電氣開關設備的智能化知識介紹分享

電氣開關設備的智能化知識介紹分享

  開關設備的主要功能是對高電壓、大電流的電力分配、保護，電力分配通過機械開關裝置實現，而開關的電動控製需要二次係統實現， 過電壓、過電流等係統保護則需要通過對電壓、電流等的測量，通過繼電保護實現。

開關設備一次係統需要對高電壓傳輸，為什麽要高電壓輸送，輸送功率一定的情況下，電壓高，電流就小，而線路損耗是I2R，電流小線路損耗就小，電壓高供電半徑就可以擴大，大城市供電多是35kV，而電壓越高，相應的過電壓值以及雷電衝擊電壓值就會提高，要求設備可以承受這樣的過電壓。同時設備承載大電流，承受係統短路電流，大電流造成功率損耗多發熱大溫度升高，交流電磁效應明顯，產生的電動力巨大，設備需要承受短時的短路電流以及相應的峰值電流。

而控製、保護係統都是低電壓，微電壓的，特別是智能化產品，電壓電流很低，毫伏級、毫安級，根本無法承受高電壓大電流衝擊，甚至高電壓設備運行過程中的強電磁場都可以擾亂智能係統的工作。傳統高壓設備企業甚至在供電企業，原本都是不同的專責，各管各的，單獨的控製、保護、計量等二次係統，單獨的高壓機械一次係統，分隔在設備裏不同的隔室，各自管理維護自身的部分。

對於高壓一次，通過電流互感器把大電流轉變成可以被測量、微機保護等使用的1A/5A小電流，通過電壓互感器把高電壓轉變成可以被測量、微機保護等使用的100V小電壓，給二次設備作為輸入就可以了;  設備留出可以控製機械裝置分、合閘位置轉換動作的電動機、電磁線圈等給二次係統作為輸出就可以了。

要想智能化和高壓設備充分融合，就需要解決這些電壓、電流等相互抵觸的問題，真正實現融合，打破一二次界限非常困難。

對於機械、控製回路的監測一般與一次電壓電流無關，而電流電壓采用則需要解決耐受高電壓的絕緣問題以及電磁幹擾問題，羅氏線圈測量一次主回路電流，輸出豪伏級電壓，由於沒有鐵芯，可以彎曲組裝，但耐壓就是個大問題了，幾種方法，一是線圈套在絕緣的套管上，除了直接對高壓電的絕緣之外，還需要考慮爬電距離，即套管需要有足夠的從高壓到低壓羅氏線圈的爬電距離，有些做法是將線圈環氧澆鑄成整體，即承受一次回路的高壓，又可以形成外部絕緣，不會造成沿麵的絕緣破壞。對於電容或電阻分壓的電壓傳感器，同樣需要解決外部沿麵絕緣問題。

對於信號傳輸電纜需要解決損耗問題，由於傳感器毫伏級電壓、毫安級電流，需要減少傳輸距離，加大截麵減少電流損耗。還需要解決電磁幹擾問題，在高壓隔室內部傳輸，采用金屬軟管全屏蔽連接，插頭連接也需要全屏蔽，插針接觸電阻要小，需要采用專用插拔插頭。

開關也需要配套產品，低能量、輕量級開關，低能量脫扣器，自供電保護單元也是關鍵，控製係統減少對電源的依賴，實現自主保護，遠程操控。