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摘要：高压变电柜自动控制装置的体积比较小，其中涉及了高压变电柜技术，它可以自动控制高压变电柜，并可以对受电设备的工作环境和工作状态进行有效的实时监测。本文主要阐述高压变电柜自动控制装置在电弧加热器中的应用，以及其中使用的背景技术、设计的装置内容和技术特点。
关键词：高压变电柜；自动控制装置；电弧加热器；DSP
中图分类号：V228.1+2
高压变电柜自动控制是一种可以把高压变电柜工作状态进行集成的自动控制装置。它主要包括DSP、温度和湿度传感器、DSP外围连接定时器、以及三个不同的转换器和外围连接电源回路。整个DSP输出的全部控制信号主要是由继电器放大之后才连接到接触器的控制端，并将它输出的开关量来进行变电柜真空开关通断的控制。
一、高压变电柜自动控制装置包括的内容
（一）装置涉及的技术领域
高压变电柜自动控制装置主要涉及到高压变电柜技术，具体来说，就是一种把高压变电柜工作状态集成起来的自动控制装置。
（二）产生这项技术的背景
在等离子体的电弧加热器中，为加热器提供电源的重要装置是高压变电柜，它的工作状态决定着整个系统的安全、稳定运行。等离子体的电弧加热器在工作的过程中，需要不间断的10000v和700A交流电源进行供电，高压变电柜主要负责把工业电网中的有效电流和电压进行转换，转换成能够提供给加热器的电源。
由于工业工作的电压和电流比较大，这就对高压变电柜工作工程中的现场环境温度、环境湿度等条件的要求比较高。此外，还要考虑到电弧加热器的工作安全问题，它需要高压变电柜在加热器自身和加热器的冷却、气源系统发生异常故障时及时做出警示。电弧加热器在进行工作时，会对周围环境的设备产生一定的电磁干扰，所以高压变电柜自动控制装置要有很好的电磁屏蔽干扰能力。
目前高压变电柜控制装置一般采用的是人员控制和分散监测的方式，使用传感器来对高压变电柜工作环境的数据参数和受电设备的工作情况来进行监测，采用整体控制、集中处理传感器信号，并引导工作人员找出解决对策，这种集中控制方式存在着线路比较复杂、自动化处理的程度比较低、抗干扰能力比较差和不能及时有效处理异常故障等问题。
（三）装置的内容
自动控制装置是一种可以自动对高压变电柜和受电设备现场工作环境、工作状态进行有效监测的装置，这是装置的目的。同时，它可以根据用户已经设置好的数据参数进行自动控制变电柜工作的智能化和整合化，非常适用于电弧加热器的高压变电柜自动控制装置。
要想实现装置的目的，其包括设置在外部的DSP环节、DSP环节外部的定时器、温度和湿度传感器、转换器和外部的电源回路，输入回路是由温度和湿度传感的芯片、转换器和DSP环节等共同组成，输出回路是由继电器、DSP环节和接触器等组成的，DSP环节控制信号的输出主要是通过继电器和接触器连接控制，接触器的输出端是和高压变电柜开关连接在一起，DSP和上位计算机两者之间的通信是靠光电隔离装置来串联的。
（四）技术特征
1.上位计算机的信号控制是按照新准则实现的，它主要通过信号输送线路串联通信接口中的通信管脚，其中包括两个通信管脚，它们分别连接到MAX芯片的电源正负极管脚和芯片的两个通信管脚，电源正负极的管脚又分别连接到外部连接电源回路的正负极。MAX芯片的两项通信输出端管脚分别连接到DSP环节的两个通信端管脚，DSP芯片的电源管脚分别连接到外部连接电源回路的正负极。
2.温度传感器的输出端口主要是通过数据端口向数据总线连接的；湿度传感器的输出端口是通过通信端口向数据总端的DSP环节总端接口连接的。
3.高压变电柜自动控制装置在电弧加热器应用中还包括冷却系统方面的流量传感器，传感器的正负极分别连接到流量信号输送端口管脚，端口管脚又分别连接到电源转换器的输入管脚，转换器的电源正负极管脚分别连接到电源回路的正负极。
4.高压变电柜自动控制装置还包括在电弧加热器中的漏電传感器，漏电电流传感器的正负极分别连接到漏电信号输入端口的管脚，这种端口管脚又分别连接到转换器的输入管脚，转换器的电源正负极管脚分别连接到电源回路的正负极，转换器的数字信号输出端口主要通过数字端口来和数据总端的DSP环节接口连接的。
