摘要：传统红外测温、无线测温技术难以满足当前高低压成套开设备智能化控制系统的基本性能和设计要求，光纤测温技术是近年来出现的一种新兴测温技术，是目前较为适合高低压成套开关设备智能化控制系统设计的新的测温方法。但在核心设计上仍面临着许多亟待解决的问题，同国外先进产品相比，国内产品仍存在一定差距。本研究基于10kV高压环境，采用光纤测温技术替代传统的测温方法，对开关柜的智能化控制系统设计及其主要运用中的一些问题进行了具体分析，旨在探讨高低压成套开设备智能化控制系统在监测方面的设计与运用，为该产品的优化设计提供思路。
关键词：电气产品；质量控制；高压开关柜
一、高低压成套电气产品概述
高压成套电气产品是指交流额定工作电压为3～35kV的电气产品，主要包括高压开关柜、高压环网柜。其中，市场上常见的高压开关柜包括KYN28A-12交流金属封闭开关、KYN28B型铠装式金属、XGN2-12箱型固定式金属封闭开关设备、XGN68-12户内金属封闭开关设备等；高压环网柜包括HXGN-12箱型固定式交流金属封闭环网开关设备等，主要应用于工厂、矿区、学校和公园等。低压成套电气产品是指一个或多个交流额定工作电压在690V及以下的低压开关设备与其他设备形成的组合体。目前，市面上常见的低压成套电气产品包括大全集团镇江默勒有限公司生产的MODAN6000和MODAQ0-M高端低压抽出式开关柜、OKKEN低压抽出式开关柜、SIVACON8PV交流低压配电柜等。
二、高低压成套开关设备智能化控制系统的测温特点及设计要求
2.1主要特点
测温装置是其控制系统中的核心装置，开关柜作为电力输配电系统中的重要设备，常面临着恶劣的工作环境，温升在很大程度上影响着各种电气元件的运行状态以及工作性能，对于各种电气元件温度指标变化的实时监测是其核心功能之一。目前，在我国绝大多数生产厂家由于引入的是非自主性技术，在10kV高压开关柜在线测温及控制系统中目前采用较多的是非接触式测温技术，已难以满足实现智能化、自动化控制的要求，影响智能控制系统在故障预警、设备定检数据集成接口以及在线监测等各方面的性能指标。目前国内输配电领域，常用的开关柜主要为XGN型、KYN及SF6型开关柜，其内部一般都包含着断路器、CT、电缆头以及隔离开关等一系列必备的重要的电气元部件。而这些电气元部件是整个系统正常安全运行的基础，如其内部相关设备有积污或受潮等因素影响，可引发污闪事故，或有外界杂质误入其中，则可造成电线短路等情况，因此，对于XGN型开关柜内部当中的导电部位，均要进行绝缘热缩包封。但是，目前所使用的经外测温技术为非直接接触式测温，难以有效实现各种信号、数据的实时传输，在全封闭式的金属开关柜内无法发挥出应有的作用。
2.2测温装置的设计要求
对于测温装置的设计必须满足以下要求：
(1)必须满足高压绝缘的要求。在10kV高压环境下以及开关柜内部，对所装设的测温装置设备必须进行高压绝缘，对在线测温装置及控制操作系统，均要有高效的工作性能，这是当前仍需要重点解决的问题。
(2)满足对原有电气元件工作性能无影响的要求。在10kV高压开关柜在线测温装置安装设计中，测温装置设备对电压开关柜原有其他电气元件的基本工作性能不能有影响。
(3)满足对工作环境的适应性要求。高压开关柜在线测温技术设备的安装及设置，对开关柜内部恶劣的工作环境要有较强适应能力。
三、如何实现对高低压成套电气产品的质量控制
3.1加强对高低压成套电气产品原材料的控制
通过对高低压成套电气产品的加工过程中及加工工艺研究我们不难发现，制作外壳是加工高低压成套电气产品的第一步，现阶段加工外壳时主要使用钢板，市场上常用的钢板有冷热轧板、镀锌板以及雪花板等多种种类和型号，钢板的厚度也各有不同。一般来讲，成套的高压设备在进行外壳生产时一般选择使用厚度为两毫米的镀锌板，而成套的低压设备在进行外壳的生产时一般选择使用大生产商生产的武钢、宝钢等的冷轧板。
