探究高压电器开关的设计新技术及应用

袁超

（湖南德意电气有限公司）

0 引言

高压电器开关常见于电力系统、工业供电系统中，属于非常重要的电能传输和分配电气设备。同时，由于高压电器开关的内部涉及的机械结构种类较多，而各机械结构的材料性能以及结构组成形式都进一步地影响着电器开关的性能发挥，所以，由于电力系统的升级与发展需要，高压电器开关的内部机械结构也在不断革新、优化，进一步提升着高压电器开关的应用性能与使用稳定性。闸时连接，为了让高压电器开关的使用性能发挥更加稳定，相关技术人员必须配合新的设计技术与理念，让其性能得到进一步提升。

1 高压电器开关概述

额定电压达到1kV及以上，同时主要功能是对导电回路的电器进行开断与关合，并作为高压开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置的各部件与电气机械联结组装而成的装置，即为高压开关设备。其在电力系统中扮演着非常重要的接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备角色。

例如隔离开关，布置在电力系统中的隔离开关较多，因为这种部件在供电系统中使用频率较高、作用较大，因此，隔离开关的使用稳定性与可靠性必须达到相关标准要求。隔离开关的动触头部分由导电杆连接，同时导电杆的一端会与导电板相连，另一端则与静触头上的静触点在合

2 高压电器开关设计的新技术

2.1 高压电器组合开关

为了让高压电器组合产品中较为普遍的一体化和模块化程度较低，技术问题得到有效解决，相关技术人员将五防连锁功能融进高压电器组合开关设计中，让高压电器组合开关中的零部件数量更多，包括极柱支架、固封极柱、弹簧操动机构和隔离接地开关操动机构等，其中起着重要的作用的部件是固封极柱，并在设计上与同类别的高压电器组合开关有所不同，便是将其采用“三个一排”的方式设置于极柱支架上，并通过弹簧操动机构与隔离接地开关操动机构将室门联锁键机构连锁键连接成为一个整体。此时，门锁锁板与弹簧操动机构的分闸半轴扣板是相对的，此时还要将门锁销设置在门锁锁板上，以起到联动操作的作用。同时，需要注意的一点是室门联锁件在进行上下方向的活动时，可以起到隔离接地开关、打开或关闭操动机构的摇柄操作孔的作用。与此同时，还可以与弹簧操动机构的合闸半轴扣板开启合闸操作和限位合闸一一对应，并依据实际操作需要对弹簧操动机构的分闸半轴、电缆室门的限位进行打开或关闭处理。

2.2 连杆联动的高压电器开关

如果直接从结构组件上进行分析，可以了解到的是连杆联动的高压电器开关主要由底座旋转支撑件组成，实际操作原理是依据电力系统的实际需要来对此电器开关进行左右方向的旋转，秉承操作便利性原则在旋转支撑件上进行触头安装时，要尽量进行周全的考量，依据旋转方向的不同来对旋转结果进行指令设定向左或是向右。需要注意的一点是，在对此类电器开关进行设计时，还可在其中的一个支撑件上设置搬动件，目的是保证高压电器开关中的机械结构设计技术能够依据实际应用场景的需要对相关问题进行科学解决与方案优化。积极配合新型的设计理念与方法，不仅能够让高压电器开关的整体性能得到有效提升，还能保证在实际操作过程中更高水平维护操作人员的人身安全。

3 高压电器开关设计新技术的应用

3.1 高压电器开关的新技术应用现状

从当前的高压电器开关技术发展水平上看，已经处在较为成熟的阶段，不仅具备较高的机电一体化水平，在人机交互方面设计也较为成熟。同时能够获得较为友好的人机交互效果，尤其是高压电器开关的设计中，由于配合应用了较多的控制装置与自动化装置，不仅保证了高压电器开关的操作可靠性，还可直接依据电力系统的实际需求进行个性化设计。这不仅方便了操作人员，也对操作人员的人身安全提供了更加周全的保护，最为重要的一点是，越来越高新的高压电器开关在运维管理方面不需要付出大量的人力与物力，能够缩减维护成本。伴随科学技术的不断发展，相信不久的将来，高压电器开关的体型将会朝着小型化方向发展，而这一发展趋势还会使高压电器开关的平均使用寿命得到延长。高压电器开关的体型越来越小意味着电器设备的环境适应力将更强，无论是高温、高压、易腐蚀还是潮湿环境，形体较小的高压电器开关都能依据实际情况来进行保护措施的设置，进而让其在复杂的应用环境中依然可以稳定运行，为电力系统的高水平运作提供保障。与此同时，在对高压电器开关的设计进行不断优化与革新时，应注意积极收集电子电器开关的实际应用经验并保证在问题的解决上，也能采用更加节约的方式推动高压电器开关设计技术水平的进一步提升。

3.2 高压电器开关的新技术应用未来发展趋势

高压电器开关综合了新的设计方式与新技术后，其作用发挥范围将会不断扩展，同时也将朝着更为环保、智能、小型的方向发展。尤其是其体积的不断缩小，不仅能够让高压电器开关的应用场景更为丰富，也直接让设备的保护维修更换等工作操作简洁性、便利性更强。与此同时，在未来的高压电器开关控制应用方面，智能化特征也将越来越突出，尤其体现在高压电器开关的控制层面，直接配合使用网络通信技术，能够让高压电器开关的控制更为便捷、灵活，甚至实现对电气设备的远程遥控，实现了电力系统操作的高效性、便捷性目标。与此同时，在对高压电器开关进行制作时，积极使用新型的材料，能够让高压电器开关的运行更为稳定，拥有更强的安全性与可靠性。还可间接提升高压电器开关的使用性能。例如配合使用陶瓷或其他复合材料，不仅可以保证高压电机开关在实际应用过程中，由于场景过于复杂致使其出现的散热不畅、操作不灵活等情况得到源头性的避免，还可由于各种新型材料的应用，拥有更长的使用寿命，操作更为简便、间隔时间更长的维修周期。在高压电器开关的控制层面，还可以引入先进的传感器技术，此项技术可直接对高压电器开关的运行数据进行实时监控与收集，并将收集到的数据进行详细的分析，而后传输到高压电器开关的控制装置中，此时，控制中心便可以依据实际情况配置更为科学的控制策略，让高压电器开关的操作与控制实现智能化，这不仅可大幅缩减高压电器开关控制工作人员的任务量，还可全面降低开关控制方面出现的误操作概率。

与此同时，综合当前高压电器开关的产品研发大体方向，可以得到的结论是无油化将是市场发展的主流，也就是无油化开关设备因其更多的使用优点获得了市场的青睐，无论是使用量还是市场占有率一直都在连年攀升。其中，最具代表性的无油化高压电器开关种类SF6产品，这种高压超高压断路器正伴随着价格的下降、技术的革新而能够获得更多的市场份额。同时，这也意味着市场上对油断路器需求量将越来越少，直至淘汰。126kV真空断路器的需求也在增加，而其中的40.5kV SF6开关和真空开关的需求增长态势较为稳定，正在以小幅增长的速度慢慢占领市场。

4 结束语

信息时代背景下，高压电器开关的技术也在朝着智能化、信息化方向不断迈进，尤其是高压开关二次技术的现代化目标，使计算机同机械系统技术之间的协同操作目标得以实现，再借助传感器与光纤技术，对信息进行采集与传导后，高压电器开关设备将可以实现在线检测运行态监视分析、判断等智能化操作目标，保证了电力行业的市场发展需求将可以得到技术层面的保障。