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保定朗星電力科技有限公司
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| LXD-HGP弧光保護(hù)裝置 |
一、概述
廠用/配電中壓開(kāi)關(guān)柜為全廠輔機(jī)/供電系統(tǒng)的供電樞紐。在發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，是否能迅速地切除故障，對(duì)全廠/配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。但是，按目前的保護(hù)方案，存在以下幾個(gè)問(wèn)題：
所以，廠用/配電系統(tǒng)中壓母線上所發(fā)生的任何故障都至少要延時(shí)切除。換句話說(shuō)，現(xiàn)有的廠用中壓母線能在*一時(shí)間切除故障的保護(hù)還是個(gè)空白。可是，我們只要稍加注意，就會(huì)不難發(fā)現(xiàn)不論是中壓開(kāi)關(guān)母線的上游還是下游的諸多電氣設(shè)備無(wú)一沒(méi)有配有快速保護(hù)。相比之下，我們恐怕很難有充分的理由來(lái)說(shuō)明，中壓母線的安全性可靠性應(yīng)該受到這樣的懈怠。鑒于中壓母線的重要地位，任何故障的延時(shí)切除，都是我們極為不愿意看到的狀況。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)柜內(nèi)的各種故障，其短路電流所產(chǎn)生的電弧及其大量的高溫，使柜內(nèi)氣體急劇膨脹，可在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到頂峰，嚴(yán)重危及人身和設(shè)備安全。
1.1 電弧光產(chǎn)生的原因
引起開(kāi)關(guān)柜弧光短路故障的原因很多，主要有：絕緣故障、載流回路不良、外來(lái)物體的進(jìn)入、人為操作錯(cuò)誤、系統(tǒng)改變或故障等。
1.2 電弧光的能量
開(kāi)關(guān)柜發(fā)生內(nèi)部弧光故障產(chǎn)生的短路功率可高達(dá)8~60 MW，所產(chǎn)生的能量與電弧的燃燒時(shí)間、短路電流的平方值、柜體幾何尺寸以及所使用的材料等因素有關(guān)，其中最主要的因素是短路故障電流及電弧燃燒的時(shí)間，電弧能量與有關(guān)電弧燃燒的時(shí)間的關(guān)系如圖所示。從圖中可以看出，電弧燃燒持續(xù)時(shí)間超過(guò)100 ms ，所釋放的能量開(kāi)始急劇增加，接著各種故障效應(yīng)對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的電纜、銅排以及鋼材造成嚴(yán)重?fù)p壞.
以下為國(guó)外的資料介紹的各種燃弧時(shí)間下對(duì)設(shè)備造成的損壞程度：
①35 ms 沒(méi)有顯著的損壞，一般可以在檢驗(yàn)絕緣電阻后投入使用；
② 100ms 損壞較小，在開(kāi)關(guān)柜再次投入運(yùn)行之前需要進(jìn)行清潔或可能的某些小的修理；
③ 500ms 設(shè)備損壞很嚴(yán)重，在現(xiàn)場(chǎng)的人員也受到嚴(yán)重的傷害，必須更換部分設(shè)備才可以再投入運(yùn)行。
1.3電弧光對(duì)人員的傷害：
電弧光發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的高溫，灼燒人員皮膚；強(qiáng)光刺傷眼睛；強(qiáng)電侵害肌肉、神經(jīng)；爆破壓力造成人員的墜落及碎片飛射；爆破音造成人員的耳膜、內(nèi)臟震動(dòng)損傷；毒氣傷害人員呼吸系統(tǒng)。
1.4電弧光對(duì)設(shè)備的傷害：
電弧光發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的大量氣體，其壓力波可造成盤體變形、破碎；電弧可使銅排氣化的體積膨脹，空氣因高溫而膨脹；爆破音造成盤內(nèi)強(qiáng)烈震動(dòng)，使固定元件松脫。高溫可造成電纜在100ms內(nèi)燃燒、及所有絕緣材料的燃燒，造成銅排、鋁在150ms內(nèi)燃燒熔毀氣化，并產(chǎn)生大量的濃黑有毒的煙氣，這些含有大量碳黑煙氣將迅速擴(kuò)散至整段母線和開(kāi)關(guān)柜，造成所有一次和二次設(shè)備表面的嚴(yán)重污染，使得絕緣電阻為零。
由于開(kāi)關(guān)柜為剛性連接，結(jié)構(gòu)緊湊，空間有限，使得 |
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