弧光保护装置在船舶中压配电板设计与应用

摘要:船舶中压配电板弧光故障造成的电站设备损坏和停电事故，不仅会造成较大的经济损失，还会严重影响船舶电站的稳定运行。通过研究应用中压配电板弧光保护装置，采取有效的保护措施，解决母排故障短路问题，对提高船舶电站性能和稳定性、减少经济损失具有重要意义。

关键词：船舶；中压配电板；弧线保护

1安装电弧保护的必要性

1.1适用范围

弧形保护装置适用于船舶中压配电系统，可用于各种船舶中、低压配电板的弧形保护。

1.2设计原则

(1)构图尽可能简单可靠，力求操作维护方便。充分利用国内外成熟的技术，设计弧形保护装置的性能参数、结构和维护适应性。

(2)突出设计中的功能性能和生存能力，充分利用现有的成熟技术和研究成果，同时考虑可用性、机动性、稳定性和电磁兼容性。

弧形保护装置的设计符合船舶整体设计要求，其接口与船舶整体要求相匹配。

2、整体方案设计

弧形保护装置的整体尺寸为470×440×350mm(不含电连接器)，内部由一个主单元、两个传感器I/O单元、两个电流I/O单元、九个电连接器、线槽等组成；外部由20个弧光传感器组成，外观如图1所示。

传感器I/O单元和电流I/O单元安装在内部安装板的左侧；传感器I/O单元和电流I/O单元安装在右侧；每个单元之间安排一个线槽；带活动门的主单元(主单元嵌入活动门中)安装在安装板的前侧；通过面板屏蔽观察窗，监控弧形保护装置的工作状态。调试或维护时，先打开面板，然后打开活动门。导轨或嵌入式装置安装了弧形保护装置的每个单元。

3关键技术

3.1电磁兼容技术

为了满足电磁兼容性的要求，所有外部电缆都通过屏蔽的电连接器进入弧形保护装置的箱体；箱体门框边缘采用不锈钢翻边焊接，门内侧对应箱体翻边周围焊接1mm不锈钢条，并在不锈钢条上粘贴屏蔽条，使箱体与门连接良好；箱体面板配有观察窗。观察窗玻璃采用导电玻璃，导电玻璃内部焊接1mm不锈钢条。不锈钢条和导电玻璃之间有屏蔽条，导电玻璃外面有装饰框。该装置采取可靠的接地措施。

3.2弧光判据

弧形保护装置的弧形故障动作判断将直接影响其功能能否正常实现；如果光照度选择较小，中压配电板会在没有故障的情况下误动；光照度选择较大，当中压配电板真正出现短路故障时，任务无法切除，造成重大事故。因此，选择合适的光照度是弧形保护装置的关键点。据调查分析，国外弧形保护装置的弧形传感器照度动作值设定为8000勒克斯。（Lux），并且一般数码相机闪光灯的照明已达8,000勒克斯。（Lux）。通过模拟试验，弧形传感器的光信号可以通过数码相机拍摄时的光照度转换成电信号。实际的弧形爆炸试验证明，弧形传感器的光信号可以在规定的时间内转换成电信号输出，所以8000勒克斯（Lux）判断为弧光保护装置的光照度。

4安科瑞ARB5-M弧光保护产品选型说明

ARB5-弧光主控单元

5安科瑞ARB5-M弧光保护产品功能及技术参数

6安科瑞ARB5-M弧光保护产品现场安装

7结论

弧形保护装置整体功能设计的结果将直接影响中压配电板保护功能的实现。弧形保护装置的功能设计借鉴施耐德弧形保护装置的成功经验，采取有效的电磁兼容屏蔽措施，充分考虑弧形保护装置布局的科学性、合理性、性和可靠性，充分解决质量和技术风险。通过对中压配电板弧形保护装置的研究和应用，对船舶中压配电板的可靠稳定运行具有重要的现实意义。