1.概述

  YM-F954電纜頭防爆裝置是我公司最新研發(fā)的立體、多方位監(jiān)測(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜的產(chǎn)品，可以同時(shí)監(jiān)測(cè)電纜接觸面溫度、故障弧光信號(hào)、電纜絕緣程度。拋棄傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)單一特征量的局限性和不整體性，又兼顧了監(jiān)測(cè)的必要性。

1.1開(kāi)關(guān)柜溫升監(jiān)測(cè)的必要性分析：

  高壓開(kāi)關(guān)柜中，母線(xiàn)接頭、觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、刀閘開(kāi)關(guān)等重要設(shè)備接頭處由于接觸電阻和長(zhǎng)期老化的雙重作用下，容易導(dǎo)致接觸電阻進(jìn)一步加大導(dǎo)致發(fā)熱、溫升嚴(yán)重。如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)極易導(dǎo)致設(shè)備燒毀故障。影響供電的安全可靠性。

高壓封閉式開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行中不允許打開(kāi)測(cè)量溫度。傳統(tǒng)的紅外手持測(cè)溫?zé)o法做到24小時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與報(bào)警。解決問(wèn)題的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)溫度的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與預(yù)警。及時(shí)排除供電隱患。杜絕事故的發(fā)生。

《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》國(guó)家電網(wǎng)生技[2005]400號(hào)文件中明確指出：預(yù)防開(kāi)關(guān)設(shè)備載流回路過(guò)熱定期用測(cè)溫設(shè)備檢查開(kāi)關(guān)設(shè)備的接頭部、隔離開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電部分（重點(diǎn)部位：觸頭、出線(xiàn)座等），特別是在重負(fù)荷或高溫期間，加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行設(shè)備溫升的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)采取措施。

在線(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)對(duì)供電的安全性和可靠性不可缺少，但是單純的溫度監(jiān)測(cè)無(wú)法做到整體的保護(hù)和發(fā)生事故的及時(shí)自處理。我公司創(chuàng)造性的電弧光技術(shù)引入本系統(tǒng)。達(dá)到監(jiān)測(cè)溫度和弧光的雙重作用，可以實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的摘除。將故障控制在最小的范圍。

1.2下面就概述下弧光的必要性：

在我國(guó)，中、低壓母線(xiàn)短路故障中，重點(diǎn)設(shè)備和人員傷害主要由電弧光引起，然而，我國(guó)的大多數(shù)中低壓母線(xiàn)沒(méi)有設(shè)置快速母線(xiàn)保護(hù)，而只是采用了簡(jiǎn)單的消弧裝置和變壓器后備保護(hù)。這些保護(hù)智能化較低，動(dòng)作速度慢，往往會(huì)延長(zhǎng)故障切除時(shí)間，從而進(jìn)一步擴(kuò)大設(shè)備損壞程度，沖擊變壓器一次運(yùn)行，影響整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

YM-F954電纜頭防爆裝置的弧光保護(hù)單元是我公司根據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，吸收國(guó)外電弧光保護(hù)的特點(diǎn)，結(jié)合行業(yè)檢測(cè)及保護(hù)配置相關(guān)規(guī)程，自主研發(fā)出具有獨(dú)特創(chuàng)新技術(shù)、具有廣泛實(shí)用性、高可靠性的新型電弧光保護(hù)系統(tǒng)。采用弧光檢測(cè)和過(guò)電流檢測(cè)雙判據(jù)原理，具有保護(hù)動(dòng)作速度快、可靠性高等特點(diǎn)。

1.3電弧光產(chǎn)生的原因：

引起開(kāi)關(guān)柜弧光短路故障的原因很多，一般分為以下五類(lèi)

1）絕緣故障：主要是柜中絕緣材料爬距不足，未滿(mǎn)足加強(qiáng)絕緣要求，在臟污環(huán)境，天氣潮濕下發(fā)生絕緣故障。另外，由于絕緣材料材質(zhì)缺陷，運(yùn)行年限較長(zhǎng)的開(kāi)關(guān)柜，在強(qiáng)電磁場(chǎng)作用下絕緣老化，也可能造成絕緣損壞而導(dǎo)致故障。

