电弧光用户手册

1、第 1 页 共 24 页电弧光保护装置电弧光保护装置安装使用手册安装使用手册第 2 页 共 24 页目目录录1.1.电弧光保护装置概述电弧光保护装置概述4 42.2.电弧光保护装置概述电弧光保护装置概述4 43 3电弧光保护装置组成电弧光保护装置组成4 43.13.1 概述概述4 43.23.2 主控单元主控单元6 63.33.3 弧光单元弧光单元6 63.43.4 电流单元电流单元6 63.53.5 系统电源系统电源7 74 4系统各部件技术规格系统各部件技术规格7 74.14.1 系统电源系统电源7 74.1.1 技术规格74.1.2 系统电源连接74.24.2 主控单元主控单元8 84.

2、2.1 技术规格84.2.2 主控单元连接94.34.3 弧光单元弧光单元10104.3.1 技术规格104.3.2 弧光单元的连接104.44.4 电电流单元流单元11114.4.1 技术规格114.4.2 电流单元的连接115.5.保护系统的编程保护系统的编程12125.15.1 编程的概述编程的概述12125.25.2 可编程的跳闸逻辑可编程的跳闸逻辑12125.35.3 自检控自检控12125.45.4 主控单元显示的信息主控单元显示的信息12125.55.5 主控单元主控单元12125.65.6弧光单元弧光单元13135.75.7 电流单元电流单元1414第 3 页 共 24 页5.

3、85.8 光感灵敏度的调整光感灵敏度的调整14146.6.安装安装14146.16.1 安装在开关柜里安装在开关柜里14146.1.1146.1.2 电弧光单元156.1.3 电流单元156.26.2 光缆的安装光缆的安装15156.2.1 光缆的概述156.2.2 光缆头的预处理156.2.3 光缆三工器166.2.4 光缆的延长176.2.5 滤光传感器的概述176.2.6 传感器端部的处理186.2.7 在开关柜里安装传感器186.36.3 数据传输电缆数据传输电缆18186.3.1 数据传输电缆的概述186.3.2 数据传输电缆的功能196.3.3 数据传输电缆端部的处理196.3.4

4、 数据传输电缆连接到装置197 7跳闸信号的双重化跳闸信号的双重化20208 8系统的测试系统的测试21219 9系统的维护系统的维护21211010担保担保22221111CE- -认证认证 / / ISO-900122221212应用案例应用案例2323第 4 页 共 24 页1. 电弧光保护装置概述电弧光保护装置概述电弧光保护装置可以在开关柜发生弧光故障的时候，保护操作人员不受伤害，并且降低财产损失程度。 当出现弧光时候，弧光以 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，我们需要一种安全、迅速而有效的半导体电弧光保护

5、装置。在开关柜抽屉内，弧光可以迅速的在 10ms 内达到 3M 远， 因此要想最大程度降低损失，时间是个最主要的因素。电弧光保护装置输出跳闸信号时间小于 1 ms,即使在安装或者维护的时候也能保护操作人员的安全。2.电弧光保护装置概述电弧光保护装置概述电弧光保护装置的面市已经近 10年. 所有的主要的电力系统和电力公司都已使用. 芬兰 IVO Loviisa 核电站的运行证实, 在发生电弧时, 只有的电弧光保护装置才能保护他们的开关柜.电弧光保护装置使用先进的处理器技术来控制系统的功能。 该处理器技术也使得电弧光保护装置功能的编程，可匹配开关柜的不同运行方式。在跳闸回路里采用的半导体技术（可控

6、硅开关）确保了开关柜里的供电开关以最小的延时得到跳闸信号。在不论是电弧光保护装置的主控单元，还是电弧光单元探测到电弧光，并且电流单元的整定的电流定值被超过，电弧光保护装置的跳闸信号将在小于 1ms 到达供电开关。电流的信息也可直接取自安全电流回路，在此情况下，电弧光保护装置也可尽可能快的得到过流的信息。如果偶尔光线信号超过光线设定值或者电流信号超过电流设定值，系统不会输出跳闸信号，也不会记忆在跳闸回路中，但是在主控单元上会显示报警信号。在编程的时候，必须考虑系统按照用户所希望的方式正常工作。采用光纤技术来向主控单元传输跳闸信号，确保了电弧光保护装置的完美功能，它的抗干扰能力强，跳闸信号可以非常

