電磁干擾對高壓開關(guān)設(shè)備可靠性的影響

周華　李偉奇　閆站正

摘 要：高壓開關(guān)設(shè)備是電網(wǎng)中比較重要的一組設(shè)備，在日常工作中要盡可能避免出現(xiàn)錯誤，其他電源或設(shè)備的電磁干擾現(xiàn)象導(dǎo)致高壓開關(guān)設(shè)備工作出現(xiàn)錯誤的很重要的一點原因，我們在對高壓設(shè)備進行了解之上，分析電磁干擾對高壓開關(guān)設(shè)備所造成的實際影響，我們可以根據(jù)電磁干擾分析所得出的原理進行針對消除電磁干擾方案設(shè)計，進行技術(shù)升級或者進行設(shè)備改造。盡可能避免電磁干擾對高壓開關(guān)設(shè)備產(chǎn)生的干擾和影響。

關(guān)鍵詞：電磁干擾現(xiàn)象 高壓開關(guān)設(shè)備 電磁干擾造成的影響

中圖分類號：TM564 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（c）-0036-02

本研究主要探究電磁干擾對高壓設(shè)備的可靠性的影響，因此我們首先應(yīng)當了解，什么是高壓開關(guān)設(shè)備，對于高壓開關(guān)設(shè)備的主要組成進行大致的介紹，除此之外，本研究會重點介紹電磁感應(yīng)的原理，電磁干擾產(chǎn)生的原因等一系列有關(guān)于電磁干擾的知識，只有充分了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，才有可能對電磁感應(yīng)對于高壓開關(guān)設(shè)備的影響有一個充分的認識。

1 高壓開關(guān)設(shè)備簡介

1.1 高壓斷路器及熔斷器簡介

高壓開關(guān)設(shè)備并不是簡單的一個開關(guān)，其主要功能是用于斷開和連接電器與導(dǎo)線，除此之外，肩負測量和控制部件都是高壓開關(guān)設(shè)備的一部分，同時集調(diào)節(jié)功能，支撐功能，附件和外殼于一身的多種裝置和設(shè)備的總稱。是控制電網(wǎng)開閉，監(jiān)控異常，排解故障的重要設(shè)備。

高壓斷路器是在設(shè)備運行時，對于是否流通電流進行控制一類裝置，簡單來說，就是通過切斷電路形成斷路和連接電路形成通路對電流進行控制。其主要功能是能夠進行電路自保，當電路由于故障短路或者負荷過高時，高壓斷路器能夠及時的切斷電路，避免由于電流過大，造成設(shè)備的損害以及引起一些危險的事故等。

高壓熔斷器的功能于高壓斷路器類似，但是區(qū)別在于高壓熔斷器日常用戶也在應(yīng)用，在空氣開關(guān)尚未普及之間，各家各戶的進戶線路中所必不可少的一個部分就是保險絲，雖然保險絲熔斷常常會給家庭生活帶來很大的不方便，但是這是保障家庭用電安全所必不可少的一點。同樣，這個重要的部件其實就是家庭用的高壓熔斷器，熔斷器的普及主要在于起結(jié)構(gòu)比較簡單，高壓斷路器的結(jié)構(gòu)有滅弧室、絕緣支體、操作機構(gòu)、傳動裝置以及外殼，而熔斷器的結(jié)構(gòu)則簡單很多，只有熔體（也就是保險絲），連接熔體和導(dǎo)線的觸頭，還有外殼保護3個結(jié)構(gòu)組成。熔斷器有不同的類型，分別應(yīng)用于室內(nèi)和室外兩種工作環(huán)境。高壓斷路器和熔斷器的根本作用都是為了保護電路和相關(guān)電器不受到短路電流的毀壞，控制電流不超過安全值。

1.2 高壓開關(guān)簡介

高壓開關(guān)分為兩種，不同的開關(guān)有不同的使用用途和不同的結(jié)構(gòu)。兩種高壓開關(guān)分別為高壓隔離開關(guān)和高壓負荷開關(guān)。首先介紹高壓隔離開關(guān)，從名字可以判斷出，這種開關(guān)的主要功能是起到隔離作用，將高壓電源與其它電器進行明顯的隔離，這是為了保證其他電氣設(shè)備在進行檢修時檢修人員和電氣設(shè)備的安全。這種開關(guān)十分有效，結(jié)構(gòu)也十分簡單，但是由于沒有滅弧裝置，所以其不能連通或切斷負荷電流，但是可以連通比較小的電流。隔離開關(guān)有多種分類方式，可以根據(jù)開關(guān)的安放位置、絕緣效果、和是否接地進行分類，這些隔離開關(guān)各有優(yōu)缺點，適用于不同的情況，沒有絕對的好壞之分，需要注意的一點是，雖然大部分的隔離開關(guān)都是開啟式，但是在特殊情況下，隔離開關(guān)也可以做成封閉式。

隔離開關(guān)能用于較小電流的切斷，不能用于負荷電流的切斷隔離，但是在實際使用過程中，大部分需要進行高壓電源隔離的，都是符合電路，為了彌補這一缺陷，科學家推出了另一種高壓開關(guān)：負荷高壓開關(guān)。負荷高壓開關(guān)的使用范圍十分廣泛，所有有負荷電流的電氣設(shè)備在進行檢修時都會用到高壓負荷開關(guān)。高壓負荷開關(guān)能夠切斷負荷電流，同時他具有一個隔斷開關(guān)所沒有的功能，就是當線路中負荷過大時，可以彈開脫扣器，自動斷開電路，起到臨時保護的作用，由于其具有滅弧裝置，所以不能進行短路電流的切斷，在使用中存在一定的缺陷，通常的做法是將負荷開關(guān)與熔斷器串聯(lián)，通過熔斷器的特性彌補負荷開關(guān)短路無法斷開的缺陷。

