深度融合绝缘极柱技术

文/吴兴燕 陆汉兵

实现柱上开关一二次设备深度融合，满足分段线损管理、就地型馈线自动化、单相接地故障检测、装置级互换、工厂化维修、即插即用及自动化检测的要求，解决成套设备绝缘配合、电磁兼容、寿命匹配等问题。统一了配电自动化终端外观结构，接口，统一配电自动化终端功能及关键功能实现方式；统一配电自动化终端技术要求，实现配电自动化终端的互换和互操作；统一配电自动化终端的应用设计；统一运维方式。以公共单元为柱上开关的数据汇聚中心和边缘计算核心节点，以间隔单元为柱上开关的边缘计算分布节点，共同实现柱上开关及配套设备的电气监测、状态监测、供电质量监视、区域自治各类开放功能。形成了以DTU 分布式安装为核心的柱上开关一二次融合整体解决方案。实现柱上开关智能感知、故障定位与研判、设备状态、监测与评估，双向信息流即插即用等功能。

1 实现目标

充分分析了配电自动化规划设计技术指导原则，配电自动化技术导则以及配电自动化终端功能规范、技术规范的相关规定和要求，并根据供电可靠性需求、网架结构、一次设备条件等情况，按照经济、高效的原则差异化设计，包括站所终端的电气原理、各组成单元结构设计、接口设计、总线设计、电源配套设计等内容的标准化设计描述、研发目标。

（1）一体化设计。通过接口与智能化设备相连接，实现有线、无线、载波等多种通信方式融合；

（2）信息路由。实现多路路由汇聚和网络数据统计分析；

（3）自适应技术。实现设备适应智能化、网络管理功能多样化、设备管理类别化等功能。

2 技术研究

2.1 绝缘极柱

深度融合绝缘极柱适用于额定电压12kV、交流50Hz 的配电柱上开关。本极柱使用真空灭弧，固体绝缘，采用先进的固体绝缘工艺，将真空灭弧室、电流传感器，电压传感器，软连接以及出线导电杆等主回路器件一次浇注固封于绝缘极柱内部，使得装配极为方便。

深度融合绝缘极柱，将无源电流传感器和无源电压传感器嵌入于极柱内部，实现三相电压、电流信号采集。

2.2 电压传感器

无源电压传感器，由高压单元和补偿单元组成。高压单元采用电容分压电路，高、低压臂经环氧树脂固化成型为一体，这样，可以保证所有的器件处于同一种绝缘介质当中、处于同一温度环境之下。三个高压单元的低压侧出线，经屏蔽电缆汇集到一个金属外壳的补偿合成单元中，补偿单元的输出，即为：Ua、Ub、Uc、U0。这里必须强调的是，补偿单元同样是由无源器件组成。

2.3 电流传感器

电流传感器，同样是由一次单元和补偿合成单元组成。一次单元为低功耗电磁式线圈，由环氧树脂经APG 工艺成型为一体。三个一次单元的输出，经屏蔽电缆汇集到一个金属外壳的补偿合成单元当中，补偿合成单元的输出，即为：Ia、Ib、Ic、I0。这里必须强调的是，补偿单元同样是由无源器件组成。

2.4 原理结构图

如图1、图2所示。

图1

图2

2.5 二次总线图

如图3所示。

图3

3 应用与结论

以上所述，仅为本文的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本文浅析的技术范围内，根据本文技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，更能适合的实施，均能为配网一二融合电源设计作出贡献。本实施方案为配网一二次深度融合带来革命性的提升，树立配网一二次深度融合新标杆。引领配网一二次深度融合新技术。