7、迅速的输出到断路器。3 电弧光保护装置组成电弧光保护装置组成3.1 概述概述如果使用光纤三工器，一套电弧光保护装置能保护 1500 m 的中压开关柜或 500 m 低压开关柜。 在此情形下，在开关柜的每个柜子都要装一个弧光传感器来保护。在开放式母线系统中，弧光传感器的间隔约为5.6 m。一个主控单元能同时保护几个独立的开关柜，因此，电弧光保护装置的弧光单元和电流单元可以分散到不同的开关柜内，把检测到的弧光或电流信号传送到主控单元，主控单元收集到这些必要的数据，根据实际情况输出跳闸信号到断路器。在主控单元和弧光单元或电流单元间的数据传送是靠光纤和数据传输线来完成的。光纤传输触发信号至主控单元。工

8、作电源，报警信号，自控数据信息流的传送则通过数据传输线来完成。主控单元提供 4个快速1ms 独立跳闸和报警母线和 6 个常规继电器出口。在系统里进行连接时，必须小心考虑每一母线最后一个电流单元的开关位置。开关位置决定了此电流单元能否按设定的程序正常工作。第 5 页 共 24 页第 6 页 共 24 页3.2 主控单元主控单元主控单元是电弧光保护装置的核心部件，它也能单独在发生弧光时，来保护开关柜。然而，须记住，此时没有电流条件来确保保护。在使用电弧光保护装置时，我们推荐使用电流单元。主控单元面板上的电位计用来设定弧光单元线路版上 16个光感输入检测到的感光的强度。然而，若保护系统采用了电流单元

9、，且整定的电流值没有超过，保护系统不会发出跳闸信号。四个专用于弧光和电流单元的光信号入口，当它们仅用来传输光信号到主控单元时，用相同的方式来调节。主控单元背面的四个光纤口。在情况下，主控单元背面的 DIP 开关状态要考虑进去。3.3 弧光单元弧光单元如果主控单元的弧光测量口不够用，或者想设定更多的跳闸逻辑时，则须使用弧光单元。使用弧光单元还可以节省光纤的费用：因为弧光单元可以放在需要保护的位置附近，从一个弧光单元到另一个电流或弧光单元或主控单元只需一根光纤即可。弧光单元面板上的电位计用来调整感光的强度，校准好后，则把信息传递到下一个电流或弧光单元或者传到主控单元。电位计同时校准弧光单元中的所有

10、弧光输入口信号，当弧光单元连接所需的光纤安装完毕后，必须调节弧光单元可以替代一些光缆的使用。在此情况下，保护系统始终能准确地识别整定的光感定值被超过地方的传感器。3.4 电流单元电流单元CR 电流单元用来确保保护系统在不同运行情况下的跳闸逻辑可操作性。通过使用电流单元，弧光保护系统中的跳闸逻辑可以多样化，且有更多的选择。测量电路中 5A, 2A 和 1A 的二次电流可以连接到电流单元，为了确保这些连接，电流单元中不需要其他的设定，但是这些二次电流端子是直接连接到 CR 电流单元的端子上的。第 7 页 共 24 页过流整定范围是 50500*In.3.5 系统电源系统电源弧光保护系统有一个独立的

11、电源，可以装在柜子底部的 DIN 导轨上。该电源给主控单元供电，再由主控单元提供给弧光单元和电流单元工作电压。4系统各部件技术规格系统各部件技术规格4.1 系统电源系统电源4.1.1 技术规格输入供电电压85264VAC/80350VDC(可选择电压)(19140VDC)频率47440Hz输出输出电压12VDC输入功率，电流25W, 2.1A绝缘输入/输出3000V DC, 1min输入/地2500 V DC, 1min输出/地500 V DC, 1min输入/输出/地50M(, 500VDC工作环境工作温度-5+50C贮存温度-20+85C环境湿度85%振动510Hz 10mm, 1050H

12、z 2G撞击10G尺寸97W*124L*33H重量400g干扰测试通过 EMC标准测试第 8 页 共 24 页其他的认证UL, CSA,VDE4. 1. 2 系统电源连接系统电源 WRA12SX-U 端子图7，8号端子连接外部电源6号端子接地1， 2号端子提供主控单元电源1号端子：+12V DC3 到 5 端子未使用4. 2 主控单元主控单元4.2.1 技术规格主控单元主控单元辅助电压12VDC功率6W输入16 个光信号输入口(可编程/跳闸)4 个光信号输入口(可编程/跳闸)4 数据传送口(也能用来输出数据)输出4 个跳闸出口, triac5A, 600Vp (25A 25 mm.123456

13、789101112131415161718192021222324169mm187mm88mm188mmovipaneelin aukotuskiinnityskulma A kiinnityskulma B第 15 页 共 24 页6.1.2 电弧光单元电弧光单元通过其低部的 DIN 导轨安装于位于仪表柜低部的 DIN 导轨。电弧光单元也可通过位于其侧面的固定点，用 4mm 螺丝直接固定在安装空间的低部。这些螺丝也可用于固定 DIN 导轨。6.1.3 电流单元电流单元的安装和弧光单元的安装一样。6.2 光缆的安装光缆的安装6.2.1 光缆的概述电弧光保护装置使用的光缆是为不同的数据传输应用而

