電弧光用戶手冊

1、第 1 頁 共 24 頁電弧光保護(hù)裝置電弧光保護(hù)裝置安裝使用手冊安裝使用手冊第 2 頁 共 24 頁目目錄錄1.1.電弧光保護(hù)裝置概述電弧光保護(hù)裝置概述4 42.2.電弧光保護(hù)裝置概述電弧光保護(hù)裝置概述4 43 3電弧光保護(hù)裝置組成電弧光保護(hù)裝置組成4 43.13.1 概述概述4 43.23.2 主控單元主控單元6 63.33.3 弧光單元弧光單元6 63.43.4 電流單元電流單元6 63.53.5 系統(tǒng)電源系統(tǒng)電源7 74 4系統(tǒng)各部件技術(shù)規(guī)格系統(tǒng)各部件技術(shù)規(guī)格7 74.14.1 系統(tǒng)電源系統(tǒng)電源7 74.1.1 技術(shù)規(guī)格74.1.2 系統(tǒng)電源連接74.24.2 主控單元主控單元8 84.

2、2.1 技術(shù)規(guī)格84.2.2 主控單元連接94.34.3 弧光單元弧光單元10104.3.1 技術(shù)規(guī)格104.3.2 弧光單元的連接104.44.4 電電流單元流單元11114.4.1 技術(shù)規(guī)格114.4.2 電流單元的連接115.5.保護(hù)系統(tǒng)的編程保護(hù)系統(tǒng)的編程12125.15.1 編程的概述編程的概述12125.25.2 可編程的跳閘邏輯可編程的跳閘邏輯12125.35.3 自檢控自檢控12125.45.4 主控單元顯示的信息主控單元顯示的信息12125.55.5 主控單元主控單元12125.65.6弧光單元弧光單元13135.75.7 電流單元電流單元1414第 3 頁 共 24 頁5.

3、85.8 光感靈敏度的調(diào)整光感靈敏度的調(diào)整14146.6.安裝安裝14146.16.1 安裝在開關(guān)柜里安裝在開關(guān)柜里14146.1.1146.1.2 電弧光單元156.1.3 電流單元156.26.2 光纜的安裝光纜的安裝15156.2.1 光纜的概述156.2.2 光纜頭的預(yù)處理156.2.3 光纜三工器166.2.4 光纜的延長176.2.5 濾光傳感器的概述176.2.6 傳感器端部的處理186.2.7 在開關(guān)柜里安裝傳感器186.36.3 數(shù)據(jù)傳輸電纜數(shù)據(jù)傳輸電纜18186.3.1 數(shù)據(jù)傳輸電纜的概述186.3.2 數(shù)據(jù)傳輸電纜的功能196.3.3 數(shù)據(jù)傳輸電纜端部的處理196.3.4

4、 數(shù)據(jù)傳輸電纜連接到裝置197 7跳閘信號的雙重化跳閘信號的雙重化20208 8系統(tǒng)的測試系統(tǒng)的測試21219 9系統(tǒng)的維護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)21211010擔(dān)保擔(dān)保22221111CE- -認(rèn)證認(rèn)證 / / ISO-900122221212應(yīng)用案例應(yīng)用案例2323第 4 頁 共 24 頁1. 電弧光保護(hù)裝置概述電弧光保護(hù)裝置概述電弧光保護(hù)裝置可以在開關(guān)柜發(fā)生弧光故障的時候，保護(hù)操作人員不受傷害，并且降低財產(chǎn)損失程度。 當(dāng)出現(xiàn)弧光時候，弧光以 300m/s 的速度爆發(fā)，摧毀途中的任何物質(zhì).。只要系統(tǒng)中不斷電，弧光就會一直存在。要想最大限度的減少弧光的危害，我們需要一種安全、迅速而有效的半導(dǎo)體電弧光保護(hù)

