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合肥凱正電氣技術有限公司
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KZMGB電纜頭弧光防爆裝置KZMGB電纜頭弧光防爆裝置是我公司研制的開關柜智能監測和保護專家
電纜頭防爆裝置是我公司研發的立體、監測高壓開關柜的產品，可以同時監測電纜接觸面溫度、故障弧光信號、電纜絕緣程度。拋棄傳統監測監測單一特征量的局限性和不全面性。又兼顧了監測的必要性。
1.1開關柜溫升監測的必要性分析：
高壓開關柜中，母線接頭、觸點開關、刀閘開關、等重要設備接頭處由于接觸電阻和長期老化的雙重作用下，容易導致接觸電阻進一步加大導致發熱、溫升嚴重。如不及時發現極易導致設備燒毀故障。影響供電的安全可靠性。
高壓封閉式開關柜運行中不允許打開測量溫度。傳統的紅外手持測溫無法做到24小時的實時監測與報警。解決問題的關鍵是實現溫度的在線監測與預警。及時排除供電隱患。杜絕事故的發生。
《公司十八項電網重大反事故措施》生技[2005]400號文件中明確指出：預防開關設備載流回路過熱定期用測溫設備檢查開關設備的接頭部、隔離開關的導電部分（重點部位：觸頭、出線座等），特別是在重負荷或高溫期間，加強對運行設備溫升的監視，發現問題應及時采取措施。
在線溫度監測對供電的安全性和可靠性，但是單純的溫度監測無法做到全面的保護和發生事故的及時自處理。我公司創造性的電弧光技術引入本系統。達到監測溫度和弧光的雙重作用，可以實現故障點的摘除。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，中、低壓母線短路故障中，重點設備和人員傷害主要由電弧光引起，然而，我國的大多數中低壓母線沒有設置快速母線保護，而只是采用了簡單的消弧裝置和變壓器后備保護。這些保護智能化較低，動作速度慢，往往會延長故障切除時間，從而進一步擴大設備損壞程度，甚至會引起“火燒連營”的惡性事故，沖擊變壓器一次運行，影響整個電網的安全運行。
電纜頭防爆裝置的弧光保護單元是我公司根據國內實際情況，吸收國外電弧光保護的特點，結合行業檢測及保護配置相關規程，自主研發出具有創新技術、具有廣泛實用性、高可靠性的新型電弧光保護系統。采用弧光檢測和過電流檢測雙判據原理，具有保護動作速度快、可靠性高等特點。
1.3電弧光產生的原因：
引起開關柜弧光短路故障的原因很多，一般分為以下五類
1）絕緣故障：主要是柜中絕緣材料爬距不足，未滿足加強絕緣要求，在臟污環境，天氣潮濕下發生絕緣故障。另外，由于絕緣材料材質缺陷，運行年限較長的開關柜，在強電磁場作用下絕緣老化，也可能造成絕緣損壞而導致故障。
2）載流回路不良：由于一些接頭截面不夠，緊固螺栓松動，手車柜觸頭接觸不良，在大電流流過時引起發熱，冒火進而引起相間，相對地擊穿等等。
3）外來物體的進入：如小動物（老鼠等）進入開關柜內部，或維修人員在工作完成后將工具遺留在開關柜內。
4）認為操作錯誤：如走錯間隔，誤操作，未對工作區域進行接地，未對工作區域進行驗電等。
5）系統方面的原因：如系統容量增大，接地方式改變，電纜應用增多，保護及自控裝置配置不當，系統諧振過電壓等。
1.4電弧光的危害
開關柜內的發生短路弧光的功率可高達100MW，電弧燃燒所產生的能量與電弧的燃燒時間及短路電流變化值呈指數倍增長，燃燒產生的高溫、高壓將會逐步摧毀元器件、銅排以及成列的開關柜，高明亮的弧光和有毒氣體對人體也有巨大的傷害。要保證設備不受結構性損傷，必須盡量縮短切除時間。
以下為國外資料介紹的各種燃弧時間長短和對設備造成的損壞程度的評估：
| 燃弧時間 | 設備損壞程度 |
| 35 ms | 沒有顯著的損壞，一般可以在檢驗絕緣電阻后投入使用 |
| 100ms | 損壞較小，在開關柜再次投入運行以前需要進行清潔或某些小的修理 |
| 500ms | 設備損壞很嚴重，在現場的人員也受到嚴重的傷害，必須更換部分設備才可以再投入運行。 |
那么我們完成了電纜的溫度監測和電纜的弧光監測是不是就做到全面和呢？我司認為應該還要加入電纜的絕緣在線監測才能實現電纜 和高壓開關柜體的、立體式監測。
1.5電纜在線絕緣監測的原理如下：
電纜絕緣在線監測單元是一種在電力設備運行狀態下，利用系統運行電壓進行的電力設備特性參量的測量。測量可以是連續的，也可以是間斷的。在線監測是一種非破壞性測量，由于測量是在設備運行過程中進行的，大大提高了試驗的真實性與有效性，有助于及時發現電力設備潛在的缺陷和故障。
而對于高壓電力電纜絕緣的在線監測，目前的方法有很多種，但是各種監測方法均有不足之處，每種都很難全面表征電纜的絕緣狀況。
我司研發電纜絕緣監測模塊，是針對中性點不接地高壓系統，以監測泄露電流、介質損耗角正切、等值電容等絕緣指標為基礎的技術手段，綜合多種監測技術的優點，有效地消除了諧波、傳感器零漂等帶來的測量誤差，提高了測量的精度和穩定性。硬件上采用高精度微電流傳感器檢測高壓電力電纜的泄露電流，從電壓互感器二次側抽取電壓信號，采用整形濾波放大技術進行信號處理；軟件上綜合采用了值測量和相對值比較兩種技術，有效地解決了現場干擾環境下介質損耗及阻性電流的精確測量問題，具備較高的測量精度和較強的抗干擾性能。
