高壓電器開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)新技術(shù)及應(yīng)用分析
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關(guān)鍵詞：高壓電器開(kāi)關(guān)；設(shè)計(jì)新技術(shù)；應(yīng)用趨勢(shì)
引言
高壓電器開(kāi)關(guān)常見(jiàn)于電力系統(tǒng)、工業(yè)供電系統(tǒng)中，屬于非常重要的電能傳輸和分配電氣設(shè)備。同時(shí)，由于高壓電器開(kāi)關(guān)的內(nèi)部涉及的機(jī)械結(jié)構(gòu)種類(lèi)較多，而各機(jī)械結(jié)構(gòu)的材料性能以及結(jié)構(gòu)組成形式都進(jìn)一步地影響著電器開(kāi)關(guān)的性能發(fā)揮，所以，由于電力系統(tǒng)的升級(jí)與發(fā)展需要，高壓電器開(kāi)關(guān)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)也在不斷革新、優(yōu)化，進(jìn)一步提升著高壓電器開(kāi)關(guān)的應(yīng)用性能與使用穩(wěn)定性。
1高壓電器開(kāi)關(guān)概述
額定電壓達(dá)到1kV及以上，同時(shí)主要功能是對(duì)導(dǎo)電回路的電器進(jìn)行開(kāi)斷與關(guān)合，并作為高壓開(kāi)關(guān)與其相應(yīng)的控制、測(cè)量、保護(hù)、調(diào)節(jié)裝置的各部件與電氣機(jī)械聯(lián)結(jié)組裝而成的裝置，即為高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備。其在電力系統(tǒng)中扮演著非常重要的接通和斷開(kāi)回路、切除和隔離故障的重要控制設(shè)備角色。例如隔離開(kāi)關(guān)，布置在電力系統(tǒng)中的隔離開(kāi)關(guān)較多，因?yàn)檫@種部件在供電系統(tǒng)中使用頻率較高、作用較大，因此，隔離開(kāi)關(guān)的使用穩(wěn)定性與可靠性必須達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸頭部分由導(dǎo)電桿連接，同時(shí)導(dǎo)電桿的一端會(huì)與導(dǎo)電板相連，另一端則與靜觸頭上的靜觸點(diǎn)在合閘時(shí)連接，為了讓高壓電器開(kāi)關(guān)的使用性能發(fā)揮更加穩(wěn)定，相關(guān)技術(shù)人員必須配合新的設(shè)計(jì)技術(shù)與理念，讓其性能得到進(jìn)一步提升。
2高壓電器開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)的新技術(shù)
2.1高壓電器組合開(kāi)關(guān)
為了讓高壓電器組合產(chǎn)品中較為普遍的一體化和模塊化程度較低，技術(shù)問(wèn)題得到有效解決，相關(guān)技術(shù)人員將五防連鎖功能融進(jìn)高壓電器組合開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)中，讓高壓電器組合開(kāi)關(guān)中的零部件數(shù)量更多，包括極柱支架、固封極柱、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)和隔離接地開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)等，其中起著重要的作用的部件是固封極柱，并在設(shè)計(jì)上與同類(lèi)別的高壓電器組合開(kāi)關(guān)有所不同，便是將其采用“三個(gè)一排”的方式設(shè)置于極柱支架上，并通過(guò)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)與隔離接地開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)將室門(mén)聯(lián)鎖鍵機(jī)構(gòu)連鎖鍵連接成為一個(gè)整體。此時(shí)，門(mén)鎖鎖板與彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘半軸扣板是相對(duì)的，此時(shí)還要將門(mén)鎖銷(xiāo)設(shè)置在門(mén)鎖鎖板上，以起到聯(lián)動(dòng)操作的作用。同時(shí)，需要注意的一點(diǎn)是室門(mén)聯(lián)鎖件在進(jìn)行上下方向的活動(dòng)時(shí)，可以起到隔離接地開(kāi)關(guān)、打開(kāi)或關(guān)閉操動(dòng)機(jī)構(gòu)的搖柄操作孔的作用。與此同時(shí)，還可以與彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘半軸扣板開(kāi)啟合閘操作和限位合閘一一對(duì)應(yīng)，并依據(jù)實(shí)際操作需要對(duì)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘半軸、電纜室門(mén)的限位進(jìn)行打開(kāi)或關(guān)閉處理。
