智能化永磁開關現(xiàn)狀及發(fā)展情況分析
斷路器是電力系統(tǒng)中擔負控制和保護雙重任務的重要開關設備之一，而操動機構是斷路器的重要組成部分，其性能的好壞將直接影響到斷路器工作性能與質量的優(yōu)劣。
相關統(tǒng)計資料，操動機構故障占斷路器故障的70%左右。由此可見，操動機構是電力系統(tǒng)的最大“安全隱患”，其性能的好壞將影響到整個電力系統(tǒng)能否可靠穩(wěn)定運行。而操動機構歷經(jīng)了電磁機構—彈簧機構—永磁機構這一演變過程，永磁斷路器的出現(xiàn)，對于整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有十分重要的意義。
現(xiàn)狀：中資外資兩大陣營競爭
目前，中國永磁開關產業(yè)尚處于發(fā)展初級階段，有資料顯示，2010年產量僅3.5萬臺。隨著永磁開關產品性能的逐漸提高和推廣力度的加大，永磁開關將在鋼鐵、化工、煤炭等大型工業(yè)企業(yè)中擴大應用。
現(xiàn)階段，中國生產永磁開關規(guī)模化企業(yè)主要分為外資和內資兩大類。外資代表性企業(yè)有特瑞德、ABB、施耐德和伊頓。內資企業(yè)有森源、永大、華源、四方華能等企業(yè)，產品電壓等級覆蓋12～40.5千伏的永磁開關。
問題：安全可靠抗干擾是持續(xù)熱點
首先是電容器安全問題。因電子元器件的抗老化能力較差，其連續(xù)使用時間短，尤其是大容量電解電容器的使用，有可能造成新的故障源。另外，電容器電量如何進行檢測以及使用壽命都是應用維護的熱點問題。
其次是機構穩(wěn)定性。機構設計要留有一定的裕度，保持力能否滿足;雙穩(wěn)態(tài)機構存在中間卡滯的問題，分體式機構存在因任一相操動力不夠而造成分合不到位的情況。
另外，控制回路可靠性的問題也很重要。永磁控制器采用大功率電力電子器件IGBT開關管，具有體積小、功能強大、延遲時間短、壽命長等特點。但是，由于電力電子器件耐受電壓電流沖擊的能力較低，如果保護電路不完善，這些器件是非常容易損壞的。
最后是抗干擾性問題。永磁機構控制器有的安裝于斷路器本體內部，在開斷故障電流時控制器所受到的電磁干擾是非常惡劣的，因此作為斷路器的控制設備必須具有很高的抗干擾性，才能保證斷路器的正常動作，否則就會出現(xiàn)斷路器誤動或拒動的問題。
趨勢：同步關合與狀態(tài)監(jiān)測是未來方向
未來，同步關合技術與狀態(tài)監(jiān)測技術將是未來的發(fā)展方向，同時，新型傳感器與數(shù)字化技術將為永磁斷路器的應用增加科技手段。
所謂同步關合技術是指斷路器動、靜觸頭在控制系統(tǒng)的控制下，在系統(tǒng)電壓波形的指定相角處關合，使得空載變壓器、電容器和空載線路等電力設備在對自身和系統(tǒng)沖擊最小的情況下投入電力系統(tǒng)的一種智能控制技術。
永磁操動機構的開關借助于光電傳感器的光、電信號的轉換和數(shù)字電路的接口，控制精度在微秒數(shù)量級，可準確執(zhí)行光電指令信號，使得在彈簧機構中很難實現(xiàn)的閉環(huán)控制成為可能。所以，同步開關的研究仍是未來的一個發(fā)展趨勢。
對開關電器而言，狀態(tài)檢修的基礎是利用現(xiàn)代傳感器技術和計算機技術對運行中的開關進行實時狀態(tài)監(jiān)測，并對其健康水平進行評估或診斷。因此，研究可靠的檢測裝置和檢測方法，包括監(jiān)測絕緣以及電氣參數(shù)的劣化與故障，機械參數(shù)與物理參數(shù)的診斷等，是開關智能化的重要組成部分。
同時，光電式電流傳感器和電壓傳感器在高壓領域中替代了傳統(tǒng)的電磁式電流互感器和電壓互感器，解決了智能化高壓電器設備中傳感技術的難題。目前，已經(jīng)大量應用的信號數(shù)字化傳輸技術大大緩解了信號傳播中干擾的影響程度等。
