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【摘 要】KYN系列高压开关柜因其结构先进、合理、紧凑，性能优越，安全可靠，同时具有“五防”联锁功能，应用非常广泛。近年来，高压开关设备智能化发展迅速，KYN系列高压开关柜必须在智能化发展方面不断创新，才能立于不败之地。
【关键词】高压；开关；智能化；传感；光电电流互感器；光纤
高压开关设备智能化提高了技术性能，增强了快速性、稳定性、可靠性，缩小了设备体积。当前，随着微电子技术、传感器技术、信息处理技术和计算机技术强力发展，以及新的电力设备通讯规约制定，智能化开关设备得到了空前发展。在发电、输配电系统中，KYN系列高压开关柜因其结构先进、合理、紧凑，性能优越，安全可靠，同时具有“五防”联锁功能，应用非常广泛。KYN系列高压开关柜要想实现其先进性并长期占领市场，必须从以下几个方面不断进行技术创新。
1.继续推进智能化技术的提高
智能化开关柜是在普通开关柜基础上，充分利用传感技术、计算机技术、数字信号处理技术、网络通信技术的最新成果，通过智能保护装置、断路器、智能仪器仪表、智能监控装置等设备，实现了对电流、电压、功率、频率、功率因数、计量等电气参数的采集，对断路器和接地刀的分合闸状态、手车位置、断路器的分合闸状态和开关柜的温湿度等进行控制；通过网络通讯接口与计算机后台系统联网，实现远程监视和控制功能。
现在，先进的电力设备制造企业都看好在电力系统中智能化高压电器的发展前景和潜在效益，比较典型的有ABB公司推出的CAT，具有人工智能技术的断路器，在一定程度上实现了对断路器的受控操作。 ABB公司研制的光电式电压传感器和电流传感器在高压设备中替代了电磁式电流互感器和电压互感器，解决了智能化高压电器设备中传感技术的问题。目前，已经大量应用的信号数字化传输技术大大缓解了信号传播中干扰的影响程度等，这些高新技术的应用都为智能化断路器技术的发展创造了良好的条件。
断路器智能化是一项推陈出新的工作，它关系到很多领域的技术进步和创新发展，如传感技术、微电子技术、计算机技术、信息技术以及断路器本身及操动机构等方面。但是，可以展望，随着智能化进程不断发展，性能优越的智能化断路器终将会不断创新，更加实用化和人性化。
2.淘汰占用空间大的元器件，缩小设备体积
缩小设备体积，减少变电站的占地面积和建筑空间是以后设备制造的要求，近年来高压开关设备不断更新，体积不断缩小。电流互感器是成套开关设备的主要元件，其本身体积硕大，加上两侧引线，占据了很大空间。因此，用光电式电流互感器替代电磁式电流互感器是以后开关设备发展方向。
光电式互感器优点是结构简单，且完全不采用传统的电磁感应元件，无饱和问题，充分发挥了光电式电流互感器的特点，尤其是高压侧无源电子器件，无温度稳定问题，互感器运行寿命容易保证。现在设计的电流互感器必须满足“数字化、光纤化、智能化、一体化”的要求。智能化是指加大微机和网络在电气测量中的运用，赋予互感器一定的自我判断和识别能力，这主要是在外围的电路上作一些改进及在软件上的优化。一体化是指将多相电流互感器甚至是多相电流互感器和电压互感器做成成套设备。
光电式电流互感器有着传统电磁式电流互感器无法比拟的优点，是电磁式电流互感器理想的替代品。在不久的将来，传统的电流互感器将逐步地淡出电力系统，新型实用的产品将取而代之，光电式电流互感器就是其中的代表。
3.信号传输光纤化
光纤化是指在测量系统中，大力提倡光纤的使用，减小电磁场对测量结果的影响。在传统的开关设备二次回路中主要采用了电磁式电器技术，各种电器功能单一，为完成复杂的功能需要大量各种不同类型的电器，同时为连接这些电器而使用了上千条硬导线。
