周華 李偉奇 閆站正
摘 要:高壓開關設備是電網(wǎng)中比較重要的一組設備,在日常工作中要盡可能避免出現(xiàn)錯誤,其他電源或設備的電磁干擾現(xiàn)象導致高壓開關設備工作出現(xiàn)錯誤的很重要的一點原因,我們在對高壓設備進行了解之上,分析電磁干擾對高壓開關設備所造成的實際影響,我們可以根據(jù)電磁干擾分析所得出的原理進行針對消除電磁干擾方案設計,進行技術升級或者進行設備改造。盡可能避免電磁干擾對高壓開關設備產(chǎn)生的干擾和影響。
關鍵詞:電磁干擾現(xiàn)象 高壓開關設備 電磁干擾造成的影響
中圖分類號:TM564 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)01(c)-0036-02
本研究主要探究電磁干擾對高壓設備的可靠性的影響,因此我們首先應當了解,什么是高壓開關設備,對于高壓開關設備的主要組成進行大致的介紹,除此之外,本研究會重點介紹電磁感應的原理,電磁干擾產(chǎn)生的原因等一系列有關于電磁干擾的知識,只有充分了解電磁感應現(xiàn)象,才有可能對電磁感應對于高壓開關設備的影響有一個充分的認識。
1 高壓開關設備簡介
1.1 高壓斷路器及熔斷器簡介
高壓開關設備并不是簡單的一個開關,其主要功能是用于斷開和連接電器與導線,除此之外,肩負測量和控制部件都是高壓開關設備的一部分,同時集調節(jié)功能,支撐功能,附件和外殼于一身的多種裝置和設備的總稱。是控制電網(wǎng)開閉,監(jiān)控異常,排解故障的重要設備。
高壓斷路器是在設備運行時,對于是否流通電流進行控制一類裝置,簡單來說,就是通過切斷電路形成斷路和連接電路形成通路對電流進行控制。其主要功能是能夠進行電路自保,當電路由于故障短路或者負荷過高時,高壓斷路器能夠及時的切斷電路,避免由于電流過大,造成設備的損害以及引起一些危險的事故等。
高壓熔斷器的功能于高壓斷路器類似,但是區(qū)別在于高壓熔斷器日常用戶也在應用,在空氣開關尚未普及之間,各家各戶的進戶線路中所必不可少的一個部分就是保險絲,雖然保險絲熔斷常常會給家庭生活帶來很大的不方便,但是這是保障家庭用電安全所必不可少的一點。同樣,這個重要的部件其實就是家庭用的高壓熔斷器,熔斷器的普及主要在于起結構比較簡單,高壓斷路器的結構有滅弧室、絕緣支體、操作機構、傳動裝置以及外殼,而熔斷器的結構則簡單很多,只有熔體(也就是保險絲),連接熔體和導線的觸頭,還有外殼保護3個結構組成。熔斷器有不同的類型,分別應用于室內和室外兩種工作環(huán)境。高壓斷路器和熔斷器的根本作用都是為了保護電路和相關電器不受到短路電流的毀壞,控制電流不超過安全值。
1.2 高壓開關簡介
高壓開關分為兩種,不同的開關有不同的使用用途和不同的結構。兩種高壓開關分別為高壓隔離開關和高壓負荷開關。首先介紹高壓隔離開關,從名字可以判斷出,這種開關的主要功能是起到隔離作用,將高壓電源與其它電器進行明顯的隔離,這是為了保證其他電氣設備在進行檢修時檢修人員和電氣設備的安全。這種開關十分有效,結構也十分簡單,但是由于沒有滅弧裝置,所以其不能連通或切斷負荷電流,但是可以連通比較小的電流。隔離開關有多種分類方式,可以根據(jù)開關的安放位置、絕緣效果、和是否接地進行分類,這些隔離開關各有優(yōu)缺點,適用于不同的情況,沒有絕對的好壞之分,需要注意的一點是,雖然大部分的隔離開關都是開啟式,但是在特殊情況下,隔離開關也可以做成封閉式。
隔離開關能用于較小電流的切斷,不能用于負荷電流的切斷隔離,但是在實際使用過程中,大部分需要進行高壓電源隔離的,都是符合電路,為了彌補這一缺陷,科學家推出了另一種高壓開關:負荷高壓開關。負荷高壓開關的使用范圍十分廣泛,所有有負荷電流的電氣設備在進行檢修時都會用到高壓負荷開關。高壓負荷開關能夠切斷負荷電流,同時他具有一個隔斷開關所沒有的功能,就是當線路中負荷過大時,可以彈開脫扣器,自動斷開電路,起到臨時保護的作用,由于其具有滅弧裝置,所以不能進行短路電流的切斷,在使用中存在一定的缺陷,通常的做法是將負荷開關與熔斷器串聯(lián),通過熔斷器的特性彌補負荷開關短路無法斷開的缺陷。
