一、概述
电力系统高压开关柜是供配电环节中的重要设备，其对输配电和电能转换过程起控制、通断、保护的重要设备，高压柜内行程开关主要用于断路器小车的工作状态，实现电路的接通和断开，从而能正常对断路器执行通断。传统行程开关又称限位开关，它是利用机械与机械之间的运动碰撞让触头动作使其接通或者断开，从而达到控制电路的目的。但在日常维护中发现传统行程开关有其使用的局限性，我们研究可以用一种光电效应的光电开关来替代传统行程开关。光电开关就是光电接近开关，它的工作原理就是通过发射光束并接受物体反射回来的光束，由同步回路接通电路，来检测物体的是否存在。
二、传统行程开关
传统行程开关是依靠机械接触来检测物体的位置或行程，某台35kV高压开关出线柜柜体内部使用的是两组型号为JW2-11Z/3 的组合行程开关(常开型)，其具体参数如下：
额定电流：3A
AC：380V
DC：220V
由图可知，该行程开关元件有一对动合触头，一对动断触头以及一个公共跳跃式接触桥。当手车进入柜体时，一侧的限位板接触到行程开关的触头（触头在弹簧作用下，使动合、动断触头换接），开关由“常开”换接为“常闭”，开关接通。高压开关柜试验位置灯亮，当手车由试验位置摇至工作位置，另一组行程开关被接通，工作位置灯亮。
同样由于传统行程开关是依靠机械接触来检测物体的位置或行程，其机械部件可能会磨损或故障，导致寿命较短，受机械部件的限制，精度相对较低，并且对灰尘、湿度等环境因素敏感，所以在维护高压开关柜时行程开关也是日常维护项目的重要一项内容。
三、光电开关
综上所述，传统行程开关安装在高压柜内有一定的局限性，给日常维护带来一定的困扰，所以，我们考虑用一种新型行程开关来替代现有的传统行程开关，经过研究，我们发现一种基于光电效应的行程开关完全可以替代现有的行程开关。
光电行程开关分为直接反射型、反射板反射型以及对射型。
1、直接反射型：把发射器与接收器构为一体，发射器发射的光直接照射到被检测物体上，根据反射光的变化情况来进行检测。
2、对射型：由一个发射器和一个接收器组成一个闭合光路，被测物体置于中间，通过对光路的光被遮断或衰减来进行检测的一种检测形式。这种检测形式作用距离较长。
3、反射板反射型：配置反角矩阵反射镜，发射器的光被反射镜反射后反馈回接收器，作用距离比对射式短，比直接反射式长，只需单线配电即可。
根据某台实际状况，笔者认为把直接反射型光电开关用于35kV高压开关柜效果会更好。
下面是直接反射型光电开关的介绍：
本图选的是三线制光电开关，
参数如下：
检测距离：10cm-80cm
工作电压：DC 10-30V
检测物体：不透明体
控制输出：NPN\PNP 三线常开、常闭
使用温度：-20~60℃不结冰
使用湿度：30~85%RH
指示灯：分别代表动作指示和电源指示。
调节旋钮：作用分别是灵敏度的调节（光的感应距离的调节）以及选择开关（选择常开、常闭类型，L-有光，线路通；D-无光，线路通）。
透镜：主要起到聚焦光线、提高响应速度和灵敏度的作用。
如上图所示，光电开关三线制表示有三根线，分别是棕线、黑线、蓝线。黑线代表信号线，棕线代表电源正极，蓝线代表电源负极。PNP型输出高电平，NPN型输出低电平。
选用的新型光电行程开关具有以下优势：
行程开关需要很多限位挡板，如果高压开关柜使用时间较长，柜体由于外力等原因发生形变，行程开关将会发生误动作，而光电开关不会因为小范围的柜体形变误动作。
光电开关对比行程开关更易于维护，装拆方便，稳定性好。即使在磁场中也能使用。
结合我台所处地理位置夏季潮湿、炎热，行程开关更易腐蚀、氧化，而光电开关适应性强，防尘、防雾、防潮更适合作为限位开关使用。
通过上述分析，根据以上对传统行程开关和新型光电效应的光电行程开关的介绍，笔者认为新型光电开关完全可以代替行程开关，更适用于高压开关柜的手车限位。
四、光电行程开关的维护
若对原传统行程开关进行替代，结合光电开关的自身特点，相应的维护方法也应及时给与升级，在这里我们也对此进行了总结，希望能给与运维人员一定的参考。
1、检查光电行程开关光源面板是否清洁，使用柔软湿布擦拭保持干净。
2、调整光源和接收器之间的距离，确保在规定的触发范围内。
3、检查接收器灵敏度设置是否合适，根据实际情况进行调整。
4、选择合适的滤光器降低干扰或加装屏蔽罩防止干扰信号。
五、结束语
高压开关柜内的行程开关的运行直接影响电力设备的安全稳定运行，特别是在设备定检过程中，断路器小车的运行状态是否能正常反馈到位，在日常按照规程加强维护的同时，随着设备的老化，我们也要时常对关键设备进行技改创新，通过先进的技术手段来确保设备的稳定运行，当然我们在选用光电开关时也一定要从设备的可靠性、精度、环境的适应性等方面来综合考量，并根据实际情况进行选择。
参考文献：
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