电磁干扰对高压开关设备可靠性的影响

周华　李伟奇　闫站正

摘 要：高压开关设备是电网中比较重要的一组设备，在日常工作中要尽可能避免出现错误，其他电源或设备的电磁干扰现象导致高压开关设备工作出现错误的很重要的一点原因，我们在对高压设备进行了解之上，分析电磁干扰对高压开关设备所造成的实际影响，我们可以根据电磁干扰分析所得出的原理进行针对消除电磁干扰方案设计，进行技术升级或者进行设备改造。尽可能避免电磁干扰对高压开关设备产生的干扰和影响。

关键词：电磁干扰现象 高压开关设备 电磁干扰造成的影响

中图分类号：TM564 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（c）-0036-02

本研究主要探究电磁干扰对高压设备的可靠性的影响，因此我们首先应当了解，什么是高压开关设备，对于高压开关设备的主要组成进行大致的介绍，除此之外，本研究会重点介绍电磁感应的原理，电磁干扰产生的原因等一系列有关于电磁干扰的知识，只有充分了解电磁感应现象，才有可能对电磁感应对于高压开关设备的影响有一个充分的认识。

1 高压开关设备简介

1.1 高压断路器及熔断器简介

高压开关设备并不是简单的一个开关，其主要功能是用于断开和连接电器与导线，除此之外，肩负测量和控制部件都是高压开关设备的一部分，同时集调节功能，支撑功能，附件和外壳于一身的多种装置和设备的总称。是控制电网开闭，监控异常，排解故障的重要设备。

高压断路器是在设备运行时，对于是否流通电流进行控制一类装置，简单来说，就是通过切断电路形成断路和连接电路形成通路对电流进行控制。其主要功能是能夠进行电路自保，当电路由于故障短路或者负荷过高时，高压断路器能够及时的切断电路，避免由于电流过大，造成设备的损害以及引起一些危险的事故等。

高压熔断器的功能于高压断路器类似，但是区别在于高压熔断器日常用户也在应用，在空气开关尚未普及之间，各家各户的进户线路中所必不可少的一个部分就是保险丝，虽然保险丝熔断常常会给家庭生活带来很大的不方便，但是这是保障家庭用电安全所必不可少的一点。同样，这个重要的部件其实就是家庭用的高压熔断器，熔断器的普及主要在于起结构比较简单，高压断路器的结构有灭弧室、绝缘支体、操作机构、传动装置以及外壳，而熔断器的结构则简单很多，只有熔体（也就是保险丝），连接熔体和导线的触头，还有外壳保护3个结构组成。熔断器有不同的类型，分别应用于室内和室外两种工作环境。高压断路器和熔断器的根本作用都是为了保护电路和相关电器不受到短路电流的毁坏，控制电流不超过安全值。

1.2 高压开关简介

高压开关分为两种，不同的开关有不同的使用用途和不同的结构。两种高压开关分别为高压隔离开关和高压负荷开关。首先介绍高压隔离开关，从名字可以判断出，这种开关的主要功能是起到隔离作用，将高压电源与其它电器进行明显的隔离，这是为了保证其他电气设备在进行检修时检修人员和电气设备的安全。这种开关十分有效，结构也十分简单，但是由于没有灭弧装置，所以其不能连通或切断负荷电流，但是可以连通比较小的电流。隔离开关有多种分类方式，可以根据开关的安放位置、绝缘效果、和是否接地进行分类，这些隔离开关各有优缺点，适用于不同的情况，没有绝对的好坏之分，需要注意的一点是，虽然大部分的隔离开关都是开启式，但是在特殊情况下，隔离开关也可以做成封闭式。

隔离开关能用于较小电流的切断，不能用于负荷电流的切断隔离，但是在实际使用过程中，大部分需要进行高压电源隔离的，都是符合电路，为了弥补这一缺陷，科学家推出了另一种高压开关：负荷高压开关。负荷高压开关的使用范围十分广泛，所有有负荷电流的电气设备在进行检修时都会用到高压负荷开关。高压负荷开关能够切断负荷电流，同时他具有一个隔断开关所没有的功能，就是当线路中负荷过大时，可以弹开脱扣器，自动断开电路，起到临时保护的作用，由于其具有灭弧装置，所以不能进行短路电流的切断，在使用中存在一定的缺陷，通常的做法是将负荷开关与熔断器串联，通过熔断器的特性弥补负荷开关短路无法断开的缺陷。