以后的开关设备，数字继电器将取代传统的继电器，加上自监视程序的采用，其可靠性得到了提高。二次回路不断改进，在间隔之间以及间隔与变电站控制计算机之间的通信联络使用了串行光纤技术，使器件数大大减少；完成控制、保护和测量等功能。使用光纤通信总线简化了设备之间的联接，并解决了电磁干扰问题；控制柜内电子器件的自动控制和自监视功能提高了设备的自动化程度。 所有一次回路与二次回路之间的连接均通过串行光纤总线接到控制箱中，完全淘汰了传统的硬导线连接方式。每个一次装置（互感器）配备了称为PISA（传感器和执行器处理接口）的电子接口，其主要任务有：作A/D变换、测量信号的预处理、通过总线以及经过串接总线执行控制和保护命令。由于采用了PISA技术，使脱扣、连锁、电压、电流等信号的传递时间大大减小，并能迅速作出控制或保护等操作的判断，使保护和监控更为及时、可靠。
4.状态监测和信号处理技术
电力设备的状态检修是当前电力系统的几大前沿课题之一。对开关设备而言，状态检修的基础是利用现代传感器技术和计算机技术对运行中的开关进行实时状态监测，并对其健康水平进行评估或诊断。因此，研究可靠的检测装置和检测方法，包括监测绝缘以及电气参数的劣化与故障，机械参数与物理参数的诊断等，是开关智能化的重要组成部分。
日本富士公司在原来的真空断路器上添加了过电流继电器、检测用电流互感器以及各种传感器，使断路器具备了自诊断功能及传输功能，构成了集监视、通信、控制和保护为一体的智能单元，从而强化了断路器的功能，提高了可靠性。 对有些技术来说，获得监测信号只是第一步，必须进行故障诊断才能作出判断、决策。如局部放电监测所得复杂信号需要进行故障诊断才能实现故障分类、故障定位、预期寿命估计等；用机械振动法监测断路器机械状态也需对获取信号作处理才能正确辨识；目前对于断路器电弧状态的研究，也是从电弧电压入手，通过软件的处理实现对电弧状态的诊断。目前在国际上处于领先地位的高压开关柜产品均具有：脱扣回路断线监测、动作时间检测、接触部件检测、弹簧的储能时间检测、温度/湿度检测和柜门的监视等功能，综合这些功能就构成了智能化高压开关柜。
国家十二五规划明确指出：坚持走中国特色新型工业化道路，适应市场需求变化，根据科技进步新趋势，发挥我国产业在全球经济中的比较优势，发展结构优化、技术先进、清洁安全、附加值高、吸纳就业能力强的现代产业体系。
优化结构、改善品种质量，在高压开关行业发展的大好形势下，生产厂家纷纷加大新型高压开关的研发力度，注重产品性能、质量方面的提升，努力进行产业的横向拓展与纵向延伸，积极发展高端产品。而在这一过程中，智能化将是其主要发展方向。如动作时间检测、弹簧的储能时间检测、温度/湿度检测和柜门的监视等。智能设备的可靠性、稳定性、整体技术性能还需要时间验证。
现代新型断路器智能化程度空前提高，KYN系列高压开关柜要逐步使用最新传感器技术，微电子技术和信息传输技术，实现绝缘状态实时监测，局部放电传感，高压导体测温，二次控制原件无触点化，取消辅助开关。采用新型传感器，开关位置和辅助接点均推广为无触点的临近开关或光开关。采用光电电流互感器和光电电压互感器，缩小设备体积。二次回路的连接可通过串行光纤总线接到控制屏，淘汰传统的硬导线连接。实现这些技术的提高，KYN系列高压开关柜才会在众多的开关产品中得到更好发展。
【参考文献】
[1]段明江.高压智能开关柜的前景[J].广东科技，2011（08）.
[2]张玉泉，张小军，任玉芳.智能化开关柜的发展与应用[J].电工技术，2012，（1）.
