电弧光保护的重要性

电弧光现象是两相之间或相地之间因电离加剧引起空气导电的现象。弧光放电的条件是小间隙和大电流。

弧光点温度发生电弧白光时，是太阳表面温度的2倍；弧光的照度达8000～9000lx，而人眼能承受光强为300lx以下；弧光爆破压达120kPa，而人体能承受的压力为7．5kPa；弧光燃烧带来强烈的声响和震动，也超过人体能承受的。电弧光引起的事故对人员和设备都会造成很大的危害。电气短路引起电弧燃烧在配电系统开关柜中一旦发生，就会引起诸如爆炸、燃烧等较大的设备材料损毁，危害电力系统运行的稳定，还会对人员造成很大危害。

一方面，随着国家电力工业的快速发展，中低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低压母线故障时有发生，并且也发生过主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故，经济损失严重；另一方面，用户对供电的可靠性要求也越来越高；因此，在中低压开关柜装设专用快速母线保护——电弧光保护是有必要的。

当开关柜内部弧光短路故障时，IEC298标准附录中规定的内部燃弧时间是100ms，也就是说开关柜可以承受的电弧燃烧时间，即保护动作和断路器切除故障的时间之和应小于100inS，此时才能达到保护开关柜的目的。目前市场上销售的开关柜基本上是按照1EC298标准生产的，即开关柜可以承受的电弧燃烧时间为100ms。表1为国外对各种燃弧持续时间下设备损害程度的试验结果。

国标规定的110kV及电压等级的变压器的热稳定允许时间为2S，动稳定时间为0．25S。但实际上，在低压侧出口短路故障时，过流后备保护切除动作时间往往在2S以上，距变压器的动稳定时间要求0．25S相差甚远，这也是造成变压器损坏的重要原因。

这是目前国内应用*广泛的中低压母线保护方式。由于考虑到与馈线和母线分段开关的配合，保护跳闸时间一般制定为1．0～1．4S，有的甚至更长，达2．0S以上。这一动作时间远远不能满足快速切除中低压母线故障的要求。

近年来采用馈线过流闭锁变压器过流保护的应用较为广泛，与变压器后备过流保护方式相比，其动作速度有了一定的提高，典型动作时间为300～400InS。但仍难以在100ms以内切除故障。从实际应用情况来看，现有的保护方式显然不能满足快速切除母线故障或保护覆盖范围的要求，因此，在中低压母线和开关柜装设一种快速的母线保护是必要的，也是迫切的。