14、专门开发的。光缆为单芯光缆。其聚乙烯外套可承受最严格的工作环境。光纤本身为塑料制成，从而操作中不需要任何保护设备和专用工具。光缆HFBR-EUS环境温度短期-25+85C持续-25+75C弯曲半径安装时最小 15mm安装后最小 25mm有关光缆特性的进一步信息，请联系电弧光保护装置不推荐光缆的使用长度超过 100米。6.2.2 光缆头的预处理电弧光保护装置所使用的光缆极为容易来准备。当你在准备光缆时，你不必事先测量光缆的长度。在绝大多数的情况下，在测量所需的光缆长度之前，开关柜必须停电。在带电的开关柜里安装电弧光保护装置也是可能的，光缆可按预先测量的来定货及安装。光缆头的预处理需要下列设备：*

15、惠普 HP HFBR-4593 研磨工具包括-打磨工作夹具-600 号砂纸-抛光纸*剥线钳和切线钳*HFBR-EUS 光缆1. 截合适长度的光缆2. 剥去光缆头 5mm3. 将光缆插入研磨工具，用 600号砂纸将光缆头磨平。光缆头并不需要磨至工具的底部。但其端部必须平直。4. 用抛光纸替代砂纸来给光缆头抛光。5. 光缆头端部须平整干净。6. 将光缆插入光输入端的底部（插入约 15mm）使用钳位工具将过滤光传感器处的卷环夹紧。第 16 页 共 24 页6.2.3 光缆三工器光缆的三工器专门用于在标准数量的保护通道不足的情形下，而要分别地保护每一个输出部分。例如，在开关柜的间隔里，电弧光保护装置必

16、须要达到较高的水准。在使用光缆三工器时，在金属铠装式中压开关柜的每一个单独小室，可以仅用电弧光保护装置中的一个保护通道来保护。在保护点的三个光信息，汇集于光缆三工器。三工器有一个空接头，从而不必使用三工器的所有保护通道。光缆三工器可安装在 DIN 导轨上，或通过位于三工器安装件上的孔用 4mm 螺丝来安装。三工器可安置在被保护点的附近。这样可以节省电缆和时间，由于从三工器到主控单元或弧光单元必须用一根光缆。三工器具有必须的连接器，从而可用连接光缆同样的工具来处理传感器的端部。由于连接器的连接，三工器将过滤一部分通过的光线。在此情形下，在主控单元或弧光单元给定的整定值下，三工器发出的跳闸信号的灵

17、敏度不如直接光缆那样高。但是，这并不影响电弧光保护装置的工作可靠性，因为取决短路电流，电压及燃烧的材料，弧光的光照强度可高达 100,000勒克司。6.2.4 光缆的延长光缆可用 HFBR-4505 接头来延长。也许有一些不同的原因要延长光缆：在安装时光缆受到了损坏，或在电弧光保护装置切除故障开关柜时，光缆的传感器被损坏。在这种情形下，不必更换整根光缆，只须以延长段更换受损的部分。在用连接器延长光缆时，不需要专用工具。可以使用于处理光缆传感器相同的工具。第 17 页 共 24 页由于连接器的连接，光线通过使用连接器延长的光缆将被其过滤掉 8%。但是，这并影响电弧光保护装置的运行可靠性。6.2.

18、5 滤光传感器的概述滤光传感器可覆盖比其端部大得多的范围。由于没有任何活动的或带电的部件，传感器极易安装，也不会发生任何误动作，也不需要任何维护。由于这些优点，在所有情况下，都推荐采用滤光传感器。电弧光保护装置的感光范围灵敏度可在弧光单元和主控单元进行调整。此灵敏度受滤光传感器和光缆长度的影响。灵敏度可在 10 50k勒克司范围之间调整。采用 25米光缆，1000W 的工作灯和 Metz Mecablitz20 B 5 的手电筒可以进行测量。测量时，环境光线的照度为 300勒克司。50%50%30FlashlightMetz Mecablitz 20 B 57m50%50%30Halogenl

19、amp1000W7m10 000lx第 18 页 共 24 页6.2.6 传感器端部的处理在准备滤光传感器时，需要同为主控单元侧准备光缆时使用相同的研磨夹具和钳子。1. 用剥线钳将剥去约 3mm。2. 将光缆插入具有特殊截面的研磨夹具来磨光缆。用 600号砂纸将其磨平整。光缆的端部不必磨至夹具的底部，但其端部必须平直。3. 用抛光纸替换砂纸来给光缆端部抛光。4. 光缆的端部应平整干净.5. 尽可能深地将光缆插入光传感器（大约 15mm），并用钳子圈环夹紧。光缆已准备就绪，可以安装于开关柜用于保护。6.2.7 在开关柜里安装传感器滤光传感器应安装于开关柜里需要保护的区域。传感器不必对准被保护的点

