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专利名称：户内电缆头短路保护方法
技术领域：
本发明涉及一种母线短路保护方法，特别是户内电缆头短路保护方法。
背景技术：
伴随着电缆的大量应用，户内电缆最薄弱的终端头故障也大量上 升，户内电缆头故障是中低电压配电领域最常见故障，也是母线发生短 路故障的数百倍，对设备及人身安全都造成了极大的危害，有的还引发 连锁事故。而在我国现行的继电保护中，还没有专门的户内电缆头保护。 无论是现行的综合保护，还是使用小电流选线等装置，判断故障点和切
除故障的时间比较长，从而加大了设备的损伤程度。本发明可以在7ms 内发出故障切除指令，并快速跳开馈线回路，不使设备遭受损坏，丰富 了户内电缆头保护的方法，填补了此领域的空白。

发明内容
本发明的目的是设计一种户内电缆头短路保护方法，以便在电缆头 发生短路小于7ms时，迅速进行故障切除。
本发明的目的是这样实现的，户内电缆头短路保护方法它至少包 括电弧光传感单元、主控单元，其特征是电弧光传感单元固定在户内 开关设备的电缆室内，以便传感电缆头产生的电弧光信号；零序电流检 测单元固定在电缆馈线回路上，以便检测馈线的零序电流变化；电弧光 传感单元、零序电流检测单元的信号同时电连接到主控单元，主控单元 确信电缆室内产生电弧光信号时，主控单元进一步通过零序电流检测单 元对馈线的回路的零序电流变化进行检测，当馈线的零序电流变化和电 缆室内产生的电弧光信号二者同时发生变化，主控单元对二者数据进行 处理、分析，当达到信号门限值时，给出分闸信号，执行开关的分闸动 作；当未达到信号门限值将继续检测电弧光传感单元的信号变化。
所述的主控单元在对电弧光传感单元、零序电流检测单元送来的突 变信号进行检测并确定二者数据到达设定的分闸信号时，还将判断电弧 光传感单元的位置，并根据其位置输出相应的输出信号。
所述的设定的主控单元在进行分闸信号时，首先执行对本路馈线断 路器的断路操作。
3所述的设定的主控单元在进行分闸信号时，首先执行对本路馈线断 路器的断路操作，当对进线断路器的断路操作有问题时，将向上一级断 路器发出命令，通过上一级断路器完成断路操作。
所述的电弧光传感单元是一光敏器件。
所述的零序电流检测单元是一零序电流互感器。
所述的主控单元可以连接有多个电弧光传感单元。
本发明由于采用电弧光传感单元、零序电流检测单元同时给出电缆 头短路信号，当二者同时满足分闸条件时，再根据电弧光传感单元所在 位置，进行分闸操作。这样做有两个好处， 一是采用电弧光传感器具有
反应速度快的特点，它可在5-7ms的时间内快速检测出电弧光发生；采
用电弧光传感单元、零序电流检测单元双重检测具有可靠性高的特点，
不易出现误操作。


下面结合实施例附图对本发明作进一步说明。 图1是电弧光产生能量过程与设备受损时间图； 图2是本发明实施例原理图。
图中1、主控单元；2、馈线断路器；3、电弧光传感单元；4、零 序电流检测单元；5、分闸；6、主控单元连接线；7、电缆室；8、集控 单元。
具体实施例方式
如图l所述，在已知的技术中可知，电缆头短路时产生的电弧的能 量和过程成指数规律快速上升，在开始至85ms之间，不会对设备造成 任何损坏，到100ms时，电缆将会燃烧，再向后会使设备遭受损坏。因 此电缆头短路检测到的时间越短越好。
如图2所示，电弧光传感单元是一光敏器件。零序电流检测单元是 一零序电流互感器4。主控单元1可以通过主控单元连接线6连接有多 个电弧光传感单元3，多个主控单元1通过主控单元连接线6与集控单 元8连接。
户内电缆头短路保护装置包括电弧光传感单元3、主控单元1，电 弧光传感单元3固定在户内开关设备的电缆室7内，以便传感电缆头产 生的电弧光信号；零序电流检测单元3固定在电缆馈线回路上，以便检 测馈线的零序电流变化；电弧光传感单元3、零序电流检测单元4的信 号同时电连接到主控单元1，主控单元1确信电缆室7内产生电弧光信号时，主控单元1进一步通过零序电流检测单元4对馈线的回路的零序 电流变化进行检测，当馈线的零序电流变化和电缆室7内产生的电弧光 信号二者同时发生变化，主控单元l对二者数据进行处理、分析，当达
到信号门限值时，给出分闸信号，执行开关的分闸动作；当未达到信号
门限值将继续检测电弧光传感单元4的信号变化。
主控单元1在对电弧光传感单元3、零序电流检测单元4送来的突
变信号进行检测并确定二者数据到达设定的分闸信号时，还将判断电弧
