高压开关设备的使用及发展

摘 要：近年来，我国城乡电网改造及建设取得了长足的发展，对于高压开关设备不仅需求量大，同时对于可靠性、稳定性、产品质量和服务水平等必将会提出新的要求。

关键词：高压开关；短路开断；断路器；智能化

中图分类号：TM452 文献标识码：A

一、我国高压开关设备的现状 在我国输配电系统中，60年代使用多油断路器、空气断路器，技术较落后，70年代初才引进第一台SF6断路器。经过30多年的努力发展，现在我国的电力系统中高压开关设备几乎全部使用SF6断路器和真空断路器。 SF6断路器分为两种结构，一种为罐式，目前电网中运行的罐式SF6断路器已不计其数，它以其优良的环境适应能力，系统配套性和高运行可靠性得到用户的认可。另一种为瓷柱式，它可以通过灵活串接方式获得任意电压额定值，加之低成本，使其在500kV以下的超高压领域显示出优势。 真空开关广泛应用于110kV以下电压等级的电网内，分为真空断路器和真空接触器两种。

二、关注短路开断电流和次数

高压电器设备是电力电网中的重要设备，一旦发生事故，将会引起局部或较大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响，因此这此设备运行一段时间后或运行中必须进行必要的检查和维护。 迄今为止，电力部门一直采用传统的维护方式：即定期维护技术，经过规定的一段时间(如5年)，对设备进行规

定项维护，这些项目是更换零部件、解体检查等。定期维护技术对减少和防止设备的故障发生起到了良好的作用，但是这种定期维护方式存在不少缺陷，例如在设备解体检查时，不但作业时需要停电，而且还需要可观的人员和零部件更换费用；另外停电后设备状态(如温度、电压等)和设备运行中的状态不一致，会影响一些数据判定。

短路开断电流和次数是高压开关设备的关键性技术指标，是经过仔细验算之后提出的参数指标。而这些技术参数的形成均是考虑在最严酷的使用条件下依照相关国际和国家标准规定，并通过试验验证之后确定的。

三、高压开关设备的发展趋势 随着电力系统对配电系统的质量和可靠性要求的提高，对高压开关设备的性能要求也越来越高。为了满足当今社会对高质量产品的需求，开关厂家做了大量的工作，基础理论、生产工艺和新技术的应用，也使得高压开关设备的技术水平有了很大的进步。综合起来大概有以下7个因素:

(1)环保。六氟化硫气体由于其优良的绝缘和灭弧性能，日前在高压电器中得到了广泛的应用，全球生产的六氟化硫气体约80%用于高压开关设备。日前尚未找到合适的替代气体，六氟化硫气体在电器生产中仍然有着其不可替代的作用。

(2)新介质、新材料的应用。对于户外产品而言，恶劣环境的适应性能的提高是至关重要的，因此耐紫外线、强度高和自洁型的新型有机绝缘材料也在户外产品中得到广泛的应用，比如新型的户外环氧树脂、硅橡胶等等；另外，金属防腐技术也是高压开关厂家重点研究的课题。

(3)免维护。目前免维护产品(15-20年使用周期)的研究与开发是高压电器生产厂家的目标和方向。目前弹簧操动机构可以做到5000次到10000次，基本可以满足大多数用户的需求。但是控制永磁操动机构的电容器、蓄电池和电子设备的使用寿命只能达到7年左右与设备本体的要求并不匹配。

(4)小型化。目前，复合绝缘技术、气体绝缘技术和小型化真空灭弧室的使用，使得户外配电设备的尺寸和重量与以前相比大幅度减小。同时，电子测量控制设备的发展，使电流传感器和电容式分压器在高压电器产品中的应用成为可能，进一步减小了高压电器的体积。

(5)组合电器。户外配电开关设备的使用过程中，经常需要多种高压电器同时使用，因此许多厂家经常将两种以上的电器产品组合使用，如断路器-隔离开关组合电器、负荷开关-隔离开关组合电器等，一方面降低了成本，另一方面方便了用户的安装和使用。

(6)最佳人机关系。将操动简便可靠、清晰的状态指令融入到开关的设计中，同时模块化的设计，插接式安装方式，二次系统现场接线使得现场快速安装成为可能，同时免维护开关设备和自动监测系统以及新型的控制器及配网自动化系统大大减少了运行人员的工作量。

(7)智能化。高压开关设备的智能化是装备工业集传统的机械装置与电子产品、电子技术相结合的机电一体化新一代产品，智能化既是一个个体又是一个系统。对于一个元件来讲，可以理解是按照智能化的要求植入一个或多个元素或者功能，如传感器、通讯接口等；对于开关成套设备，如配电设备、开关柜等，则可理解是对一个系统的综合要求，诸如自动化、在线监测等。

四、结束语 为了适应我国电力系统发展的需要，近年来，我国高压开关设备的发展很快，有些产品己接近国外先进产品水平，但还应继续加大科技投入，加大研制开发力度，以求尽快赶超国际先进水平。