[3]卞尚云，李红伟.智能化开关柜浅析[J].华通技术，2000，（4）.
【关键词】高压；开关；智能化；传感；光电电流互感器；光纤
高压开关设备智能化提高了技术性能，增强了快速性、稳定性、可靠性，缩小了设备体积。当前，随着微电子技术、传感器技术、信息处理技术和计算机技术强力发展，以及新的电力设备通讯规约制定，智能化开关设备得到了空前发展。在发电、输配电系统中，KYN系列高压开关柜因其结构先进、合理、紧凑，性能优越，安全可靠，同时具有“五防”联锁功能，应用非常广泛。KYN系列高压开关柜要想实现其先进性并长期占领市场，必须从以下几个方面不断进行技术创新。
1.继续推进智能化技术的提高
智能化开关柜是在普通开关柜基础上，充分利用传感技术、计算机技术、数字信号处理技术、网络通信技术的最新成果，通过智能保护装置、断路器、智能仪器仪表、智能监控装置等设备，实现了对电流、电压、功率、频率、功率因数、计量等电气参数的采集，对断路器和接地刀的分合闸状态、手车位置、断路器的分合闸状态和开关柜的温湿度等进行控制；通过网络通讯接口与计算机后台系统联网，实现远程监视和控制功能。
现在，先进的电力设备制造企业都看好在电力系统中智能化高压电器的发展前景和潜在效益，比较典型的有ABB公司推出的CAT，具有人工智能技术的断路器，在一定程度上实现了对断路器的受控操作。 ABB公司研制的光电式电压传感器和电流传感器在高压设备中替代了电磁式电流互感器和电压互感器，解决了智能化高压电器设备中传感技术的问题。目前，已经大量应用的信号数字化传输技术大大缓解了信号传播中干扰的影响程度等，这些高新技术的应用都为智能化断路器技术的发展创造了良好的条件。
断路器智能化是一项推陈出新的工作，它关系到很多领域的技术进步和创新发展，如传感技术、微电子技术、计算机技术、信息技术以及断路器本身及操动机构等方面。但是，可以展望，随着智能化进程不断发展，性能优越的智能化断路器终将会不断创新，更加实用化和人性化。
2.淘汰占用空间大的元器件，缩小设备体积
缩小设备体积，减少变电站的占地面积和建筑空间是以后设备制造的要求，近年来高压开关设备不断更新，体积不断缩小。电流互感器是成套开关设备的主要元件，其本身体积硕大，加上两侧引线，占据了很大空间。因此，用光电式电流互感器替代电磁式电流互感器是以后开关设备发展方向。
光电式互感器优点是结构简单，且完全不采用传统的电磁感应元件，无饱和问题，充分发挥了光电式电流互感器的特点，尤其是高压侧无源电子器件，无温度稳定问题，互感器运行寿命容易保证。现在设计的电流互感器必须满足“数字化、光纤化、智能化、一体化”的要求。智能化是指加大微机和网络在电气测量中的运用，赋予互感器一定的自我判断和识别能力，这主要是在外围的电路上作一些改进及在软件上的优化。一体化是指将多相电流互感器甚至是多相电流互感器和电压互感器做成成套设备。
光电式电流互感器有着传统电磁式电流互感器无法比拟的优点，是电磁式电流互感器理想的替代品。在不久的将来，传统的电流互感器将逐步地淡出电力系统，新型实用的产品将取而代之，光电式电流互感器就是其中的代表。
3.信号传输光纤化
光纤化是指在测量系统中，大力提倡光纤的使用，减小电磁场对测量结果的影响。在传统的开关设备二次回路中主要采用了电磁式电器技术，各种电器功能单一，为完成复杂的功能需要大量各种不同类型的电器，同时为连接这些电器而使用了上千条硬导线。