我司全新產品電纜頭防爆裝置創造性在傳統溫度監測的基礎上加入電弧光監測和電纜絕緣監測。客戶既可以只針對電纜的監測又可以將整個開關柜加入溫度、電弧光監測。達到立體、的監測，杜絕事故的發生。
二、主要功能及特點
| 型號 | KZMGB系列 |
| 適用對象 | 3KV ~ 66KV高壓開關柜 |
| 無線測溫 | 3~12路無線測溫，監測母排、電纜接頭溫度變化 |
| 弧光監測 | 實時監測柜內弧光強度數據，一旦柜內產生弧光，裝置根據組合邏輯動作 |
| 絕緣監測 | 實時監測電纜或過電壓保護器的絕緣情況，如有異常，告警出口立即動作 |
| 溫濕度監測 | 實時監測電纜室、斷路器是的環境溫度濕度 |
| 溫濕度控制 | 根據溫濕監測數據，驅動加熱器和風機，調節柜內環境溫濕度 |
| 以太網通訊 | 具有以太網通訊功能，通訊規約為IEC104 |
| RS485通訊 | 具有RS485通訊功能，通訊規約為Modbus RTU |
| 帶電指示 | 具有三相高壓帶電指示功能 |
| 帶電閉鎖 | 具有高壓帶電閉鎖功能 |
| 核相驗電 | 具有核相驗電功能 |
| 開入量采集 | 具有7路開入量信號采集功能 |
| 動作出口 | 具有9路動作出口 |
特點：
2.1 實現開關柜電纜及觸點溫度在線監測，溫度傳感器采取自取電技術。不需要更換電池。
2.2 動作迅速可靠，采用了可靠的快速算法，可以在短時間內判斷弧光變化信號和電流變化信號并迅速出口，從發現故障到出口跳閘時間間隔優于10ms，確保開關柜內設備的弧光在75ms以內切除。
2.3全數字化設計，本裝置采用全數字化設計，配置靈活，動作精度高，而且排除了由于旋鈕或其他機械設計導致的誤差隱患。
2.4保護原理簡單、合理
采用溫度、電弧光、電纜絕緣監測立體式監測。將多種傳感器信號橫向比較，確保監測的準確性。可以發現故障，處理故障。
2.5故障信息記錄全面
2.6交互界面友好 全中文菜單。
三、技術指標
| 型號 | CBHL-16 |
| 輔助電源 | AC：85V ~ 265V DC：110V ~ 370V |
| 功 耗 | ≤5W |
| 電參量采集 | 精度：有效值1%，有功0.5級，無功1級 |
| 無線測溫 | 范圍：-20 ~ 125℃ 精度：±1℃ |
| 環境溫度 | 范圍：-00 ~ 80℃ 精度：±1℃ |
| 環境濕度 | 范圍：0 ~ 99%RH 精度：±3 %RH |
| 漏電流 | 范圍：0 ~ 100 mA 精度：±0.01mA |
| 煙霧 | 范圍：100 ~ 10000ppm 精度：±2 ppm |
| 弧光 | 范圍：0 ~ 20000 Lux 精度： |
| 以太網通信 | IEC104規約 |
| RS485通信 | Modbus RTU協議 |
| RS485通信速率 | 1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600（單位bps）可設置 |
| RS485通信校驗 | 可設置（0：無校驗, 兩位停止位；1：1位停止位、奇校驗 2：1位停止位、偶校驗；3：1位停止位、無校驗) |
| RS485通信介質 | 1.0平方屏蔽雙絞線，通訊距離1200米，節點數128個 |
| 開關量輸入 | 7路無源干節點 |
| 開關量輸出 | 13路無源干節點 |
| 工作溫度 | -35℃ ~ 70℃ |
| 存儲溫度 | -40℃ ~ 80℃ |
| 相對濕度 | 5% ~ 95% |
| 反應時間 | 1S |
| 防護等級 | 整機IP30 |
| 海拔高度 | ≤3000米，3000米以上需特制 |
| 絕緣電阻 | ≥100MΩ |
| 光纖 | 光學損耗<0.2dBm |
四、產品選型
| 產品型號 | KZMGB-I | KZMGB -II | KZMGB -III | KZMGB -IIII |
| 無線測溫 | √ | √ |
|
|
| 狀態指示 | √ |
| √ | √ |
| 壓力監測 | √ |
|
|
|
| 煙霧監測 | √ |
|
|
|
| 弧光監測 | √ | √ | √ |
|
| 絕緣監測 | √ | √ |
|
|
| 溫濕度監測 | √ | √ | √ | √ |
| 溫濕度控制 | √ | √ | √ | √ |
| 電參量采集 | √ |
|
|
|
| 語音提示 | √ | | | |
| 以太網通訊 | √ |
|
|
|
| RS485通訊 | √ | √ | √ | √ |
| 帶電指示 | √ |
| √ | √ |
| 帶電閉鎖 | √ |
| √ | √ |
| 核相驗電 | √ |
|
|
|
| 開入量采集 | √ | √ | √ | √ |
| 動作出口 | √ | √ | √ | √ |
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