专利名称：光电式电弧光保护系统的弧光单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光电式电弧光保护系统的弧光单元。适用于电力行业中的 中、低压母线光电式电弧光保护系统的弧光检测接口扩展。
背景技术：
据早期国外统计资料表明，每年每1000台开关柜就有7台遭到损坏，故障率 0.7%。农村配电网的概率更高，故障率达1.2%。据《高压开关技术通讯》报道，单是手车 柜，我国电力系统某年就有200多面柜烧毁。由于各国政府的重视和有关指令性文件、规程 规定，苏联和欧美等地的中压开关安装母线快速保护比率，已经超过95%。国外著名的开关 柜生产厂家，如 Reyrolle、ABB、Siemens、Schneider、Moeller、Holec 等，其中低压开关柜均 有配套使用的电弧光保护系统。近年来，随着国内电力工业的高速发展，中压开关柜的应用数量越来越多，由于开 关柜弧光短路故障引发的中压母线故障也日益增多；另一方面，用户对供电的可靠性要求 也越来越高，国内一些专家也一直强调装设专用中低压母线保护的重要性，用户也希望可 以提供一种造价较低、原理简单、适用于3KV 35KV的母线保护，以最大限度减少母线故障 对设备的损害，提高供电可靠性。在这种背景下，电弧光保护系统在我国电力系统中的应用 开始加速发展。以下为国外的资料介绍的各种燃弧时间下对设备造成的损坏程度35ms 设备没有显著的损坏，一般可以在检验绝缘电阻后投入使用；100ms:设备损坏较小，在开关柜再次投入运行以前需要进行清洁或可能的某些小 的修理；500ms:设备损坏很严重，在现场的人员也受到严重的伤害，必须更换部分设备才 可以再投入运行。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术不能快速切除故障及保护覆盖范 围局限的不足，提供一种能够以最快速度切断电弧故障的光电式电弧光保护系统的弧光单 元，有效地保护人们的生命财产安全。同时，本实用新型还应满足光电式电弧光保护系统中 的弧光检测接口数量扩展和级联的要求。本实用新型所采用的技术方案是光电式电弧光保护系统的弧光单元，其特征在 于所述弧光单元具有PLC可编程逻辑控制器，该控制器的一个输入脚连接用于级联其它 弧光单元的跳闸输出信号并转换成标准逻辑信号的跳闸信号输入接口，该控制器的另一个 输入脚连接用于级联其它弧光单元输出的电源或报警数据的数据信号输入接口，该控制器 还有一组输入脚通过一组光纤输入接口及光纤与一组相匹配的弧光传感器相连接；所述 PLC可编程逻辑控制器的两个输出脚分别连接数据信号输出接口和跳闸信号输出接口。所述PLC可编程逻辑控制器的一组控制脚接有模式拨码开关。该控制器还接有复位开关。所述光纤为单芯塑性纤维光纤。所述弧光传感器由一个光纤适配器和用于过滤环 境光源的散射过滤器组成。本实用新型的有益效果是1)使用单芯塑性纤维光纤，易于安装和使用，光纤线 传输抗电磁干扰，不需要特殊保护护套或者其他保护设备。光纤可选择标准长度或者由客 户选择任意长度。2)光纤传输确保了电弧光保护系统最小的响应时间，因为切除时间是减 小故障破坏范围的关键因素本实用新型大大缩短了跳闸时间，当配以快速继电器时其出 口时间小于1ms，常规继电器出口时间8ms，加上断路器35-60ms的跳闸时间，能有效保护开 关设备，是目前动作速度最快的电弧光保护系统。3)本实用新型满足了光电式电弧光保护 系统中的弧光检测接口数量扩展和级联的要求；解决了光电式电弧光保护系统中的弧光检 测接口数量扩展和级联的逻辑功能。