5.高压变电柜自动控制装置包括安装在电弧加热器中的压力传感器，这种传感器的信号正负极分别连接到压力信号的输送端口管脚，这种端口管脚分别连接转换器的输入管脚，转换器的电源正负极分别连接到装置的电源回路正负极，转换器的数字信号输出端口主要通过数字端口来和数据总端的DSP总端接口连接的。
6.装置的定时器主要通过它的两个输出端口管脚分别连接DSP环节的两个接触端口管脚。
7.高压变电柜自动控制装置的核心是DSP芯片，主要通过总线方式对定时器、温度和湿度传感器和转换器进行集成的，它可以监测出环境温度和湿度的数据信息、周围设备的水量、气压以及漏电信息。同时可以利用用户已经设定好的数据参数来对外部环境和设备工作状况进行实时监测，并对那些异常情况作出一定的反应，从而实现装置的自动化和集成化，提高高压变电柜和设备环境的安全性、有效性和可靠性。
8.高压变电柜自动控制装置使用优良的铝合金作为外壳包装内部的元器件，整个外部使用的是铜线接地，从而可以使装置在电弧加热器应用中可以安全稳定的工作。
结语：
高压变电柜自动控制是一种可以把高压变电柜工作状态进行集成的自动控制装置。换句话说，它是一种可以自主识别变电柜现场工作环境的温度和湿度的信息，自动控制其工作的时间，按照用户设定的信息控制变电柜工作情况的一种装置，从而提高高压变电柜自动控制装置在电弧加热器中的有效应用。
参考文献：
[1]薛忠刚.高压变电柜自动控制装置在电弧加热器中的应用[J].中国新技术新产品，2010（24）
[2]郭文杰.航天器大气环境模拟用高压大功率电弧加热器电源系统研究[J].北京交通大学学报，2008（13）
[3]万磊.等离子点火系统电源研制[J].北京交通大学学报，2009（09）
[4]戴隽文.大功率电弧加热器系统的仿真研究[J].北京交通大学学报，2010（12）
[5]胡庚.基于DSP的等离子点火数字化控制系统[J].北京交通大学学报，2010（25）
[6]文备.化学激光电弧驱动弗原子发生器的研究[J].国防科学技术大学学报，2009（37）
作者简介：王玉东，1 960年4月2 1日出生于武汉市武昌区，1978年12月应征入伍，曾任班长、排长、副连长、技术1 1级助理工程师，技术10级工程师，技术9级工程师（副团职），1998年9月转业至武汉供电局房地产管理处，曾任电气工程专责，办公室主任，市场部主任等职，现工作单位，武汉华源电气设备有限责任公司。
关键词：高压变电柜；自动控制装置；电弧加热器；DSP
中图分类号：V228.1+2
高压变电柜自动控制是一种可以把高压变电柜工作状态进行集成的自动控制装置。它主要包括DSP、温度和湿度传感器、DSP外围连接定时器、以及三个不同的转换器和外围连接电源回路。整个DSP输出的全部控制信号主要是由继电器放大之后才连接到接触器的控制端，并将它输出的开关量来进行变电柜真空开关通断的控制。
一、高压变电柜自动控制装置包括的内容
（一）装置涉及的技术领域
高压变电柜自动控制装置主要涉及到高压变电柜技术，具体来说，就是一种把高压变电柜工作状态集成起来的自动控制装置。
（二）产生这项技术的背景
在等离子体的电弧加热器中，为加热器提供电源的重要装置是高压变电柜，它的工作状态决定着整个系统的安全、稳定运行。等离子体的电弧加热器在工作的过程中，需要不间断的10000v和700A交流电源进行供电，高压变电柜主要负责把工业电网中的有效电流和电压进行转换，转换成能够提供给加热器的电源。
由于工业工作的电压和电流比较大，这就对高压变电柜工作工程中的现场环境温度、环境湿度等条件的要求比较高。此外，还要考虑到电弧加热器的工作安全问题，它需要高压变电柜在加热器自身和加热器的冷却、气源系统发生异常故障时及时做出警示。电弧加热器在进行工作时，会对周围环境的设备产生一定的电磁干扰，所以高压变电柜自动控制装置要有很好的电磁屏蔽干扰能力。
目前高压变电柜控制装置一般采用的是人员控制和分散监测的方式，使用传感器来对高压变电柜工作环境的数据参数和受电设备的工作情况来进行监测，采用整体控制、集中处理传感器信号，并引导工作人员找出解决对策，这种集中控制方式存在着线路比较复杂、自动化处理的程度比较低、抗干扰能力比较差和不能及时有效处理异常故障等问题。
（三）装置的内容
