[实用新型]母线室弧光监测与保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于对开关柜母线室的电弧光故障进行监测与保护的装置，属保护技术领域。

背景技术

开关柜内部弧光故障是配电系统中一种非常严重的短路故障，如果不采取及时有效的监测和保护措施，往往会造成严重的事故损失。

现有中低压开关柜电弧光监测与保护系统是通过弧光探头来对母线室进行弧光监测的，其原理是在母线室的隔板上安装一个弧光探头，由弧光探头将母线室内的弧光采集起来，然后通过光纤将光信号传送到光电转换器，再由光电转换器将光信号转换为电信号，微控制器根据该信号判断母线室是否存在弧光故障，并输出控制信号使继电保护电路动作。弧光探头的探测范围比较广，但同一光源位于以弧光探头为中心的同一球面的不同位置时，弧光探头采集到的光照度却不同。例如在图1中，光源处于B点时弧光探头采集到的光照度要比光源处于A点时低得多，所以探头的安装位置直接影响到弧光整定值的设定。由于现场具体安装情况复杂，探头安装位置多样，所以弧光整定值现场设定比较繁琐，精准度也随之降低，若位置选择不当，发生故障时不能准确探测弧光信号，容易发生拒动现象。

另外，现有的弧光监测与保护装置不能有效将内部弧光故障产生的光信号和外界干扰光信号区分开来，容易导致误动作的发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能够准确探测弧光信号，不易发生拒动和误动的母线室弧光监测与保护装置。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种母线室弧光监测与保护装置，它包括光带、电流信号采集电路、单片机和保护继电器，所述光带设置两条，分别安装在被保护母线隔室前后面板内侧，光带输出的光信号连接光电转换器，由后者转换成电信号，电信号与电流信号采集电路输出的电信号均连接至“与”门电路，后者输出端连接单片机的P0.0端；所述保护继电器控制被监测母线的电源断路器，保护继电器的控制线圈接单片机的P1.0端。

上述母线室弧光监测与保护装置，所述电流信号采集电路由三个电流互感器和第一或门组成，所述三个电流互感器分别接被监测母线室的三条相线，它们的信号输出端分别经一个信号调理电路后接第一或门的三个输入端，所述第一或门的输出端为电流信号采集电路的信号输出端。

上述母线室弧光监测与保护装置，构成中还包括弧光故障报警电路，所述弧光故障报警电路由第二或门和LED报警灯组成，所述第二或门的三个输入端分别接两条光带所输出的两路光信号所转换成的两路电信号以及电流信号采集电路所输出的电信号，输出端接单片机的P0.1端，所述LED报警灯接单片机的P1.1端。

本实用新型利用两条分别安装在被保护母线隔室前后面板内侧的光带来采集隔室内的弧光信号，且两条光带所采集信号经“与”运算后才构成有效的弧光故障信号。由于隔室是密封的，即使外界光源通过缝隙照进隔室内也只能是单侧光，两条光带最多有一条监测到外界光信号，这时保护装置不会误动；而当隔室内部发生短路故障产生弧光时，两条光带将同时监测到光信号，从而保证本装置可靠动作。由于光带表面上任一点接收的光信号都可以传至端头，大大提高了本装置的探测范围以及光灵敏度整定的精度，避免保护装置拒动。本实用新型不仅安装方便，而且能够准确可靠地探测母线室内的弧光信号，有效防止保护装置拒动和误动。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是已有技术中弧光探头的结构及安装示意图；

图2是本实用新型的电原理图。

图中各标号为：1、母线室隔板；2、弧光探头；3、光纤；4、连接器；G1、G2、光带；H1、H2、光电转换器；P1、P2、电平调整电路；CT1、CT2、CT3、电流互感器；TL1、TL2、TL3、信号调理电路；U1、U2、与门；U3、单片机；U4、第一或门；U5、第二或门；J、保护继电器；LED、报警灯。

具体实施方式

本实用新型采用光带采集母线室弧光信号，光带既是光感元件又是光传输的媒介。光带不仅能在其端头表面收集光信号，在光带表面上的任一点都可以接受光信号并传输至端头。每根光带表面都好像安装了无数个微小感光探头，使光的检测范围大大增加，避免了监测死角的形成。光带具有良好的柔韧性，光带探测范围内的光照度分布均匀。