1.3 高压开关柜简介

高压开关柜适用于50Hz的交流电电力系统中，作用是对电能的分配和监控。高压开关柜相对于其他高压开关设备不同，包含开关装置、测量装置、保护装置以及监控装置于一体的电力设备矽统，由统一的金属外壳包裹，不能进行拆分单独使用。这种开关设备相对于其他的设备来说，结构简单，使用方便，成本比较低等特点，因此，在电力系统中被广泛应用。

2 电磁干扰原理分析及概要

2.1 电磁干扰感应的原理

电磁干扰是电磁场存在下对电气设备的干扰作用，本质来说是一种电磁现象，这种电磁现象可能会降低某些设备的性能，干扰到电气设备的正常工作，对于电路系统中，避免各个电气设备之间相互的电磁干扰已经成为非常重要的难题，除了自身的干扰之外，还有来自外界的诸如雷电，大风，还有无线电发出的信号等，都有可能对电气设备产生影响。这种影响对于某些设备来说没有太大的作用，但是对于高压开关设备来说，这是一种非常致命的影响，一旦由于电磁干扰而导致开关设备失灵，很有可能引起重大的事故，因此研究高压开关设备的电磁干扰有着重大的意义。

2.2 电磁干扰的分类

电磁干扰有多种分类方式，根据形成原因进行分类，可以分成自然原因导致的电磁干扰和工业技术的应用导致的电磁干扰。自然干扰不容易受控制，没有办法阻止起发生，但是我们可以想办法使其避免对设备产生影响。自然原因所产生的干扰源有雷电、静电以及大风等，这类电磁干扰源主要影响到户外的设备和系统。工业技术的电磁干扰源主要是在开启和关闭大电流设备时产生电磁干扰。根据干扰源频率的宽窄可以分为宽频干扰源和窄频干扰源，宽频干扰源主要有电机、断路器、电晕放电等，宽频干扰源具有传导和辐射干扰变量，对电子设备的影响较大。窄频干扰源主要是各种信号所导致的干扰，如各种无线电设备、雷达站等，这些设备在周围往往可以形成很强的电磁场，但是由于频率离散，对高压开关设备并没有太大的影响。这是两种主要的分类方式，除此之外，电磁干扰还可以根据耦合方式、干扰信号进行分类，在研究不同方面的电磁干扰和电磁干扰屏蔽时，会用到不同的分类方式。

3 电磁干扰对高压开关设备可靠性影响研究

3.1 可靠性评价标准

在测量高压开关可靠性的实验过程中，为了尽可能的准确描述，在选定评价指标时，必须遵守科学性的原则，可靠度是综合评价的指标，指的是高压开关设备在规定的条件和时间下，准确完成指令的次数，因此他是一个有关于时间的函数，根据种种变量进行计算得出。

3.2 实验结果分析

开关设备的使用状况和工作原理，实验主要针对高压开关柜和断路器在电磁干扰下所进行的统计分析，并完成了实验结果的故障记录。开关柜一共完成了25台设备的检测。根据结果判断，高压开关柜的显示器容易受到电快速瞬间冲脉群的影响，其接线板口在电压冲击下容易遭到毁损。断路器一共完成了10台设备的测量，其中一半是户外型，一半是智能型。实验结果显示，由于断路器记结构简单，二次结构很少，所以抗干扰能力比较强。

4 结语

高压开关设备作为电路系统中一个重要的部分，肩负着电路的开启断开，监控测量以及电路保护等重要的作用，电磁干扰对于一部分高压开关设备确实有很大的影响，在研究出电磁干扰究竟对高压开关设备产生怎样的影响之后。我们可以针对容易受到干扰的地方进行保护或升级装置，也要对高压开关设备整体的电磁干扰进行一定程度上的规避。防止设备不可靠造成的危险事故尤其是短路等重大事故的发生。

参考文献

[1] 贾涛，袁洲，张媛，等.电磁干扰对高压设备可靠性影响的探究[J].高压电路，2016，48（1）：58-62.

[2] 张丽.工业系统控制电磁干扰浅析[J].电路系统，2015（28）.