本实用新型涉及开关柜保护设备领域，具体是一种基于火花间隙的弧光保护装置。
背景技术：
随着经济的发展，用电企业的急剧增多，用电的安全与保护要求越来越高。对于工业区用户供电，由于用户较多，输送电线路及各个用户的设备操作及设备故障等因素会产生弧光短路故障，危及人员安全，造成用电设备的损坏，影响用电企业的正常生产，为用电企业带来重大损失。目前市场上现有的消弧保护装置并不能有效解决弧光过电压问题，如（专利号：201710203388名称：一种基于快速真空开关的弧光保护装置及其保护方法）用于电网弧光故障的检测和快速保护，实现弧光的快速熄弧，但也存在比较明显的缺点：1、机械开关动作时间相对较长，弧光过电压持续时间长，加剧了故障的烧损；2、电压互感器容易烧毁；3、不论负荷性质及重要性，直接向断路器发出跳闸指令，可能扩大事故影响及停电时间；4、弧光光信号检测元件可靠性相对较差，且分布可能存在盲区，导致无法准确判断弧光；5、弧光检测元件寿命相对较低，且高压开关柜内弧光检测装置更换需要开关停电处理，更换相对困难。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是为了解决上述现有弧光保护装置存在的问题，提供一种基于火花间隙的弧光保护装置。
本实用新型的具体方案是：一种基于火花间隙的弧光保护装置，包括控制器、火花间隙及隔离刀闸，隔离刀闸与电网连接，隔离刀闸连接火花间隙一端，火花间隙另一端接地，还包括快速开关、电压互感器，快速开关与所述火花间隙并联，电压互感器一端接地，另一端连接所述隔离刀闸，所述火花间隙及快速开关由控制器控制。
本实用新型还包括高分断高压熔断器，所述高分断高压熔断器与所述电压互感器串联，高分断高压熔断器一端连接所述隔离刀闸，另一端连接所述电压互感器。
本实用新型所述火花间隙可更换成可控硅scr或绝缘栅双极型晶体管igbt。
本实用新型的工作原理如下：装置中控制器通过电压互感器实时检测电网三相电压，当电网发生不稳定的间歇性弧光接地故障时，火花间隙动作，瞬间就在us级将故障相形成金属接地，同时完成消弧和限制弧光过电压，同时控制器根据设定电压整定值，作用于快速开关闭合，火花间隙被短接关断，由快速开关在故障相形成稳定的金属接地，有效解决弧光接地故障引起的弧光过电压等电能质量问题；数秒后控制器作用于快速开关断开，系统若恢复正常（检测电压正常，火花间隙不动作），故障现象消失，则认为是由系统过电压冲击引起的瞬时性接地故障，如果在原故障相火花间隙再次动作，则控制器判断此故障为永久性弧光接地故障，于是再次作用于快速开关闭合，等待维修人员下一步处理。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1、火花间隙gap及快速开关的配合使用，灭弧时间更短，缩短了弧光过电压持续时间；2、采用高分断高压熔断器保护电压互感器，电压互感器不易烧毁；3、弧光接地事故时的容错性更好，有效控制事故的范围，给运行人员充分调整负荷的时间和检修人员故障判断的时间，避免重要负荷直接断电带来的损失；4、装置可靠性更高，结构简单，易维护。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图中：1-隔离刀闸，2-火花间隙，3-快速开关，4-高分断高压熔断器，5-电压互感器。
具体实施方式
实施例一
参见图1，本实施例是一种基于火花间隙的弧光保护装置，用于10kv电网的开关柜，所述弧光保护装置包括控制器、火花间隙2及隔离刀闸1，隔离刀闸1与电网连接，隔离刀闸1连接火花间隙2一端，火花间隙2另一端接地，所述弧光保护装置还包括快速开关3、电压互感器5，快速开关3与所述火花间隙2并联，电压互感器5一端接地，另一端连接所述隔离刀闸1，所述火花间隙2及快速开关3由控制器控制，本实施例所述快速开关3采用安徽亚凯电力科技有限公司生产的630-25型快速开关，合闸时间≤15ms，分闸时间≤5ms。
本实施例所述弧光保护装置还包括高分断高压熔断器4，所述高分断高压熔断器4与所述电压互感器5串联，高分断高压熔断器4一端连接所述隔离刀闸1，另一端连接所述电压互感器5。
实施例二
本实施例与实施例一结构基本相同，不同之处在于，所述火花间隙2更换成可控硅scr。
实施例三
本实施例与实施例一结构基本相同，不同之处在于，所述火花间隙2更换成绝缘栅双极型晶体管igbt。
1.一种基于火花间隙的弧光保护装置，包括控制器、火花间隙及隔离刀闸，隔离刀闸与电网连接，隔离刀闸连接火花间隙一端，火花间隙另一端接地，其特征是：还包括快速开关、电压互感器，快速开关与所述火花间隙并联，电压互感器一端接地，另一端连接所述隔离刀闸，所述火花间隙及快速开关由控制器控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于火花间隙的弧光保护装置，其特征是：还包括高分断高压熔断器，所述高分断高压熔断器与所述电压互感器串联，高分断高压熔断器一端连接所述隔离刀闸，另一端连接所述电压互感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于火花间隙的弧光保护装置，其特征是：所述火花间隙可更换成可控硅scr或绝缘栅双极型晶体管igbt。
技术总结