在煤矿高压开关柜运行中，由于受到多种因素的干扰，中低压母线发生故障的概率较高，在中低压母线装设中又没有设置专门的保护，所以开关柜电弧光短路等问题时有发生，对变压器等设备造成一定的损害。鉴于此，对电弧光对开关柜和供电系统造成的损害进行了分析，并对煤矿高压开关柜电弧光保护装置设计与应用进行了探讨。
关键词：煤矿；高压开关柜；电弧光保护；保护措施
0引言
高压开关柜主要应用于电网电站中，但随着社会经济和科学技术的发展，高压开关柜的应用范围得到了很大的拓展。在中国煤矿电网容量不断，中低压配电系统规模扩大的情形下，高压开关柜在煤矿行业中得到了有效应用。
由于中国煤矿电网容量的，中低压配电系统规模也得到了一定的扩大，但是由于中低压母线操作频繁，加上人为操作不当的因素，设备磨损严重，母线出现故障的概率比较大。另外，因为一般不对中低压的母线设置保护装置，所以在切除故障电流上所用的时间较长，使得设备被损坏的程度较大，给煤矿企业造成一定的经济损失。因此，一定要注意煤矿开关
柜中电弧光保护装置的设置，以免影响母线的运行，降低事故发生的概率。
1电弧光参数和危害
1.1电弧光的参数
关于电弧光的参数，可以从功率、温度、电压和光照强度几个方面来分析。首先在功率上，电弧光在产生的过程中，其可以达到的大瞬时功率为40MW。整个弧光生成中设备内部的温度可以达到1×104℃～2×104℃，而在产生和结束的瞬间，其温度可以达到4500℃。此外，弧光的大电压可以达到500V～1000V，弧光的光照强度可达正常光照强度的2000倍。
1.2电弧光产生的危害
从电弧光的参数来看，其温度、电压和光照强度都超出正常范围，尤其是在电弧光的温度上，其温度是太阳温度的2倍，这么高的温度会使得接线铜排、铝排等融化损坏，引起电缆和电缆包覆层着火。同时，过大的压强可能会导致开关设备爆炸，从而产生大量有害气体，威胁人体健康。另外，在压力过大和温度过高的环境下，事故频发，人员伤亡概率提升。在煤矿行业，由于大部分作业是在井下环境中进行，工作环境十分恶劣，温度高且本身就有有害气体的存在，如果由于电弧光温度和电压、功率导致设备出现故障或者爆炸事故，便会提高作业的危险性，使人员和设备材料受到损害，给煤矿企业带来经济损失。
2电弧光保护技术现状和常用的保护措施
2.1国内发展现状
关于设备内部电弧光出现的故障问题，随着研究的深入和技术的发展，研究人员发现出现故障的原因除了有电磁效应外，还有声波、光热效应和压力等的影响。所以近几年来中国根据故障原因分析结果，研究开发了不同故障引起的电弧光检测保护装置，通过电弧光检测，有效解决了过去电弧光保护反应时间太长的问题。电弧光保护装置在煤矿行业高压开关柜中的应用，主要是在开关柜不同的单元中设置压力传感器，这样通过压力检测可以及时发现设备中的故障问题，然后使故障电流供电的断路器跳闸，避免故障电流流通；有的是根据电弧
光的温度热量效应，设置了符合电弧光特性和运作机理的继电器，像金属丝电弧光继电器，就被广泛应用到煤矿高压开关柜中；有的是利用电弧光产生的电磁能量设置相应的保护装置，例如单向电流电弧保护装置、电弧接地保护装置等；有的则是利用电弧光的声波、光照和压力效应以及电流组合来设置相应的保护装置，对设备进行保护；还有的通过对绝缘失效的早期信号进行检测并设置保护装置，可以通过检测高压开关柜中臭氧的体积分数来采取相应的保护措施。在中国传感器的研究开发上，针对电弧光参数和危害所形成的光纤传感器是一种有效的保护装置，该装置具有抗电磁干扰能力强、电绝缘性好和灵敏度高的特点，对信号具有很强的敏感反应能力和传输作用。尤其是在煤矿行业，在中低压环境中，受到外界复杂环境因素的影响，开关柜受到的电弧光电磁能量干扰很强，而光纤传感器则能凭借其抗电磁能力高和电绝缘性能好的优点显示出独特的应用优势，不仅可以对电弧光进行有效检测，还可以对整个煤矿电网系统起到有效的电弧光保护作用。
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