武汉某医院10kV配电弧光保护方案

一、项目概况

武汉某医院建设项目配套10kV配电工程，作为医院整体供电系统重要枢纽，肩负门诊、住院病区、手术室、重症监护、医疗设备机房等一级重要负荷持续供电任务。医院属于民生重点医疗建筑，供电可靠性、用电安全性要求严苛。一旦高压开关柜内部发生短路弧光故障，瞬间产生的高温冲击波、强光与有毒烟气，极易烧毁高压设备、造成供电中断，直接威胁诊疗工作开展与运维人员人身安全。 为系统性防范开关柜内部电弧灾害，本项目针对10kV配电工程高压柜组配置整套母线弧光保护系统，选用南京法丁电力弧光保护产品，构建快速故障判别、毫秒级跳闸的安全防护体系。

二、系统设计方案

结合武汉某医院10kV配电工程高压柜体布局、母线分段结构与各功能隔室划分，充分考虑配电室空间布局、电缆走向、后期运维检修便利性，本次弧光保护系统采用主控装置、前端传感单元、光纤传输链路三级架构成套配置，全部硬件选型匹配医院高压配电室长期连续运行工况，整套硬件清单及设计说明如下：

1、母线弧光保护装置 FD-800ARC-M2（2台）

FD-800ARC-M2母线弧光保护装置，统一安装于配电室进线柜内部。该型号主控设备选配36路弧光信号采集通道，满足大面积配电室多面高压柜全覆盖监测需求。装置采用故障电流+紫外光信号双重判据保护逻辑，可有效区分故障电弧光线与室内照明、阳光反射、检修手电光源，从底层规避保护误动作风险，完美适配10kV配电工程长期不间断运行需求。 依托项目母线分段供电架构，两台保护装置分区管控两段高压母线，实现母线故障分区保护。

当装置同步采集到有效弧光信号与故障短路电流时，能够实现毫秒级输出跳闸指令，及时断开上级开关，切断故障能量供给，阻止电弧持续燃烧。装置自带本地故障录波、事件记录功能，故障发生后可存储弧光触发时间、故障通道编号、电流数据，方便运维人员事后排查故障根源，契合医院配电室精细化运维管理要求。装置具备标准通讯接口，可以接入医院电力监控后台，实现弧光故障远程告警、状态在线监视。

2、紫外弧光传感器 FD-UV（54只）

项目共计配置54只 FD-UV 紫外光型弧光传感器，按照高压柜隔室分区原则，分别部署在所有高压柜母线室、断路器室、电缆室三大密闭功能隔室内。在10kV 配电工程高压开关柜故障统计中，母线相间短路、断路器触头故障、电缆终端头击穿是弧光高发场景。FD-UV传感器针对性捕捉电弧释放的特定紫外波段光谱，对普通可见光不敏感，不受柜内照明灯、巡检光源干扰。传感器体积小巧，支持柜内侧壁、母线桥架旁多种安装方式，安装位置贴近带电薄弱点位，消除开关柜内部监测盲区。传感器无源设计，无需现场供电，依靠光纤向主控装置传输光信号，不存在传感器短路造成二次回路故障的隐患，大幅提升整套系统安全性。大量传感器分散布置，形成网格化监测网络，只要任意隔室产生短路电弧，即可快速捕捉故障信号，为快速跳闸提供前端感知基础。

3、自裁光纤传输链路配套（54根）

弧光传感器与FD-800ARC-M2主控装置之间全部采用石英光纤建立光路通信。光纤传输具备完全电气隔离特性，可以隔绝10kV配电工程高压环境下强电磁辐射、感应电压干扰，杜绝二次回路浪涌、电磁杂波干扰造成信号失真，保障故障信号稳定、可靠传输。 结合配电室高压柜实际排布、柜体间距、电缆沟走线路径，本项目差异化配置多种规格长度光纤，准确匹配现场布线距离，避免光纤过长盘绕堆积、长度不足无法敷设的施工难题：

（1）5米自裁光纤：12根，适用于同一面柜体内部传感器布线；

（2）10米自裁光纤：18根，适用于相邻近距离柜体之间光路连接；

（3）15米自裁光纤：15根，适用于同排间隔数个柜体的中距离布线；

（4）20米自裁光纤：3根；

（5）25米自裁光纤：6根，用于配电室远端柜体至进线

柜主控装置的远距离信号传输。标准化光纤，现场无需熔接操作，开箱即可直接插拔安装，降低现场施工难度，缩短10kV配电工程配电系统调试周期；光纤柔韧性强，能够沿柜内线槽、电缆桥架规范敷设，便于后期线路标识、检修排查。整套光纤链路构成光信号传输通道，打通传感器与主控保护装置的数据通路，构建完整的弧光监测闭环。

整套硬件自上而下形成“主控判断—就地感知—光纤传输”完整防护链条，硬件之间协议、接口完全兼容，成套供货无需额外适配调试，保障10kV配电工程弧光保护系统一次性安装投运。

三、方案应用价值

1、保障重要医疗负荷不间断供电，医院大量生命支持设备不允许长时间停电。在10kV配电工程内发生局部弧光故障时，弧光保护装置毫秒级准确隔离故障区段，缩小停电范围，避免全院高压系统整体失电，保障急救、手术等业务持续运行。

2、降低设备损毁与灾后维修成本，未配置弧光保护的10kV配电工程，电弧故障持续数十毫秒就会造成柜体母线、断路器损毁。本套系统快速切断故障电源，限制电弧能量，大幅减少高压开关柜损坏程度，缩短故障修复周期，降低医院基建运维投入。

3、保障运维人员人身安全，医院配电室日常需要巡检维护，10kV配电工程开关柜内部隐蔽故障不易提前发现。弧光保护系统可以在电弧爆发初期快速动作，减弱冲击波与高温伤害，有效保护电工运维人员生命安全。

4、满足医疗建筑供电规范要求，现代三甲医院供配电设计规范，明确要求高压配电设施强化内部短路防护。南京法丁电力整套弧光保护方案，适配医院10kV配电工程场景，方案配置完整、设备接口标准化，便于通过供电验收。

四、方案总结

武汉某医院建设项目10kV配电工程采用南京法丁电力FD-800ARC系列弧光保护成套方案，依靠主控装置、紫外弧光传感器、光纤传输链路形成完整闭环防护。整套系统贴合医疗场所高压配电室工况特点，全覆盖高压柜各个隔室，依靠成熟的双判据保护技术兼顾保护灵敏性与运行稳定性，从源头防控开关柜弧光短路事故，为医院整体供电网络筑牢安全屏障。