2.2連桿聯(lián)動(dòng)的高壓電器開(kāi)關(guān)
如果直接從結(jié)構(gòu)組件上進(jìn)行分析，可以了解到的是連桿聯(lián)動(dòng)的高壓電器開(kāi)關(guān)主要由底座旋轉(zhuǎn)支撐件組成，實(shí)際操作原理是依據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際需要來(lái)對(duì)此電器開(kāi)關(guān)進(jìn)行左右方向的旋轉(zhuǎn)，秉承操作便利性原則在旋轉(zhuǎn)支撐件上進(jìn)行觸頭安裝時(shí)，要盡量進(jìn)行周全的考量，依據(jù)旋轉(zhuǎn)方向的不同來(lái)對(duì)旋轉(zhuǎn)結(jié)果進(jìn)行指令設(shè)定向左或是向右。需要注意的一點(diǎn)是，在對(duì)此類(lèi)電器開(kāi)關(guān)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還可在其中的一個(gè)支撐件上設(shè)置搬動(dòng)件，目的是保證高壓電器開(kāi)關(guān)中的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)能夠依據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的需要對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)解決與方案優(yōu)化。積極配合新型的設(shè)計(jì)理念與方法，不僅能夠讓高壓電器開(kāi)關(guān)的整體性能得到有效提升，還能保證在實(shí)際操作過(guò)程中更高水平維護(hù)操作人員的人身安全。
3高壓電器開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)新技術(shù)的應(yīng)用
3.1高壓電器開(kāi)關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
從當(dāng)前的高壓電器開(kāi)關(guān)技術(shù)發(fā)展水平上看，已經(jīng)處在較為成熟的階段，不僅具備較高的機(jī)電一體化水平，在人機(jī)交互方面設(shè)計(jì)也較為成熟。同時(shí)能夠獲得較為友好的人機(jī)交互效果，尤其是高壓電器開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)中，由于配合應(yīng)用了較多的控制裝置與自動(dòng)化裝置，不僅保證了高壓電器開(kāi)關(guān)的操作可靠性，還可直接依據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際需求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。這不僅方便了操作人員，也對(duì)操作人員的人身安全提供了更加周全的保護(hù)，最為重要的一點(diǎn)是，越來(lái)越高新的高壓電器開(kāi)關(guān)在運(yùn)維管理方面不需要付出大量的人力與物力，能夠縮減維護(hù)成本。伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相信不久的將來(lái)，高壓電器開(kāi)關(guān)的體型將會(huì)朝著小型化方向發(fā)展，而這一發(fā)展趨勢(shì)還會(huì)使高壓電器開(kāi)關(guān)的平均使用壽命得到延長(zhǎng)。高壓電器開(kāi)關(guān)的體型越來(lái)越小意味著電器設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)力將更強(qiáng)，無(wú)論是高溫、高壓、易腐蝕還是潮濕環(huán)境，形體較小的高壓電器開(kāi)關(guān)都能依據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行保護(hù)措施的設(shè)置，進(jìn)而讓其在復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境中依然可以穩(wěn)定運(yùn)行，為電力系統(tǒng)的高水平運(yùn)作提供保障。與此同時(shí)，在對(duì)高壓電器開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化與革新時(shí)，應(yīng)注意積極收集電子電器開(kāi)關(guān)的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)并保證在問(wèn)題的解決上，也能采用更加節(jié)約的方式推動(dòng)高壓電器開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)水平的進(jìn)一步提升。
3.2高壓電器開(kāi)關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
