开关柜内部故障电弧探测法的研究现状及趋势.docx

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开关柜内部故障电弧探测法的研究现状及趋势

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摘要：随着时代的快速发展，我国社会经济一直在不断进步，人们的生活水平在不断提高，人们对于当前的用电质量有着越来越高的要求，电力系统是众多系统中最为关键的一个系统，不仅影响着各行各业的生产发展，同时还影响着人们的日常生活。由于电力系统是一个较为复杂的系统，电力系统开关柜内部很容易出现一些故障，其中最为严重的一个故障就是故障电弧。如果无法对故障电弧进行科学有效的探测，将很难发现问题所在，这样会对整个电力系统造成十分严重的影响，本文对当前故障电弧探索方法的研究现状进行了分析，并且对未来的发展趋势进行了阐释。

关键词：开关柜；故障电弧；探测方法；现状；趋势

由于开关柜内部是一个较为复杂的系统，由各个不同的构件共同组成，任何一个部件的故障都会对整个开关柜内部造成影响，故障电弧是众多故障中最为严重且最为频发的一个故障，一旦出现故障电弧，那么整个开关柜内部就会散发大量的热，导致电力系统的损坏，如果情况较为严重，还会出现爆炸的情况。这样对于工作人员的生命安全也会造成极为严重的影响，因此必须要对故障电弧进行科学有效的探测，对问题做好及时的预防，这样才能避免一些事故的出现。

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故障电弧探测方法的研究现状

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传统的中低压母线保护策略

当前我国在进行故障电弧探测的过程中，有很多不同的探测方法，每一种探测方法都具有优势和不足。在具体的探测过程中，只有采用最为合适的方法才能缩短探测时间，并且保证探测质量。传统中低压母线保护方案是最为传统的一种探测方法，在进行故障电弧保护的过程中，主要原理是快速检验出当前故障电弧的电流信号，一旦发现检验出的信号存在异常，则需要立即启动断路器，通过这样的方式能够有效避免电路出现发热或是爆炸的情况。根据相关规定，开关柜内部的耐受最大燃烧时间为100ms，因此在对故障电弧进行切除的过程中一定要控制在100ms之内，这样才能有效达到对整个系统的保护。虽然我国科学技术在不断进步，但是当前并没有研制出故障电弧的保护系统，使用的技术都是从国外引进的一些技术，而且在使用的过程中都是以中低压母线的保护方案为前提基础。在众多的低压母线保护方案中，最为常用的一种方案就是变压器后备过流保护方案，这种保护方案是目前使用最为广泛的一种方案，能够在最短的时间内对故障进行有效的切除，进而能够达到对母线进行保护的作用。除了该种方案以外，还有馈线过流保护方案，在应用该种保护方案的过程中，需要利用较为先进的馈线过流元件，而这些元件则需要从国外进行引进。该保护方案也能起到良好的切除故障的作用，但是由于使用该种方案需要从国外引进一些先进的设备，因此会增加成本的投入。环流原理的高阻抗母线保护方案主要是通过一个电流差的方式来对母线进行一个保护，在进行保护的过程中，整个保护过程可以控制在35~60ms之内，由于具备较强的保护能力，因此也被十分广泛的应用在低压母线的保护过程中。虽然该种方案具备较强的优势，但是在具体的应用过程中需要充分考虑实际情况，因为一些情况下并不适合采用该种方法，采用该种方法必须要预留出较大的裕度，而且整个接线也较为复杂，如果无法在前期做好充足的准备，则无法将保护方案的作用充分发挥出来。

1.2电压探测方法

开关柜内部如果出现故障电弧，那么此时的电压和电流都会出现一些大幅度的变化，因此可以采用电压探测的方法来对当前的故障进行检测，由于电弧的电压较为复杂，在进行探测的过程中需要采用一些较为特殊的方式，如果沿用传统的探测方法则很难对数据进行准确的探测，很可能会无法及时发现问题，进而造成后续较为严重的系统故障。电压探测法主要是利用电压电流的变化特点来进行相应的探测。在采用该种方法的过程中一定要保证故障电弧所产生的电压信息能够被及时准确的检测到，如果无法被检测到，此时的电压检测法将无法发挥其作用。由于电弧电压信号在进行检测的过程中会受到一些电磁的影响，进而导致检测结果都不准确，而且在安装探测器的过程中，不能将探测器直接安装在故障电弧发生的地方，因为如果安放在故障处，则很容易导致探测器被烧毁。在对整个探测电路进行设计的过程中，一定要充分考虑当前的实际情况，科学合理的设计方案才能保证探测的准确性。

1.3压力探测方法

开关柜内部出现故障电弧时整个内部的气温会不断上升，此时内部的压力也会发生变化，因此可以采用压力探测的方法来对当前的故障进行检测。我国相关部门已经研制出了一种压力开关系统，该种系统可以通过对压力信号的检测来找到故障点，进而对回路进行快速的切除，整个时间能够控制在100ms之内。虽然压力探测法具有较高的应用价值，但是在具体的应用过程中也存在一些不足之处，一旦当电弧出现短路则会产生高压气体，而当这些气体被泄出以后会与实