半导体配电工程母线弧光保护方案

半导体配电工程为什么能用到弧光保护？

1.快速切除故障

半导体生产设备对供电连续性和稳定性要求极高。例如在芯片制造的光刻工序中，突然断电可能导致正在加工的芯片报废。弧光保护系统能在弧光故障发生的瞬间（通常在几毫秒内）快速检测并切除故障，减少停电范围，降低对生产的影响。

2.保护人员安全

半导体生产环境中存在大量的电气设备和复杂的电路。弧光故障发生时，会瞬间释放出巨大的能量，产生强光、高温和强烈的冲击波。弧光保护可以及时切断电源，防止人员被弧光伤害。

3.减少设备损坏

半导体制造设备昂贵且精密。弧光产生的高温和强大的电磁力可能损坏设备的电气元件和机械结构。弧光保护能够有效避免故障电弧对半导体生产设备造成进一步损坏。

什么是弧光：

1、空气被电离时，温度随之急剧上升产生电弧，这种放电称之为电弧光放电

2、电流增大，光强增大

3、主要集中在200-400nm的紫外区、部分紫光。

弧光产生的原因：

1、设备元件老化、绝缘损坏

2、过电压

3、人为失误

4、污染、腐蚀

5、柜体结构不合理、维护不到位

弧光保护的意义：

1、在燃弧初期快速断开故障点

2、使得快速恢复供电成为可能

3、延长一次设备的使用寿命

4、避免人员伤亡

5、可以实现中低压母线保护功能

6、有效补充中低压系统母线保护缺陷

（母差保护接线复杂、对CT要求高，安装于中低压母线上较为困难，且保护范围受CT安装位置限制）

弧光保护与传统母线保护方案的比较：

环流原理的高阻抗母线保护

方案特点：是专用的母线保护方案，保护动作时间一般为35 ～ 60 ms。

方案缺点：接线复杂、对CT 要求高，安装在中低压开关柜有很多困难，也不经济；

由于其保护范围受到CT 安装位置的限制，不能保护发生故障几率较高的电缆接头处的故障；

不能提供故障定位，实用性差。

弧光保护

方案特点：用于保护中低压开关柜（母线室、手车室、电缆室）：

方案优点：动作时间快，相比于传统的保护系统更具优越性；

采用弧光和电流过流双重判据，增加了可靠性和安全性；

能对故障点准确地定位，可减少维修人员查找故障点的时间，大大减短了维修时间，从而保障事故检修之后快速恢复供电。

弧光保护原理：

弧光保护装置通过检测母线室弧光、进线电流（母联柜电流）判据启动。

弧光保护装置产品

性能特点：

每台装置可选采集6/12/18/24/30路探头

弧光探头通过塑料光纤直接传输光信号至弧光保护装置

单判据动作时间3.8ms，双判据动作时间7.8ms

高可靠性，通过国家权威检测机构认证

弧光探头：检测范围：角度≥180°半径≥0.5m

感光类型：可见光/紫外光

功能特点：自带滤光功能，无源型弧光传感器探头及光纤链路实时自检，弧光光纤：双股、阻燃不含金属件，没有电气安全隐患

说明书（分ARB6和ARB4两种）：

安装实例

产品资质

审核编辑 黄宇