摘要：笔者从对应用技术的研究出发，为了实现其功能符合市场需求，深入分析了10kV成套开关设备的开发研究方向，以为达到配电自动化的发展要求。主要探讨绝缘技术，数字化技术以及传感技术的运用还有开发研究系统化观点。
关键词：10kV；成套开关设备；技术要求；对策
找出10kV成套开关设备今后的发展方向才可以达到配电自动化的发展需求，因此十分有必要开展相关研究，找出10kV配电自动化对成套开关设备的技术要求以及相应的对策。
一．在配网自动化的条件之下，时常对于10kV成套开关设备有哪些的技术要求
我国电力公司在1998年的9月份召开了关于城网建设和改造工程方面的会议，其中安运部对于配电自动化这一问题给出了明确的观点：“我们当前的重点是10kV系统，在我们国家刚刚起步的阶段中，需要做的是确保供电的可靠性，降低事故发生的频率，尽可能地减少事故带来的损失。”并且在性能方面同样有重点的要求：免维护，防止凝露，可以重合闸的功耗小还有通讯功能，在实现自动化以后会得到以下的效果：
1.令每一个用户得到2个或者是2个以上的电源供电，这样可以提高其可靠性，另外在其中的（m-1）/m的用户里面会得到（n-1）的可靠性的标准水平；
2.可以自动的隔离故障，自动重构网络以及负荷转带；
3.可以原厂的监视和控制配网的运行状况；
4.还可以支持别的管理过程。
由于我国的土地资源越来越少，可以把市场对于10kV成套的开关设备中的要求进行分类归纳，其中包括：小型化，免维护以及数字化，这都是配网自动化里面的基础。
所谓的成套开关的设备其实是利用技术，实现其功能以及符合市场需要的工业产物，这种设备每一次的进步一定会带来新技术的运用，对于配网自动化中的基础一定需要新的技术应用进行奠定，以下深入探讨几个关键的技术：
二．探讨和设备小型化有关的技术
实现小型化这一经济性的关键因素就是应用传感技术，绝缘技术还有断流技术。
当前在我们国内高压柜的主流就是空气绝缘，主要是因为制造的过程极其简单，在一定的环境条件之下安装检测便利，另外电力部门有着几十年的运营经验等优势，这一点非常适合我们国家当前的经济发展水平。但是因为空气绝缘对于电气间隙做出的严格规定（比如，DL404明文规定不可以少于125毫米），再加上由于母排工艺的现状令柜宽无法再小，不然就会降低绝缘的水平以及可靠性。介于此，相关行业开展了使用组合绝缘方面的探索，也就是加相间隔板。但是因为绝缘的老化，安装的繁琐，缺乏可靠性等因素，这种办法并不能令人满意。国外有些公司已经开始使用复合绝缘的技术，生产复合绝缘开关带全绝缘母线这一小型化的产品。例如，ABB公司中的ZS1系列里面的650毫米的宽馈线柜。由于复合绝缘取得了小型化，因此除了增加了经济成本，还带有绝缘老化这一危险的因素，另外母线绝缘不便于施工安装，所以在我们国家不能受到电力市场的普遍认可。在全绝缘母线技术要求里，设计制造的时候发现特别是电流互感器这样的配套件接头不能绝缘处理，假如运用下面传感技术讨论的一节里的办法，依据我们国家的经济情况，符合绝缘的开关柜依然有探讨的价值。不得不说，因为在我们国家电力工业发展这一特定过程里，为了确保供电的可靠性，需要中压系统运用中性点不接地的办法，这样设备绝缘水平要比IEC高，这样也就限制了设备中的小型化。假如通过配网的自动化建设，建立合理的网架结构，那么单相接地可以短时间运行的优势也就没有了意义，另外因为降低了系统的绝缘水平，节省原材料以及安装的空间，那么获得的效益也就非常可观了。
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在1982年，西门子率先推出了具有绝缘真空技术的充气柜，其最大的优势就是适应环境的能力强，不会受到凝霜，污秽以及化学物质的影响。可以在恶劣的环境中运用，并且缩减了柜体的外形尺寸，并且明显的降低了维修以及检修的工作量，减少使用的费用。
不仅绝缘技术会对小型化有影响，传感技术也会对小型化带来一定的影响。当前我们国家互感器厂商带来的互感器在一方面有一定的精度缺陷，在另一方面还要占据空间大，不便安装的特点。现有的经济技术条件之下，空气绝缘柜具有很高的性价比，再加上电网改造的时间很紧迫，成套厂家和互感器厂相互联手，共同研制符合小型化实际的新型的互感器。比如整合其功能，通过国际大公司的成功经验可以发现：加入只是把买来的开关以及互感器等元件相互拼装，而不优化其整体上的性能，那么走经济的路线是很难研发出一流的国际产品的，然而我们国家以前的行业特点就是开展产品系统研究，因为工厂没有相应的能力，所以研究所就没有足够的动力。可以庆幸的是，我们国家国务院已经对部属的科研院所开展企业化专柜，通过强强联合，出现了很多国产电器。国际跨国公司当今的新型传感器已经给开关柜小型化另辟蹊径。在新世纪中，我国的电力网上面一定会出现这样的设备，国产还是进口，始终影响着这一行业。
关合电流技术以及真空开断技术已经逐渐成熟。由于我们国家推进中压无油化，10kV是无油断路器做主导，特别是真空断路器的用量最大。
总的来说，可以开展小型化设计的方向主要有两个，第一是开发多功能的传感元件，利用复合绝缘，引进母排全绝缘的技术，找出可靠性高的绝缘材料，依然在空气绝缘方面努力；第二就是设计密闭的开关设备（充气柜）。
三．开关设备中免维护与数字化的解决办法
开关设备一定要免维护，需利用卓越的机械制造的技术，绝缘的技术还有提高安全防护的系数，免维护包含了很高的机械机构要求，另外还有自动化控制对于能量的要求，主要的问题就是开关设备低耗能，高可靠性。目前可以分成两个步骤：
1.使用较为可靠的断路器；比如VS1和VD4这样的断路器机械的使用次数平均高达几万次。虽然机械的零件仍然有很大的数量，但是可靠度很低，需要更高的制造管理能力才可以有效地保证合格率，并且这些产品需要少量的维护。可以通过更新保护等级来保证开关设备正常的运行在微观环境之中。
2.研制新一代的密闭充气柜。这个设备需要有免维护的优势，还应当有智能化的水平。免维护说明万一脱离生产线，那么在电力网上面就会变成一次性的消费品，等到停止的时候再把它返回到制造厂，这样就可以在一定程度上减少意外带来的不必要的损失；智能化实质对开关柜装置的加强，提高检测和提高工作的可靠性。
相比数字化，智能化有更高的要求，当今的电网改造过程之中，并没有充足的经济实力使用全智能化的设备，比较符合实际的就是在开关的设备上设置数字化终端，将这一时期作为一个过渡期，可以大量的使用数字化的设备。特别避免两种产品混装在同一个开关设备里。依据GB3906这一电磁兼容中的要求，然后这一个技术指标对于配网自动化的影响比较大，所以必须要引起足够的重视。
小结
上面主要谈论了怎样才能满足配电网的自动化要求，分析10kV成套开关设备需要面对的技术更新以及开发的方向。在这个机遇的面前，国内成套的生产厂，企业化的研究所以及元件的配套厂对于这些已经可以领先的跨国公司，今后该如何的运作，一定要引起深思。
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论文作者:陈海安
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/29
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