开关设备的智能化

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。

 

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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。

 

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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。