5、裝置。在開關(guān)柜抽屜內(nèi)，弧光可以迅速的在 10ms 內(nèi)達(dá)到 3M 遠(yuǎn)， 因此要想最大程度降低損失，時間是個最主要的因素。電弧光保護(hù)裝置輸出跳閘信號時間小于 1 ms,即使在安裝或者維護(hù)的時候也能保護(hù)操作人員的安全。2.電弧光保護(hù)裝置概述電弧光保護(hù)裝置概述電弧光保護(hù)裝置的面市已經(jīng)近 10年. 所有的主要的電力系統(tǒng)和電力公司都已使用. 芬蘭 IVO Loviisa 核電站的運行證實, 在發(fā)生電弧時, 只有的電弧光保護(hù)裝置才能保護(hù)他們的開關(guān)柜.電弧光保護(hù)裝置使用先進(jìn)的處理器技術(shù)來控制系統(tǒng)的功能。 該處理器技術(shù)也使得電弧光保護(hù)裝置功能的編程，可匹配開關(guān)柜的不同運行方式。在跳閘回路里采用的半導(dǎo)體技術(shù)（可控

6、硅開關(guān)）確保了開關(guān)柜里的供電開關(guān)以最小的延時得到跳閘信號。在不論是電弧光保護(hù)裝置的主控單元，還是電弧光單元探測到電弧光，并且電流單元的整定的電流定值被超過，電弧光保護(hù)裝置的跳閘信號將在小于 1ms 到達(dá)供電開關(guān)。電流的信息也可直接取自安全電流回路，在此情況下，電弧光保護(hù)裝置也可盡可能快的得到過流的信息。如果偶爾光線信號超過光線設(shè)定值或者電流信號超過電流設(shè)定值，系統(tǒng)不會輸出跳閘信號，也不會記憶在跳閘回路中，但是在主控單元上會顯示報警信號。在編程的時候，必須考慮系統(tǒng)按照用戶所希望的方式正常工作。采用光纖技術(shù)來向主控單元傳輸跳閘信號，確保了電弧光保護(hù)裝置的完美功能，它的抗干擾能力強，跳閘信號可以非常

7、迅速的輸出到斷路器。3 電弧光保護(hù)裝置組成電弧光保護(hù)裝置組成3.1 概述概述如果使用光纖三工器，一套電弧光保護(hù)裝置能保護(hù) 1500 m 的中壓開關(guān)柜或 500 m 低壓開關(guān)柜。 在此情形下，在開關(guān)柜的每個柜子都要裝一個弧光傳感器來保護(hù)。在開放式母線系統(tǒng)中，弧光傳感器的間隔約為5.6 m。一個主控單元能同時保護(hù)幾個獨立的開關(guān)柜，因此，電弧光保護(hù)裝置的弧光單元和電流單元可以分散到不同的開關(guān)柜內(nèi)，把檢測到的弧光或電流信號傳送到主控單元，主控單元收集到這些必要的數(shù)據(jù)，根據(jù)實際情況輸出跳閘信號到斷路器。在主控單元和弧光單元或電流單元間的數(shù)據(jù)傳送是靠光纖和數(shù)據(jù)傳輸線來完成的。光纖傳輸觸發(fā)信號至主控單元。工

8、作電源，報警信號，自控數(shù)據(jù)信息流的傳送則通過數(shù)據(jù)傳輸線來完成。主控單元提供 4個快速1ms 獨立跳閘和報警母線和 6 個常規(guī)繼電器出口。在系統(tǒng)里進(jìn)行連接時，必須小心考慮每一母線最后一個電流單元的開關(guān)位置。開關(guān)位置決定了此電流單元能否按設(shè)定的程序正常工作。第 5 頁 共 24 頁第 6 頁 共 24 頁3.2 主控單元主控單元主控單元是電弧光保護(hù)裝置的核心部件，它也能單獨在發(fā)生弧光時，來保護(hù)開關(guān)柜。然而，須記住，此時沒有電流條件來確保保護(hù)。在使用電弧光保護(hù)裝置時，我們推薦使用電流單元。主控單元面板上的電位計用來設(shè)定弧光單元線路版上 16個光感輸入檢測到的感光的強度。然而，若保護(hù)系統(tǒng)采用了電流單元

