从备自投到无扰动快切柜：切换设备升级助力生产连续和安全

对于石化、电力、钢铁、煤矿等连续型生产企业来说，保证生产连续和安全是至关重要的。而供电系统作为生产的重要支持，其可靠性和稳定性对企业的运行至关重要。为了保证供电系统的稳定性，这些企业普遍采用双电源进线的方式，并通过切换设备实现快速自动切换，以应对突发的电力故障。
切换设备的升级过程可以追溯到备自投、快切装置，最终发展到了无扰动快切柜。下面将分别介绍各个时期的切换设备的特点和应用场景。
备自投是切换设备的最早形式，其主要由备用电源和自动投切装置组成。当主电源发生故障时，备用电源能够自动接管供电，确保生产的连续性。备自投设备简单实用，成本相对较低，广泛应用于一些对供电要求不高的场景。然而，备自投设备的切换时间较长，可能会影响到生产的连续性，且对电力质量的要求较低。
随着科技的发展和对供电可靠性的要求不断提高，快切装置应运而生。快切装置通过采用更先进的电力电子技术，依托于对电压、电流实时监控技术的成熟以及快速切换模型的完善，实现了更快速的切换时间，切换时间从秒级升级为毫秒级，提高了供电可靠性。快切装置的应用场景主要是一些对供电要求较高、敏感负荷较多、对切换时间有较高要求的工业场景。
单一的快切装置可以理解为切换控制器，它像一个大脑一样，实时监测配电系统状态、精准判断故障信息、控制执行机构、切换模型精准计算等，切换时间主要取决于断路器的分合闸时间，目前中压配电系统中绝大部分配置的都是弹操机构的真空断路器，即使是高端进口品牌，分合闸时间也要大几十毫秒，所以整体切换时间需要100ms左右，从大量的工业现场实际切换情况看，这一切换速度可以满足大部分供电系统，尤其是工频设备为主的现场，但是如果生产现场的重要敏感负荷以变频、伺服为主，电压暂降时还是会出现停机的现象。
为了解决上述难题，需要一方面提高切换速度，同时另一方面还要完善切换模型的安全可靠性，针对这样的需求，诞生了一二次融合的无扰动快切柜。
决定切换速度的几个因素包括：断路器分合闸时间、启动判断时间、控制回路延时。无扰动快切柜相比于单一控制器方案，在以上几个决定因素上都做了技术升级：1）执行机构升级为永磁相控高速断路器，切换时间只有弹操机构短路器的五分之一至八分之一，同时具有三相独立高速磁操机构，每相动作响应精准，真空灭弧触头运动平稳，无拒合、拒分及误合、误分现象，三相分合时刻精准,对输电线路、变压器、电容器、电抗器具有抑制过电压和合闸涌流特效。2）启动判断在软件上做了升级，融合曲线拟合技术，从精准判断故障到发出命令仅为2.5ms。3）从传统的电控回路升级为光电融控，延时由原来的几毫秒缩短为100微妙，几乎可以忽略不计。通过以上的升级，无扰动快切柜在切换速度和切换可靠性方面都得到了大幅提升，南京国高电气自动化有限公司推出的FSC系列最新一代的无扰动快切柜已可以实现标准的周波切换，保证工业现场高敏感负荷的连续供电。
随着科技的不断进步，切换设备的升级也在不断进行。未来，随着新能源技术的发展和智能化水平的提升，切换设备将更加快速化和安全化，能够更好地满足连续型生产企业对供电系统的要求。
总之，从备自投到无扰动快切柜，切换设备经历了不断的升级和改进，以满足连续型生产企业对供电系统的要求。无论是备自投、快切装置还是无扰动快切柜，它们都在不同程度上提高了供电可靠性和切换速度，为企业的生产连续和安全保驾护航。

审核编辑 黄宇