1.1 概述
中、低壓母線發生短路故障時，所產生的電弧光對設備及人員會造成極大的傷害。但是目前在國內中低壓母線系統中一般不配置專用的快速母線保護，而是依賴上一級變壓器的后備保護切除母線短路故障，這樣導致了故障切除時間的延長，加大了設備的損傷程度，破壞嚴重時可能造成事故進一步擴大，威脅到系統的穩定運行，該問題已引起業內專業人士的高度重視。
南京弘毅電氣自動化有限公司（以下簡稱弘毅電氣）研制的DPR361ARC電弧光保護系統采用弧光檢測和過電流檢測雙判據原理，保護動作速度快、可靠性高，是國內第一套自主研發的電弧光保護系統，填補了國內中、低壓專用快速母線保護的空白。
DPR361ARC電弧光保護系統跳閘回路采用了多路快速繼電器及常規繼電器，可供用戶選擇。
選用快速繼電器出口跳閘時間小于4ms，選用常規繼電器出口跳閘時間小于8ms，遠快于傳統的母線保護，對開關柜的內部弧光故障總切除時間可以控制在100ms以內。
本保護系統可以確保操作人員安全，將故障損失降至最低，為快速處理故障，恢復供電創造了條件。
1.2 必要性
1.2.1 電弧光產生的原因
1） 開關設備內電弧光產生的人為原因有：
■ 誤入帶電間隔；
■ 隔離開關誤操作；
■ 帶接地線合閘；
■ 忘記測量工作區內的電壓等。
2) 開關設備內電弧光產生的技術原因有：
■ 設備故障和帶電設備的誤操作；
■ 設備正常檢修后，遺漏工具在開關設備內；
■ 錯誤的接線和母線連接；
■ 絕緣老化、機械磨損、過電壓、小動物（尤其是老鼠）、灰塵、溫度、濕度及腐蝕等環境因素。
1.2.2 電弧光的危害
開關設備內部間隔發生故障而產生的電弧光造成開關設備中的壓力和溫度迅速增加，如不及時切除、將造成以下重大危害：
■ 電弧光中心溫度相當于太陽表面溫度的2倍，約為20000℃，由于過熱將導致銅排、鋁排熔毀氣化；
■ 電纜熔毀，電纜護套著火；
■ 過熱導致壓力上升，使開關設備爆炸；
■ 開關設備劇烈振動，使固定元件松脫；
■ 使上一級變壓器承受近距離短路故障沖擊，故障電流產生的電動力可能導致變壓器繞組變形發生匝間短路；
■ 故障產生的弧光沖擊波以300m/s的速度爆發，可摧毀途中的任何物質，若波及站內直流系統造成全站直流失電，將造成無法彌補的重大損失；
■ 高溫灼傷皮膚，強光刺傷眼睛；
■ 爆破音振損傷耳膜，肺臟；
■ 爆炸碎片飛射，造成人員傷亡。
電弧光故障的危害程度取決于電弧光電流的大小及切除時間長短，電弧光產生的能量 與切除時間T成指數規律快速上升（見圖一）。
要保證設備不受結構性損傷，必須盡量縮短切除時間。
以下為國外資料介紹的各種燃弧時間長短和對設備造成的損壞程度的評估：
1.2.3 目前國內用于中、低壓母線的保護及其局限性
■ 變壓器后備過流保護,典型的保護動作時間1.2s～2.0s；
■ 采用饋線速斷保護閉鎖的變壓器后備過流保護，典型的保護動作時間為300ms～500ms；
■ 母線差動保護，典型的保護動作時間為15ms。
變壓器后備過流保護動作時間過長，不能起到有效的保護作用，饋線速斷保護閉鎖的變壓器后備過流保護雖然時間縮短，但是仍然不能在設備受到嚴重損害前將故障切除，母線差動保護范圍受CT安裝位置的限制，接線復雜，CT要求高，且總體造價昂貴。
1.2.4 產品技術特點
本系統具有以下技術特點：
1） 滿足所有電磁兼容（EMC）標準；
2） 符合中國繼電保護設計標準要求；
3） 快速跳閘出口（小于4ms）；
4） 采用過流及弧光雙重判據；
5） 無源弧光傳感器，具有過濾干擾光功能，可靠性高；
6） 新型光纖連接傳輸，光電轉換在裝置內完成，抗電磁干擾能力強；
7） 通信接口靈活，可選配2路以太網或2路CAN網；
8） 通信規約符合部頒IEC60870-5-103標準，可方便地接入站內綜自系統；
9） GPS同步對時，自適應IRIG-B格式或秒脈沖方式；
10） 故障錄波時間長達10s,標準Comtrade格式輸出；
11） 全漢字顯示，操作習慣和傳統數字式保護完全一致；
12） 跳閘出口邏輯可編程；
13） 可實現故障定位；
14） 可容納最多272個檢測點；
15） 對于不同類型的接線可靈活設置；
16） 感光強度可根據實際情況調整。
1.3弧光系統組成
1.3.1 概述
DPR361ARC弧光保護系統是一個模塊化系統，包括主控單元（DPR361ARC）、電流單元(DPR391ARC)、弧光擴展器(DPR392ARC)和弧光單元(DPR393ARC)，系統構成示意圖如下圖所示：
由于配置模塊化，系統適合于各種不同場合的電弧光保護應用, 可組成從只有一個主控單元的簡單系統，到包含多個單元能用于選擇性電弧光保護的復雜系統。
系統采用光纖星型連接方式，主控單元和電流單元、主控單元和弧光單元、主控單元和弧光擴展單元、弧光單元和弧光擴展單元之間采用單模通信光纜連接。
主控單元和弧光傳感器、弧光單元和弧光傳感器之間采用專用光纜連接。
本系統通過主控單元和站內監控系統通信，主控單元可選配2路以太網或2路CAN網，通信規約支持部頒IEC60870-5-103標準，可方便地接入站內綜自系統。