弧光保护装置与开关柜弧光保护系统

英诺通达弧光保护装置主要用于中低压开关柜、母线系统及工业配电设备内部电弧故障的快速检测与保护。系统通过弧光传感器实时监测母线室、开关室、电缆室等区域产生的异常弧光，并可结合故障电流作为辅助判据，在满足保护条件后快速输出跳闸信号，切除故障回路。

弧光保护系统适用于变电站、电厂、工业企业及风力发电等场景，可用于开关柜弧光保护、母线弧光保护、电缆室弧光保护及低压配电设备电弧故障保护。单台装置支持32路弧光输入，并可根据项目需求扩展至最多64路弧光检测通道。

• 支持32路弧光传感器直接接入
• 弧光检测通道最多可扩展至64路
• 支持弧光判据和“弧光+过流”双判据保护
• 弧光启动阈值和过流启动阈值可整定
• 典型总响应时间7ms
• 支持6路电流输入，可用于单进线或双进线系统
• 支持多路跳闸输出和报警输出
• 支持RS485通信和Modbus RTU协议
• 适用于中压开关柜、低压开关柜及工业配电系统

弧光保护装置主要功能

快速检测内部电弧故障

当中低压开关柜内部发生短路故障时，故障点可能在极短时间内产生高强度电弧光。弧光传感器能够对异常弧光进行检测，并将信号传输至弧光保护装置。装置典型总响应时间为7ms，可快速启动保护逻辑并输出跳闸信号。

弧光与过流双判据保护

弧光保护系统可采用弧光信号作为主要故障判据，同时结合故障电流作为辅助判据。采用“弧光+过流”双判据方式，可以在检测异常强光的同时验证电流状态，提高弧光保护动作的可靠性。

多路弧光传感器接入

装置支持32路弧光传感器直接接入，并具备扩展能力，可根据开关柜数量和保护区域扩展至最多64路弧光检测通道，适合多面开关柜、多段母线及大型工业配电系统。

单进线与双进线系统保护

装置配置6路交流电流输入，可接入两组三相电流信号，可用于单进线和双进线母线系统。根据一次系统结构，可配置对应的进线、母联及馈线弧光保护逻辑。

跳闸、报警与远程通信

弧光保护装置提供多路跳闸输出和报警输出，同时配置EIA-485通信接口，支持Modbus RTU协议，可与后台监控、综合自动化系统或其他上位机系统进行通信。

开关柜弧光保护系统工作原理

中低压开关柜发生内部短路时，电弧故障会产生强烈光信号。安装在母线室、开关室或电缆室中的弧光传感器检测到弧光后，将光信号传输至弧光保护主机。

系统可根据项目需求选择两种主要保护逻辑：

• 弧光判据：弧光强度超过设定阈值时启动保护。
• 弧光+过流双判据：同时满足弧光检测和故障电流条件后执行保护动作。

在中低压开关柜实际应用中，可结合电流辅助判据，提高弧光保护系统的动作可靠性。

弧光保护装置技术参数

注：以上参数为典型产品配置。实际弧光传感器数量、保护逻辑、跳闸出口及通信配置请根据项目一次系统和技术要求确定。

弧光传感器与检测方式

弧光保护系统由弧光保护主机、弧光传感器及相关光纤连接部分组成。根据现场环境和保护要求，可选择全光谱弧光检测或紫外弧光检测方式。

• 支持全光谱弧光探测
• 支持紫外弧光探测
• 弧光检测角度范围超过240°
• 采用标准ST光纤接口
• 弧光光纤长度可根据项目选择
• 采用光纤进行弧光信号传输

弧光保护系统安装

1、检查相关设备及配件。应包括：1）主机；2）传感器（含探头、光纤、光模块）。

2、探头安装。探头安装在监视位置（如母线室、电缆室等），开孔见下左图。具体步骤为：1） 取下探头上的螺丝和垫片（见下图所示）。安装传感探头，具体步骤为：1） 取下探头上的螺丝和垫片（见下图所示）2） 将探头插入开孔。3） 拧上垫片和螺丝。4） 接上弧光光纤。

第 3 步：主机安装。主机安装在柜门上（通过上下两个固定块和固定螺丝进行固定 向见下图拉环所示；主机开孔见下中图。

第 4 步：接线。通讯 RS485 的接线位置见下左图，RS485 的 A、B 两根线依次接相邻两端子：485A+和 485A-。电流 CT 的接线位置见下图，A、B、C 三相依次接到 Ia、Ia’、 Ib、Ib’、 Ic、Ic’。跳闸接点见右图 T1、T1’、T2、T2’位置。电源见图 PWR+、PWR-，支持 220VDC/AC。

