弧光?；ぷ爸迷诖爸醒古涞绨迳杓朴胗τ?/h1>

更新日期：2023-05-23浏览：899次

简婷

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801

摘要：船舶中压配电板弧光故障导致的电站设备损坏和停电事故，不仅会造成较大的经济损失，而且严重影响船舶电站的稳定运行，威胁船舶电站操作人员的，通过研究应用中压配电板弧光?；ぷ爸?，采取有效的保护措施，解决母排故障短路问题，对于提高船舶电站的性、稳定性，降低经济损失具有重要意义。

关键词：船舶；中压配电板；弧光保护

1 装设电弧光?；さ谋匾?/span>

1.1适用范围

      弧光?；ぷ爸檬视糜诖爸醒古涞缦低?，可供各型船舶中、低压配电板的弧光?；な褂?。

1.2设计原则

      （1）组成尽量简单、可靠，力求操作维修方便。充分利用国内外成熟的技术，对弧光?；ぷ爸眯阅懿问?、结构及维护进行适应性设计。

      （2）在设计中突出功能性能和生存能力，同时考虑可用性、机动性、稳定性、电磁兼容性和性，充分利用现有成熟技术和研究成果。

      （3）弧光?；ぷ爸玫纳杓坡愦白芴迳杓埔螅浣涌谟氪白芴逡笃ヅ?。

2 组成及主要功能

2.1组成

      弧光保护装置由2mm钢板折弯焊接而成，全封闭设计，通过面板屏蔽玻璃窗时刻关注内部信息。设有主单元、传感器I/O单元、电流I/O单元、CXCH-01系列的电连接器、走线槽等（弧光传感器安装在中压配电板中电缆室、断路器室、母线室的合适位置）。

2.2主要功能

      弧光保护装置主要接收中压配电板中电缆室、断路器室、母线室的弧光故障信号、过电流故障信号。故障信号经过传感器I/O单元、电流I/O单元、主单元逻辑处理后，向故障屏的断路器或接触器发出分闸指令。

（1）主单元

      主单元是弧光?；ぷ爸玫暮诵牟考牍芾淼ピ?，接收I/O单元传送过来的弧光故障信号和过电流信号，根据弧光传感器输送信号，24h不间断检测各扩展单元的运行状况，准确判断故障点位置，经过逻辑判断后，发出跳闸指令。

（2）传感器I/O单元

      传感器I/O单元作为主单元的扩展部分，一个传感器I/O单元能够接入10组弧光传感器。其中，3个通道点对点对故障屏切除；其余7个通道通过标准电缆将故障信号传送至主单元，再由主单元根据检测过电流故障信号结果，经过逻辑判断确定是否向其它控制屏发出跳闸信号。

（3）电流I/O单元

      电流I/O单元是弧光?；ぷ爸玫牡缌鞑杉┱沟ピ?，检测过电流故障信号，并将检测到的过电流故障信号传输到主单元，由主单元依据设定的逻辑，判断是否发出跳闸指令。

（4）弧光传感器

      弧光传感器采用特殊光敏电阻材料?；」獯衅靼沧霸谥醒古涞绨宓哪赶呤?、断路器室、电缆室内。当被监控的一次设备发生弧光故障时，弧光传感器将弧光故障信号转换成电流信号，传输给传感器I/O单元。

3 总体方案设计

      弧光?；ぷ爸玫恼逋庑纬叽缥?70×440×350mm（不包括电连接器），内部由一个主单元、两个传感器I/O单元、两个电流I/O单元、9个电连接器、走线槽等组成；外部由20个弧光传感器组成，外形如图1。

      内部安装板左侧布置一个传感器I/O单元、一个电流I/O单元；右侧布置一个传感器I/O单元、一个电流I/O单元；各单元之间布置走线槽；安装板前侧布置带活动门的主单元（主单元嵌装在活动门中）；通过面板屏蔽观察窗监视弧光?；ぷ爸玫墓ぷ髯刺?，调试或检修时，先打开面板，再打开活动门?；」獗；ぷ爸玫母鞯ピ捎玫脊焓交蛘咔度胧椒椒ò沧坝谧爸媚?。

3.1主单元

      主单元整体硬件结构采用目前主流微机?；ぷ爸媒峁剐问?，满足通用化和模块化要求。

      硬件主要包括?；つ？?、监控?？椤⑹淙胧涑瞿？?、模拟量输入模块和电源?？?大部分。各?？橹渫ü獾绺衾牖虼型ㄐ畔吡?，互相之间尽可能减少直接的电气联系，提高系统的可靠性和抗干扰能力。流程图如图2。

