摘要：开关电器在电力系统中占据着重要的地位，是提升电力传输稳定性的必要保证。然而随着科技水平的提升，智能化技术得到广泛运用，如何提升开关电器的智能化水平才能适应快节奏的发展是业内正在不断研究的方面。本文简要阐述如何利用智能感知、智能判断与执行以及状态监测与评估等方面实现开关电器智能化水平的提升，以供参考。
关键词：电力系统；开关电器；智能技术
引言：由于智能化水平的提升，开关电器也正在朝着智能化的方向发展，从而更好的帮助电力企业在变化莫测的经济浪潮中稳步前进。因此，如何将智能感知、智能判断与执行、状态检测与评估等技术运用到开关电器中是必须要重视的方面，本文主要针对上述技术在开关电器中运用的相关内容进行阐述，便于更好的促进开关电器智能化的发展。
一、开关电器的智能感知功能
开关电器的智能水平与其在感知、判断、监测等方面的能力有着直接的关系，其中智能感知作为这些智能技术的重要基础，是不可缺少的部分，也有着不可替代的作用，毕竟所有的智能处理都需要以智能感知作为前提。开关电器的智能感知需要通过传感技术来完成，或者与相应的传感装置相结合。开关电器的智能感知不仅能够对电流、电压等形成充分地感知，也包括电流中所包含的各类状态信息，例如电流与电压的相位差、电压幅值等，或者电路中存在的特殊情况和故障问题都能够予以知晓，比如线路短路、切除空载长线时产生的过量电压等。其中线路短路中的电流也可以利用智能感知功能对出现短路处的电流是否会引起起火等情况进行判断，便于执行模块能够找到故障目标，从而完成相应的操作。具体的判断方式为智能感知模块对开关电器执行开、断操作时产生的介质恢复电压与暂态恢复电压的特征曲线进行分析，如果介质恢复电压与弧隙暂态恢复电压能够配合，形成的电弧不会燃烧，也不会产生起火事故，否则即便灭弧后依旧会存在重燃的风险[1]。
二、开关电器的智能判断与执行
开关电器的智能判断与执行是以智能感知作为基础，也就是如果智能感知模块没有进行工作，就无法感知到暂态恢复电压，开关电器的触头就无法得到判断和指令，也无法对触头进行智能控制，相应的工业也不能予以实现。在高电压的开关电器智能判断与执行时，需要斥力机构中的不同元器件进行工作来完成，也就是通电后斥力盘因涡流斥力而快速工作，开关电器的相应操作也顺利进行。此时若想要达到智能控制，就需要对斥力操纵机构内的通电线圈予以控制，才能够让开关电器完成相应的操作，由于通电线圈得到智能控制，开关电器的判断与执行也能够达到智能的效果。低压开关电器的操作除需要斥力机构外，还需要与永磁机构相结合才能保证功能的完整性，即线圈与铁芯组成螺线管后，能够让永久磁铁与螺丝管相互作用并接通反向电流，此时两者在磁性方面变得相同，从而产生电磁斥力，再将电磁斥力作为基础进行智能调控，可以实现对触头工作状态的控制，也能减少触头的损耗程度。
三、开关电器的状态监测与评估
（一）状态监测
1.智能监测
智能监测是对开关电器的各类状态信息进行获取，从而更好地对已经得到信息进行详细了解。智能监测可以获取到的信息内容包含许多方面，例如断路器的位置、触头行程、脱扣回路、局部放电位置等。开关电器的智能监测功能对应相应的检测模块，该模块由交流电信号泄露提取、电容或电压转换模块等组成。
智能监测在特定情况下也能够具备诊断功能，也就是对开关电器的整体状态进行诊断，便于确定其运行状态，确保各项功能都能够得到基本的保证，实现的方法可以利用阈值模型作为诊断依据，从而更好的对出现的故障情况进行分析，达到对开关电器的智能诊断目的。也可以在出现其他问题时同样具备诊断功能，比如监测的线缆出现温度变化时，将当前温度与阈值进行比较，若比较结果低于阈值，开关电器的状态则处于正常，否则需要进行必要措施。