9、，且整定的電流值沒有超過，保護(hù)系統(tǒng)不會發(fā)出跳閘信號。四個專用于弧光和電流單元的光信號入口，當(dāng)它們僅用來傳輸光信號到主控單元時，用相同的方式來調(diào)節(jié)。主控單元背面的四個光纖口。在情況下，主控單元背面的 DIP 開關(guān)狀態(tài)要考慮進(jìn)去。3.3 弧光單元弧光單元如果主控單元的弧光測量口不夠用，或者想設(shè)定更多的跳閘邏輯時，則須使用弧光單元。使用弧光單元還可以節(jié)省光纖的費用：因為弧光單元可以放在需要保護(hù)的位置附近，從一個弧光單元到另一個電流或弧光單元或主控單元只需一根光纖即可?；」鈫卧姘迳系碾娢挥嬘脕碚{(diào)整感光的強度，校準(zhǔn)好后，則把信息傳遞到下一個電流或弧光單元或者傳到主控單元。電位計同時校準(zhǔn)弧光單元中的所有

10、弧光輸入口信號，當(dāng)弧光單元連接所需的光纖安裝完畢后，必須調(diào)節(jié)弧光單元可以替代一些光纜的使用。在此情況下，保護(hù)系統(tǒng)始終能準(zhǔn)確地識別整定的光感定值被超過地方的傳感器。3.4 電流單元電流單元CR 電流單元用來確保保護(hù)系統(tǒng)在不同運行情況下的跳閘邏輯可操作性。通過使用電流單元，弧光保護(hù)系統(tǒng)中的跳閘邏輯可以多樣化，且有更多的選擇。測量電路中 5A, 2A 和 1A 的二次電流可以連接到電流單元，為了確保這些連接，電流單元中不需要其他的設(shè)定，但是這些二次電流端子是直接連接到 CR 電流單元的端子上的。第 7 頁 共 24 頁過流整定范圍是 50500*In.3.5 系統(tǒng)電源系統(tǒng)電源弧光保護(hù)系統(tǒng)有一個獨立的

11、電源，可以裝在柜子底部的 DIN 導(dǎo)軌上。該電源給主控單元供電，再由主控單元提供給弧光單元和電流單元工作電壓。4系統(tǒng)各部件技術(shù)規(guī)格系統(tǒng)各部件技術(shù)規(guī)格4.1 系統(tǒng)電源系統(tǒng)電源4.1.1 技術(shù)規(guī)格輸入供電電壓85264VAC/80350VDC(可選擇電壓)(19140VDC)頻率47440Hz輸出輸出電壓12VDC輸入功率，電流25W, 2.1A絕緣輸入/輸出3000V DC, 1min輸入/地2500 V DC, 1min輸出/地500 V DC, 1min輸入/輸出/地50M(, 500VDC工作環(huán)境工作溫度-5+50C貯存溫度-20+85C環(huán)境濕度85%振動510Hz 10mm, 1050H

12、z 2G撞擊10G尺寸97W*124L*33H重量400g干擾測試通過 EMC標(biāo)準(zhǔn)測試第 8 頁 共 24 頁其他的認(rèn)證UL, CSA,VDE4. 1. 2 系統(tǒng)電源連接系統(tǒng)電源 WRA12SX-U 端子圖7，8號端子連接外部電源6號端子接地1， 2號端子提供主控單元電源1號端子：+12V DC3 到 5 端子未使用4. 2 主控單元主控單元4.2.1 技術(shù)規(guī)格主控單元主控單元輔助電壓12VDC功率6W輸入16 個光信號輸入口(可編程/跳閘)4 個光信號輸入口(可編程/跳閘)4 數(shù)據(jù)傳送口(也能用來輸出數(shù)據(jù))輸出4 個跳閘出口, triac5A, 600Vp (25A 25 mm.123456

