吳霞明

摘 要：隨著我國(guó)科技水平的不斷提升，低壓配電柜技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)也在不斷完善，而技術(shù)的更新?lián)Q代為低壓配電柜向智能化的方向發(fā)展提供了平臺(tái)。因此，對(duì)低壓配電柜的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行了詳細(xì)描述，并對(duì)其未來的發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：低壓配電柜；供電質(zhì)量；CAD；電流

中圖分類號(hào)：TM642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.036

低壓配電柜的主要功能為分配和控制電能，我國(guó)低壓配電柜經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展已逐漸形成較為完善的體系，其特點(diǎn)逐漸從容量小、性能差、功能少、體積大變?yōu)榱诵阅軓?qiáng)大、體積小和智能化。但低壓配電柜在某些方面仍存在一些問題，導(dǎo)致電網(wǎng)的供電質(zhì)量受到了影響。只有創(chuàng)新技術(shù)，才能提高供電質(zhì)量，因此，本文簡(jiǎn)述了低壓配電柜技術(shù)的完善方法，以確保供電質(zhì)量。

1 低壓配電柜的發(fā)展過程

低壓電器在其50年的發(fā)展歷程中主要經(jīng)歷了5個(gè)階段：第一代產(chǎn)品誕生于20世紀(jì)六七十年代，第二代產(chǎn)品誕生于20世紀(jì)80年代，第三代產(chǎn)品誕生于20世紀(jì)90年代，第四代產(chǎn)品誕生于21世紀(jì)初期，直至發(fā)展到當(dāng)今的第五代低壓配電柜。

1.1 設(shè)計(jì)方面

各大企業(yè)采用CAD制圖軟件完美結(jié)合了設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)、計(jì)算、分析和加工等過程，在加快了產(chǎn)品設(shè)計(jì)速度和提高了產(chǎn)品可靠性的同時(shí)，降低了技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1.2 設(shè)備方面

抗設(shè)備故障能力一直是各個(gè)大企業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化的抽屜單元可降低故障發(fā)生的概率。比如，如果配電設(shè)備發(fā)生故障，則可在短時(shí)間內(nèi)切斷電流，并在更換故障抽屜后便可恢復(fù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

1.3 工藝方面

采用了母線系統(tǒng)的新技術(shù)和異型材料，這樣既可實(shí)現(xiàn)母線的無孔連接，又可實(shí)現(xiàn)母線在任意位置的連接。無螺母的連接方式加工方便，不僅可加快裝配速度，還能提升安裝和檢修的效率。

2 低壓配電柜技術(shù)的提升

傳統(tǒng)低壓配電柜的制造過程涉及焊接、冷沖壓、模具加工和塑料成型等工藝。配電柜制造技術(shù)的創(chuàng)新與這些專業(yè)技術(shù)的提升有著密切的關(guān)系，因此，生產(chǎn)商在不斷加大對(duì)工藝技術(shù)的研發(fā)力度。

2.1 設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化

低壓配電柜的模塊設(shè)計(jì)是指多樣化的安裝方式、模數(shù)化的安裝尺寸、積木化的安裝結(jié)構(gòu)、模塊化的系統(tǒng)功能，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)為高標(biāo)準(zhǔn)化、流程化、方便快捷、形式多元化。因此，該設(shè)計(jì)可在滿足不同使用環(huán)境、防護(hù)等級(jí)需求的同時(shí)，極大地提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。目前，供電企業(yè)全面開展了電網(wǎng)需求管理和線損管理，并對(duì)供電質(zhì)量、供電的可靠性和安全性提出了更全面的要求。電網(wǎng)配電變壓器的安裝位置和分布特點(diǎn)導(dǎo)致變壓器無法為配電管理和決策分析提供有效的數(shù)據(jù)。而GPRS無線電網(wǎng)配電變壓器能很好地滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，其監(jiān)測(cè)范圍較廣，可利用移動(dòng)公司的GPRE或GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。