1.3 高壓開關(guān)柜簡介

高壓開關(guān)柜適用于50Hz的交流電電力系統(tǒng)中，作用是對電能的分配和監(jiān)控。高壓開關(guān)柜相對于其他高壓開關(guān)設(shè)備不同，包含開關(guān)裝置、測量裝置、保護裝置以及監(jiān)控裝置于一體的電力設(shè)備矽統(tǒng)，由統(tǒng)一的金屬外殼包裹，不能進行拆分單獨使用。這種開關(guān)設(shè)備相對于其他的設(shè)備來說，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本比較低等特點，因此，在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。

2 電磁干擾原理分析及概要

2.1 電磁干擾感應(yīng)的原理

電磁干擾是電磁場存在下對電氣設(shè)備的干擾作用，本質(zhì)來說是一種電磁現(xiàn)象，這種電磁現(xiàn)象可能會降低某些設(shè)備的性能，干擾到電氣設(shè)備的正常工作，對于電路系統(tǒng)中，避免各個電氣設(shè)備之間相互的電磁干擾已經(jīng)成為非常重要的難題，除了自身的干擾之外，還有來自外界的諸如雷電，大風，還有無線電發(fā)出的信號等，都有可能對電氣設(shè)備產(chǎn)生影響。這種影響對于某些設(shè)備來說沒有太大的作用，但是對于高壓開關(guān)設(shè)備來說，這是一種非常致命的影響，一旦由于電磁干擾而導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備失靈，很有可能引起重大的事故，因此研究高壓開關(guān)設(shè)備的電磁干擾有著重大的意義。

2.2 電磁干擾的分類

電磁干擾有多種分類方式，根據(jù)形成原因進行分類，可以分成自然原因?qū)е碌碾姶鸥蓴_和工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)致的電磁干擾。自然干擾不容易受控制，沒有辦法阻止起發(fā)生，但是我們可以想辦法使其避免對設(shè)備產(chǎn)生影響。自然原因所產(chǎn)生的干擾源有雷電、靜電以及大風等，這類電磁干擾源主要影響到戶外的設(shè)備和系統(tǒng)。工業(yè)技術(shù)的電磁干擾源主要是在開啟和關(guān)閉大電流設(shè)備時產(chǎn)生電磁干擾。根據(jù)干擾源頻率的寬窄可以分為寬頻干擾源和窄頻干擾源，寬頻干擾源主要有電機、斷路器、電暈放電等，寬頻干擾源具有傳導(dǎo)和輻射干擾變量，對電子設(shè)備的影響較大。窄頻干擾源主要是各種信號所導(dǎo)致的干擾，如各種無線電設(shè)備、雷達站等，這些設(shè)備在周圍往往可以形成很強的電磁場，但是由于頻率離散，對高壓開關(guān)設(shè)備并沒有太大的影響。這是兩種主要的分類方式，除此之外，電磁干擾還可以根據(jù)耦合方式、干擾信號進行分類，在研究不同方面的電磁干擾和電磁干擾屏蔽時，會用到不同的分類方式。

3 電磁干擾對高壓開關(guān)設(shè)備可靠性影響研究

3.1 可靠性評價標準

在測量高壓開關(guān)可靠性的實驗過程中，為了盡可能的準確描述，在選定評價指標時，必須遵守科學性的原則，可靠度是綜合評價的指標，指的是高壓開關(guān)設(shè)備在規(guī)定的條件和時間下，準確完成指令的次數(shù)，因此他是一個有關(guān)于時間的函數(shù)，根據(jù)種種變量進行計算得出。

3.2 實驗結(jié)果分析

開關(guān)設(shè)備的使用狀況和工作原理，實驗主要針對高壓開關(guān)柜和斷路器在電磁干擾下所進行的統(tǒng)計分析，并完成了實驗結(jié)果的故障記錄。開關(guān)柜一共完成了25臺設(shè)備的檢測。根據(jù)結(jié)果判斷，高壓開關(guān)柜的顯示器容易受到電快速瞬間沖脈群的影響，其接線板口在電壓沖擊下容易遭到毀損。斷路器一共完成了10臺設(shè)備的測量，其中一半是戶外型，一半是智能型。實驗結(jié)果顯示，由于斷路器記結(jié)構(gòu)簡單，二次結(jié)構(gòu)很少，所以抗干擾能力比較強。

4 結(jié)語

高壓開關(guān)設(shè)備作為電路系統(tǒng)中一個重要的部分，肩負著電路的開啟斷開，監(jiān)控測量以及電路保護等重要的作用，電磁干擾對于一部分高壓開關(guān)設(shè)備確實有很大的影響，在研究出電磁干擾究竟對高壓開關(guān)設(shè)備產(chǎn)生怎樣的影響之后。我們可以針對容易受到干擾的地方進行保護或升級裝置，也要對高壓開關(guān)設(shè)備整體的電磁干擾進行一定程度上的規(guī)避。防止設(shè)備不可靠造成的危險事故尤其是短路等重大事故的發(fā)生。

參考文獻

[1] 賈濤，袁洲，張媛，等.電磁干擾對高壓設(shè)備可靠性影響的探究[J].高壓電路，2016，48（1）：58-62.

[2] 張麗.工業(yè)系統(tǒng)控制電磁干擾淺析[J].電路系統(tǒng)，2015（28）.