關(guān)于低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

羅遠(yuǎn)明

【摘 要】低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備又名低壓電氣成套設(shè)備，是低壓供配電系統(tǒng)中的電能控制、保護(hù)、轉(zhuǎn)換和分配的關(guān)鍵設(shè)備。低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備屬于組裝式產(chǎn)品，產(chǎn)品設(shè)計(jì)尤其重要，不僅在樣機(jī)試制時(shí)需要考慮型式試驗(yàn)的成套設(shè)備設(shè)計(jì)，在正式生產(chǎn)時(shí)也需要根據(jù)用戶的要求，按GB7251系列標(biāo)準(zhǔn)要求的型式試驗(yàn)和/或部分型式試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以指導(dǎo)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。但就成套設(shè)備而言，其規(guī)范的品種也太少了些，國(guó)家很有必要進(jìn)行有組織的統(tǒng)籌開(kāi)發(fā)和新技術(shù)應(yīng)用推廣，以利企業(yè)選擇品種進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品具有先進(jìn)性，趕上時(shí)代前進(jìn)的步伐。

【關(guān)鍵詞】低壓；成套設(shè)備；設(shè)計(jì)；控制

0.引言

低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備（包括控制設(shè)備）是由一個(gè)或多個(gè)低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和與之相關(guān)的控制、測(cè)量、信號(hào)、保護(hù)及調(diào)節(jié)等設(shè)備，是組裝式產(chǎn)品，一般由專業(yè)制造廠商生產(chǎn)完成全套裝置供貨。裝置中的每臺(tái)設(shè)備各按其電氣主回路和二次回路圖紙進(jìn)行組裝元器件和布線，使用時(shí)則可一臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備并列安裝成為成套裝置。低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備產(chǎn)品量大面廣，涉及國(guó)家建設(shè)和人民生活的各個(gè)方面，據(jù)統(tǒng)計(jì)，低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備擔(dān)負(fù)著我國(guó)80%左右的電能輸出和消費(fèi)。由于低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備深入到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、公共場(chǎng)所、居民住宅等地點(diǎn)，因此，國(guó)家基于此類(lèi)設(shè)備的性能和使用涉及公民人身安全和健康、環(huán)境保護(hù)以及國(guó)家安全等方面，從2002年起就將其列入第一批強(qiáng)制性認(rèn)證產(chǎn)品。實(shí)施十一年來(lái)的事實(shí)也證明，這項(xiàng)措施對(duì)保障產(chǎn)品質(zhì)量是很有必要的，且效果很好。

現(xiàn)就對(duì)多年來(lái)本企業(yè)生產(chǎn)低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面談點(diǎn)體會(huì)總結(jié)，供大家參考。

1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則

產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須遵守以下三個(gè)基本原則：

1.1符合用戶要求

低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備產(chǎn)品主要是根據(jù)用戶來(lái)圖設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，并在用戶指定的現(xiàn)場(chǎng)對(duì)號(hào)入座安裝、運(yùn)行。很明顯，每臺(tái)產(chǎn)品的性能、參數(shù)都必須100%符合現(xiàn)場(chǎng)要求，否則將無(wú)法使用。這是生產(chǎn)企業(yè)必須樹(shù)立的全心全意為用戶服務(wù)的觀念，也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)者必須遵守的第一條基本原則。在設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)者必須明了用戶的要求和意圖，以便根據(jù)用戶合理的愿望和要求確定方案的取舍，這就要求設(shè)計(jì)者不僅僅只收集技術(shù)資料，還要充分聽(tīng)取用戶的意見(jiàn)和要求，并在設(shè)計(jì)中盡可能滿足之。設(shè)身處地為用戶著想， 應(yīng)成為設(shè)計(jì)人員的座右銘。

1.2符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)家為保證產(chǎn)品的質(zhì)量在安全、可靠、合理、經(jīng)濟(jì)等各方面必須達(dá)到規(guī)定要求的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)性的法規(guī)。低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備產(chǎn)品適用的國(guó)標(biāo)是 GB7251.1 《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn)成套設(shè)備》，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)者的工作準(zhǔn)則，必須嚴(yán)格執(zhí)行。生產(chǎn)企業(yè)要使自己立足于社會(huì)，取信于民，就必須樹(shù)立“質(zhì)量第一”、“質(zhì)量就是生命”的觀念，保證生產(chǎn)的產(chǎn)品符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，所以產(chǎn)品設(shè)計(jì)者必須在滿足用戶要求的同時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行“國(guó)標(biāo)”進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3符合3C認(rèn)證實(shí)施規(guī)則

