概述
在我国，中、低压母线短路故障中，重点设备和人员伤害主要由电弧光引起，然而，我国的大多数中低压母线没有设置快速母线保护，而只是采用了简单的消弧装置和变压器后备保护。这些保护智能化较低，动作速度慢，往往会延长故障切除时间，从而进一步扩大设备损坏程度，甚至会引起“火烧连营”的恶性事故，冲击变压器一次运行，影响整个电网的安全运行。
弧光保护系统是我公司根据国内实际情况，吸收国外电弧光保护的特点，结合行业检测及保护配置相关规程，自主研发出具有独特创新技术、具有广泛实用性、高可靠性的新型电弧光保护系统。采用弧光检测和过电流检测双判据原理，具有保护动作速度快、可靠性高等特点。
电弧光产生的原因
引起开关柜弧光短路故障的原因很多，一般分为以下五类
1）绝缘故障：主要是柜中绝缘材料爬距不足，未满足加强绝缘要求，在脏污环境，天气潮湿下发生绝缘故障。另外，由于绝缘材料材质缺陷，运行年限较长的开关柜，在强电磁场作用下绝缘老化，也可能造成绝缘损坏而导致故障。
2）载流回路不良：由于一些接头截面不够，紧固螺栓松动，手车柜触头接触不良，在大电流流过时引起发热，冒火进而引起相间，相对地击穿等等。
3）外来物体的进入：如小动物（老鼠等）进入开关柜内部，或维修人员在工作完成后将工具遗留在开关柜内。
4）认为操作错误：如走错间隔，误操作，未对工作区域进行接地，未对工作区域进行验电等。
5）系统方面的原因：如系统容量增大，接地方式改变，电缆应用增多，保护及自控装置配置不当，系统谐振过电压等。
1.3电弧光的危害
开关柜内的发生短路弧光的功率可高达100MW，电弧燃烧所产生的能量与电弧的燃烧时间及短路电流变化值呈指数倍增长（如下图所示），燃烧产生的高温、高压将会逐步摧毁元器件、铜排以及成列的开关柜，高明亮的弧光和有毒气体对人体也有巨大的伤害。
要保证设备不受结构性损伤，必须尽量缩短切除时间。
以下为国外资料介绍的各种燃弧时间长短和对设备造成的损坏程度的评估：
燃弧时间 | 设备损坏程度 |
35 ms | 没有显著的损坏，一般可以在检验绝缘电阻后投入使用 |
100ms | 损坏较小，在开关柜再次投入运行以前需要进行清洁或某些小的修理 |
500ms | 设备损坏很严重，在现场的人员也受到严重的伤害，必须更换部分设备才可以再投入运行。 |
电弧光保护系统作用及应用领域
A: 电弧光保护系统，可以起到以下作用：
1） 减少或降低电弧光对于人体的伤害；
2） 减少或降低电弧光短路故障对于设备的损害；
3） 避免变压器因近距离母线故障造成动稳定破坏，延长变压器的使用寿命；
4） 缩短电弧光故障切除时间，避免波及站内直流系统造成重大损失；
5） 减少因电弧光故障造成设备停运的时间，更快地恢复供电；
B: 电弧光保护系统，主要应用于以下场合：
1）电力变电站
2）火电厂电气段开关柜
3）风电场及光伏站开关柜
4）箱式变电站
5）厂矿企业改造及新建项目
6）水利工程
7）医院及学校等大型市政工程项目
第二章 主要参数和技术指标
1技术参数
序号 | 主要参数 | 功能 | 应用 |
1 | 工作电源 | 电源 | AC/DC85～265V(AC工频：50Hz） |
功耗 | 正常运行≤8W；装置动≤10W |
2 | 电流输入 | 额定值In | 5A/1A |
测量范围 | 保护电流：0～20 |
功耗 | 不大于0.5VA |
3 | 电参量误差 | 保护电流 | 不大于2% |
保护频率 | 0.1Hz |
4 | 弧光信号输入 | 通道数 | 12-48路可选 |
传感器类型 | 光纤型 |
检测光类型 | 可见光/紫外光可选 |
5 | 动作时间误差 | 纯弧光保护 | 不大于10ms |
双判据保护 | 不大于20ms |
6 | 继电器输出 | 通道数 | 9路 |
工作电压 | AC250V/8A |
输入方式 | 无源接点 |
隔离方式 | 光电隔离，隔离电压2500V |
7 | 485通讯 | 通讯接口 | RS485（一路标配，2路选配） |
隔离类型 | 光电隔离，带防雷保护 |
波特率 | 9600bps |
通讯规约 | Modbus |
8 | 以太网通讯 | 通讯接口 | 2路以太网选配 |
网络参数 | 10M/100M自适应 |
默认IP | 192.168.12.2/192.168.13.2 |
通讯规约 | IEC60870-5-103 |
2.2正常工作大气参数
序号 | 主要参数 | 应用 |
1 | 正常工作温度 | -25℃～+70℃ |
2 | 存储温度 | -40℃～+80℃ |
3 | 相对湿度 | 5％～95％ |
4 | 大气压力 | 60kPa～106kPa |
3绝缘性能
n 绝缘电阻
装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各等级的各回路绝缘电阻不小于100MΩ。
n 介质强度
在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz，电压2000V历时1分钟的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。
n 冲击电压
在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地，以及回路之间，能承受1.2/50µs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。
电磁兼容
| 试验项目 | 要求 |
1 | 静电放电试验 | 满足GB/T 14598.14－2010第2部分规定的4级试验要求 |
2 | 快速瞬变干抗试验 | 满足GB/T 14598.10－2007第4篇规定的A级试验要求 |
3 | 1MHz脉冲群干扰试验 | 满足GB/T 14598.13－2008第1部分规定的3级试验要求 |
4 | 辐射电磁场干扰试验 | 满足GB/T 14598.9－2010第3篇规定的3级试验要求 |
5 | 浪涌抗扰度试验 | 满足GB/T 14598.18－2007规定的试验要求 |
6 | 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验度 | 满足GB/T 14598.17－2005第22-6部分规定的试验要求 |
机械性能
| 项目 | 要求 |
1 | 振动 | 装置能承受GB/T 11287-2000中3.2.1规定的严酷等级为1级的振动响应试验，3.2.2规定的严酷等级为1级的振动耐久试验。 |
2 | 冲击 | 装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为1级的冲击响应试验，4.2.2规定的严酷等级为1级的冲击耐久试验。 |
3 | 碰撞 | 装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为1级的冲击碰撞试验。 |
实施标准
标准号 | 标准内容 |
GB50062-92 | 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 |
GBT 14598.302-2016 | 弧光保护装置技术要求 |
DL400-91 | 继电保护和安全自动装置技术规范 |
GB/T 2423.9-2001 | 恒定湿热试验 |
GB/T 11287-2000 | 振动耐久能力试验 |
GB/T 14537－1993 | 冲击响应试验 |
GB/T 14537-93 | 碰撞试验 |
GB/T 14598.14-2010 | 静电放电抗扰度试验 |
GB/T 14598.9－2010 | 辐射电磁场抗扰度试验 |
GB/T 14598.10－2007 | 快速瞬变脉冲群抗扰度试验 |
GB/T 14598.17－2005 | 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验度 |
GB/T 14598.18－2007 | 浪涌抗扰度试验 |
GB/T 14598.13－2008 | 1MHz脉冲群干扰试验 |
第三章 开孔安装尺寸图（单位：mm）