13、789101112131415161718192021222324169mm187mm88mm188mmovipaneelin aukotuskiinnityskulma A kiinnityskulma B第 15 頁 共 24 頁6.1.2 電弧光單元電弧光單元通過其低部的 DIN 導(dǎo)軌安裝于位于儀表柜低部的 DIN 導(dǎo)軌。電弧光單元也可通過位于其側(cè)面的固定點，用 4mm 螺絲直接固定在安裝空間的低部。這些螺絲也可用于固定 DIN 導(dǎo)軌。6.1.3 電流單元電流單元的安裝和弧光單元的安裝一樣。6.2 光纜的安裝光纜的安裝6.2.1 光纜的概述電弧光保護(hù)裝置使用的光纜是為不同的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用而

14、專門開發(fā)的。光纜為單芯光纜。其聚乙烯外套可承受最嚴(yán)格的工作環(huán)境。光纖本身為塑料制成，從而操作中不需要任何保護(hù)設(shè)備和專用工具。光纜HFBR-EUS環(huán)境溫度短期-25+85C持續(xù)-25+75C彎曲半徑安裝時最小 15mm安裝后最小 25mm有關(guān)光纜特性的進(jìn)一步信息，請聯(lián)系電弧光保護(hù)裝置不推薦光纜的使用長度超過 100米。6.2.2 光纜頭的預(yù)處理電弧光保護(hù)裝置所使用的光纜極為容易來準(zhǔn)備。當(dāng)你在準(zhǔn)備光纜時，你不必事先測量光纜的長度。在絕大多數(shù)的情況下，在測量所需的光纜長度之前，開關(guān)柜必須停電。在帶電的開關(guān)柜里安裝電弧光保護(hù)裝置也是可能的，光纜可按預(yù)先測量的來定貨及安裝。光纜頭的預(yù)處理需要下列設(shè)備：*

15、惠普 HP HFBR-4593 研磨工具包括-打磨工作夾具-600 號砂紙-拋光紙*剝線鉗和切線鉗*HFBR-EUS 光纜1. 截合適長度的光纜2. 剝?nèi)ス饫|頭 5mm3. 將光纜插入研磨工具，用 600號砂紙將光纜頭磨平。光纜頭并不需要磨至工具的底部。但其端部必須平直。4. 用拋光紙?zhí)娲凹垇斫o光纜頭拋光。5. 光纜頭端部須平整干凈。6. 將光纜插入光輸入端的底部（插入約 15mm）使用鉗位工具將過濾光傳感器處的卷環(huán)夾緊。第 16 頁 共 24 頁6.2.3 光纜三工器光纜的三工器專門用于在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的保護(hù)通道不足的情形下，而要分別地保護(hù)每一個輸出部分。例如，在開關(guān)柜的間隔里，電弧光保護(hù)裝置必

16、須要達(dá)到較高的水準(zhǔn)。在使用光纜三工器時，在金屬鎧裝式中壓開關(guān)柜的每一個單獨小室，可以僅用電弧光保護(hù)裝置中的一個保護(hù)通道來保護(hù)。在保護(hù)點的三個光信息，匯集于光纜三工器。三工器有一個空接頭，從而不必使用三工器的所有保護(hù)通道。光纜三工器可安裝在 DIN 導(dǎo)軌上，或通過位于三工器安裝件上的孔用 4mm 螺絲來安裝。三工器可安置在被保護(hù)點的附近。這樣可以節(jié)省電纜和時間，由于從三工器到主控單元或弧光單元必須用一根光纜。三工器具有必須的連接器，從而可用連接光纜同樣的工具來處理傳感器的端部。由于連接器的連接，三工器將過濾一部分通過的光線。在此情形下，在主控單元或弧光單元給定的整定值下，三工器發(fā)出的跳閘信號的靈

