直流系統(tǒng)開關設備的選擇與配合

廈門安達興集團 吳錦松

直流電路較為復雜，并不是直接的系統(tǒng)結構，表面的系統(tǒng)結構下蘊含著多個部件和元件。除基礎的充電設備組件外，還有專門用于放電的設備元件。這些組件在整個系統(tǒng)中有一定的聯(lián)系，大多都是隔離開關的模式。所以對相關操作人員的專業(yè)性要求較高，應仔細研究當前電路設備和電力系統(tǒng)的實際運行情況，保證直流系統(tǒng)開關設備的正常運行。

1 直流系統(tǒng)開關組件的選擇

從開關組合發(fā)展情況看，直流系統(tǒng)首先是針對電路隔離開關進行調(diào)控，在對電路隔離的過程中不能獨立施展和使用，需配合熔斷器發(fā)揮作用。在這一過程中主要對電器起到隔離作用，利用熔斷器進行隔離操作。電阻熔斷器在這一過程中主要發(fā)揮的是對電器的保護作用，充分保護電器的使用安全性，能有效避免多種危險和隱患。直流系統(tǒng)在運行過程中充分發(fā)揮直流斷路器的作用，對蓄電池、電路組件進行有效隔離和管理，充分發(fā)揮熔斷器的作用，配合開關進行直流系統(tǒng)的操縱。直流系統(tǒng)在進行直流線路接線的過程中一般會進行內(nèi)設置，利用其對電阻進行保護。這一環(huán)節(jié)的電阻保護工作非常重要，因為本身電子元件外界因素影響較嚴重，如不能重視這一環(huán)節(jié)的保護，非常容易導致內(nèi)部系統(tǒng)運行遭到破壞，無法真正發(fā)揮各種器件的作用。

另外，由于滯留系統(tǒng)的特殊性，器件的運行情況與整個系統(tǒng)的運行有著直接聯(lián)系。所以須考慮具體組合的直流開關組件，目前大都是熔斷器、直流斷路器等組成的[1]。且在后續(xù)直流系統(tǒng)運行過程中使用熔斷器時，還會設置獨立的隔離開關設置，隔離開關的目的在于為后續(xù)的作業(yè)提供便利性。但如是使用直流斷路器就不需專門設置開關，可實現(xiàn)一體化的操作模式。

2 直流系統(tǒng)的開關設備類型

2.1 直流系統(tǒng)隔斷

分析直流開關設備的相關內(nèi)容，遇到用熔斷器開展電路保護模式時，就應充分發(fā)揮隔斷開關的作用，有些分析隔斷所產(chǎn)生的效果和作用以及對整個系統(tǒng)運行的影響。此外還應觀察各個組件的實際運行情況，應根據(jù)各大開關的具體情況選擇合適的電路系統(tǒng)，須保證所用設備的類型與電器的類型相符合。如果不匹配還需考慮其他的電路隔斷模式，選擇GM 系列隔斷開關或用熔斷器式專門的隔斷開關等。對直流系統(tǒng)進行隔斷過程中還應考慮到具體的操作是單一性還是多元化，充分發(fā)揮隔離電器的功能和作用，仔細分析是否具備兩種功能、是否能同時進行保護和操作。根據(jù)具體的實際情況選擇具體的隔離類型，充分發(fā)揮直流系統(tǒng)隔斷開關的作用。

2.2 熔斷式

熔斷式開關出現(xiàn)的頻率也非常高，仔細觀察當前直流系統(tǒng)的運行情況，常見的是RTO 系列開關，其主要類型和主要元件分別是熔管底座以及熔體。首先分析熔管組件的具體內(nèi)容和具體使用熔管組件，首先是封閉的管狀結構，在使用過程中可將其直接插入到底座的插座里，整體的使用操作非常簡單，對操作人員專業(yè)性要求也不高。主管的材質(zhì)比較先進，大都是陶瓷材料，因為陶瓷材料的強度和硬度符合制作的需求。另外陶瓷材料在使用過程中耐熱性好，表面光潔利于后續(xù)操作。熔體不同于熔管，熔體實則是由片狀金屬片組成，將兩個金屬片進行焊接從而形成熔體。熔管在使用過程中有專門匹配的指示器，且考慮到熔管使用過程中可能會存在較高熱度，所以都會配備專業(yè)的絕緣手柄。為更好地發(fā)揮熔管作用，溶管內(nèi)部會填滿石英砂起到絕緣作用，一定程度上提高了操作安全性，為操作人員帶來安全保障[2]。

2.3 直流斷路器

市場上常見的直流斷路器是GM 系列直流斷路器，應用范圍較廣，所涉及到的相關內(nèi)容和系統(tǒng)范圍也較廣，首先是結合磁錘VGC 絕緣組件及四重加速組件于一體的高精密類型器材設備。直流斷路器在運行使用過程中有自身的特點，首先比較明顯的是滅弧效率極高，可將其廣泛應用到直流系統(tǒng)的其他操作中。另外由于飛弧間距較短，所以能有效拉近各組件間的距離，加強各組件間的聯(lián)系，充分發(fā)揮組件結合的作用和效果。每一個組件中做涵蓋的相關內(nèi)容和器件數(shù)量非常多，在使用過程中能達到意想不到的效果。

