直流系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備的選擇與配合

廈門安達(dá)興集團(tuán) 吳錦松

直流電路較為復(fù)雜，并不是直接的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，表面的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下蘊(yùn)含著多個(gè)部件和元件。除基礎(chǔ)的充電設(shè)備組件外，還有專門用于放電的設(shè)備元件。這些組件在整個(gè)系統(tǒng)中有一定的聯(lián)系，大多都是隔離開關(guān)的模式。所以對(duì)相關(guān)操作人員的專業(yè)性要求較高，應(yīng)仔細(xì)研究當(dāng)前電路設(shè)備和電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，保證直流系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行。

1 直流系統(tǒng)開關(guān)組件的選擇

從開關(guān)組合發(fā)展情況看，直流系統(tǒng)首先是針對(duì)電路隔離開關(guān)進(jìn)行調(diào)控，在對(duì)電路隔離的過程中不能獨(dú)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(duì)電器起到隔離作用，利用熔斷器進(jìn)行隔離操作。電阻熔斷器在這一過程中主要發(fā)揮的是對(duì)電器的保護(hù)作用，充分保護(hù)電器的使用安全性，能有效避免多種危險(xiǎn)和隱患。直流系統(tǒng)在運(yùn)行過程中充分發(fā)揮直流斷路器的作用，對(duì)蓄電池、電路組件進(jìn)行有效隔離和管理，充分發(fā)揮熔斷器的作用，配合開關(guān)進(jìn)行直流系統(tǒng)的操縱。直流系統(tǒng)在進(jìn)行直流線路接線的過程中一般會(huì)進(jìn)行內(nèi)設(shè)置，利用其對(duì)電阻進(jìn)行保護(hù)。這一環(huán)節(jié)的電阻保護(hù)工作非常重要，因?yàn)楸旧黼娮釉饨缫蛩赜绊戄^嚴(yán)重，如不能重視這一環(huán)節(jié)的保護(hù)，非常容易導(dǎo)致內(nèi)部系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行情況與整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行有著直接聯(lián)系。所以須考慮具體組合的直流開關(guān)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(yùn)行過程中使用熔斷器時(shí)，還會(huì)設(shè)置獨(dú)立的隔離開關(guān)設(shè)置，隔離開關(guān)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(shè)置開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)一體化的操作模式。

2 直流系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備類型

2.1 直流系統(tǒng)隔斷

分析直流開關(guān)設(shè)備的相關(guān)內(nèi)容，遇到用熔斷器開展電路保護(hù)模式時(shí)，就應(yīng)充分發(fā)揮隔斷開關(guān)的作用，有些分析隔斷所產(chǎn)生的效果和作用以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的影響。此外還應(yīng)觀察各個(gè)組件的實(shí)際運(yùn)行情況，應(yīng)根據(jù)各大開關(guān)的具體情況選擇合適的電路系統(tǒng)，須保證所用設(shè)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(guān)或用熔斷器式專門的隔斷開關(guān)等。對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行隔斷過程中還應(yīng)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(xì)分析是否具備兩種功能、是否能同時(shí)進(jìn)行保護(hù)和操作。根據(jù)具體的實(shí)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(guān)的作用。

2.2 熔斷式

熔斷式開關(guān)出現(xiàn)的頻率也非常高，仔細(xì)觀察當(dāng)前直流系統(tǒng)的運(yùn)行情況，常見的是RTO 系列開關(guān)，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(jié)構(gòu)，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(jiǎn)單，對(duì)操作人員專業(yè)性要求也不高。主管的材質(zhì)比較先進(jìn)，大都是陶瓷材料，因?yàn)樘沾刹牧系膹?qiáng)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(shí)則是由片狀金屬片組成，將兩個(gè)金屬片進(jìn)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(huì)存在較高熱度，所以都會(huì)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(huì)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(chǎng)上常見的直流斷路器是GM 系列直流斷路器，應(yīng)用范圍較廣，所涉及到的相關(guān)內(nèi)容和系統(tǒng)范圍也較廣，首先是結(jié)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(shè)備。直流斷路器在運(yùn)行使用過程中有自身的特點(diǎn)，首先比較明顯的是滅弧效率極高，可將其廣泛應(yīng)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(qiáng)各組件間的聯(lián)系，充分發(fā)揮組件結(jié)合的作用和效果。每一個(gè)組件中做涵蓋的相關(guān)內(nèi)容和器件數(shù)量非常多，在使用過程中能達(dá)到意想不到的效果。

3 直流系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備運(yùn)行的基本原則

3.1 首選直流斷路器

分析當(dāng)前直流系統(tǒng)中保護(hù)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(yīng)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(yīng)根據(jù)直流電源系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行針對(duì)性地選擇。此外還應(yīng)考慮到回路的相關(guān)過程和具體操作，考慮是否會(huì)需要用到后續(xù)的熔斷器，以及使用后會(huì)產(chǎn)生怎樣的效果。