其次，在对高低压成套电气产品的绝缘材料进行控制时必须加强对材料阻燃性以及耐压性的检验，确保绝缘材料具有较大的绝缘性能，为了有效的降低空气潮湿对材料绝缘性能带来的影响可以选择在绝缘材料的表面涂刷绝缘漆。最后，作为影响高低压成套电气产品温升性能的最主要参数，铜母线强度和电阻效率的控制显得尤为重要，铜母线中铜的含量以及加工效能不当容易导致整个铜母线的载流量发生变化，使整个高低压成套电气设备难以正常工作，因此，在进行高低压成套电气产品的加工时应该加强对铜母线的质量控制，保证铜排表面在弯曲后没有裂纹以及褶皱现象。
3.2加强对高低压成套电气产品加工设备及加工工艺的控制
对高低压成套电气设备的加工设备及加工工艺进行控制是提高其质量控制的一个关键环节。一般高低压成套电气设备加工结构中有剪板机、冲床以及数控折弯机三种设备，其中，剪板机主要用来对钢板的修剪，冲床用来对修剪后的剪板进行冲孔处理，而数控折弯机则是用来将冲孔后的钢板进行折弯处理，剪板机、冲床以及数控折弯机三种设备在使用的过程中都需要根据相应的操作技术规范进行使用，钢板的加工与制造应按照高低压成套电气设备的实际要求进行。在对壳体加工工艺进行控制时需要对各道工序进行控制，严格控制每道工序中存在的误差，将其控制在一个合理的范围之内，最大程度的提高高低压成套电气设备外壳的质量。对于高低压成套电气产品而言，其外壳的制造一般要求整齐、有序，保持门缝之间的均匀一致。最后，高低压成套电气设备的各个组成部件加工完毕后还要对其装配加工工艺进行质量控制，在装配的过程中需要对装配元器配件、铜排、一次大线以及二次控制线进行控制，严格根据装配要求进行制作和装配。对于固定式的成套产品而言，一般需要设置相应的盘面，在设置的过程中既要考虑相关的技术要求，同时也应该保证高低压成套电气设备的整体性以及美观性。
3.3加强对高低压成套电气产品的检验与试验
对高低压成套电电气产品进行检验和试验对进一步提高高低压成套电气产品的质量有着较大的促进作用，这也是高低压成套电气产品生产过程中最后的一个环节，对高低压成套电气产品进行检验和试验是一项比较复杂的过程，在检验和试验的过程中应该严格按照规定的顺序进行，高低压成套电气产品中的结构件需要进行喷塑以及电镀处理，加强对这两个环节的检验能够确保成套设备的整体性与美观性。对铜排进行检验时需要检验其选型是否符合技术要求，并且还要检验其制作过程中是否存在偏差，是否有锤痕、压痕等现象的存在。最后，由于许多的高低压成套电气产品中都存在机械连锁，加强对机械连锁的检验有助于确保机械连锁的稳定性，将安全事故的发生率下降到最低。
四、基于光纤测温技术的高压开关柜智能监测控制系统的设计
高压开关柜光纤温度智能监测控制系统设计必须满足其实时监测、故障诊断、安全可靠等在性能上的要求，系统主要由感知层、传输层、数据层、应用层等4个部分组成。应用层主要由开关柜运行状态监测、开关柜故障诊断预警、开关柜定检管理、远程在线监测、系统集成接口等部分组成，以满足整个智能监测控制系统在运行状态环境下，对开关柜提供监测应用服务；数据层则主要由现场状态数据据、开关柜内部元件生命周期信息数据库以及故障知识库等组成，作用是采集数据融合、知识库管理；传输层主要用以传输各类数据，分为服务器端口和开关柜端口，分别包含数据采集服务器、有线传感网络和无线传感网络；感知层则
利用电磁技术，用来实现开关柜运行状态信息的感知与收集。高压开关柜为发电厂、变电站最为重要的电气设备之一。对各测温点平面图的实时刷新、实时曲线显示、系统故障诊断及实时报警显示、实时工作列表信息显示等智能化系统统监控功能实现，还有赖于程序的设计和完善
结束语
高低压成套开关设备智能化控制系统的生产在我国还尚属起步阶段，由于受开关柜内部各种电气元件自身性能及控制系统自身的技术因素影响，产品与国外发达国家相比，尚还存在一定差距。随着真空断路器等新型绝缘技术、新兴测温技术的应用以及智能化控制技术的日益成熟，相关产品将更为完美。随着我国工业产业领域的迅猛发展，国内每年新增发电装机容量在以8%的幅度增长，高低压成套开关设备智能化控制系统也因之拥有广阔的市场前景。因其具有传统产品所不具备的智能化、自动化控制等优势，也必将在工业领域得以广泛推广和应用。
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