1.概述

  YM-F954電纜頭防爆裝置是我公司最新研發的立體、多方位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整體性，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。

《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》國家電網生技[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不可缺少，但是單純的溫度監測無法做到整體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，沖擊變壓器一次運行，影響整個電網的安全運行。

YM-F954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，自主研發出具有獨特創新技術、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（如下圖所示），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。

要保障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：

完成了電纜的溫度監測和電纜的弧光監測并非就做到整體和*，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多方位、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，每種都很難整體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YM-F954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、多方位的監測，杜絕事故的發生。

2、裝置特點與優勢：

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，保障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，保障監測的準確性。可以發現故障，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：

指示燈說明：

l 運行：裝置正常運行時，指示燈閃爍。指示正常工作。

l 通訊：裝置和上位機通訊是有數據發送 接收時指示燈閃爍。

l 告警：裝置運行中出現故障點亮。

l 復位：單片機重啟。

基本款：弧光保護監測+電纜溫度監測（測溫點有源）

標配款：弧光保護監測+多點溫度監測（測溫點有源）

高配款：弧光保護監測+多點溫度監測（測溫點無源）+電纜監測預警

4、主要器件外形尺寸與參數：

1. 觸點溫度監測傳感器（捆綁式安裝）

特點及參數

a.耐溫(-180℃～+250℃)阻燃材料制作塑膠表帶殼體，防水。

b.體內的熱敏傳感器與接點體緊密接觸，能準確測量實時溫度。

c.內模塊發射距離為20～30米。

d.測溫范圍-25℃～150℃。

2. 弧光傳感器（安裝示意見CAD圖）

特點：將光信號轉換成4-20ma模擬量信號，監測方便抗干擾能力強

二線制電纜結構現場安裝與維護方便，不易折斷。接入裝置時二線制不用區分正負極

3. 電纜絕緣監測傳感器（安裝示意見CAD圖）

特點：采用高精度零磁通傳感器，保障測量的可靠性

傳感器完成濾波、放大、整形輸出驅動能力強

適用范圍：3kV―35kV系統。

電壓測量精度：0.5%。

報警繼電器輸出觸點容量：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。

工作環境溫度：-40℃- 85℃。

空氣相對濕度：90% (25℃)、50% (40℃)。

使用地點不得有腐蝕性氣體、蒸汽、導電塵埃，不得有爆炸性氣體和破壞絕緣性氣體。污穢等級：不超過Ⅱ級。

安裝地點：母線高壓室內，具有防風、防雨和防塵設施。

1、操作說明

裝置通電開機后液晶屏顯示如下界面，時鐘逐秒跳動表示裝置正在運行。如果顯示的并不是當前日期和時間，請參考下面提及的步驟進行設置。

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

   界面主要有測量顯示區域和實時窗口組成，實時窗口可以實時顯示和反饋裝置的監測結果。當裝置監測到異常時實時窗口會彈窗顯示運行結果。

開機主界面如下：

界面說明：

l 1：實時監測系統電壓。

l 2：實時監測進出線電流。

l 3：實時監測電纜頭搭接點溫度。

l 4：故障類型顯示。

    客戶在設置參數時點擊框內彈出鍵盤窗口，輸入參數值即可  注意：裝置在出廠時會有參數的上下限保護，當客戶發現參數無法保存到顯示框時表示超出限值。

裝置設置和操作采用全中文菜單，基本做到即看即會操作。

2.裝置告警處理：

裝置監測到系統故障告警動作時，客戶可先點擊觸屏，在相應告警模塊查看采集數據、裝置運行參數。此時若故障仍然存在，裝置在返回主界面時將再次告警。客戶需要排除系統故障再查看。系統狀態恢復正常，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 開孔圖如下，開孔尺寸為220*178。

u 機箱深度：180mm；

機箱深度：180mm。

（端子定義詳見CAD圖）

如用戶需要，本公司可負責現場安裝指導及調試服務，用戶提供必要的配合與協調；用戶在遵守保管及使用規則的情況下，從安裝使用之日起12個月或從發貨之日起18個期限內，產品由于非人為原因而不能工作，廠家無償為用戶更換或維修。