20、，因为传感器的探测范围为圆形，且可覆盖传感器的后方。在开放式的母线间隔仓，为达到所需的保护程度，传感器安装间隔为 6 7 米。在中压部分，所有的隔离空间都应使用不同的滤光传感器分别保护。在低压部分，至少母线和进线开关间隔应该保护。若需要保护所有的低压出线开关柜，可使用光缆的三工器作为进一步的保护。传感器插入 8mm 的孔，使用推拉连接器将其固定。传感器也可安装于滤光传感器的安装支架里。使其可以安装在不能附着的混凝土表面。6.3 数据传输电缆数据传输电缆6.3.1 数据传输电缆 的概述数据传输电缆为屏蔽双绞线。专门用于传输数据。此专用电缆对外部电气干扰有极好地屏蔽。电缆符合ISO/IEC IS

21、11 801 和 EN 50173 标准.本电弧光保护装置不推荐电缆的使用长度超过 100m。8,0 m m第 19 页 共 24 页6.3.2 数据传输电缆的功能在电弧光保护装置里，数据传输电缆用于传输从电流和弧光单元到主控单元的报警和自检信息。这些单元的工作电源也使用同一电缆。跳闸信号时通过光缆。这样，在数据传输电缆故障时，不会影响跳闸。6.3.3 数据传输电缆端部的处理数据传输电缆可按预先测量的订购，或在现场进行处理。处理数据传输电缆需要下列工具：钳位钳子HT-2008R剥线钳AMP-525421-8连接器RJ-45SH1. 用钳子截取适当长度的数据电缆。Cut the right le

22、ngth of cable using the cutting side of the clampingpliers.2. 用剥线钳剥去约 10mm。Push the cable through the stripping cutter and strip off approx. 10 mm.3. 将电缆里的芯线展开，并将它们插入连接器的底部（约 20mm）.在钳压连接器前, 要确准芯线为正确的颜色顺序, 并且地线是对着连接器的接地端子. 芯线的颜色顺序见下表.Spread out the free conductors inthe cable and push them into the c

23、onnector as deep as they go (approx. 20 mm). Before clamping theconnector, make sure the conductors are in the right colour order and that the earth conductor ispressed against the earth strips in the connector. The colour order for the conductors is given in thetable below.4. 用钳子夹紧棕色(第 1 对)芯线 1白色,

24、棕色环(第 1 对)芯线 2橘红色(第 2 对)芯线 3白色, 橘红色环(第 2 对)芯线 4兰色(第 3 对)芯线 5白色, 兰色环(第 3 对)芯线 6绿色 (第 4 对)芯线 7白色, 绿色环 (第 4 对)芯线 8更多信息, 请联系我公司6.3.4 数据传输电缆连接到装置数据传输电缆要连接到不同单元的输入和输出. 电流和弧光单元为串联于相同的母线, 这样来自前一单元的出线连接到输出接线器, 而进线电缆到输入接线器. 来自母线上第一单元的数据传输电缆到主控单元。来自第一母线的电缆连到主控单元的第一输入母线，第二母线的第一单元连到第二母线的输入母线，等等。.1 2 3 4 5 6 7 8第

25、 20 页 共 24 页7 跳闸信号的双重化跳闸信号的双重化采用半导体快速继电器可使跳闸信号三重化，其动作时间为 1ms。不推荐使用电磁式继电器来三重化跳闸信息， 因为其可引起跳闸的延迟。在电弧光保护装置没有自己的跳闸线圈时，或需要隔离跳闸电源时，也可采用半导体继电器。在开关柜的低压馈线开关仅需 4个 1ms 快速跳闸时，则不需要采用半导体继电器。四个快速可控硅开关元件即可按用户需要的方式来编程。跳上级开关可使用 6 个继电器出口。这些出口也可用于报警。同样，这些继电器的出口均可按用户的要求来编程。通过采用电阻 R，在弧光被切除后，可保持跳闸回路。跳闸信号须用按钮 B 来复归。跳闸信号必须到就地复归，使得在恢复供电之前，应先检查开关柜的受损状况。可控硅开关元件可接到 DC 或 AC 回路。可控硅开关可隔离操作回路对电子回路于的冲击。若一旦跳闸就要切断跳闸信号，在 DC 回路里，跳闸信号必须经过开关的常闭辅助接点。.第 21 页 共 24 页在图中快速继电器为并联。较快的继电器可以并联。让每一个继电器独立工作是可能的。快速继电器仅跳检测到弧光的母线上的开关。RC 回路必须并联于快速继电器（3