安科瑞彭姝麟

0引言

中低壓開關柜是一種配電基礎設施，每年消耗大量電力。中壓開關柜通常指工作電壓在 3kV 至 35kV 之間的開關柜。它主要用于電力系統中的變電站、配電室等場所，承擔著接通和斷開電路、控制電力設備運行、保護電力設備和線路等重要任務。中壓開關柜內通常裝有斷路器、隔離開關、互感器、避雷器等電氣設備。低壓開關柜的工作電壓一般在 1kV 以下,常見于工業、商業和民用建筑的配電系統中，將低壓電源分配到各個用電設備或分支電路。低壓開關柜內常配備有空氣開關、接觸器、繼電器、熔斷器等電器元件。

例如:在一個工廠的電力系統中，中壓開關柜用于將來自電網的中壓電能進行分配和控制，然后通過變壓器降壓后，由低壓開關柜將電能分配到各個車間的生產設備和照明系統。在居民小區的配電室中，低壓開關柜將變壓器輸出的低壓電能分配到各個樓棟和單元，以滿足居民的用電需求。

總之，中低壓開關柜在保障電力系統的安全、穩定運行以及實現電能的合理分配和有效利用方面發揮著關鍵作用。

1電弧事故危害

中壓開關柜由于絕緣損壞、操作失誤、設備老化等因素，可能頻繁發生弧光故障事故，會影響供電系統平穩運行，造成人身傷害和財產損失。而在中低壓開關柜中弧光放電是非常嚴重的事故，由于電弧電阻過高，故障電流無法達到固定保護值，無法快速關閉電源，在某些情況下，延遲可能導致無法快速切斷故障弧光故障電流即使達到保護起始值也是如此。當開關柜內部發生弧光故障時，瞬間產生的高溫、強光和巨大能量可能會對設備造成嚴重損壞，甚至危及人員生命安全。

（1）人身危險:①熔化金屬粒子進入人體皮膚，導致皮膚金屬化；②弧光強度高可能導致眼睛損傷和角膜脫落；③高溫下粉塵和有毒氣體可能會損害身體的呼吸道；④肌肉收縮，損害皮膚、血管和神經。

（2）設備危險：產生電弧時會有大量高溫條件氣體，且變形或破碎開關柜，此外，燃燒振動波會導致其劇烈振動，緊固件松動或脫落。此外，在高溫下可能會出現電纜燃燒等問題，在較大的情況下，開關柜外殼中的金展可能會雞化，從而導致火災事故，為此，在開關柜母線保護中促進弧光保護很重要。

2安科瑞弧光保護裝置

安科瑞弧光保護系統作為一種有效保護技術，為中低壓開關柜的安全運行提供了有力的保障。優勢如下：

（1）具有快速響應的特點。它能夠在弧光故障發生后的極短時間內迅速動作，切斷故障電流，從而有效限制故障的擴大。例如，在某工廠的中低壓開關柜中，由于一次短路故障引發了弧光現象，安科瑞弧光保護系統在幾毫秒內做出響應，成功避免了設備的大面積損壞，減少了停電時間和維修成本。

（2）可靠性很高。它采用的傳感器和檢測技術，能夠準確地識別弧光故障，避免誤動作。比如在一家大型商場的配電室中，復雜的電氣環境沒有影響到安科瑞弧光保護系統的正常運行，它準確地判斷并處理了一次潛在的弧光故障威脅。

（3）具有良好的兼容性和可擴展性。它可以與其他電力保護裝置和監控系統無縫集成，形成一個完善的電力保護體系。

ARB5系列弧光保護裝置主要由ARB5-M主控單元、ARB5-E擴展單元、ARB5-S弧光探頭等組成。

ARB5-M主控單元具有以下特點：

啟動條件可選弧光單判據或弧光+電流雙判據，電流突變量和常量啟動系數均可整定。

具備11路可編程跳閘出口。

可采集4組3相電流。

支持20路弧光探頭信號采集。

能夠進行弧光故障點定位。

具有弧光光纖鏈路自檢及裝置異常自檢功能。

包含4組失靈保護。

支持iec61850，便于組建數字化智能配電站系統。

ARB5-S弧光探頭的特點包括：自帶濾光功能；屬于無源型弧光傳感器；探測角度≥180°。

3產品清單

4案例應用

以某水廠10kv供電系統工程為例，弧光保護配置方案是在兩段母線上分別配置一臺ARB5-M主控單元，安裝位置為進線柜（或pt柜）儀表室的柜門上；每柜的母線室、手車室、電纜室（如有）各安裝一個ARB5-S弧光探頭。保護動作邏輯為母線室或手車室弧光故障動作于跳閘進線和母聯開關，電纜室弧光故障動作于跳閘出線回路開關。

弧光探頭可采用面板開孔安裝或支架式安裝，有卡扣式和螺絲式兩種固定方式。安裝探頭時應選擇合適位置，避免檢測盲區，建議安裝在母線室、手車室、電纜室等容易產生電弧的位置，如母線觸頭連接處、隔離開關觸頭處、電流互感器觸頭處、電纜接頭處等。對于封閉式母線橋架，需在橋架兩端安裝弧光傳感器。若要實現開關柜的整體保護，可在開關柜的斷路器室和電纜室各安裝1個弧光傳感器。

該水廠10kv開關柜弧光保護已投運兩年，安科瑞ARB5系列弧光保護邏輯清晰、安裝簡單、動作迅速可靠，廣泛應用于水務、電廠、醫療、工業、交通等行業項目中。在中低壓開關柜中的應用，極大地提高了電力系統的安全性和可靠性，為保障電力的穩定供應和設備的正常運行發揮了重要作用。