電弧光保護目的是在發(fā)生電弧故障時，通過限制電弧燃燒時間來保護附近工作人員及設(shè)備。電弧保護首先必須檢測故障電弧，然后才能切斷流過的故障電流。在中低開關(guān)柜內(nèi)部故障保護中，一般是通過跳開斷路器來切除故障使故障電弧熄滅。電弧燃燒時伴隨著光、聲及電磁波形式的輻射。通過分析可見光、聲波、紅外線或無線電頻率的輻射可以檢測到電弧的存在，甚至連由電弧產(chǎn)生的壓力波也已經(jīng)用來檢測它的存在。然而，最廣泛使用的方法還是通過檢測可見光來實現(xiàn)。

       電弧光保護系統(tǒng)通過檢測開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生故障時發(fā)出的電弧光判斷是否發(fā)生故障?；」馐请娀∽蠲黠@且變化最快的特征物理量，因而電弧光保護具有超高速的動作性能，整套保護的動作時間可保證在幾毫秒以內(nèi)。對于開關(guān)柜內(nèi)部故障保護來講，這種超調(diào)整動作性能是最重要的。為了避免外界光干擾可能引發(fā)系統(tǒng)的誤跳閘，在實際應(yīng)用中往往還引入過流閉鎖信號，即：只有同時檢測到弧光信號及過流動作信號才發(fā)出跳閘指令切除故障，從而進一步提高保護系統(tǒng)動作的可靠性。

       電弧光保護系統(tǒng)由以下主要部件組成：

       1）弧光保護主控單元：主單元為電弧光保護系統(tǒng)的控制中心，收集動作信號并對收集的數(shù)據(jù)進行處理、判斷、發(fā)出跳閘信號以切除故障。設(shè)備自帶四路輸出接口分別為弧光跳閘出口1、弧光跳閘出口2、弧光跳閘出口3、跳閘總出口4。設(shè)備支持ModBUS-RTU規(guī)約，可通過后臺對設(shè)備進行參數(shù)設(shè)置、實時數(shù)據(jù)讀取、故障信息讀取、復(fù)歸等操作，方便組網(wǎng)運行。

       2）采集單元：弧光采集單元與主控單元配合使用，是弧光保護系統(tǒng)的重要組成部分，主要用于采集故障弧光，并將判斷后的結(jié)果通過光信號傳遞給主控單元。單個弧光采集單元可以安裝,16個弧光探頭，根據(jù)系統(tǒng)的大小可以任意增減弧光采集單元的數(shù)量。弧光采集單元通常安裝在選定的開關(guān)柜內(nèi)中，選擇的原則是保證該單元相關(guān)光纖用量盡量少。

       3）弧光傳感器：專門用于故障弧光采集，是無源的弧光探測傳感器，安裝在開關(guān)柜的母線室內(nèi)或饋線柜內(nèi)電氣元件的連接處。當(dāng)發(fā)生弧光故障時，光照度大幅度增加，弧光傳感器直接將光信號傳給弧光采集單元或饋線保護單元。

       電弧光保護系統(tǒng)作用：電弧光保護系統(tǒng)具有非常快的動作速度，對開關(guān)柜各單元室的總故障清除時間可控制在100ms以內(nèi)。因此，在發(fā)生弧光故障、柜內(nèi)壓力和溫度急劇增加以前，電弧光保護系統(tǒng)就可以發(fā)出跳閘指令切除供給的短路電流，使設(shè)備損壞及人員傷害的損失減到最小。

       對于中低壓開關(guān)柜來講，以最快的速度切除故障意味著最大限度地限制電弧燃燒釋放的能量，其益處是：1）保護附近工作人員免受電弧故障效應(yīng)的傷害；2）開關(guān)柜內(nèi)部部件的限制到最??；3）大大減少開關(guān)設(shè)備損壞的維修費用；4）最大限度地減少用戶停電時間，可盡快恢復(fù)生產(chǎn)；5）對于使用年限很長需要進行改造的開關(guān)柜，采用電弧光保護可有效延長其使用壽命，從而減少對開關(guān)設(shè)備的投資費用。

       電弧光保護作為中低壓母線保護，對配電系統(tǒng)還將提供以下益處：1）保護昂貴的主變壓器或廠用變壓器免受巨大的短路電流沖擊而損壞；2）防止波及站用直流系統(tǒng)，避免事故擴大而造成經(jīng)濟損失。