如上所述，低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備產(chǎn)品是國(guó)家強(qiáng)制性的認(rèn)證（即3C認(rèn)證）產(chǎn)品。為此國(guó)家制定了 CNCA-《電氣電子產(chǎn)品類(lèi)強(qiáng)制性認(rèn)證實(shí)施規(guī)則 低壓電器 低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備》和《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證管理規(guī)定》。其中規(guī)定：“凡列入《中華人民共和國(guó)實(shí)施強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的產(chǎn)品目錄》的產(chǎn)品，必須經(jīng)國(guó)家指定的認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證合格、取得指定認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)的認(rèn)證證書(shū)、并加施認(rèn)證標(biāo)志后，方可出廠銷(xiāo)售、進(jìn)口和在經(jīng)營(yíng)性活動(dòng)中使用”；“認(rèn)證機(jī)構(gòu)根據(jù)工廠質(zhì)量保證能力要求和認(rèn)證產(chǎn)品一致性，每年至少一次對(duì)工廠進(jìn)行監(jiān)督檢查”。檢查中若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量有偏離，視其情節(jié)，重者嚴(yán)懲直至收回證書(shū)。由此可見(jiàn)，規(guī)則（定）嚴(yán)格，治法嚴(yán)明，監(jiān)控得力，企業(yè)必須按“規(guī)”生產(chǎn)，馬虎不得，且要經(jīng)得起檢查和考驗(yàn)，否則代價(jià)慘重。作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)者，務(wù)必高度重視，認(rèn)真協(xié)助企業(yè)建立并保持質(zhì)量體系，嚴(yán)格把關(guān)，確保低壓成套產(chǎn)品持續(xù)穩(wěn)定地符合認(rèn)證要求。

2.產(chǎn)品設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟

（1）徹底弄清用戶（或代理設(shè)計(jì)單位）提供的訂貨圖紙或清單。

（2）按訂貨情況，廣泛收集市場(chǎng)信息，必要時(shí)需收集當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)的電網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)（包括短路電流、防雷、接地類(lèi)型以及供用電部門(mén)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償、諧波控制的要求等）。調(diào)查相關(guān)的關(guān)鍵元器件和材料在市場(chǎng)上的供貨情況，若是強(qiáng)制性產(chǎn)品還必須進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的查詢并選擇當(dāng)前有效的產(chǎn)品。

（3）進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)除合理滿足用戶要求外，必須嚴(yán)格遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，正確選擇成套產(chǎn)品的系統(tǒng)主電路和控制電路圖，合理選取關(guān)鍵元器件和材料。根據(jù)工廠自身的特點(diǎn)和能力，設(shè)計(jì)確認(rèn)成套產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)。成套開(kāi)關(guān)設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)有：額定電壓（包括額定工作電壓、額定絕緣電壓和額定沖擊耐受電壓）、額定電流范圍、額定短時(shí)耐受電流等級(jí)、額定峰值耐受電流、設(shè)備的過(guò)電壓類(lèi)別及額定沖擊耐受電壓值、污染等級(jí)和絕緣材料組別、防觸電保護(hù)類(lèi)別、電氣間隙和爬電距離、額定分散系數(shù)、外殼防護(hù)等級(jí)以及電擊防護(hù)措施等。

（4）實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)對(duì)初步設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行審核。必須核對(duì)和確認(rèn)所設(shè)計(jì)的成套產(chǎn)品型號(hào)、規(guī)格及其關(guān)鍵元器件和材料都在本企業(yè)3C證書(shū)和型式試驗(yàn)報(bào)告的覆蓋范圍內(nèi)，才可直接繪制本成套產(chǎn)品的總裝配圖、開(kāi)孔圖、系統(tǒng)圖、電氣原理圖和接線圖（表），最后匯總所有相關(guān)設(shè)備（包括元器件）和材料的型號(hào)、規(guī)格提交本企業(yè)供應(yīng)部門(mén)訂貨和或本企業(yè)安排生產(chǎn)。否則還應(yīng)按下列情況進(jìn)行相關(guān)運(yùn)作。

