在电弧故障引燃实验装置中,解决直流高压电源防护难题应从物理隔离、电气隔离、整体设计、常见故障保护方面综合性执行,具体办法如下所示:
一、物理隔离
专用型防护构件:应用可以阻隔髙压回路电流向低电压地区传输专用防护构件,如髙压隔离变压仪、光电耦合器等。这些部件在电路结构上进行高压与低压物理隔开,同时保证低电压控制指令的稳定传送。
绝缘层保护层:在设备外壳与髙压构件之间设置绝缘层保护层,采用绝缘层性能优异的原材料,如瓷器、玻纤等,进一步减少髙压泄漏的概率。
二、电气隔离
电容器信号隔离器:适用数字信号和高速双重传送数据,但输出功率传送水平有限,适用于对数据传输要求很高但输出功率要求比较小的情景。
磁信号隔离器:可以跨越护栏网传输数据和电源,一部分磁信号隔离器可以传送百余mW功率,并可以取代次级线圈侧参考点开关电源。他们应用气体芯或铁氧体磁芯,铁氧体磁芯能够解决更多的输出功率。当输出功率要求小于约100mW时,气体关键能够提供成本较低、更方便解决方案。
三、整体设计
髙压构件集中化布局:将髙压构件集中化设置在单独的封闭区域内,与控制面板、开关按钮等群体频繁接触部位保持距离,从空间上进行髙压与工作人员的隔离。
提升自然通风与释放压力构造:在高压开关柜内设置合理的通风和释放压力安全通道,如母线槽室、电源开关室和电缆线室内释放压力安全通道,从而降低柜里发生的主要工作压力。与此同时,挑选制做挡板、外壳和室门的材料时,应考虑其抗压和耐热性能,以确定可信赖的安装方式。
四、常见故障短路保护
过电流保护:当电弧故障引燃实验装置检测出回路电流超出安全值时,快速关闭电源,防止过高电压损坏机械部件或引起火灾。
过电压保护:在工作电压出现异常升高时运行,根据卸压或关闭电源的形式,避免髙压毁坏电阻元件。
漏电保护器:能敏感捕获设备外壳与大地间的漏电流,一旦超过安全性阀值,马上断开电源,防止作业人员触电事故。