3 直流系統(tǒng)開關設備運行的基本原則

3.1 首選直流斷路器

分析當前直流系統(tǒng)中保護電器的基本原則，首先直流電源系統(tǒng)中所涉及到的操作內(nèi)容和各方面器件原件較多，所以應選擇直流斷路器。直流斷路器與交流斷路器有一定的區(qū)別，應根據(jù)直流電源系統(tǒng)的實際情況進行針對性地選擇。此外還應考慮到回路的相關過程和具體操作，考慮是否會需要用到后續(xù)的熔斷器，以及使用后會產(chǎn)生怎樣的效果。

直流開關在實際運營過程中應與交流開關進行一定的對比，兩者雖從整體上看組成的結構有一定相似，但直流系統(tǒng)中短路電流的滅弧效率普遍較低，所以在實際應用于滅弧工作的過程中效果并不理想。還應考慮到直流電流在運行過程中可能會出現(xiàn)清零的情況。如不能妥善對數(shù)據(jù)進行儲存和處理，會嚴重影響后續(xù)相關工作的開展。而且一旦出現(xiàn)清零情況后，非常容易導致電弧出現(xiàn)熄滅情況，所以直流系統(tǒng)在實際運行過程中，首先應根據(jù)開關的具體距離選擇合適的交流系統(tǒng)，必須保證具體的切斷距離要比實際的開關切斷距離要大[3]。此外還應綜合考慮實際運行過程中會存在固定磁場的情況，其會對直流系統(tǒng)的相關電路運行造成一定影響，不僅能有效地拉長電弧，還能提高最終的滅弧效果和處理效果。

3.2 分極性接入系統(tǒng)

對于直流系統(tǒng)的運行而言，開關是分極性介入的，在進入過程中只能按照相應的順序和規(guī)律來對接。如將極性對接的話，會大大降低整體的滅弧效果。此外還應考慮到在直流通用的過程中所采用的斷路器質(zhì)量存在很大的差異，所以具體使用的過程中還需考慮到質(zhì)量的相關問題。仔細分析具體的性能及直流系統(tǒng)運行過程中斷電流的實際發(fā)展情況，要根據(jù)具體地開展工作選擇合適的熔斷器。

使用熔斷器的過程中還應考慮到后續(xù)相關動作的差異性，考慮到差異性后才能更好地對具體的差異進行調(diào)整和融合，例如直流斷路器在使用過程中如不能直接連接熔斷器，就需考慮將斷路器和熔斷器進行巧妙地配合，如不能進行配合的話可能會影響后續(xù)的脫扣速度，影響整體直流系統(tǒng)的運行。但熔斷器在實際運行操作的過程中并沒有固定的時間限制，可根據(jù)自身的發(fā)展情況選擇合適的時間和范圍。但部分電路在實際運行過程中電流可能會出現(xiàn)失效情況，當然這種情況是選擇性的、并不固定，沒有規(guī)律可言。所以為了更好地保證整體運行的穩(wěn)定性，應盡量配合電路保護方式的應用。

3.3 定期進行替換

直流斷路器不能長時間的應用，在實際使用過程中應及時進行替換。從目前的計劃情況來看，如使用達到兩次就應遵循相應的規(guī)律進行替換。計劃時須保證型號、規(guī)格、類型的統(tǒng)一性，應選擇同一廠家、同一批次生產(chǎn)的產(chǎn)品。在對熔體進行熔斷處理時，還應重視原因的分析。仔細對整個系統(tǒng)進行調(diào)試，分析故障出現(xiàn)的原因，對故障進行調(diào)試后再次嘗試是否能恢復整體的直流系統(tǒng)運行。

觀察目前熔體熔斷的主要原因是電路短路，如電路短路和接觸不良就會導致電器的功率過載。如果電器功率過載會造成容器熔斷，因為整體的聲響較小，所以不會有太過明顯的特征和提示。但如果電路發(fā)生短路整體的聲響較大，且橫截面較大。所以在熔體交換操作過程中，須重視直流體系的線路要求，嚴格按照要求進行具體的線路匹配。相關部門還應安排專業(yè)人員進行施工和監(jiān)護，施工人員應具備專業(yè)施工能力和專業(yè)素質(zhì)，明確如何進行安全生產(chǎn)和操作，必須保障自己的操作安全性。利用專業(yè)的工具進行操作作業(yè)?？紤]到操作過程中可能會出現(xiàn)觸電的情況，全面保證生產(chǎn)的安全性[4]。

3.4 直流系統(tǒng)開關設備的配合要求

相關操作人員應充分發(fā)揮自身專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)能力，仔細研究直流系統(tǒng)運行過程中負載電路故障是否會對其他組件的正常運行造成影響。為避免影響組件的正常運行，在這一過程中會進行特殊的保護設置、專門的保護元件，常見的有空氣開關，空氣開關和熔斷器都能達到良好的保護效果，有效隔絕電路故障對整體系統(tǒng)運行產(chǎn)生的影響。分析負載電路故障的失效情況來看，首先應對原件進行保護，在設置時應選擇級數(shù)較高的元件。要綜合考慮到后續(xù)電力發(fā)展和供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不能過多的選擇元件的級數(shù)，應將其控制在合理的范圍內(nèi)，如果關的級數(shù)過多也會給軟件的運行造成一定的影響。從當前相關地區(qū)的實驗結果來看，如果是在支流體系的運行背景下，應將具體的短路電流控制在500A內(nèi)，且具體的配合和操作應在專業(yè)的平臺和系統(tǒng)中完成，將其顯示在分屏控制器上。另外，對直流系統(tǒng)進行保護時，還應根據(jù)具體的實際情況設置不同的保護內(nèi)容。