自动控制装置是一种可以自动对高压变电柜和受电设备现场工作环境、工作状态进行有效监测的装置，这是装置的目的。同时，它可以根据用户已经设置好的数据参数进行自动控制变电柜工作的智能化和整合化，非常适用于电弧加热器的高压变电柜自动控制装置。
要想实现装置的目的，其包括设置在外部的DSP环节、DSP环节外部的定时器、温度和湿度传感器、转换器和外部的电源回路，输入回路是由温度和湿度传感的芯片、转换器和DSP环节等共同组成，输出回路是由继电器、DSP环节和接触器等组成的，DSP环节控制信号的输出主要是通过继电器和接触器连接控制，接触器的输出端是和高压变电柜开关连接在一起，DSP和上位计算机两者之间的通信是靠光电隔离装置来串联的。
（四）技术特征
1.上位计算机的信号控制是按照新准则实现的，它主要通过信号输送线路串联通信接口中的通信管脚，其中包括两个通信管脚，它们分别连接到MAX芯片的电源正负极管脚和芯片的两个通信管脚，电源正负极的管脚又分别连接到外部连接电源回路的正负极。MAX芯片的两项通信输出端管脚分别连接到DSP环节的两个通信端管脚，DSP芯片的电源管脚分别连接到外部连接电源回路的正负极。
2.温度传感器的输出端口主要是通过数据端口向数据总线连接的；湿度传感器的输出端口是通过通信端口向数据总端的DSP环节总端接口连接的。
3.高压变电柜自动控制装置在电弧加热器应用中还包括冷却系统方面的流量传感器，传感器的正负极分别连接到流量信号输送端口管脚，端口管脚又分别连接到电源转换器的输入管脚，转换器的电源正负极管脚分别连接到电源回路的正负极。
4.高压变电柜自动控制装置还包括在电弧加热器中的漏電传感器，漏电电流传感器的正负极分别连接到漏电信号输入端口的管脚，这种端口管脚又分别连接到转换器的输入管脚，转换器的电源正负极管脚分别连接到电源回路的正负极，转换器的数字信号输出端口主要通过数字端口来和数据总端的DSP环节接口连接的。
5.高压变电柜自动控制装置包括安装在电弧加热器中的压力传感器，这种传感器的信号正负极分别连接到压力信号的输送端口管脚，这种端口管脚分别连接转换器的输入管脚，转换器的电源正负极分别连接到装置的电源回路正负极，转换器的数字信号输出端口主要通过数字端口来和数据总端的DSP总端接口连接的。
6.装置的定时器主要通过它的两个输出端口管脚分别连接DSP环节的两个接触端口管脚。
7.高压变电柜自动控制装置的核心是DSP芯片，主要通过总线方式对定时器、温度和湿度传感器和转换器进行集成的，它可以监测出环境温度和湿度的数据信息、周围设备的水量、气压以及漏电信息。同时可以利用用户已经设定好的数据参数来对外部环境和设备工作状况进行实时监测，并对那些异常情况作出一定的反应，从而实现装置的自动化和集成化，提高高压变电柜和设备环境的安全性、有效性和可靠性。
8.高压变电柜自动控制装置使用优良的铝合金作为外壳包装内部的元器件，整个外部使用的是铜线接地，从而可以使装置在电弧加热器应用中可以安全稳定的工作。
结语：
高压变电柜自动控制是一种可以把高压变电柜工作状态进行集成的自动控制装置。换句话说，它是一种可以自主识别变电柜现场工作环境的温度和湿度的信息，自动控制其工作的时间，按照用户设定的信息控制变电柜工作情况的一种装置，从而提高高压变电柜自动控制装置在电弧加热器中的有效应用。
参考文献：
[1]薛忠刚.高压变电柜自动控制装置在电弧加热器中的应用[J].中国新技术新产品，2010（24）
[2]郭文杰.航天器大气环境模拟用高压大功率电弧加热器电源系统研究[J].北京交通大学学报，2008（13）
[3]万磊.等离子点火系统电源研制[J].北京交通大学学报，2009（09）
[4]戴隽文.大功率电弧加热器系统的仿真研究[J].北京交通大学学报，2010（12）
[5]胡庚.基于DSP的等离子点火数字化控制系统[J].北京交通大学学报，2010（25）
[6]文备.化学激光电弧驱动弗原子发生器的研究[J].国防科学技术大学学报，2009（37）
作者简介：王玉东，1 960年4月2 1日出生于武汉市武昌区，1978年12月应征入伍，曾任班长、排长、副连长、技术1 1级助理工程师，技术10级工程师，技术9级工程师（副团职），1998年9月转业至武汉供电局房地产管理处，曾任电气工程专责，办公室主任，市场部主任等职，现工作单位，武汉华源电气设备有限责任公司。