1.1 電弧光產生的原因 引起開關柜弧光短路故障的原因很多，主要有：絕緣故障、載流回路 不良、外來物體的進入、人為操作錯誤、系統改變或故障等。

1.2 電弧光的能量 開關柜發生內部弧光故障產生的短路功率可高達8~60 MW，所產生的能 量與電弧的燃燒時間、短路電流的平方值、柜體幾何尺寸以及所使用的材料等 因素有關，其中最主要的因素是短路故障電流及電弧燃燒的時間，電弧能量與 有關電弧燃燒的時間的關系如圖所示。從圖中可以看出，電弧燃燒持續時間超 過100ms ，所釋放的能量開始急劇增加，接著各種故障效應對開關設備的電纜、 銅排以及鋼材造成嚴重損壞。

以下為國外的資料介紹的各種燃弧時間下對設備造成的損壞程度： ① 35ms 沒有顯著的損壞，一般可以在檢驗絕緣電阻后投入使用； ② 100ms 損壞較小，在開關柜再次投入運行之前需要進行清潔或可能的 某些小的修理； ③ 500ms 設備損壞很嚴重，在現場的人員也受到嚴重的傷害，必須更換 部分設備才可以再投入運行。

1.3電弧光對人員的傷害： 電弧光發生時產生的高溫，灼燒人員皮膚，強光刺傷眼睛，強電侵害肌 肉、神經，爆破壓力造成人員的墜落及碎片4飛射，爆破音造成人員的耳膜、 內臟震動損傷，毒氣傷害人員呼吸系統。

1.4電弧光對設備的傷害： 電弧光發生時產生的大量氣體，其壓力波可造成盤體變形、破碎；電弧 可使銅排氣化的體積膨脹，空氣因高溫而膨脹；爆破音造成盤內強烈震動， 使固定元件松脫。高溫可造成電纜在100ms內燃燒、及所有絕緣材料的燃燒， 造成銅排、鋁在150ms內燃燒熔毀氣化，并產生大量的濃黑有毒的煙氣，這 些含有大量碳黑煙氣將迅速擴散至整段母線和開關柜，造成所有一次和二次 設備表面的嚴重污染，使得絕緣電阻為零。

由于開關柜為剛性連接，結構緊湊，空間有限，使得任何方式的清理工 作，都將是耗時，費力的。更不用說受損設備的更換了。最*重要的是整段 母線的停役，給全廠帶來的經濟損失將是無法估量的。同時要想使設備的絕 緣*恢復到原來的水平幾乎是不可能的。

HLEAP電弧光保護系統使用電弧光探頭監測電弧光信號，配合過流判斷 故障，其整組動作時間小于20ms，加上斷路器35-60ms的跳閘時間，能有效 保護開關設備，是目前動作最*的電弧光保護系統，是中壓開關柜內部故障 保護的最*解決方案。

工作原理及特點：

整組動作跳閘出口快； 

采用過流和弧光雙判據，動作可靠；

持續全面的自檢功能；

可按各類跳閘邏輯靈活編程；

安裝簡便靈活。

3.1 主控單元 HLEAP-H 主控單元采用嵌入式安裝方式，可測量3組電流，8路弧光，具有6路繼電器輸 出，5路開關量輸入；主控單元將自身檢測到的數據信息及采集器傳來的數據信息 進行集中處理、判斷，發出跳閘信號以切除故障。該系統弧光單判據與弧光電流 雙判據可選。

3.2 弧光采集器 HLEAP-C 弧光采集器安裝在開關柜二次室內繼電器網上，每臺采集器可測量8路弧光， 設置2繼電器出口，2路開關量輸入；弧光采集器采集到故障信號通過通訊接口傳 回主機，由主機做出判斷是否發出跳閘指令。

3.3 電流采集器 HLEAP-A 電流采集器安裝在開關柜二次室內繼電器網上，每臺采集器可測量6相電流采 樣，設置2 個繼電器出口，2路開關量輸入；電流采集器采集到故障信號通過通訊 接口傳回主機，由主機做出判斷是否發出跳閘指令。

3.4 弧光傳感器 HLEAP-P 弧光傳感器安裝在柜內各間隔中，可實現由簡單到復雜，有選擇性的保護。 弧光傳感器作為光感應元件，在發生弧光故障時檢測突然增加的光強，并將模擬 光信號傳給弧光單元或直接傳給主控單元。

4.1 工作原理 弧光保護系統通過檢測開關柜內部的弧光和電流來判斷是否發生故障。其判 斷原理如下圖所示： 

4.2 弧光保護與一般過流保護比較 HLEAP有效降低電弧光傷害的方法是以最*的速度切斷故障電源。弧光保護能 快速檢測弧光的出現，將它的燃弧時間減到最少，從而減少設備財產的損失，保 護工作人員的人身安全。

技術指標和使用環境：

裝置電源電壓：AC/DC 85～265V 

裝置功耗：主機：≤10W 分機：≤5W 

輸出觸點容量：繼電器：5A 250V AC ,5A 30V DC 

開關量輸入：DC 110V 220V AC 220V 

電流采樣精度：±5%。范圍：0.1In～20In，瞬間20倍過流值（1A、5A可選）

RS485通訊：波特率 9600bps 19200bps 57600bps 115200bps可選 

工作環境溫度：-10℃～+50℃ 

運輸極限環境溫度：-40℃～+70℃

貯存極限環境溫度：-25℃～+55℃ 

大氣壓強：86～106KPa 

弧光單判據反應時間:≤10ms 

弧光電流雙判據反應時間:≤20ms 

適用范圍：3kV～35kV 

環境濕度：5%～95%（裝置內部不結露、結冰） 

污穢等級:不得有爆炸性氣體和破壞絕緣性氣體。