高壓電器開(kāi)關(guān)綜合了新的設(shè)計(jì)方式與新技術(shù)后，其作用發(fā)揮范圍將會(huì)不斷擴(kuò)展，同時(shí)也將朝著更為環(huán)保、智能、小型的方向發(fā)展。尤其是其體積的不斷縮小，不僅能夠讓高壓電器開(kāi)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景更為豐富，也直接讓設(shè)備的保護(hù)維修更換等工作操作簡(jiǎn)潔性、便利性更強(qiáng)。與此同時(shí)，在未來(lái)的高壓電器開(kāi)關(guān)控制應(yīng)用方面，智能化特征也將越來(lái)越突出，尤其體現(xiàn)在高壓電器開(kāi)關(guān)的控制層面，直接配合使用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，能夠讓高壓電器開(kāi)關(guān)的控制更為便捷、靈活，甚至實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)操作的高效性、便捷性目標(biāo)。與此同時(shí)，在對(duì)高壓電器開(kāi)關(guān)進(jìn)行制作時(shí)，積極使用新型的材料，能夠讓高壓電器開(kāi)關(guān)的運(yùn)行更為穩(wěn)定，擁有更強(qiáng)的安全性與可靠性。還可間接提升高壓電器開(kāi)關(guān)的使用性能。例如配合使用陶瓷或其他復(fù)合材料，不僅可以保證高壓電機(jī)開(kāi)關(guān)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于場(chǎng)景過(guò)于復(fù)雜致使其出現(xiàn)的散熱不暢、操作不靈活等情況得到源頭性的避免，還可由于各種新型材料的應(yīng)用，擁有更長(zhǎng)的使用壽命，操作更為簡(jiǎn)便、間隔時(shí)間更長(zhǎng)的維修周期。在高壓電器開(kāi)關(guān)的控制層面，還可以引入先進(jìn)的傳感器技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)可直接對(duì)高壓電器開(kāi)關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與收集，并將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，而后傳輸?shù)礁邏弘娖鏖_(kāi)關(guān)的控制裝置中，此時(shí)，控制中心便可以依據(jù)實(shí)際情況配置更為科學(xué)的控制策略，讓高壓電器開(kāi)關(guān)的操作與控制實(shí)現(xiàn)智能化，這不僅可大幅縮減高壓電器開(kāi)關(guān)控制工作人員的任務(wù)量，還可全面降低開(kāi)關(guān)控制方面出現(xiàn)的誤操作概率。與此同時(shí)，綜合當(dāng)前高壓電器開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品研發(fā)大體方向，可以得到的結(jié)論是無(wú)油化將是市場(chǎng)發(fā)展的主流，也就是無(wú)油化開(kāi)關(guān)設(shè)備因其更多的使用優(yōu)點(diǎn)獲得了市場(chǎng)的青睞，無(wú)論是使用量還是市場(chǎng)占有率一直都在連年攀升。其中，最具代表性的無(wú)油化高壓電器開(kāi)關(guān)種類(lèi)SF6產(chǎn)品，這種高壓超高壓斷路器正伴隨著價(jià)格的下降、技術(shù)的革新而能夠獲得更多的市場(chǎng)份額。同時(shí)，這也意味著市場(chǎng)上對(duì)油斷路器需求量將越來(lái)越少，直至淘汰。126kV真空斷路器的需求也在增加，而其中的40.5kVSF6開(kāi)關(guān)和真空開(kāi)關(guān)的需求增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)較為穩(wěn)定，正在以小幅增長(zhǎng)的速度慢慢占領(lǐng)市場(chǎng)。
4結(jié)束語(yǔ)
信息時(shí)代背景下，高壓電器開(kāi)關(guān)的技術(shù)也在朝著智能化、信息化方向不斷邁進(jìn)，尤其是高壓開(kāi)關(guān)二次技術(shù)的現(xiàn)代化目標(biāo)，使計(jì)算機(jī)同機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)之間的協(xié)同操作目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，再借助傳感器與光纖技術(shù)，對(duì)信息進(jìn)行采集與傳導(dǎo)后，高壓電器開(kāi)關(guān)設(shè)備將可以實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)運(yùn)行態(tài)監(jiān)視分析、判斷等智能化操作目標(biāo)，保證了電力行業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展需求將可以得到技術(shù)層面的保障。
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作者：袁超 單位：湖南德意電氣有限公司