17、敏度不如直接光纜那樣高。但是，這并不影響電弧光保護(hù)裝置的工作可靠性，因為取決短路電流，電壓及燃燒的材料，弧光的光照強度可高達(dá) 100,000勒克司。6.2.4 光纜的延長光纜可用 HFBR-4505 接頭來延長。也許有一些不同的原因要延長光纜：在安裝時光纜受到了損壞，或在電弧光保護(hù)裝置切除故障開關(guān)柜時，光纜的傳感器被損壞。在這種情形下，不必更換整根光纜，只須以延長段更換受損的部分。在用連接器延長光纜時，不需要專用工具?？梢允褂糜谔幚砉饫|傳感器相同的工具。第 17 頁 共 24 頁由于連接器的連接，光線通過使用連接器延長的光纜將被其過濾掉 8%。但是，這并影響電弧光保護(hù)裝置的運行可靠性。6.2.

18、5 濾光傳感器的概述濾光傳感器可覆蓋比其端部大得多的范圍。由于沒有任何活動的或帶電的部件，傳感器極易安裝，也不會發(fā)生任何誤動作，也不需要任何維護(hù)。由于這些優(yōu)點，在所有情況下，都推薦采用濾光傳感器。電弧光保護(hù)裝置的感光范圍靈敏度可在弧光單元和主控單元進(jìn)行調(diào)整。此靈敏度受濾光傳感器和光纜長度的影響。靈敏度可在 10 50k勒克司范圍之間調(diào)整。采用 25米光纜，1000W 的工作燈和 Metz Mecablitz20 B 5 的手電筒可以進(jìn)行測量。測量時，環(huán)境光線的照度為 300勒克司。50%50%30FlashlightMetz Mecablitz 20 B 57m50%50%30Halogenl

19、amp1000W7m10 000lx第 18 頁 共 24 頁6.2.6 傳感器端部的處理在準(zhǔn)備濾光傳感器時，需要同為主控單元側(cè)準(zhǔn)備光纜時使用相同的研磨夾具和鉗子。1. 用剝線鉗將剝?nèi)ゼs 3mm。2. 將光纜插入具有特殊截面的研磨夾具來磨光纜。用 600號砂紙將其磨平整。光纜的端部不必磨至夾具的底部，但其端部必須平直。3. 用拋光紙?zhí)鎿Q砂紙來給光纜端部拋光。4. 光纜的端部應(yīng)平整干凈.5. 盡可能深地將光纜插入光傳感器（大約 15mm），并用鉗子圈環(huán)夾緊。光纜已準(zhǔn)備就緒，可以安裝于開關(guān)柜用于保護(hù)。6.2.7 在開關(guān)柜里安裝傳感器濾光傳感器應(yīng)安裝于開關(guān)柜里需要保護(hù)的區(qū)域。傳感器不必對準(zhǔn)被保護(hù)的點

20、，因為傳感器的探測范圍為圓形，且可覆蓋傳感器的后方。在開放式的母線間隔倉，為達(dá)到所需的保護(hù)程度，傳感器安裝間隔為 6 7 米。在中壓部分，所有的隔離空間都應(yīng)使用不同的濾光傳感器分別保護(hù)。在低壓部分，至少母線和進(jìn)線開關(guān)間隔應(yīng)該保護(hù)。若需要保護(hù)所有的低壓出線開關(guān)柜，可使用光纜的三工器作為進(jìn)一步的保護(hù)。傳感器插入 8mm 的孔，使用推拉連接器將其固定。傳感器也可安裝于濾光傳感器的安裝支架里。使其可以安裝在不能附著的混凝土表面。6.3 數(shù)據(jù)傳輸電纜數(shù)據(jù)傳輸電纜6.3.1 數(shù)據(jù)傳輸電纜 的概述數(shù)據(jù)傳輸電纜為屏蔽雙絞線。專門用于傳輸數(shù)據(jù)。此專用電纜對外部電氣干擾有極好地屏蔽。電纜符合ISO/IEC IS

