故障电弧情况下的人身和设备防护

低压开关设备运行中发生的故障电弧会造成对人的生命安全危险以及对正常运行设备的破坏。介绍国外对故障电弧所有危害效应作的防护试验以及对故障电弧防护装置的组成和原理。     

GIS电弧故障的继电保护完善

ABB公司出于更好地保护设备的目的,在GIS开关设备上设置了电弧故障保护,以保证SF6气室发生电弧短路故障时,可以迅速使开关动作跳闸,切断短路电流。但配套的继电保护可靠性是能够实现保护作用的首要保证。如果继电保护不能够准确动作,可能造成设备损坏、事故扩大;如果继电保护误动作,又将造成非正常停电,影响正常的供电。现结合我单位35kV系统GIS电弧故障保护进行分析,完善其继电保护方案。     

直流微电网故障电弧信号特性

直流微电网中存在大量线路与设备接口,容易发生电弧故障。根据电弧与电路的连接方式,可分为串联电弧与并联电弧。为了实现有效的电弧故障检测与定位,需对直流微电网故障电弧信号特性进行研究。为此,搭建直流微电网电弧故障的仿真与实验平台,产生了不同位置、类型的电弧故障。通过微电网系统对电弧故障的电流响应,分析验证了DC/DC变换器以及线路传输对电弧信号特征与信号传播的影响。研究结果表明,DC/DC变换器对电弧产生的电压钳位、电流恢复、滤波作用、开关噪声的影响,线路传输对电弧产生的信号串扰与信号衰减作用都使直流微电网系统的电弧检测更加困难。     

110 kV GIS内部故障电弧条件下压升计算及壳体耐受能力分析*

随着近年来电力行业的不断发展,气体绝缘开关设备在电力系统中得到了广泛应用,但其内部故障电弧产生的高温、高压和壳体损坏会对设备、建筑物和人身安全造成巨大威胁;对GIS内部故障电弧进行分析,可节省大量的测试费用,缩短新产品的开发周期。对110 kV GIS内部故障电弧条件下的压升进行计算并分析壳体耐受情况,结果表明各部件单元的设计满足性能要求,没有发生外壳破碎的可能。     

中压开关柜中内部电弧故障的计算方法和防护措施

采用合适的计算方法模拟开关柜内部电弧故障,不仅可以缩短新品开发周期,而且可大大节省费用,同时可为开发耐内部电弧故障的成套设备提供科学依据,以便采取相应措施,确保操作人员、配电设备,甚至配电房的安全。笔者简单叙述了内部电弧故障的基本物理现象,讨论了几种数学计算模型,并提出了一些防护内部电弧故障的措施。     

光伏直流系统故障电弧检测方法研究综述

直流故障电弧,特别是串联故障电弧,是光伏系统（PV）发生火灾的重要原因。如果不及时发现和中断,此类危险事件可能导致灾难性火灾,将对人类安全和财产构成严重威胁。首先,文中分析了直流故障电弧发生的机理和故障特征;其次,综述了近几年光伏系统中直流故障电弧检测、定位方法。对最近发表的论文进行技术细节的总结和讨论;最后,针对直流系统,从实际应用的角度出发指出了当前亟需解决的问题,并展望了未来直流故障电弧检测以及故障电弧定位的应用场景和研究方向。     

电弧故障识别及保护的新技术

介绍了电弧故障的产生机理和特征,及国外有关电弧故障检测和判别方法.分析了近年来电弧故障保护产品的概况,包括电弧故障断路器的组成原理,电弧故障信号的检测方法和要求,电弧故障识别和判定方法及国外最新专利技术.     

开关设备中的故障电弧及其防护

开关设备中的故障电弧会给人身和设备安令造成极大的危害，这个问题引起国际社会的高度关注。文章介绍了故障电弧的实际危害，国际电上委员会对故障电弧试验的最新规定，故障电弧的防护措施以及介绍一种故障电弧防护装置。     

开关柜内部故障电弧的试验研究与特性分析

在开关柜的运行中,很多可能性会导致故障电弧的产生。如设备本身原因、绝缘老化或结构缺陷等。异物侵入也可能引起开关柜内部的相间短路、甚至三相短路。在中压开关柜国家标准GB 3906以及国际标准IEC 62271—200中都规定了设备必须具有与短路电流水平相一致的故障电弧的耐受能力。     

电弧故障断路器及故障电弧的辨别

电弧故障断路器(Arc-Fault Circuit Interrupter,AFCI)是一种最新的电路保护装置,根据美国标准UL1699将电弧故障断路器定义为"一种能根据电弧特性在电路中检测到故障电弧发生时断电的装置[1]",其主要作用是防止由故障电弧引起的火灾.住宅或商业电气线路和设备,如电气布线、插座、家用电器内部的电线或电器的电源线等,由于长时间的过负荷运行或者存在不良的电气连接等情况,使电线的绝缘层出现老化、绝缘效果降低或者绝缘层发生破损都可能发生故障电弧,电弧火花将可能引燃线路造成火灾的发生.     

