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ARB弧光保護在半導體廠房低壓配電系統的應用
瀏覽次數：242發布日期：2026-04-24

摘 要：成套開關設備中電弧光故障是很嚴重的故障之一，其產生的弧光容易燒壞其他元器件，從而導致事故擴大，往往造成較大的經濟損失?；」獗Ｗo通過監測電弧光強度和電流變化情況，能及時切除故障，可以起到很好的保護作用并降低經濟損失。本文介紹了ARB系列弧光保護在低壓配電系統的母線以及電容補償柜、有源濾波柜等重要單柜的應用配置方案，從中容易得知加裝弧光保護的必要性。

 

關鍵詞：電弧光故障；弧光保護；低壓配電系統

 

1 項目概述

本工程為某微電子裝備有限公司半導體生產基地電力增容項目，位于北京市亦莊經濟技術開發區。在廠房內共設置兩座變配電室，總增容容量25000kVA。本次增容在二期廠房，新建一座總配電室，新增5臺2500kVA變壓器，利舊一臺2500kVA變壓器，將原有4臺2500kVA變壓器切改至新建總配。同時新建一座分配電室，新增4臺2500kVA變壓器，接入一期原有總配。新裝2500kVA*9，利舊2500kVA*1，總計25000kVA。

    

2 項目需求

開關柜或母線因絕緣損壞、操作失誤、設備老化等原因較易產生弧光。當發生弧光故障時，將會產生巨大能量，造成高溫以及各類電弧效應，威脅人員的安全，同時損害設備，造成重大經濟損失。為了確保供電系統的安全性和可靠性，本項目的0.4kV開關柜需要配置弧光保護。

總配電室0.4kV開關柜：MNS低壓配電柜共22面，其中低壓進線柜4面，母聯柜2面，電容器柜8面，饋線及有源濾波柜4面，饋線柜4面。總配電室的9#變（11#變）與10#變（12#變）的一次系統圖如下。

廠家聯系18706162823（微信同號）


image.png


圖1 總配電室的0.4kV一次系統圖

分配電室0.4kV開關柜：MNS低壓配電柜共16面，其中低壓進線柜4面，電容器柜8面，饋線柜4面。分配電室的12#變（13#變、14#變、15#變）的一次系統圖如下。

 

 


圖2 分配電室的0.4kV一次系統圖

 

3 ARB弧光保護簡介

安科瑞ARB系列弧光保護由ARB6/ARB4弧光保護裝置、ARB-S弧光傳感器及弧光塑料光纖組成。

image.png 

? 多組弧光保護邏輯，實現分區域選擇性跳閘。

? 弧光故障點定位。

? 弧光單判據、弧光電流雙判據可選。

? 弧光動作門檻值和電流、電壓定值可自由整定。

? 弧光裝置、傳感器及光纖實時自檢。

? 支持Modbus、IEC 60870-5-103等通訊協議。

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image.png 

? 適合中高壓出線柜電纜室、低壓電容補償柜等單柜應用。

? 弧光故障點定位。

? 弧光單判據、弧光電流雙判據可選。

? 弧光動作門檻值和電流、電壓定值可自由整定。

? 弧光裝置、傳感器及光纖實時自檢。

? 支持Modbus、IEC 60870-5-103等通訊協議。

 

 

4 保護邏輯及配置方案

image.png 

圖3 低壓母線弧光保護+電容補償柜/有源濾波柜弧光保護配置方案

 

4.1、低壓母線弧光保護

在每段低壓母線配置1臺ARB6弧光裝置，在每臺柜子的柜頂水平銅排處安裝1個ARB-S弧光傳感器。ARB6采集本段進線/母聯電流+各柜柜頂的弧光，雙判據動作于跳閘本段進線/母聯開關。

4.2、電容補償柜/有源濾波柜弧光保護

在每臺電容補償柜/有源濾波柜配置1臺ARB4弧光裝置，除在柜頂安裝個ARB-S弧光傳感器之外，在柜內中下部再安裝1個ARB-S弧光傳感器。ARB4采集本柜電流+本柜中下部的弧光，雙判據動作于跳閘本柜開關。

4.3、配置方案

A、總配電室配置方案（以9#變與10#變為例）

開關柜編號

產品型號

產品數量

5AA1

ARB6-A6

1

ARB-S1

1

5AA2

ARB4-A1

1

ARB-S1

2

5AA3

ARB4-A1

1

ARB-S1

2

5AA4

ARB-S1

1

5AA5

ARB4-A1

1

ARB-S1

2

5AA6

ARB-S1

1

5AA7

ARB-S1

1

5AA8

ARB4-A1

1

ARB-S1

2

5AA9

ARB4-A1

1

ARB-S1

2

5AA10

ARB4-A1

1

ARB-S1

2

5AA11

ARB6-A6

1

ARB-S1

1

B、分配電室配置方案（以12#變為例）

開關柜編號

產品型號

產品數量

12AA1

ARB6-A6

1

ARB-S1

1

12AA2

ARB4-A1

1

ARB-S1

2

12AA3

ARB4-A1

1

ARB-S1

2

12AA4

ARB-S1

1

4.4、安裝位置

A、ARB6弧光裝置嵌入式開孔安裝于進線柜面板上

image.png 

B、ARB4弧光裝置嵌入式開孔安裝于電容補償柜/有源濾波柜面板上

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image.png 

 

C、ARB-S弧光傳感器在水平母排處安裝位置

image.png 

5 結語

弧光保護通過光強與電流變化雙重判據，能在數毫秒內快速動作切斷電源，在預防弧光放電事故方面具有重要的意義，能夠預防人員傷亡與設備損傷問題的產生，確保電力設備的安全可靠運行。

 

參考文獻

[1] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2025.3月版

[2] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統設計與產品二次原理圖集.2025.3月版

[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案2025.3月版