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电弧是放电过程中发生的一种现象，当两点之间的电压超过其工频绝缘强度极限时就会发生。当适当的条件出现时，一个携带着电流的等离子产生，直到电源保护设备断开才会消失。空气在通常条件是很好的绝缘体，但由于温度的升高或者其他外部因素的作用，其化学和物理特性发生改变时，它可能变成通电的导体。

只要两端的电压提供的能量足以补偿热损耗并维持适当的温度条件，电弧将会持续发生。如果电弧被拉长和冷却，维持它的必要条件缺失进而熄灭。类似地，如果电路两相发生短路也可以产生电弧。短路是两个不同电压的导体发生低阻抗的连接，形成低阻抗的导电体，（例如：金属工具遗忘在柜子的母排上、错误的连接或动物闯入柜子内，这些都是各种潜在的可能）一旦形成短路，会引起很大的短路电流值，其大小取决于电路的特性。

弧光保护是指电力系统由于各种的短路原因可引起弧光，弧光会以300m/s的速度爆发，摧毁途中的任何物质。只要系统中不断电，弧光就会一直存在。要想最大限度的减少弧光的危害，我们需要安全、迅速地切断电弧光，这样可以在发生弧光故障的时候，保护操作人员不受伤害，并且可以降低财产损失程度简称电弧光保护。

我国电力发展建设的速度超前，它已经进入人电网、大机组、超高压输电阶段，并且对发电机组的容量要求越来越高，这时就需要在安全运行方面要跟上要求，因为单台大机组的运行情况，会直接影响到整个电网的运行稳定性、安全性以及经济性。同时，发电厂的用电系统与安全运行，对发电机组的影响也越来越大。由此可以看出，如果中低压母线出现故障，它会产生弧光，所产生的弧光对电力设备及人本身的影响极大，会造成不同程度的损伤，有时还会引发“链式反应”。国家对于这个问题极其重视，按照我国现行的继电保护设计标准来看，在配置方面一般不会使用专用的设备进行保护，而是采用另一种方法，即借助于上一级元件的后备过流的方法来保护，从而切除中低压系统母线短路的问题，这样的做法是有弊端的，电路故障应该用最短的时间去维修，而这类保护方法会导致维修时间延长，对设备也有一定的损伤。这些问题如果没有使用恰当的方法，还会引起不同程度的故障，轻则会发展为输电网故障，重则会使电力系统出现整体的故障。

2中低压系统母线故障发生的原因

弧光放电燃烧，表示着中低压母线出现了故障。中低压母线所释放的能量是极大的，它发生故障时所产生的弧光，会使压力和温度瞬间升高，形成电弧之后，与它接触的空气会被立刻电离，继而会产生具有极高能量的爆炸性压力和高温，在产生这些巨大能量的时候，如果没有及时被切除，将会对设备以及人员造成不同程度的损伤。然而，造成中低压开关柜内出现这类故障的原因有很多。

2.1设备质量不过关

没有科学合理地设计开关柜的结构，开关柜过大或者过小，再加上制造质量没有做到位，在正式投入使用时，会导致绝缘处老化以及机械设备受到磨损，从而会导致它的绝缘水平程度下降，设备质量方面，需要为后面的使用打下良好的基础，质量方面如果不过关，就会导致后续出现问题。

2.2运行维护不到位

运行维护方面也是极其重要的，它在什么样的环境下使用，关乎到系统的稳定性与安全性。如果在高温、潮湿、化学侵蚀等这些恶劣环境下运行，所使用的绝缘材料便容易受损，会缩短它的使用期限，而在绝缘的表面，会出现一些不同程度的损伤，绝缘便会出现故障，进而 就会导致中低压母线系统出现短路的故障。

2.3维护操作不当

电厂的检修维护在整个系统中起着关键的作用，而有些人对这个工作极不重视，常常会出现由于操作不当而出现的故障，如在检修时，误将自己的工具遗落在开关柜中、忘记测量并记录自己所在工作区域的电压等， 这些典型的操作不当，都会引起中低压系统母线出现故障，进而导致出现更大的问题。

