現(xiàn)代低壓配電柜的技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展

梁 飛

廣州白云電器設(shè)備股份有限公司

現(xiàn)代低壓配電柜的技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展

梁 飛

廣州白云電器設(shè)備股份有限公司

隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力負(fù)荷方面的要求越來越高。配電柜作為目前電力系統(tǒng)的組成設(shè)備之一，直接影響著電網(wǎng)負(fù)荷和電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。但目前低壓配電柜各方面性能的不足使電網(wǎng)的供電質(zhì)量受到了影響，只有通過技術(shù)創(chuàng)新，才能提高供電質(zhì)量?；诖?，文章就現(xiàn)代低壓配電柜的技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，希望可以提供一個(gè)有效的借鑒，從而更好的促進(jìn)現(xiàn)代低壓配電柜的技術(shù)的發(fā)展。

現(xiàn)代低壓配電柜；技術(shù)創(chuàng)新；發(fā)展

1 低壓配電柜概述

1.1 低壓配電柜的分類

低壓配電柜的分類方法有幾種，有從結(jié)構(gòu)上分的，有從功能上分的，其中，按照前者可以將低壓配電柜分作抽屜式柜和固定式柜；按照后者可以將低壓配電柜分作進(jìn)線開關(guān)柜、聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜、饋線開關(guān)柜、計(jì)量柜、無功功率補(bǔ)償控制柜等；有的時(shí)候配電柜還會(huì)按照使用環(huán)境或者是用途進(jìn)行劃分。低壓配電柜品種繁多，國(guó)內(nèi)的 MNS、GCS、GCK、GGD 和國(guó)外施耐德公司的 PRISMA、BLOKSET 等都是目前我國(guó)較為常見的配電柜產(chǎn)品系列列低壓配電柜。

1.2 低壓配電柜的特點(diǎn)

GGD 柜是固定式低壓配電柜中的主要種類，主要包括母線室和配電室兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式為數(shù)模化框架，這點(diǎn)與抽屜式柜是一致的。數(shù)模化框架設(shè)計(jì)模式便于設(shè)備安裝，能夠最大化利用柜內(nèi)空間。此外固定式柜和抽屜式柜的主要幾何參數(shù)，比如柜高、柜寬都是大體相同的。在斷路器選擇方面，固定式柜通常以固定式框架斷路器和塑殼斷路器為主。為了檢修時(shí)方便，固定式柜要在進(jìn)線和饋線斷路器前的位置安裝刀開關(guān)。這在一定程度上縮小了固定式配電柜的安裝空間。

1.3 低壓配電柜的功能

低壓配電柜是電網(wǎng)中的中間環(huán)節(jié)，承擔(dān)著開關(guān)、控制、監(jiān)視、保護(hù)、隔離等多種功能，應(yīng)用范圍十分廣泛。通過和其它設(shè)備聯(lián)合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)動(dòng)力、照明、電動(dòng)機(jī)等單一或多個(gè)對(duì)象的有效控制，還可以構(gòu)成無功補(bǔ)償單元，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出保障。

2.常見低壓配電柜的特點(diǎn)及應(yīng)用

2.1 抽出式配電柜

目前，抽出式配電柜屬于比較常見的類型，其又可分為GCK型、GCS型和MNS型低壓配電柜。①GCK型低壓配電柜和電機(jī)控制裝置的主母線可達(dá)到3150A，垂直母線也可以達(dá)到600A。該類型配電柜的一個(gè)柜子中可以安置九個(gè)抽屜，且抽出式配電柜能容納較多的主電路，在使用過程中更加靈活、方便。②GCS型低壓配電柜。其柜體的基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)屬于組合裝配形式，采用螺栓緊固連接，主要結(jié)構(gòu)與GCK結(jié)構(gòu)有較多的相似之處，其主母線可達(dá)到4000A，垂直母線的規(guī)格為1000A，主要性能比GCK型的配電柜強(qiáng)大，非常適合在石油、高層建筑、發(fā)電廠、冶金和紡織等行業(yè)的配電系統(tǒng)中應(yīng)用。③MNS型的低壓配電柜。該配電柜可安置約36只抽屜，主母線可達(dá)到5000A，而且垂直母線的標(biāo)準(zhǔn)是1000A，其雙母線能達(dá)到2000A，總體性能比GCS強(qiáng)大。