2.断路器故障监测与诊断
断路器故障多为机械性能故障，因为电路可以长时间保持正常的状态，断路器的开关也不需要频繁的进行调整，只需要保持特定的操作即可，因此，极易在机械性能方面出现问题。断路器故障监测与诊断的内容包括机械振动信号、线圈电流波形、开关机械特性、控制回路状态以及操作机构储能等。其中机械振动信号是对机械振动时产生的各类波形进行监测，这些波形看上去并没有较多的异常，如果将这些波形单独分离，能够清晰的了解到每个波形都拥有对应的事件，而且也具备相应的产生时间、强度等方面的内容。根据得到事件的相应信息，可以诊断出不同程度的振动情况，从而更好的确定产生振动的位置，便于采取有针对性的措施。线圈电流波形是对合、分闸的线圈进行检测，也就是进行合、分闸过程中，线圈产生的电流情况，因为线圈中的电流情况能够反映出许多的问题，比如脱扣器故障、铁芯出现卡顿等。开关机械特性是监测开关电器在进行弹跳、过冲等情况下的振动波形。控制回路状态是对存在的拒分、拒合以及接触问题进行监视和诊断。操作机构储能情况是将低压电器元件、灭弧系统及其他部分的工作状态与正常状态下进行对比，或者检测在相同的时间、震动频率等情况下是否能够达到正常的标准。
3.局部放电监测与诊断
开关电器经过长时间工作状态后，所具有的绝缘性能会呈现减弱的趋势，从而产生局部放电的情况。产生局部放电的原因较多，例如导电体微粒跳动、高压电晕、电极表面存在异物等，针对这些局部放电情况的监测和诊断可以将监视和诊断模块与网络借口进行连接，将采集到的信息传递到计算机端，利用已经设计好的诊断模型对监测信息进行诊断，也就是跟各类诊断模型进行对比，若当中存在不同的数据，就会提示相应的警告以及对比内容，便于更好的了解局部放电的情况，决定是否要针对该问题采取必要的措施。诊断模型可以根据局部放电的情况进行设置，或者建立产品正常状态下的诊断模型，便于进行对比，若产品本身存在缺陷，也能够尽早被发现。也可以利用光谱分析以及声波检测的方式进行检测和诊断[2]。
（二）寿命评估
寿命评估是开关电器智能化水平的重要体现，由于长时间的运作，开关电器产生的损耗也会不断增加，即元器件实际的状态是能否继续工作的重要保证，然而寿命的评估需要具备综合性很强的内容才能够达到正确评估的效果，人力的水平比较有限，因此可以通过设置寿命评估模型以及综合诊断的方法来实现，也就是将许多状态信息作为模型中的必要内容，当开关电器达到模型中设定的预期值时，就会产生预警，或者将当前的放电情况、触头行程等内容设定相应的标准值，能够对当前的寿命进行实时的评估，具有较好的代表性。综合诊断也可以同样采用模型的方式，只是当中所包含的内容不再是只针对开关电器的某些特征状态进行计算，更多的是将不同状态下的测量结果、经济性、实用性、等诸多方面进行综合考量，形成比较复杂的算法与模型，对开关电器的运行状况展开全面的诊断，根据最终诊断的结果来评价其使用寿命以及相应的处置措施。
结论：综上所述，开关电器不仅是电力系统的重要保障，也是电力传输有效的助力，只有具备良好的感知、判断、执行、评估等能力才能够让开关电器真正达到智能化的水平，也能够更好的解决不同行业在需求方面的差异问题，推动电力行业继续向前迈进。
参考文献：
[1]徐晓玲,胡康荣,刘珺.智能交流电力电子开关的研究[J].华东交通大学学报,2020,37(01):101-105.
[2]何应晖.智能配电网中智能中压开关柜关键技术设计研究[J].通信电源技术,2019,36(06):82-83+85.