2）載流回路不良：由于一些接頭截面不夠，緊固螺栓松動(dòng)，手車(chē)柜觸頭接觸不良，在大電流流過(guò)時(shí)引起發(fā)熱，冒火進(jìn)而引起相間，相對(duì)地?fù)舸┑鹊取?/span>

3）外來(lái)物體的進(jìn)入：如小動(dòng)物（老鼠等）進(jìn)入開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部，或維修人員在工作完成后將工具遺留在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。

4）認(rèn)為操作錯(cuò)誤：如走錯(cuò)間隔，誤操作，未對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行接地，未對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行驗(yàn)電等。

5）系統(tǒng)方面的原因：如系統(tǒng)容量增大，接地方式改變，電纜應(yīng)用增多，保護(hù)及自控裝置配置不當(dāng)，系統(tǒng)諧振過(guò)電壓等。

1.4電弧光的危害

開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的發(fā)生短路弧光的功率可高達(dá)100MW，電弧燃燒所產(chǎn)生的能量與電弧的燃燒時(shí)間及短路電流變化值呈指數(shù)倍增長(zhǎng)（如下圖所示），燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓將會(huì)逐步摧毀元器件、銅排以及成列的開(kāi)關(guān)柜，高明亮的弧光和有毒氣體對(duì)人體也有巨大的傷害。

要保障設(shè)備不受結(jié)構(gòu)性損傷，必須盡量縮短切除時(shí)間。

以下為國(guó)外資料介紹的各種燃弧時(shí)間長(zhǎng)短和對(duì)設(shè)備造成的損壞程度的評(píng)估：

完成了電纜的溫度監(jiān)測(cè)和電纜的弧光監(jiān)測(cè)并非就做到整體和*，我司認(rèn)為應(yīng)該還要加入電纜的絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)才能實(shí)現(xiàn)電纜和高壓開(kāi)關(guān)柜體的多方位、立體式監(jiān)測(cè)。

1.5電纜在線(xiàn)絕緣監(jiān)測(cè)的原理如下：

  電纜絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)單元是一種在電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，利用系統(tǒng)運(yùn)行電壓進(jìn)行的電力設(shè)備特性參量的測(cè)量。測(cè)量可以是連續(xù)的，也可以是間斷的。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)是一種非破壞性測(cè)量，由于測(cè)量是在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行的，大大提高了試驗(yàn)的真實(shí)性與有效性，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備潛在的缺陷和故障。

而對(duì)于高壓電力電纜絕緣的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，目前的方法有很多種，但是各種監(jiān)測(cè)方法均有不足之處，每種都很難整體表征電纜的絕緣狀況。

我司研發(fā)電纜絕緣監(jiān)測(cè)模塊，是針對(duì)中性點(diǎn)不接地高壓系統(tǒng)，以監(jiān)測(cè)泄露電流、介質(zhì)損耗角正切、等值電容等絕緣指標(biāo)為基礎(chǔ)的技術(shù)手段，綜合多種監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，有效地消除了諧波、傳感器零漂等帶來(lái)的測(cè)量誤差，提高了測(cè)量的精度和穩(wěn)定性。硬件上采用高精度微電流傳感器檢測(cè)高壓電力電纜的泄露電流，從電壓互感器二次側(cè)抽取電壓信號(hào)，采用整形濾波放大技術(shù)進(jìn)行信號(hào)處理；軟件上綜合采用了*值測(cè)量和相對(duì)值比較兩種技術(shù)，有效地解決了現(xiàn)場(chǎng)干擾環(huán)境下介質(zhì)損耗及阻性電流的精確測(cè)量問(wèn)題，具備較高的測(cè)量精度和較強(qiáng)的抗干擾性能。