3.2电流I/O单元

      电流I/O单元硬件部分包括?；つ？?、监控?？?、输入输出模块、模拟量输入?？楹偷缭茨？?大部分。各?？橹渫ü型ㄐ畔吡?，提高了系统的可靠性和抗干扰能力。软件?；げ糠殖绦虬ū；つ？榈挠布跏蓟肭绦?、软件初始化、各种?；に惴ㄓ氡；ぢ呒δ艿氖迪忠约案髦滞ㄐ沤涌诘那胄?。监控部分程序包括监控?？榈挠布跏蓟肭?、软件初始化、各种通信接口的驱动与协议针对不同?；は允境绦?。

3.3传感器I/O单元

      传感器I/O单元硬件主要包括?；つ？?、监控模块、输入输出?？楹偷缭茨？?大部分。各?？橹渫ü型ㄐ畔吡?，提高系统的可靠性和抗干扰能力。软件?；こ绦蛑饕ū；つ？榈挠布跏蓟肭绦颉⑷砑跏蓟?、各种?；ぢ呒δ艿氖迪忠约案魍ㄐ沤涌诘那胄椤?/span>

      监控程序主要包括监控模块的硬件初始化与驱动、软件初始化、各种通信接口的驱动与协议及针对不同?；さ南允境绦颉?/span>

3.4弧光传感器

      当中压配电板内发生绝缘损坏放电故障，光照度达到8000勒克斯（Lux）时，弧光传感器将光信号转换成电信号输出。

4 关键技术

4.1电磁兼容技术

      为了满足电磁兼容要求，外部所有的电缆均通过屏蔽的电连接器进入到弧光保护装置箱体内；箱体门框边缘采用不锈钢翻边焊接，门内侧对应箱体翻边的四周焊1mm不锈钢条，在不锈钢条上粘屏蔽条，使得箱体和门具有良好的接连；箱体面板设有观察窗，观察窗玻璃采用导电玻璃，在导电玻璃内侧焊有1mm不锈钢条，在不锈钢条与导电玻璃间设有屏蔽条，在导电玻璃的外侧设有装饰框。装置采取可靠的接地措施。

4.2弧光判据的确定

      弧光?；ぷ爸玫幕」夤收隙髋芯萁苯佑跋斓狡涔δ苣芊裾Ｊ迪?；光照度选小，将会引起中压配电板在的情况下误动作；光照度选大，当中压配电板真正发生短路故障时，又无法实现切除任务，酿成重大事故。因此选择合适的光照度，是弧光?；ぷ爸玫墓丶恪８莸餮星榭龅姆治?，国外弧光?；ぷ爸玫幕」獯衅鞯恼斩榷髦瞪瓒ㄎ?,000勒克斯（Lux），而一般数码相机闪光灯的光照度已达到8,000勒克斯（Lux）。经过模拟试验，用数码相机拍摄时的光照度能将弧光传感器的光信号转换成电信号。经过实际燃弧爆炸试验证明：在燃弧爆炸时，能在规定的时间内将弧光传感器的光信号转换成电信号输出，故将8,000勒克斯（Lux）确定为弧光保护装置的光照度判据。

5 安科瑞ARB5-M弧光?；げ费⌒退得?/span>

ARB5-弧光主控单元

（1）＊表示可选附件，需要另外增加费用1500元。

（2）主控板和采集板数量之和不能大于4。

（3）弧光探头到采集板的长度不能超过20米。

（4）如有特殊要求，请特别注明。

6 安科瑞ARB5-M弧光保护产品功能和技术参数

7 安科瑞ARB5-M弧光?；げ废殖“沧?/span>

弧光?；ぶ骺氐ピ?、探头安装图如下。

8 结论

      弧光保护装置总体功能设计的结果将直接影响中压配电板?；すδ艿氖迪?，弧光保护装置的功能设计借鉴施耐德的弧光保护装置成功经验，立足国内现有成熟技术展开，充分考虑弧光?；ぷ爸貌贾玫目蒲浴⒑侠硇?、性、可靠性，采取有效的电磁兼容屏蔽措施，充分化解质量、技术风险，通过研究应用中压配电板弧光保护装置，对船舶中压配电板可靠稳定运行，起到积作用，具有重要的现实意义。

参考文献：

[1] 董蕾，宋喜庆.船舶中压配电板弧光?；ぷ爸蒙杓魄澄鯷J].

[2] 陈西庚.厂用成套开关柜的弧光接地?；J].继电器， 1995，23（2）：50-51.

[3] 韩东，王振岳，孙金国.开关设备电弧故障检测及定位装 置[J].华电技术，2011，33（04）：39-43.

[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5（版）.

作者简介：

简婷，女，本科，安科瑞电气股份有限公司，主要研究中低压综合?；ぜ熬导嗖庀低场?/span>