2.2 可靠性

可靠性是技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵所在。為了提高低壓配電柜的可靠性，相關(guān)部門需要對(duì)企業(yè)提出更高的要求，從而使企業(yè)在使用低壓配電柜的過程中積極開展質(zhì)量控制和維護(hù)工作。

2.3 高分段和大容量

現(xiàn)階段，低壓配電柜的分段能力已經(jīng)達(dá)到了100 kA以上。隨著大規(guī)模工程項(xiàng)目和樓宇的增多，人們提高了對(duì)低壓配電柜容量的要求，變壓器單機(jī)容量已達(dá)到2 000 kVA以上。

3 技術(shù)創(chuàng)新

工業(yè)的快速發(fā)展為低壓柜提供了良好的平臺(tái)，從各個(gè)元件到成套設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、智能化和通訊化。比如，低壓配電柜終端可單獨(dú)使用，也可配套使用，并能全面、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)收集三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率等各種配變數(shù)據(jù)。此外，低壓配電柜終端還具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種儀表、無功補(bǔ)償?shù)裙δ堋?/p>

3.1 有效控制智能化配電系統(tǒng)

低壓配電柜利用通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了具有遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙訊功能的智能系統(tǒng)，提高了配電質(zhì)量，降低了能耗，且智能、快捷的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化配電系統(tǒng)的智能控制。采用傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)新方式后，結(jié)合了智能化元件與微電子、計(jì)算機(jī)控制、電力電子等技術(shù)，最大限度地提高了設(shè)備的可靠性。

3.2 使用新型環(huán)保材料

各大低壓配電柜生產(chǎn)商為了緊跟國(guó)家“節(jié)能減排”“低碳環(huán)?！钡日撸捎昧舜罅康吞辑h(huán)保的新型材料。由于氟利昂在燃燒時(shí)會(huì)破壞大氣中的臭氧層，鹵素在燃燒過程會(huì)產(chǎn)生毒氣，進(jìn)而影響人體健康，因此，生產(chǎn)商在生產(chǎn)配電柜時(shí)，采用了不含氟利昂和鹵素的塑膠材料。

3.3 在元器件中使用新技術(shù)

熱繼電器、斷路器、交流接觸器等各種元器件都實(shí)現(xiàn)了尺寸最小化。受到額定工作電壓、絕緣電壓、電器分段時(shí)飛弧距離的影響，在降低低壓配電柜的能耗時(shí)應(yīng)采用直流控制，并實(shí)現(xiàn)配電柜各種功能的標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化和模塊化。

3.4 低壓配電柜的標(biāo)準(zhǔn)化

低壓配電柜結(jié)構(gòu)化的發(fā)展和模式化發(fā)展與其專業(yè)發(fā)展步伐一致，工作人員在10 min內(nèi)便可完成配電柜的裝配，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、普通化的配電柜在20 min內(nèi)便可完成操作、控制、轉(zhuǎn)換機(jī)保護(hù)等工作。

4 發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展使低壓配電柜逐漸走上了智能化發(fā)展的道路。由于我國(guó)大規(guī)模工程項(xiàng)目的數(shù)量不斷增多，高層建筑對(duì)低壓配電柜的容量提出了更高的要求。低壓配電柜的創(chuàng)新與發(fā)展更傾向于模塊化和系統(tǒng)化。比如，在元件的開發(fā)上側(cè)重于小型化、性能強(qiáng)大化，且使用了更多的低碳環(huán)保材料。此外，在機(jī)械的制造和安裝上趨于模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化。未來，各大工程項(xiàng)目和機(jī)電自動(dòng)化領(lǐng)域都將應(yīng)用新型的低壓配電柜，這對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量和用電量控制的效率都有較大的意義。

5 結(jié)束語

為了適應(yīng)國(guó)際性的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，相關(guān)部門應(yīng)對(duì)低壓配電柜的使用提出更高的要求。企業(yè)要想順利發(fā)展，就必須創(chuàng)新技術(shù)，從而在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

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〔編輯：張思楠〕