2.2 固定式配電柜

低電壓配電柜中的固定式配電柜主要包括GGD型配電柜、PGL型配電柜和XL21型配電柜，GGD型固定式配電柜是由PGL型低壓配電柜改進(jìn)而來的，屬于固定式結(jié)構(gòu)。該類型的配電柜具有相對(duì)較高的分?jǐn)嗄芰?，且?dòng)熱穩(wěn)定性相對(duì)較好，具體的電氣方案靈活，組合方便，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和系列性；PGL型低壓配電柜。該類型的配電柜在以往得到了廣泛應(yīng)用，其可用于變壓器的實(shí)際容量在1000kVA及以下的配電系統(tǒng)中。經(jīng)過改進(jìn)，專業(yè)化PGL3型配電柜可用于變壓器容量為2000kVA及以下、額定電流在3000A以下、分?jǐn)嗄芰?0kA的電力低壓配電系統(tǒng)中；XL21型低壓配電柜。該類型的配電柜主要采用拼裝的形式組合而成，屬于封閉式，通常情況下，其元件都會(huì)安裝到專用的金屬安裝架上，從而方便組裝、調(diào)節(jié)、拆裝?？偠灾?，固定式的低壓配電柜主要是指元件間是固定安裝的，且固定接線屬于固定分割式。

3.低壓配電柜技術(shù)創(chuàng)新

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)成了具備遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙訊等功能的智能系統(tǒng)，提高了電網(wǎng)的配電質(zhì)量和運(yùn)行可靠性，降低了能耗；同時(shí)，智能、快捷的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)了對(duì)自動(dòng)化配電系統(tǒng)的智能控制。開關(guān)柜融合了傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)，并將智能化元件與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)等相結(jié)合，最大程度地提高了設(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)商為了響應(yīng)國(guó)家“節(jié)能減排”“低碳環(huán)?！钡奶?hào)召，采用了大量低碳環(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，而鹵素在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生毒氣，從而影響人們的健康。因此，生產(chǎn)商在生產(chǎn)配電柜時(shí)，要采用不含氟利昂和鹵素的塑膠材料，這樣既安全又環(huán)保。

3.3 在元器件中使用新技術(shù)

目前，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。因?yàn)轭~定工作電壓、絕緣電壓和電器分段時(shí)飛狐距離的影響，工作人員在計(jì)算低壓配電柜發(fā)熱量時(shí)，要對(duì)消耗有所要求。一般工藝采用直流控制，這樣能在降低能耗、減少鐵耗的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊功能的標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化和模塊化。

4.發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)信息化的發(fā)展使低壓配電柜逐漸向智能化的方向發(fā)展，未來智能化將成為其主要發(fā)展趨勢(shì)。目前，我國(guó)大規(guī)模的工程項(xiàng)目在不斷增多，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，主要向小型化、性能強(qiáng)大化的方向發(fā)展，同時(shí)會(huì)使用更多的低碳環(huán)保材料；機(jī)械制造、安裝趨于模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化。在未來，各大工程項(xiàng)目和機(jī)電自動(dòng)化領(lǐng)域都將應(yīng)用新型低壓配電柜，這有利于提高電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量和控制用電量。

結(jié)束語

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于高速發(fā)展階段，電網(wǎng)規(guī)模、負(fù)荷連續(xù)多年呈現(xiàn)出上行態(tài)勢(shì)。正確選擇合適的配電柜，充分發(fā)揮設(shè)備效能，保障電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，維護(hù)供電秩序穩(wěn)定，是每個(gè)電力企業(yè)和電力用戶都要高度重視的問題。同時(shí)，要加強(qiáng)技術(shù)的創(chuàng)新，不斷推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)向著現(xiàn)代化、科技化、經(jīng)濟(jì)化和可持續(xù)化的方向發(fā)展。

[1]龐硯之.淺析低壓配電柜的維護(hù)與安全使用[J].科技致富向?qū)В?015，03：125+285.