故障电弧断路器核心实验及电弧波形

故障电弧断路器的市场表现不尽理想,主要原因在于研发单位没有完全按照UL 1699标准对产品进行测试,导致产品出现误脱扣问题和电弧检测性能差等情况。本文根据UL1699搭建实验设备,通过示波器抓取各实验中的负载电流,最后分析并终结出正常负载电流波形、正常操作电弧电流波形和故障电弧电流波形的具体特征。实验结果显示,故障电弧电流波形夹杂高频成分,而且高频成分随机大量重复出现。可以根据该特征设计故障电弧检测算法,生产出性能可靠的故障电弧断路器。     

可控配电网单相间歇电弧接地装置

在中性点不接地或经消弧线圈接地的配电网中,发生单相接地故障时系统可继续运行一段时间,但应迅速查明故障线路和故障相,以免事故扩大。虽然,现有大量的不同原理的减小故障电流装置和故障选线选相装置,但通常仅在实验室或通过仿真验证其功能,功能验证不全面、场景不真实。介绍一种配电网单相间歇电弧接地装置的原理、结构和应用。利用晶闸管的导通和截止易于控制的优点,可自由控制电弧的产生和消失、放电频率、以及放电相位。该装置用于验证在10 kV实验室、试验场、或实际配电网中设备故障处理设备的能力,如消弧线圈和选线选相设备。利用该装置已成功进行上千次单相接地试验,试验不仅发现缺陷,而且指导解决缺陷。     

低压电弧故障的研究与分析

阐述了低压电弧故障检测的研究背景意义、内容成果及发展。介绍了电弧、电弧故障及电弧故障断路器的概念。分析了低压电弧故障的产生、分类及一般特征。分别讨论了系统电压、系统电流、PVC绝缘电缆以及绝缘温度等级对电弧故障产生火灾的影响。     

低压故障电弧检测概述

综述了目前故障电弧检测的研究内容、成果及发展方向。指出低压配电柜和家庭供配电系统各自产生故障电弧时所表现的物理特征不同,使得各自的故障电弧检测方法有所差异。分别讨论了了基于电弧数学模型、电弧物理现象和电流电压波形的电弧检测方法。     

开关设备中的故障电弧及其防护

开关设备中的故障电弧会给人身和设备安全造成极大的危害，这一问题已引起社会的高度关注。本介绍了故障电弧的实际危害，国际电工委员会对故障电弧试验的最新规定，故障电弧的防护措施以及一种故障电弧的防护装置。     

故障电弧探测装置的研究及发展趋势

对故障电弧的产生原因进行了分析,列出了故障电弧探测装置的相关标准。分析了不同负载下电弧故障时电流和电压的特性,比较了几种常用检测故障电弧的应用算法,阐述了与电弧故障断路器的不同之处并按安装位置进行设计分类。最后对故障电弧探测装置的发展进行了分析。     

低压配电领域中的故障电弧防护

综述国外近年来在电弧故障防护方面的研究成果。在阐述故障电弧物理现象的基础上,介绍了故障电弧防护标准。在分析了目前常用的几种常规保护线路后指出,它们并不能对故障电弧进行全面保护。分析了故障电弧产生的原因,并给出了防护措施。重点介绍国外几个实用的故障电弧防护系统。最后对我国开展电弧防护技术的工作提出建议。     

基于CatBoost的常用电器负载电弧故障识别方法

电气火灾造成的危害日益受到人们重视,其成因中占比最大的是电弧故障。电弧通常是由电气组件的损坏或过载而导致,进而可能会导致电气设备的损坏并引发火灾。电弧识别是一种重要的电弧故障预防性技术,可以监测电气设备中的电弧事故,以便及时采取应对措施,是智能用电的重要组成部分。文中就电弧故障识别方法展开研究,首先按照国标搭建了实验平台,然后分析不同家用电器负载组合的电弧特征,并进行特征提取;接着提出了一种基于CatBoost分类模型的电弧识别方法,使用CatBoost模型对提取到的特征进行训练,以实现电弧故障的快速识别;经过测试集验证,与现有的SVM、Random Forest等常用识别分类方法相比,提出的基于CatBoost分类模型的电弧识别方法具有更高的准确率和召回率,能够有效提高电弧事故的识别精度。     

基于电弧电磁辐射的故障电弧识别

随着用电系统中非线性负载的增多,根据故障电弧的电压电流特征进行故障电弧识别容易发生故障电弧的误判别。针对该问题,本文自主搭建了故障电弧模拟试验平台,并在不同负载下进行了串联故障电弧的模拟试验。在试验分析的基础上,提出了一种基于电弧电磁辐射信号的故障电弧识别方法,通过故障电弧时域信号的模极大值提取,得到故障电弧的电磁辐射信号特征值,并根据该特征值进行故障电弧的识别。试验结果表明,在计及距离衰减、屏蔽、非线性负载干扰以及传感器测量方位等影响因素的条件下,该方法能够实现故障电弧的有效识别,提高了故障电弧的识别准确率。     

低压串联故障电弧的识别方法

以低压串联故障电弧为研究对象,采集了几种常见用电设备单独及混合运行时的电流波形,采用Matlab软件对电流波形进行离散傅里叶变换（DFT）,提出了基于谐波分量相对变化系数的低压串联故障电弧识别方法。仿真结果表明,设计方法能有效识别故障电弧的发生,为故障电弧断路器的研究提供参考。