直流開關(guān)在實(shí)際運(yùn)營過程中應(yīng)與交流開關(guān)進(jìn)行一定的對(duì)比，兩者雖從整體上看組成的結(jié)構(gòu)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(shí)際應(yīng)用于滅弧工作的過程中效果并不理想。還應(yīng)考慮到直流電流在運(yùn)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)清零的情況。如不能妥善對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和處理，會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)相關(guān)工作的開展。而且一旦出現(xiàn)清零情況后，非常容易導(dǎo)致電弧出現(xiàn)熄滅情況，所以直流系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，首先應(yīng)根據(jù)開關(guān)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(shí)際的開關(guān)切斷距離要大[3]。此外還應(yīng)綜合考慮實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)存在固定磁場(chǎng)的情況，其會(huì)對(duì)直流系統(tǒng)的相關(guān)電路運(yùn)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(duì)于直流系統(tǒng)的運(yùn)行而言，開關(guān)是分極性介入的，在進(jìn)入過程中只能按照相應(yīng)的順序和規(guī)律來對(duì)接。如將極性對(duì)接的話，會(huì)大大降低整體的滅弧效果。此外還應(yīng)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(guān)問題。仔細(xì)分析具體的性能及直流系統(tǒng)運(yùn)行過程中斷電流的實(shí)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(yīng)考慮到后續(xù)相關(guān)動(dòng)作的差異性，考慮到差異性后才能更好地對(duì)具體的差異進(jìn)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(jìn)行巧妙地配合，如不能進(jìn)行配合的話可能會(huì)影響后續(xù)的脫扣速度，影響整體直流系統(tǒng)的運(yùn)行。但熔斷器在實(shí)際運(yùn)行操作的過程中并沒有固定的時(shí)間限制，可根據(jù)自身的發(fā)展情況選擇合適的時(shí)間和范圍。但部分電路在實(shí)際運(yùn)行過程中電流可能會(huì)出現(xiàn)失效情況，當(dāng)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(yùn)行的穩(wěn)定性，應(yīng)盡量配合電路保護(hù)方式的應(yīng)用。

3.3 定期進(jìn)行替換

直流斷路器不能長時(shí)間的應(yīng)用，在實(shí)際使用過程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行替換。從目前的計(jì)劃情況來看，如使用達(dá)到兩次就應(yīng)遵循相應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行替換。計(jì)劃時(shí)須保證型號(hào)、規(guī)格、類型的統(tǒng)一性，應(yīng)選擇同一廠家、同一批次生產(chǎn)的產(chǎn)品。在對(duì)熔體進(jìn)行熔斷處理時(shí)，還應(yīng)重視原因的分析。仔細(xì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，分析故障出現(xiàn)的原因，對(duì)故障進(jìn)行調(diào)試后再次嘗試是否能恢復(fù)整體的直流系統(tǒng)運(yùn)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(huì)導(dǎo)致電器的功率過載。如果電器功率過載會(huì)造成容器熔斷，因?yàn)檎w的聲響較小，所以不會(huì)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(yán)格按照要求進(jìn)行具體的線路匹配。相關(guān)部門還應(yīng)安排專業(yè)人員進(jìn)行施工和監(jiān)護(hù)，施工人員應(yīng)具備專業(yè)施工能力和專業(yè)素質(zhì)，明確如何進(jìn)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(jìn)行操作作業(yè)。考慮到操作過程中可能會(huì)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(guān)設(shè)備的配合要求

相關(guān)操作人員應(yīng)充分發(fā)揮自身專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)能力，仔細(xì)研究直流系統(tǒng)運(yùn)行過程中負(fù)載電路故障是否會(huì)對(duì)其他組件的正常運(yùn)行造成影響。為避免影響組件的正常運(yùn)行，在這一過程中會(huì)進(jìn)行特殊的保護(hù)設(shè)置、專門的保護(hù)元件，常見的有空氣開關(guān)，空氣開關(guān)和熔斷器都能達(dá)到良好的保護(hù)效果，有效隔絕電路故障對(duì)整體系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的影響。分析負(fù)載電路故障的失效情況來看，首先應(yīng)對(duì)原件進(jìn)行保護(hù)，在設(shè)置時(shí)應(yīng)選擇級(jí)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(jí)數(shù)，應(yīng)將其控制在合理的范圍內(nèi)，如果關(guān)的級(jí)數(shù)過多也會(huì)給軟件的運(yùn)行造成一定的影響。從當(dāng)前相關(guān)地區(qū)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，如果是在支流體系的運(yùn)行背景下，應(yīng)將具體的短路電流控制在500A內(nèi)，且具體的配合和操作應(yīng)在專業(yè)的平臺(tái)和系統(tǒng)中完成，將其顯示在分屏控制器上。另外，對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)時(shí)，還應(yīng)根據(jù)具體的實(shí)際情況設(shè)置不同的保護(hù)內(nèi)容。