在众多开关厂(包括合资厂)的产品样本中,几乎千篇一律都有这样的宣传,夸自己产品“结构简单、操作方便”。这无疑告诉消费者,即使你不是专业人员也能操作他的设备,这种宣传不仅有害也不是事实。今天的中压开关柜较之早些年的产品结构要复杂得多,它要求有独立的隔室以防事故扩大,它要求柜体能经受内部燃弧试验,它要求能关合短路电流的接地开关;它还要求有温控、湿控系统等,哪里谈得上“结构简单”。再说“结构简单”也未必总是值得提倡的,比如银行保险柜能结构简单、操作方便吗?战略导弹发射程序是相当复杂的,简单了,就会出大乱子,这是因为它们主要问题是“安全”,如何操作并不重要我们的开关柜一年也操作不了几次,为什么还要追求“操作方便”呢?我们的操作人员难道不应该具备认真负责、精通业务、规范操作的基本素质吗?在这种错误思想指导下,消费者在选型时就会被误导。就以开关柜为例,它应具备哪些性能才能满足消费者的真正需要呢?只有安全、可靠是它永恒的主题,安全是确保操作人员的人身安全,可靠是设备运行的稳定性(机械和电气的)。为了确保操作人员的人身安全,开关柜已具备了许多联锁机构,但实践证明目前的五防联锁还欠不足,还应该添加一防—关门操作。即断路器从试验位置推入工作位置及反相操作,柜门是强制闭锁的,手动合闸也应该如此。这一防的必需是因为操作人员在大门敞开时操作曾多次引发人身伤亡事例。再则五防联锁应纯机械联锁,不允许有电气中间环节,这种混合型联锁制造简单但可靠性差。其次五防联锁应为“预防型”,而避免“被动型”。前者是当开关在合闸位置,推进机构的摇把孔或接地开关操作孔是闭合的,从而无法操作。“被动型”则是用挡块使摇把旋转受阻,它的弊病在于用力过度就会发生误操作。目前国内这两种类型联锁的柜型都有,遗憾的是用户在选柜型时还是“结构简单,操作方便”的主导思想占了上风,置自身安全而不顾,这种倾向实在值得用户的管理层关注。
设备的可靠性有很多方面,其中以断路器问题最多,本文只谈使用最普遍的真空断路器。目前真空开关无论是国内还是国外的都不同程度的存在安全隐患,其问题主要来源于设计缺陷,简单的说就是“三顾三不顾”,即:只顾始不顾终;只顾首不顾后;只顾大不顾小。这一通病“症状”为只注意分闸运动的起始阶段而不管终结阶段;只顾开断首开相,而不顾后开相;只顾开断大电流,而不顾开断小电流。这一设计上的疏漏使得目前市场上的真空开关都不同程度的存在开大电流的不稳定性(试验站应清楚这一点)及开断小电流的不安全性(还离不开过电压保护装置)。
既然是开断三相交流电,开断时必然会有首开相和后开相,而两者要求真空开关的分闸运动状况是不同的。我们在设计时必须营造不同的环境来满足它们各自需要。为了首开相能顺利开断(最短的燃弧时间),就必须提高初分速度(平均速度不够准确);为了后开相成功开断(不滑相更不能失败),就应将开关分闸到底的震动区远离灭弧区。这样做不仅有利于开断大电流,也有利于消除或减轻开断小电流导致的不安全性。这些道理应该成为用户选型时的重要依据,而体积有多大,重量有多轻,开关什么模样都应由上述性能来决定。
跟风是我国电器市场的一大特点,现又在刮一股“固封”风,将真空灭弧室用环氧固封起来,问题是开关在绝大多数时间内是处于工作状态,真空灭弧室动、静两端等电位,有固封必要吗?前文谈到我们尚未完全解决开大电流稳定性难题,固封岂不成了定时炸弹(试验时发生过此类情况),还有防爆优点吗?
还有一股风没有全面刮起来,那就是永磁双稳态真空开关,它的要害在于牺牲开关的电气性能来搞没有多大必要的高寿命,它分闸使用电磁力,降低了初分速度,牺牲了开大电流首开相成功的可靠性,为了减少部件,取消了真空开关重要装置——分闸缓冲器,使后开相灭弧环境恶化。据反映,目前市场上投入的永磁开关机械操作事故频频,合闸不到位,合闸不保持,其故障率远远大于其他机构。
真空断路器本质上是电器产品,一切机械特性必须服从电气性能的需要,因此搞真空开关设计的人有必要懂得一些电弧常识。搞清楚从开断到分闸运动终结期间电弧微观世界运动过程,切忌按照灭弧室厂家罗列的参数搞机构设计。这里顺便提一下,为了固定柜体结构的布置,将真空开关结构搞得面目全非,同样也是不可取的。
其实,用户也很矛盾,一方面对国产开关不放心,要国外或合资的,一旦要国产的开关,则只考虑其价格,造成行业恶性竞争,相互压价,偷工减料,伪劣设计和伪劣产品充斥市场,本人深深感到要促进行业技术进步,提高用户业务水平(技术和心理的)是当务之急。
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