以后的开关设备，数字继电器将取代传统的继电器，加上自监视程序的采用，其可靠性得到了提高。二次回路不断改进，在间隔之间以及间隔与变电站控制计算机之间的通信联络使用了串行光纤技术，使器件数大大减少；完成控制、保护和测量等功能。使用光纤通信总线简化了设备之间的联接，并解决了电磁干扰问题；控制柜内电子器件的自动控制和自监视功能提高了设备的自动化程度。 所有一次回路与二次回路之间的连接均通过串行光纤总线接到控制箱中，完全淘汰了传统的硬导线连接方式。每个一次装置（互感器）配备了称为PISA（传感器和执行器处理接口）的电子接口，其主要任务有：作A/D变换、测量信号的预处理、通过总线以及经过串接总线执行控制和保护命令。由于采用了PISA技术，使脱扣、连锁、电压、电流等信号的传递时间大大减小，并能迅速作出控制或保护等操作的判断，使保护和监控更为及时、可靠。
4.状态监测和信号处理技术
电力设备的状态检修是当前电力系统的几大前沿课题之一。对开关设备而言，状态检修的基础是利用现代传感器技术和计算机技术对运行中的开关进行实时状态监测，并对其健康水平进行评估或诊断。因此，研究可靠的检测装置和检测方法，包括监测绝缘以及电气参数的劣化与故障，机械参数与物理参数的诊断等，是开关智能化的重要组成部分。
日本富士公司在原来的真空断路器上添加了过电流继电器、检测用电流互感器以及各种传感器，使断路器具备了自诊断功能及传输功能，构成了集监视、通信、控制和保护为一体的智能单元，从而强化了断路器的功能，提高了可靠性。 对有些技术来说，获得监测信号只是第一步，必须进行故障诊断才能作出判断、决策。如局部放电监测所得复杂信号需要进行故障诊断才能实现故障分类、故障定位、预期寿命估计等；用机械振动法监测断路器机械状态也需对获取信号作处理才能正确辨识；目前对于断路器电弧状态的研究，也是从电弧电压入手，通过软件的处理实现对电弧状态的诊断。目前在国际上处于领先地位的高压开关柜产品均具有：脱扣回路断线监测、动作时间检测、接触部件检测、弹簧的储能时间检测、温度/湿度检测和柜门的监视等功能，综合这些功能就构成了智能化高压开关柜。
国家十二五规划明确指出：坚持走中国特色新型工业化道路，适应市场需求变化，根据科技进步新趋势，发挥我国产业在全球经济中的比较优势，发展结构优化、技术先进、清洁安全、附加值高、吸纳就业能力强的现代产业体系。
优化结构、改善品种质量，在高压开关行业发展的大好形势下，生产厂家纷纷加大新型高压开关的研发力度，注重产品性能、质量方面的提升，努力进行产业的横向拓展与纵向延伸，积极发展高端产品。而在这一过程中，智能化将是其主要发展方向。如动作时间检测、弹簧的储能时间检测、温度/湿度检测和柜门的监视等。智能设备的可靠性、稳定性、整体技术性能还需要时间验证。
现代新型断路器智能化程度空前提高，KYN系列高压开关柜要逐步使用最新传感器技术，微电子技术和信息传输技术，实现绝缘状态实时监测，局部放电传感，高压导体测温，二次控制原件无触点化，取消辅助开关。采用新型传感器，开关位置和辅助接点均推广为无触点的临近开关或光开关。采用光电电流互感器和光电电压互感器，缩小设备体积。二次回路的连接可通过串行光纤总线接到控制屏，淘汰传统的硬导线连接。实现这些技术的提高，KYN系列高压开关柜才会在众多的开关产品中得到更好发展。
【参考文献】
[1]段明江.高压智能开关柜的前景[J].广东科技，2011（08）.
[2]张玉泉，张小军，任玉芳.智能化开关柜的发展与应用[J].电工技术，2012，（1）.
[3]卞尚云，李红伟.智能化开关柜浅析[J].华通技术，2000，（4）.