減少開(kāi)關(guān)設(shè)備電弧故障的方法

Word文檔減少開(kāi)關(guān)設(shè)備電弧故障的方法電弧是您可能遇到的最具破壞性的工業(yè)事故之一，瞬間，您的開(kāi)關(guān)設(shè)備可能被毀壞，下游設(shè)備嚴(yán)峻損壞，業(yè)務(wù)關(guān)閉數(shù)天或數(shù)周，員工嚴(yán)峻受傷或死亡。

在某些設(shè)施或應(yīng)用中，電弧的潛在風(fēng)險(xiǎn)特別低；傳統(tǒng)的（無(wú)弧光愛(ài)護(hù)）開(kāi)關(guān)設(shè)備可以使用，風(fēng)險(xiǎn)很?。坏牵诖蠖鄶?shù)應(yīng)用中，依靠包含有助于削減電弧危急的功能的設(shè)備更有意義，這些功能為防止電弧事故的破壞性后果供應(yīng)了謹(jǐn)慎的"保險(xiǎn)'。

這種破壞性的潛力是毀滅性的，11kV開(kāi)關(guān)設(shè)備中電弧閃光期間釋放的能量相當(dāng)于啟動(dòng)六架航天飛機(jī)所需的能量，溫度可能高達(dá)20,000攝氏度，比太陽(yáng)表面的溫度高五倍，并且能夠蒸發(fā)金屬。

電弧故障可能很少見(jiàn)，但卻是開(kāi)關(guān)設(shè)備系統(tǒng)中可能發(fā)生的最嚴(yán)峻的故障，有多種潛在緣由，包括人為錯(cuò)誤（最常見(jiàn)）、技術(shù)/設(shè)備故障和環(huán)境緣由。

您可以從多種方法中進(jìn)行選擇，以降低這種弧閃損壞和損害的風(fēng)險(xiǎn)，下面描述了三個(gè)最常見(jiàn)的。

被動(dòng)內(nèi)部電弧愛(ài)護(hù)

使用被動(dòng)內(nèi)部電弧愛(ài)護(hù)，電弧故障在發(fā)生后由傳統(tǒng)愛(ài)護(hù)繼電器分?jǐn)?，電弧和繼電器跳閘之間的平均時(shí)間為100到1,000毫秒(ms)，它發(fā)生在字面上的"刺眼'之內(nèi)，測(cè)量時(shí)間為100到400毫秒。

雖然它只持續(xù)一瞬間，但電弧大事幾乎確定會(huì)導(dǎo)致足夠的損壞，以至于開(kāi)關(guān)設(shè)備需要修理和更換零件，依靠開(kāi)關(guān)設(shè)備供電的生產(chǎn)過(guò)程也可能受到嚴(yán)峻破壞。

帶有被動(dòng)內(nèi)部電弧愛(ài)護(hù)的開(kāi)關(guān)設(shè)備結(jié)合了某種類(lèi)型的管道系統(tǒng)，為高壓、高溫柔潛在的有毒氣體供應(yīng)"逃命通道'，一些開(kāi)關(guān)設(shè)備包括一個(gè)通向外部區(qū)域的管道，這種解決方案通常用于較小的開(kāi)關(guān)設(shè)備室，假如開(kāi)關(guān)設(shè)備位于較大的房間內(nèi)或遠(yuǎn)離外墻，則管道會(huì)通入開(kāi)關(guān)設(shè)備安裝室。

這兩種通風(fēng)策略都削減或消退了電弧氣體從開(kāi)關(guān)設(shè)備前部噴出，有助于削減潛在的損害，它還可以消散爆炸壓力，有助于削減對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的內(nèi)部損壞。

主動(dòng)內(nèi)斷弧

在配備有源內(nèi)部滅弧的開(kāi)關(guān)設(shè)備中，愛(ài)護(hù)電路單獨(dú)于愛(ài)護(hù)繼電器運(yùn)行，典型的電弧分?jǐn)鄷r(shí)間約為6080ms，這是檢測(cè)電弧所需的時(shí)間、斷路器操作所需的時(shí)間和斷路器操作時(shí)間的總和。

使用向上游斷路器發(fā)送信號(hào)以分?jǐn)嚯娐返膫鞲屑夹g(shù)可以特別快速地檢測(cè)到電弧，兩種常見(jiàn)的弧光檢測(cè)方法是電流感應(yīng)設(shè)備和/或"看到'閃光的光學(xué)光傳感器，響應(yīng)時(shí)間比被動(dòng)內(nèi)部電弧愛(ài)護(hù)更快，但仍不足以防止?jié)撛诘闹卮髶p壞和損害。

眾所周知，彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)斷路器會(huì)隨著斷路器老化而增加其分閘時(shí)間，從而導(dǎo)致更長(zhǎng)的熄滅電弧時(shí)間。較長(zhǎng)的跳閘時(shí)間直接與電弧閃光造成的損壞增加有關(guān)，對(duì)于不會(huì)隨著時(shí)間的推移而減慢分閘的磁力斷路器，這不是問(wèn)題。

主動(dòng)消弧

上述兩種方法都有助于削減電弧造成的潛在損害和損害，但重要的是要留意，它們都會(huì)在電弧發(fā)生后做出反應(yīng)。第三種方法是主動(dòng)消弧，顧名思義，它的設(shè)計(jì)目的是快速響應(yīng)，幾乎可以消退電弧。

與前面的方法一樣，它在技術(shù)上也會(huì)對(duì)發(fā)生的電弧做出反應(yīng)，但反應(yīng)如此之快，以至于通常對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的損壞最小，對(duì)人員的損害機(jī)會(huì)很小或根本沒(méi)有，它實(shí)現(xiàn)了比其他方法明顯更快的響應(yīng)，通常小于1.5毫秒但不超過(guò)4毫秒。它沒(méi)有使上游斷路器跳閘，而是通過(guò)使用超快速接地開(kāi)關(guān)(UFES)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，該開(kāi)關(guān)在發(fā)生電弧故障時(shí)啟動(dòng)三相接地短路。

UFES與通過(guò)各種傳感方法快速牢靠地檢測(cè)故障相結(jié)合，有助于確保電弧故障在發(fā)生后幾乎馬上熄滅，這意味著熱量和壓力的急劇降低，讓開(kāi)關(guān)設(shè)備重新合閘通常只需要擦拭內(nèi)部并更換初級(jí)開(kāi)關(guān)元件，全部這些都可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)完成。

概括

假如您家中發(fā)生火災(zāi)，那么擁有一個(gè)檢測(cè)和警報(bào)系統(tǒng)可以馬上呼喚消防部門(mén)，讓他們?cè)趲追昼妰?nèi)到達(dá)，這是令人欣慰的，但假如有一個(gè)系統(tǒng)能從一開(kāi)頭就防止火災(zāi)，那就更令人欣慰了，這與將主動(dòng)消弧系統(tǒng)與其他管理電弧故障的方法區(qū)分開(kāi)來(lái)的狀況類(lèi)似。

主動(dòng)消弧可以說(shuō)是削減電弧閃光的最有效方法，但與其他愛(ài)護(hù)方法相比，成本略有增加。對(duì)于缺少任何電弧愛(ài)護(hù)設(shè)計(jì)元素的開(kāi)關(guān)設(shè)備，相對(duì)于它所愛(ài)護(hù)的開(kāi)關(guān)設(shè)備的成本而言，主動(dòng)消弧是一項(xiàng)很小的投資。在評(píng)估成本效益分析時(shí)，考慮由于電弧大事后的生產(chǎn)或工