我司全新產(chǎn)品YM-F954電纜頭防爆裝置創(chuàng)造性在傳統(tǒng)溫度監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上加入電弧光監(jiān)測(cè)和電纜絕緣監(jiān)測(cè)。客戶(hù)既可以只針對(duì)電纜的監(jiān)測(cè)又可以將整個(gè)開(kāi)關(guān)柜加入溫度、電弧光監(jiān)測(cè)。達(dá)到立體、多方位的監(jiān)測(cè)，杜絕事故的發(fā)生。

2、裝置特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：

2.1、實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜電纜及觸點(diǎn)溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，溫度傳感器采取自取電技術(shù)。不需要更換電池。

2.2、動(dòng)作迅速可靠，采用了可靠的快速算法，可以在短時(shí)間內(nèi)判斷弧光變化信號(hào)和電流變化信號(hào)并迅速出口，從發(fā)現(xiàn)故障到出口跳閘時(shí)間間隔優(yōu)于10ms，保障開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)備的弧光在75ms以?xún)?nèi)切除。

2.3、全數(shù)字化設(shè)計(jì)，本裝置采用全數(shù)字化設(shè)計(jì)，配置靈活，動(dòng)作精度高，而且排除了由于旋鈕或其他機(jī)械設(shè)計(jì)導(dǎo)致的誤差隱患。

2.4、保護(hù)原理簡(jiǎn)單、合理

采用溫度、電弧光、電纜絕緣監(jiān)測(cè)立體式監(jiān)測(cè)。將多種傳感器信號(hào)橫向比較，保障監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。可以發(fā)現(xiàn)故障，處理故障。

2.5、故障信息記錄整體

2.6、交互界面友好 全中文菜單。

3、裝置正面效果圖：

指示燈說(shuō)明：

l 運(yùn)行：裝置正常運(yùn)行時(shí)，指示燈閃爍。指示正常工作。

l 通訊：裝置和上位機(jī)通訊是有數(shù)據(jù)發(fā)送 接收時(shí)指示燈閃爍。

l 告警：裝置運(yùn)行中出現(xiàn)故障點(diǎn)亮。

l 復(fù)位：?jiǎn)纹瑱C(jī)重啟。

基本款：弧光保護(hù)監(jiān)測(cè)+電纜溫度監(jiān)測(cè)（測(cè)溫點(diǎn)有源）

標(biāo)配款：弧光保護(hù)監(jiān)測(cè)+多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)（測(cè)溫點(diǎn)有源）

高配款：弧光保護(hù)監(jiān)測(cè)+多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)（測(cè)溫點(diǎn)無(wú)源）+電纜監(jiān)測(cè)預(yù)警

4、主要器件外形尺寸與參數(shù)：

1. 觸點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)傳感器（捆綁式安裝）

特點(diǎn)及參數(shù)

a.耐溫(-180℃～+250℃)阻燃材料制作塑膠表帶殼體，防水。

b.體內(nèi)的熱敏傳感器與接點(diǎn)體緊密接觸，能準(zhǔn)確測(cè)量實(shí)時(shí)溫度。

c.內(nèi)模塊發(fā)射距離為20～30米。

d.測(cè)溫范圍-25℃～150℃。

2. 弧光傳感器（安裝示意見(jiàn)CAD圖）

特點(diǎn)：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20ma模擬量信號(hào)，監(jiān)測(cè)方便抗干擾能力強(qiáng)

二線(xiàn)制電纜結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)安裝與維護(hù)方便，不易折斷。接入裝置時(shí)二線(xiàn)制不用區(qū)分正負(fù)極

3. 電纜絕緣監(jiān)測(cè)傳感器（安裝示意見(jiàn)CAD圖）

特點(diǎn)：采用高精度零磁通傳感器，保障測(cè)量的可靠性

傳感器完成濾波、放大、整形輸出驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)