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型是用于光电式电弧光保护系统的弧光单元，它包括一个 用于处理数据的PLC可编程逻辑控制器6 (ARC-PLC)，该控制器的一个输入脚连接跳闸信号 输入接口 1，该接口用于级联其它弧光单元的跳闸输出信号并转换成标准逻辑信号传给所 述控制器处理。PLC可编程逻辑控制器6的另一个输入脚连接数据信号输入接口 2，该接口 为差分信号输入接口，用于级联其它弧光单元输出的电源或报警数据输出信号并传给所述 控制器处理。PLC可编程逻辑控制器6还有一组输入脚通过十个光纤输入接口 8及十根光 纤10与十个弧光传感器9相连接。PLC可编程逻辑控制器6有两个输出脚分别连接数据信 号输出接口 4和跳闸信号输出接口 5。本实用新型PLC可编程逻辑控制器6的一组控制脚接有模式拨码开关3，用于设置 弧光单元的工作模式。PLC可编程逻辑控制器6的复位脚连接复位开关7，用于弧光单元的 手动复位。本实用新型的工作原理是弧光传感器9将检测到的光信号通过光纤10传导到光 纤输入接口 8，光纤输入接口 8再将光信号转换成标准逻辑信号提供给PLC可编程逻辑控制 器6，控制器经过处理后生成跳间信号和数据信号，分别通过跳间信号输出接口 5和数据信 号输出接口 4输出。同样，当有其它级联的弧光单元经跳闸信号输入接口 1(也是光纤输入 接口)输入跳闸信号，同时经数据信号输入接口 2输入数据信号时，PLC可编程逻辑控制器 6同样也会对这些数据进行处理，处理结果通过跳闸信号输出接口 5和数据信号输出接口 4 输出。整个跳闸时间由电弧光保护系统跳闸时间和断路器脱扣时间共同决定。弧光传感器9由一个光纤适配器和用于过滤环境光源的散射过滤器组成。弧光传感器可覆盖比其端 部大得多的范围，并且弧光传感器的感光强度可以通过弧光单元面板上的电位器来调节。
权利要求一种光电式电弧光保护系统的弧光单元，其特征在于所述弧光单元具有PLC可编程逻辑控制器(6)，该控制器的一个输入脚连接用于级联其它弧光单元的跳闸输出信号并转换成标准逻辑信号的跳闸信号输入接口(1)，该控制器的另一个输入脚连接用于级联其它弧光单元输出的电源或报警数据的数据信号输入接口(2)，该控制器还有一组输入脚通过一组光纤输入接口(8)及光纤(10)与一组相匹配的弧光传感器(9)相连接；所述PLC可编程逻辑控制器(6)的两个输出脚分别连接数据信号输出接口(4)和跳闸信号输出接口(5)。
2.根据权利要求1所述的光电式电弧光保护系统的弧光单元，其特征在于所述PLC 可编程逻辑控制器(6)的一组控制脚接有模式拨码开关(3)。
3.根据权利要求1所述的光电式电弧光保护系统的弧光单元，其特征在于所述PLC 可编程逻辑控制器(6)接有复位开关(7)。
4.根据权利要求1或2或3所述的光电式电弧光保护系统的弧光单元，其特征在于 所述光纤(10)为单芯塑性纤维光纤。
5.根据权利要求1或2或3所述的光电式电弧光保护系统的弧光单元，其特征在于 所述弧光传感器(9)由一个光纤适配器和用于过滤环境光源的散射过滤器组成。
专利摘要本实用新型涉及光电式电弧光保护系统的弧光单元。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够以最快速度切断电弧故障的光电式电弧光保护系统的弧光单元，保护人们生命财产安全，同时满足系统中的弧光检测接口数量扩展和级联的要求。解决该问题的技术方案是光电式电弧光保护系统的弧光单元，具有PLC可编程逻辑控制器，该控制器的一个输入脚连接跳闸信号输入接口，另一个输入脚连接数据信号输入接口，该控制器还有一组输入脚通过一组光纤输入接口及光纤与一组相匹配的弧光传感器相连接；PLC可编程逻辑控制器的两个输出脚分别连接数据信号输出接口和跳闸信号输出接口。本实用新型主要用于电力行业中光电式电弧光保护系统中的电流信号检测。
文档编号H02H7/22GK201590655SQ20092029501
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者周林 申请人:杭州瑞胜电气有限公司