1）如果產(chǎn)品型號(hào)、產(chǎn)品所用的關(guān)鍵元器件和材料（包括主進(jìn)線開(kāi)關(guān)、母排、絕緣支撐件）、涉及產(chǎn)品安全設(shè)計(jì)、電氣結(jié)構(gòu)、證書(shū)內(nèi)容等發(fā)生變更或認(rèn)證機(jī)構(gòu)規(guī)定的其他事項(xiàng)發(fā)生變更時(shí)，應(yīng)向認(rèn)證機(jī)構(gòu)提出變更申請(qǐng)，獲得批準(zhǔn)后方可進(jìn)行變更，將批準(zhǔn)后的變更內(nèi)容提交供應(yīng)部門(mén)，并繪制生產(chǎn)所需的圖樣供車(chē)間使用。

2）除主進(jìn)線開(kāi)關(guān)、母排、絕緣支撐件外，其他關(guān)鍵元器件和材料的變更可以向工廠的技術(shù)負(fù)責(zé)人申請(qǐng)，技術(shù)負(fù)責(zé)人按程序?qū)φJ(rèn)證產(chǎn)品中使用的關(guān)鍵元器件和材料的變更進(jìn)行審查和認(rèn)定，獲得批準(zhǔn)后可以進(jìn)行變更和生產(chǎn)，同時(shí)必須保存變更記錄以備認(rèn)證機(jī)構(gòu)的監(jiān)督抽查。

（5）根據(jù)已通過(guò)本公司的技術(shù)負(fù)責(zé)人和質(zhì)量負(fù)責(zé)人審核批準(zhǔn)的供電系統(tǒng)和電氣原理圖，繪制產(chǎn)品的元器件裝配圖、接線圖（表）等供車(chē)間使用；完成必須外協(xié)的配件如金屬構(gòu)架制作加工的資料；完成必須與產(chǎn)品一起交付使用的全套產(chǎn)品圖樣（紙）及安裝和使用說(shuō)明書(shū)等技術(shù)文件資料。

3.產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題和建議

低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備是一種定型產(chǎn)品，一般有如下特點(diǎn)：（1）通用性，（2）適用性強(qiáng)，（3）容易更新?lián)Q代。當(dāng)前我國(guó)生產(chǎn)和應(yīng)用較多的低壓開(kāi)關(guān)柜，如GGD、GCK、GCS等，都是過(guò)去國(guó)家機(jī)械工業(yè)部某部屬單位進(jìn)行統(tǒng)籌、開(kāi)發(fā)、推薦使用的成熟產(chǎn)品。但近十幾年來(lái)，因（下轉(zhuǎn)第188頁(yè)）（上接第42頁(yè)）國(guó)家體制改革取消了機(jī)械部，原有兼管上述工作的單位沒(méi)有了。但是機(jī)電產(chǎn)品制造行業(yè)這些統(tǒng)籌性工作（包括行業(yè)的許多新技術(shù)的開(kāi)發(fā)、推廣應(yīng)用），對(duì)廣大生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，則大多是不可能獨(dú)立去完成的。目前某些生產(chǎn)企業(yè)為了應(yīng)付眼前的生產(chǎn)和認(rèn)證需要，只得沿用已有的十幾年前產(chǎn)品資料，自編產(chǎn)品目錄的辦法。這樣搞法，應(yīng)該說(shuō)只是權(quán)宜之計(jì)，長(zhǎng)期下去，無(wú)疑會(huì)影響到我國(guó)機(jī)電產(chǎn)品行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，甚至有朝一日，在國(guó)際上（見(jiàn)面） “相形見(jiàn)拙”，那就更不好了。

為此建議：當(dāng)前最好組織全國(guó)性的機(jī)電產(chǎn)品制造行業(yè)協(xié)會(huì)（假如還沒(méi)有的話），由協(xié)會(huì)牽頭進(jìn)行統(tǒng)籌考慮、協(xié)調(diào)，有選擇地恢復(fù)過(guò)去那些行之有效的工作，使低壓成套設(shè)備產(chǎn)品的制造與時(shí)俱進(jìn)，讓裝備企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有更多的選擇。若能如此，企業(yè)幸甚，行業(yè)幸甚。

【參考文獻(xiàn)】

[1]CNCA-01C-010：2013電氣電子產(chǎn)品類(lèi)強(qiáng)制性認(rèn)證實(shí)施規(guī)則低壓電器 低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備[S].

[2]GB7251.1-2005低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn)成套設(shè)備[S].