適用范圍：3kV―35kV系統(tǒng)。

電壓測(cè)量精度：0.5%。

報(bào)警繼電器輸出觸點(diǎn)容量：AC 240V/10A，DC 30V/10A。

通信方式：RS485@9600bps。

工作電源：AC220V±10%，DC220V±10%。

海拔高度：小于2000米。

工作環(huán)境溫度：-40℃- 85℃。

空氣相對(duì)濕度：90% (25℃)、50% (40℃)。

使用地點(diǎn)不得有腐蝕性氣體、蒸汽、導(dǎo)電塵埃，不得有爆炸性氣體和破壞絕緣性氣體。污穢等級(jí)：不超過(guò)Ⅱ級(jí)。

安裝地點(diǎn)：母線(xiàn)高壓室內(nèi)，具有防風(fēng)、防雨和防塵設(shè)施。

1、操作說(shuō)明

裝置通電開(kāi)機(jī)后液晶屏顯示如下界面，時(shí)鐘逐秒跳動(dòng)表示裝置正在運(yùn)行。如果顯示的并不是當(dāng)前日期和時(shí)間，請(qǐng)參考下面提及的步驟進(jìn)行設(shè)置。

    裝置顯示面板采用7寸TFT觸摸屏顯示，點(diǎn)擊圖形聽(tīng)到滴聲表示點(diǎn)擊響應(yīng)。裝置初始密碼：1234 。備注：不建議客戶(hù)更改密碼，密碼只是防止誤操作的手段，更改密碼遺忘只能返廠(chǎng)刷機(jī)。

   界面主要有測(cè)量顯示區(qū)域和實(shí)時(shí)窗口組成，實(shí)時(shí)窗口可以實(shí)時(shí)顯示和反饋裝置的監(jiān)測(cè)結(jié)果。當(dāng)裝置監(jiān)測(cè)到異常時(shí)實(shí)時(shí)窗口會(huì)彈窗顯示運(yùn)行結(jié)果。

開(kāi)機(jī)主界面如下：

界面說(shuō)明：

l 1：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電壓。

l 2：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)出線(xiàn)電流。

l 3：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜頭搭接點(diǎn)溫度。

l 4：故障類(lèi)型顯示。

    客戶(hù)在設(shè)置參數(shù)時(shí)點(diǎn)擊框內(nèi)彈出鍵盤(pán)窗口，輸入?yún)?shù)值即可  注意：裝置在出廠(chǎng)時(shí)會(huì)有參數(shù)的上下限保護(hù)，當(dāng)客戶(hù)發(fā)現(xiàn)參數(shù)無(wú)法保存到顯示框時(shí)表示超出限值。

裝置設(shè)置和操作采用全中文菜單，基本做到即看即會(huì)操作。

2.裝置告警處理：

裝置監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)故障告警動(dòng)作時(shí)，客戶(hù)可先點(diǎn)擊觸屏，在相應(yīng)告警模塊查看采集數(shù)據(jù)、裝置運(yùn)行參數(shù)。此時(shí)若故障仍然存在，裝置在返回主界面時(shí)將再次告警。客戶(hù)需要排除系統(tǒng)故障再查看。系統(tǒng)狀態(tài)恢復(fù)正常，告警輸出可以自行解除告警，記錄故障信息。

裝置安裝尺寸圖

外形尺寸及挖孔尺寸圖

u 開(kāi)孔圖如下，開(kāi)孔尺寸為220*178。

u 機(jī)箱深度：180mm；

機(jī)箱深度：180mm。

（端子定義詳見(jiàn)CAD圖）

如用戶(hù)需要，本公司可負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安裝指導(dǎo)及調(diào)試服務(wù)，用戶(hù)提供必要的配合與協(xié)調(diào)；用戶(hù)在遵守保管及使用規(guī)則的情況下，從安裝使用之日起12個(gè)月或從發(fā)貨之日起18個(gè)期限內(nèi)，產(chǎn)品由于非人為原因而不能工作，廠(chǎng)家無(wú)償為用戶(hù)更換或維修。