1.3 高壓開關柜簡介
高壓開關柜適用于50Hz的交流電電力系統(tǒng)中,作用是對電能的分配和監(jiān)控。高壓開關柜相對于其他高壓開關設備不同,包含開關裝置、測量裝置、保護裝置以及監(jiān)控裝置于一體的電力設備矽統(tǒng),由統(tǒng)一的金屬外殼包裹,不能進行拆分單獨使用。這種開關設備相對于其他的設備來說,結構簡單,使用方便,成本比較低等特點,因此,在電力系統(tǒng)中被廣泛應用。
2 電磁干擾原理分析及概要
2.1 電磁干擾感應的原理
電磁干擾是電磁場存在下對電氣設備的干擾作用,本質來說是一種電磁現(xiàn)象,這種電磁現(xiàn)象可能會降低某些設備的性能,干擾到電氣設備的正常工作,對于電路系統(tǒng)中,避免各個電氣設備之間相互的電磁干擾已經(jīng)成為非常重要的難題,除了自身的干擾之外,還有來自外界的諸如雷電,大風,還有無線電發(fā)出的信號等,都有可能對電氣設備產(chǎn)生影響。這種影響對于某些設備來說沒有太大的作用,但是對于高壓開關設備來說,這是一種非常致命的影響,一旦由于電磁干擾而導致開關設備失靈,很有可能引起重大的事故,因此研究高壓開關設備的電磁干擾有著重大的意義。
2.2 電磁干擾的分類
電磁干擾有多種分類方式,根據(jù)形成原因進行分類,可以分成自然原因導致的電磁干擾和工業(yè)技術的應用導致的電磁干擾。自然干擾不容易受控制,沒有辦法阻止起發(fā)生,但是我們可以想辦法使其避免對設備產(chǎn)生影響。自然原因所產(chǎn)生的干擾源有雷電、靜電以及大風等,這類電磁干擾源主要影響到戶外的設備和系統(tǒng)。工業(yè)技術的電磁干擾源主要是在開啟和關閉大電流設備時產(chǎn)生電磁干擾。根據(jù)干擾源頻率的寬窄可以分為寬頻干擾源和窄頻干擾源,寬頻干擾源主要有電機、斷路器、電暈放電等,寬頻干擾源具有傳導和輻射干擾變量,對電子設備的影響較大。窄頻干擾源主要是各種信號所導致的干擾,如各種無線電設備、雷達站等,這些設備在周圍往往可以形成很強的電磁場,但是由于頻率離散,對高壓開關設備并沒有太大的影響。這是兩種主要的分類方式,除此之外,電磁干擾還可以根據(jù)耦合方式、干擾信號進行分類,在研究不同方面的電磁干擾和電磁干擾屏蔽時,會用到不同的分類方式。
3 電磁干擾對高壓開關設備可靠性影響研究
3.1 可靠性評價標準
在測量高壓開關可靠性的實驗過程中,為了盡可能的準確描述,在選定評價指標時,必須遵守科學性的原則,可靠度是綜合評價的指標,指的是高壓開關設備在規(guī)定的條件和時間下,準確完成指令的次數(shù),因此他是一個有關于時間的函數(shù),根據(jù)種種變量進行計算得出。
3.2 實驗結果分析
開關設備的使用狀況和工作原理,實驗主要針對高壓開關柜和斷路器在電磁干擾下所進行的統(tǒng)計分析,并完成了實驗結果的故障記錄。開關柜一共完成了25臺設備的檢測。根據(jù)結果判斷,高壓開關柜的顯示器容易受到電快速瞬間沖脈群的影響,其接線板口在電壓沖擊下容易遭到毀損。斷路器一共完成了10臺設備的測量,其中一半是戶外型,一半是智能型。實驗結果顯示,由于斷路器記結構簡單,二次結構很少,所以抗干擾能力比較強。
4 結語
高壓開關設備作為電路系統(tǒng)中一個重要的部分,肩負著電路的開啟斷開,監(jiān)控測量以及電路保護等重要的作用,電磁干擾對于一部分高壓開關設備確實有很大的影響,在研究出電磁干擾究竟對高壓開關設備產(chǎn)生怎樣的影響之后。我們可以針對容易受到干擾的地方進行保護或升級裝置,也要對高壓開關設備整體的電磁干擾進行一定程度上的規(guī)避。防止設備不可靠造成的危險事故尤其是短路等重大事故的發(fā)生。
參考文獻
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