2.4其他

除了上述这些因素以外，还有一些由于工作人员的不认真造成的故障，如开关柜没有密封好，一些小动物会偷偷溜进去，对绝缘处进行啃咬，从而导致中低压系统母线出现故障。除此之外，电力系统的迅速发展，电网的结构总是在不停地改变，用电的情况增多，从而导致电缆增多，电量超负荷，也是故障出现的所在。

3弧光母线的保护系统工作原理

弧光产生断路的危害性极大，弧光会在开关柜内发生爆炸，而燃烧的气体和热能会迅速扩散到周围，并且它还能融化和蒸发金属，由于这些危害，我们才需要一个保护系统。不仅这样，任何设备都需要保护，中低压系统母线也不例外。而电弧光母线的保护系统，是一种针对中低压系统母线的特点经过多位专家研究出来的系统，它具有多种优点，它适用于各种运行方式，在各种运行方式下都不需要人为进行切换就能进行保护，这是一个便利的系统，不仅能起到很好的保护作用，还能提高可靠性，是一个理想型的保护中低压系统母线的解决办法。

3.1弧光的原理

弧光保护的原理，如图 1所示，它的动作判断据为故障时产生的两个条件，也就是弧光和电流增量。在发生故障时，它会检查开关柜，然后，在同时检测到弧光和电流增量时，就会下达跳闸的指令。

图1  弧光保护原理示意图

3.2弧光的特点

人们选用这个保护系统，是由于它具有很多明显的优点：①它的原理简单、通俗易懂，保护结构简单，它在发生故障时，只需要检查开关柜内，然后，在同时检测弧光和电流增量，就会下达跳闸的指令；②能够更快迅速 地发现故障并起到保护作用，当出现电路故障时，应该用及时地去维修，而这个系统能最快的发现故障，以检测弧光信号和过流关闭为依据，从而可以实现保护的可靠动作，这个系统起到一个连锁反应，本身会连锁自我检查，如此就能够充分地保证整个系统的安全性以及可靠性；③能准确地找出故障点并准确定位，在发生故障时，它能够准确地找出故障点，并且能够准确地标记故障点的位置，能保证工作人员在维修时，能快速地找到故障位置，并且处理故障来恢复供电系统；④在断路器不起作用时，起到一个保护作用，在主断路失控的情况下，它可以发出一个指令，不受其他机器的控制，跳过上一级完成跳闸动作，从而提高系统的安全性与可靠性。这些特点，更好地说明了这个保护系统的优越性，是保护中低压系统母线最好的解决办法。

4弧光保护系统与变压器后备过流保护的对比

弧光保护系统是专门用于来保护中低压系统母线的系统，它的动作时间快，相比于传统的保护系统，要更具有优越性，它采用弧光和电流闭锁的方法来进行双重判断，增加了它的可靠性，从而对安全性能也有了一定的保障，它在发生故障时，能准确地定位，减少了维修人员查找的时间，大大减短了维修时间，从而来保障故障之后快速供电。

而变压器后备过流保护它也有优点，它不需要专门的1套装置系统，工作量较小，而且它不能像弧光保护系 统那样对故障点准确定位，耗费的时间长，并且可靠性低。总而言之，各有各的优点，但是从综合来看，弧光保护系统是比较理想的解决方法。

5安科瑞ARB5-M弧光保护装置

5.1产品选型说明

ARB5-弧光主控单元

（1）＊表示可选附件。

（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。

5.2功能和技术参数

5.3弧光保护产品现场安装

弧光保护主控单元、探头安装图如下：

随着我国电力建设的发展，发电厂日渐增多，发电厂中的中压开关柜也日渐增多，而随之而来的就是故障不断地出现，因此，我们对中低压系统母线的保护，应该越来越重视。中低压系统母线的保护，不仅需要精准、熟练地掌握技术，还需要一些保护系统来协调配合完成，而弧光保护系统作为一个理想的解决方法，可以有效地解除故障，减少设备维护的次数，提高电力系统的经济效益，提高电力系统的安全性和可靠性，将损失降到最低，保证电力可以不断地供给，从而保证了整个电力系统安全、稳定地运行。