21、11 801 和 EN 50173 標(biāo)準(zhǔn).本電弧光保護(hù)裝置不推薦電纜的使用長度超過 100m。8,0 m m第 19 頁 共 24 頁6.3.2 數(shù)據(jù)傳輸電纜的功能在電弧光保護(hù)裝置里，數(shù)據(jù)傳輸電纜用于傳輸從電流和弧光單元到主控單元的報警和自檢信息。這些單元的工作電源也使用同一電纜。跳閘信號時通過光纜。這樣，在數(shù)據(jù)傳輸電纜故障時，不會影響跳閘。6.3.3 數(shù)據(jù)傳輸電纜端部的處理數(shù)據(jù)傳輸電纜可按預(yù)先測量的訂購，或在現(xiàn)場進(jìn)行處理。處理數(shù)據(jù)傳輸電纜需要下列工具：鉗位鉗子HT-2008R剝線鉗AMP-525421-8連接器RJ-45SH1. 用鉗子截取適當(dāng)長度的數(shù)據(jù)電纜。Cut the right le

22、ngth of cable using the cutting side of the clampingpliers.2. 用剝線鉗剝?nèi)ゼs 10mm。Push the cable through the stripping cutter and strip off approx. 10 mm.3. 將電纜里的芯線展開，并將它們插入連接器的底部（約 20mm）.在鉗壓連接器前, 要確準(zhǔn)芯線為正確的顏色順序, 并且地線是對著連接器的接地端子. 芯線的顏色順序見下表.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. 用鉗子夾緊棕色(第 1 對)芯線 1白色,

24、棕色環(huán)(第 1 對)芯線 2橘紅色(第 2 對)芯線 3白色, 橘紅色環(huán)(第 2 對)芯線 4蘭色(第 3 對)芯線 5白色, 蘭色環(huán)(第 3 對)芯線 6綠色 (第 4 對)芯線 7白色, 綠色環(huán) (第 4 對)芯線 8更多信息, 請聯(lián)系我公司6.3.4 數(shù)據(jù)傳輸電纜連接到裝置數(shù)據(jù)傳輸電纜要連接到不同單元的輸入和輸出. 電流和弧光單元為串聯(lián)于相同的母線, 這樣來自前一單元的出線連接到輸出接線器, 而進(jìn)線電纜到輸入接線器. 來自母線上第一單元的數(shù)據(jù)傳輸電纜到主控單元。來自第一母線的電纜連到主控單元的第一輸入母線，第二母線的第一單元連到第二母線的輸入母線，等等。.1 2 3 4 5 6 7 8第

25、 20 頁 共 24 頁7 跳閘信號的雙重化跳閘信號的雙重化采用半導(dǎo)體快速繼電器可使跳閘信號三重化，其動作時間為 1ms。不推薦使用電磁式繼電器來三重化跳閘信息， 因為其可引起跳閘的延遲。在電弧光保護(hù)裝置沒有自己的跳閘線圈時，或需要隔離跳閘電源時，也可采用半導(dǎo)體繼電器。在開關(guān)柜的低壓饋線開關(guān)僅需 4個 1ms 快速跳閘時，則不需要采用半導(dǎo)體繼電器。四個快速可控硅開關(guān)元件即可按用戶需要的方式來編程。跳上級開關(guān)可使用 6 個繼電器出口。這些出口也可用于報警。同樣，這些繼電器的出口均可按用戶的要求來編程。通過采用電阻 R，在弧光被切除后，可保持跳閘回路。跳閘信號須用按鈕 B 來復(fù)歸。跳閘信號必須到就地復(fù)歸，使得在恢復(fù)供電之前，應(yīng)先檢查開關(guān)柜的受損狀況。可控硅開關(guān)元件可接到 DC 或 AC 回路。可控硅開關(guān)可隔離操作回路對電子回路于的沖擊。若一旦跳閘就要切斷跳閘信號，在 DC 回路里，跳閘信號必須經(jīng)過開關(guān)的常閉輔助接點。.第 21 頁 共 24 頁在圖中快速繼電器為并聯(lián)。較快的繼電器可以并聯(lián)。讓每一個繼電器獨立工作是可能的?？焖倮^電器僅跳檢測到弧光的母線上的開關(guān)。RC 回路必須并聯(lián)于快速繼電器（3