电气开关设备的智能化知识介绍分享

电气开关设备的智能化知识介绍分享

  开关设备的主要功能是对高电压、大电流的电力分配、保护，电力分配通过机械开关装置实现，而开关的电动控制需要二次系统实现， 过电压、过电流等系统保护则需要通过对电压、电流等的测量，通过继电保护实现。

开关设备一次系统需要对高电压传输，为什么要高电压输送，输送功率一定的情况下，电压高，电流就小，而线路损耗是I2R，电流小线路损耗就小，电压高供电半径就可以扩大，大城市供电多是35kV，而电压越高，相应的过电压值以及雷电冲击电压值就会提高，要求设备可以承受这样的过电压。同时设备承载大电流，承受系统短路电流，大电流造成功率损耗多发热大温度升高，交流电磁效应明显，产生的电动力巨大，设备需要承受短时的短路电流以及相应的峰值电流。

而控制、保护系统都是低电压，微电压的，特别是智能化产品，电压电流很低，毫伏级、毫安级，根本无法承受高电压大电流冲击，甚至高电压设备运行过程中的强电磁场都可以扰乱智能系统的工作。传统高压设备企业甚至在供电企业，原本都是不同的专责，各管各的，单独的控制、保护、计量等二次系统，单独的高压机械一次系统，分隔在设备里不同的隔室，各自管理维护自身的部分。

对于高压一次，通过电流互感器把大电流转变成可以被测量、微机保护等使用的1A/5A小电流，通过电压互感器把高电压转变成可以被测量、微机保护等使用的100V小电压，给二次设备作为输入就可以了;  设备留出可以控制机械装置分、合闸位置转换动作的电动机、电磁线圈等给二次系统作为输出就可以了。

要想智能化和高压设备充分融合，就需要解决这些电压、电流等相互抵触的问题，真正实现融合，打破一二次界限非常困难。

对于机械、控制回路的监测一般与一次电压电流无关，而电流电压采用则需要解决耐受高电压的绝缘问题以及电磁干扰问题，罗氏线圈测量一次主回路电流，输出豪伏级电压，由于没有铁芯，可以弯曲组装，但耐压就是个大问题了，几种方法，一是线圈套在绝缘的套管上，除了直接对高压电的绝缘之外，还需要考虑爬电距离，即套管需要有足够的从高压到低压罗氏线圈的爬电距离，有些做法是将线圈环氧浇铸成整体，即承受一次回路的高压，又可以形成外部绝缘，不会造成沿面的绝缘破坏。对于电容或电阻分压的电压传感器，同样需要解决外部沿面绝缘问题。

对于信号传输电缆需要解决损耗问题，由于传感器毫伏级电压、毫安级电流，需要减少传输距离，加大截面减少电流损耗。还需要解决电磁干扰问题，在高压隔室内部传输，采用金属软管全屏蔽连接，插头连接也需要全屏蔽，插针接触电阻要小，需要采用专用插拔插头。

开关也需要配套产品，低能量、轻量级开关，低能量脱扣器，自供电保护单元也是关键，控制系统减少对电源的依赖，实现自主保护，远程操控。