开关柜弧光保护应用

母线室弧光保护

母线室是中低压开关柜内部弧光故障的重要保护区域。可在母线室内安装弧光传感器，当检测到弧光并满足保护逻辑时，快速联动进线断路器或母联断路器切除故障。

开关室弧光保护

在断路器室或开关室内安装弧光传感器，可检测开关触点及相关导电部件附近的内部电弧故障，并根据一次系统设计确定对应跳闸范围。

电缆室弧光保护

电缆室也是开关柜内部容易发生电弧故障的区域。弧光传感器可安装在电缆连接区域，当检测到电缆室弧光故障时，可联动对应间隔断路器切除故障。

双进线母线弧光保护

对于双进线配电系统，可接入两组三相电流信号，并结合不同母线区域的弧光传感器实现分区保护。保护逻辑可根据进线、母联和馈线结构进行配置。

其他弧光保护应用场景

变电站中低压配电系统

适用于变电站中压和低压开关柜、母线系统及相关配电设备的电弧故障保护。

发电厂配电系统

可用于发电厂母线、开关柜及电缆室弧光保护，根据系统结构联动相关断路器，实现故障快速隔离。

风力发电设备

可用于风力发电系统中的发电机、变压器、变频器及相关配电设备弧光故障保护。

工业配电系统

适用于制造业、能源、石化及其他工业企业的中低压配电柜、母线和电气设备弧光保护。

低压电容柜

可根据低压电容柜内部结构配置弧光检测和跳闸逻辑，在发生内部电弧故障时联动相应开关或接触器。

为什么开关柜需要弧光保护？

中低压开关柜内部发生电弧故障时，会在短时间内释放大量热量和压力，可能造成母线、断路器、电缆及柜体严重损坏，并对现场工作人员带来安全风险。

弧光保护系统通过直接检测电弧产生的强光信号，可以快速识别内部电弧故障。与电流判据配合使用后，可进一步提高保护动作的可靠性。

• 快速识别开关柜内部电弧故障
• 缩短故障保护动作时间
• 降低母线和开关设备损坏风险
• 限制电弧故障进一步扩大
• 降低长时间电弧燃烧带来的设备损伤
• 提高中低压配电系统保护能力

如何选择弧光保护系统？

弧光保护系统的配置通常不能只根据开关柜数量确定，还需要结合一次系统结构、母线分段方式、进线数量和实际需要保护的隔室进行设计。

建议在项目选型时提供以下信息：

• 一次系统图或配电系统单线图
• 开关柜数量
• 单进线或双进线
• 母线是否分段
• 是否设置母联断路器
• 需要保护的母线室、开关室和电缆室数量
• 预计弧光传感器数量
• 断路器跳闸逻辑要求
• 是否需要接入后台监控系统
• RS485 / Modbus通信要求

英诺通达可根据项目一次系统结构、开关柜数量和保护范围协助确定弧光保护主机、弧光传感器数量、保护区域及跳闸逻辑。

弧光保护装置常见问题 FAQ

什么是弧光保护装置？

弧光保护装置是一种用于检测电气设备内部电弧故障并快速执行保护动作的装置。系统通常通过弧光传感器检测异常强光，并可结合故障电流判据，联动断路器快速切除故障。

弧光保护系统主要用在哪里？

主要用于中压开关柜、低压开关柜、母线室、开关室、电缆室、变电站配电系统、电厂配电系统及工业企业配电设备。

弧光保护装置最多能连接多少个弧光传感器？

本系列装置单机支持32路弧光输入，并可根据项目需求扩展至最多64路弧光检测通道。

弧光保护装置动作速度是多少？

弧光保护装置典型总响应时间为7ms。整个系统实际故障切除时间还与断路器动作时间、保护逻辑及现场系统配置有关。

弧光保护为什么要配合过流判据？

弧光信号用于快速发现异常强光，而电流判据可进一步判断系统是否同时存在故障电流。将两种信号组合使用，有助于提高弧光保护系统的动作可靠性。

弧光传感器通常安装在哪里？

常见安装位置包括开关柜母线室、开关室和电缆室。实际安装数量和位置应根据开关柜结构、故障风险区域及保护逻辑确定。

双进线系统可以使用弧光保护吗？

可以。装置支持两组三相电流输入，可根据双进线、母联及分段母线结构配置相应的弧光保护逻辑。

弧光保护系统可以接入后台监控吗？

可以。装置配置EIA-485通信接口并支持Modbus RTU协议，可用于连接后台监控系统、综合自动化系统或其他上位机。

一个开关柜需要几个弧光传感器？

没有固定数量。需要根据开关柜内部结构以及需要监测的母线室、开关室和电缆室确定。不同开关柜结构和保护要求对应的弧光传感器数量也可能不同。

获取弧光保护系统方案

如果您正在进行中压开关柜弧光保护、低压开关柜弧光保护、母线弧光保护或工业配电系统改造，可以向英诺通达提供一次系统图、开关柜数量、进线方式、母线结构以及需要保护的区域。

英诺通达可根据项目实际情况协助确定弧光保护装置数量、弧光传感器数量、安装区域、跳闸逻辑及通信方案。

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