现代配电系统中电弧光保护装置的应用

随着配电系统复杂度的提升，电弧故障可能带来的高温与巨大电磁冲击对系统及人员的安全构成了威胁。弧光保护装置因其快速识别和切断故障的能力，成为现代配电系统中不可或缺的一部分。本文将结合ARB5系列弧光保护装置的设计，对弧光保护的工作原理、主要功能和技术特点进行探讨。

引言

电弧光探测技术的发展为配电系统的安全性提供了新的手段。弧光保护装置能够通过实时监测系统的弧光信号与电流变化，迅速发现电弧故障，并通过逻辑判断和保护动作切断电路，有效减少故障损害。弧光保护装置为中低压母线弧光保护设计，支持多种传感器和模块组合，可灵活应用于不同的电力环境。

ARB5系列弧光保护方案，主要由ARB5-M主控单元、ARB5-S弧光探头及弧光塑料光纤组成。

ARB5系列弧光保护装置硬件采用模块化(包括电源模块、CPU模块、弧光采集模块、开入开出模块、模拟量采集模块、讯模块、人机接口模块等)设计，集保护、测量、控制、监测、通讯、故障录波、事件记录等多种功能于一体,准确实时监测弧光信号、保护电流，实现0.4kV~35kV中低压等电网的电弧光保护。

ARB5系列弧光保护装置外观时尚、大屏幕液晶显示、图形化多语言菜单、操作快捷、资源丰富、维护方便、稳定可靠，广泛应用于电力、水利、交通、工业、矿业、新能源、舰船、建筑楼宇等行业。

型号说明

弧光保护装置的功能

弧光保护装置的主要功能分为保护功能、测控功能和通信功能，具体如下：

弧光保护：该装置具备八组独立的弧光保护，每组可独立监测和分析不同区域的弧光情况，增强了系统的适用性和灵活性。弧光保护装置结合光感应器和电流监测的双重判据，当检测到弧光或相应电流突变时，快速切断故障电路。

失灵保护：当保护装置未能有效切断电弧故障时，失灵保护启动，通过逻辑判断进一步确保故障被隔离。失灵保护分为四组，可与不同的弧光保护区绑定。

TA断线监测：用于监测电流互感器（TA）的连接状态，当TA发生断线时，装置会及时报警，提示可能的故障或误差风险。

非电量保护：弧光保护装置支持非电量参数的监测与保护，如开入量告警或闭锁，当故障或非正常条件被满足时，立即触发报警或切断操作。

弧光保护装置的特点

ARB5系列弧光保护装置的技术特点显著增强了其适应性和稳定性，特别是在复杂的电力环境中：

高实时性：装置的动作时间小于2毫，从弧光检测到切断操作的过程十分迅速。对电流突变量和谐波分量的实时采集与分析，为弧光保护提供了坚实的技术支撑。

通信接口多样化：配有IEC 61850、Modbus RTU、Modbus TCP等通信协议，适用于现代智能配电网络。支持多种输入输出接口，兼容性强，便于集成于不同的控制平台中。

可编程逻辑和友好人机界面：允许用户依据实际需求进行保护逻辑和输出设定。界面配有大屏幕液晶显示，支持实时波形和保护信息展示，操作简便直观。

自检功能和事件记录：该装置具有自检功能，能够实时监测硬件和软件的工作状态，并自动提示故障。SOE事件记录功能则确保了数据的完整性和分析的准确性，便于后续的故障排查。

电磁兼容：装置强弱电严格分开，采取硬件、软件抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外电磁辐射满足相关标准。

全封闭机箱：采用全封闭半层4U标准机箱，机箱深度较小，既适合集中组屏安装，也可开关柜分散安装；独特机箱设计方便拼接。

技术参数

在实际应用中，ARB5装置的技术参数进一步确保了系统的稳定性：

额定功耗：装置的正常功耗低于15W，跳闸状态下低于20W，确保了装置的低耗能。

工作环境适应性：适用于-10℃至55℃环境，且相对湿度可达95%。贮存和运输温度在-40℃至70℃之间，显示出良好的环境耐受性。

抗干扰能力：装置的抗电磁干扰能力符合GB/T标准，确保在强干扰环境下保持稳定运行。其辐射限制和抗干扰性能满足国家和国际标准。

设备尺寸

安装示意图

认证资质

应用实例

项目概况:重庆某玻璃公司系重庆市荣昌区重点招商引资项目，其增容工程包括新建中心配电室1座，二进十六出;新建用配电室3座容量为3x2500KVA;新建用箱变1座，容量为800KVA。

项目概况:该项目为湖北武汉碳汇大夏用供电工程项目，配电一次系统为单母线分段系统，共16面高压柜，其中8个变压器出线回路。本项目需求每天回路配置微机保护装置;并在配个母线室配置弧光探头，将弧光信号上传给弧光监控主单元进行保护和监控。

弧光保护装置已在多个电力系统中应用，如开关柜、母线桥架等部位，取得良好的故障隔离效果。未来，弧光保护装置的应用范围将进一步拓展，通过更高集成度的设计满足复杂电力系统的需要。此外，随着物联网智能技术的发展，弧光保护装置或将实现智能化与远程管理功能，为配电系统提供更加有效和便捷的弧光保护解决方案。

​审核编辑 黄宇