光传感单元4的位置，并根据其位置输出相应的输出信号。
设定的主控单元1在进行分闸信号时，首先执行对本路馈线断路器 2的断路操作；当对进线断路器的断路操作有问题时，将向上一级断路
器发出命令，通过上一级断路器完成断路操作。
来自电弧光传感器3的信号进入主控单元1，而引自馈线回路的零 序电流检测单元4的零序电流信号直接进入主控单元1。工作过程是电 弧光传感单元3固定在电缆室7内，它可传感电缆室7内短时间是否出 现明显的电弧变化，并将这一变化由主控单元1处理，当电缆室7在短 时间内出现明显的电弧变化时，主控单元l同时对馈线回路的零序电流 检测单元4的零序电流变化进行判断，当二者同时发生突变时，主控单 元1对二者数据进行处理、分析，确定是否需要通过主控单元1给出分 闸5指令并动作，执行开关的分闸动作。主控单元1之间通过通信口如 RS232或485接口连接，并可以和集中控制系统相接。
所述电弧光设定值可以在2000Lux-36000 Lux的范围内自由设定， 这主要取决于系统的灵敏度要求。而零序电流设定值可以根据需要设 定，如设定基准参数或基准参数的倍率，如零序电流输出的正常输出为 100mA，则零序电流设定值可以设定在150 mA或200mA，这同样根据 系统对灵敏度进行灵活选择。
权利要求
1、户内电缆头短路保护装置，其特征是它至少包括电弧光传感单元(3)、主控单元(1)，电弧光传感单元(3)固定在户内开关设备的电缆室(7)内，以便传感电缆头产生的电弧光信号；零序电流检测单元(3)固定在电缆馈线回路上，以便检测馈线的零序电流变化；电弧光传感单元(3)、零序电流检测单元(4)的信号同时电连接到主控单元(1)，主控单元(1)确信电缆室(7)内产生电弧光信号时，主控单元(1)进一步通过零序电流检测单元(4)对馈线的回路的零序电流变化进行检测，当馈线的零序电流变化和电缆室(7)内产生的电弧光信号二者同时发生变化，主控单元(1)对二者数据进行处理、分析，当达到信号门限值时，给出分闸信号，执行开关的分闸动作；当未达到信号门限值将继续检测电弧光传感单元(4)的信号变化。
2、 根据权利要求1所述的户内电缆头短路保护装置，其特征是 所述的主控单元(1)在对电弧光传感单元(3)、零序电流检测单元(4) 送来的突变信号进行检测并确定二者数据到达设定的分闸信号时，还将 判断电弧光传感单元(4)的位置，并根据其位置输出相应的输出信号。
3、 根据权利要求1所述的户内电缆头短路保护装置，其特征是 所述的设定的主控单元(1)在进行分闸信号时，首先执行对本路馈线 断路器(2)的断路操作。
4、 根据权利要求1所述的户内电缆头短路保护装置，其特征是 所述的设定的主控单元(1)在进行分闸信号时，首先执行对本路馈线 断路器(2)的断路操作，当对本路馈线断路器(2)的断路操作有问题 时，将向上一级断路器发出命令，通过上一级断路器完成断路操作。
5、 根据权利要求1所述的户内电缆头短路保护装置，其特征是 所述的电弧光传感单元C3)是一光敏器件。
6、 根据权利要求1所述的户内电缆头短路保护装置其特征是所述的零序电流检测单元(4)是一零序电流互感器。
7、 根据权利要求1所述的户内电缆头短路保护装置其特征是所述的主控单元(1)连接有一个或多个电弧光传感单元(3)。
8、 根据权利要求1所述的户内电缆头短路保护装置其特征是在主控单元(1)与主控单元(1)之间通过通信口如RS232或485接 口连接，并可以和集中控制系统相接。
全文摘要
本发明涉及一种母线短路保护方法，特别是户内电缆头短路保护方法，其特征是电弧光传感单元(3)固定在户内开关设备的电缆室(7)内，零序电流检测单元(3)固定在电缆馈线回路上，电弧光传感单元(3)、零序电流检测单元(4)的信号同时电连接到主控单元(1)，主控单元(1)进一步通过零序电流检测单元(4)对馈线的回路的零序电流变化进行检测，当馈线的零序电流变化和电缆室(7)内产生的电弧光信号二者同时发生变化，主控单元(1)对数据处理、分析，达到信号门限值时给出分闸信号，执行开关分闸动作；未达到信号门限值继续检测电弧光传感单元(4)的信号变化。以便在电缆头发生短路小于7ms时，迅速进行故障切除。
文档编号G01R31/08GK101552460SQ20081023264
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者杨德林 申请人:杨德林