淺析低壓成套設備的發(fā)展趨勢與改進方向

馬志強

上海寶臨電氣集團有限公司

0 背景

目前，低壓成套開關設備已被廣泛應用于我國眾多行業(yè)和領域中，許多現代化企業(yè)也積極引進了各種先進的技術和設備。借鑒國外相關工作經驗，在技術設備的支持下，我國低壓成套開關設備的質量和生產效率都得到了提升。但是，與發(fā)達國家相比，我國低壓成套開關設備的發(fā)展仍然相對落后，在實際應用過程中依然存在短路的問題。短路故障可引發(fā)弧光，甚至演變?yōu)槟妇€障礙，造成重大的經濟損失。因此，本文針對我國低壓成套開關設備的發(fā)展趨勢及發(fā)展過程中存在的問題，結合實際情況尋找新的改進思路，以全面提升低壓成套開關設備的安全性和穩(wěn)定性，縮短與世界先進技術的距離。

1 我國低壓成套開關設備的發(fā)展趨勢

經濟和科學技術的發(fā)展，電力技術的不斷進步，我國研發(fā)出了各種新的電力設備，低壓成套開關設備的生產技術有了很大的突破，設備的外形和內部結構有了很大的改進，設備的穩(wěn)定性和安全性有了明顯的提高。我國低壓成套開關設備未來發(fā)展的方向大致體現在以下幾個方面。

1.1 外形精致化

資源稀缺決定了我國低壓成套開關設備外形精致化、緊湊化這一發(fā)展方向。外形的簡單、美觀、實用對設備的功能發(fā)揮和操控有一定的影響。在低壓成套開關設備發(fā)展的過程中，各大企業(yè)遵循“經濟實用”的原則，努力將低壓成套開關設備的外形設計得更精致，以達到節(jié)能減排、減低能耗的目的。因此，進一步優(yōu)化和設計低壓成套開關設備的外形是非常必要的。

1.2 結構標準化

低壓成套開關設備的市場競爭越來越激烈，企業(yè)只有不斷優(yōu)化生產結構，提高生產效率，才能迅速占領市場份額，贏得目標客戶，確保立于不敗之地。為了確保競爭優(yōu)勢，大部分企業(yè)積極引進國外的先進經驗、技術和設備，包括柔性加工線、數控鈑金加工設備等，大大提高了鈑金件的加工工藝。此外，組裝式的柜體結構開始逐漸取代焊接式，抽出式柜體結構逐漸取代固定式，骨架各個相關部件的生產也朝著模塊化、標準化的方向過渡，各部件的組裝均可以按照模數化安裝孔完成，縮短了生產周期，提高了生產效率。

1.3 操控智能化

智能化是新時代發(fā)展的基本方向之一。面對越來越高的人力成本，企業(yè)唯有將操控技術向智能化的方向發(fā)展，用電子智能替代人工操作，才能在競爭中獲取價格優(yōu)勢。此外，智能化操控也是提高設備運行安全的有效途徑之一。數字儀表的推出使低壓成套開關設備向智能化的方向發(fā)展。目前，我國低壓成套開關設備的元器件性能及殼體的加工設備基本上都已實現了智能化和可通信化，工作人員在操作室內就可以對現場的配電裝置進行智能操控。在實際操作中，許多企業(yè)針對有些開關原件較低端狀況，使用傳感器和數字采集器對相關參數和運行情況進行收集，并傳達一些控制指令，大大降低了企業(yè)生產的人力成本。

1.4 性能穩(wěn)定化

安全是使用電力設備的基本要求，也是最重要的要求。人們安全意識的增強和電力使用率的提高，確保低壓成套開關設備的安全性和穩(wěn)定性非常重要。我國幅員遼闊、地域南北跨度較大，尤其是西北地區(qū)海拔較高，自然條件惡劣，對電力設備的安全性和穩(wěn)定性顯得尤為重要。我國相關規(guī)定，常規(guī)的低壓成套產品只能在海拔2 000m及以下的環(huán)境中使用，如海拔大于2 000m，則應針對性研發(fā)和檢驗新產品，通過性能試驗后再投產。

2 低壓成套開關設備的改進方向

2.1 外形尺寸的緊湊化

低壓成套開關設備使用MNS混裝柜提升緊湊度的斷路器安裝方式可分為固定分隔式和抽屜式兩種。固定分隔式的斷路器主要用于配電回路中，只需要使用少量的一次元器件和二次元器件，這種方式的缺點是功能較少，出現的多為斷路器故障，發(fā)生故障時，可采取直接將斷路器本體拔出的方式檢修。抽屜式的斷路器主要用于電動機回路中，與固定分隔式的斷路器相比，這種結構可容納更多的一次元器件和二次元器件，如接觸器、互感器等，進一步提高柜內空間的利用率。此外，抽屜式的數量可根據需要安裝的元器件的外形、回路的額定電流決定，如果出現回路故障，檢測和處理較為麻煩。組合式結構是一種較新的安裝方式，它結構緊湊、容易排除故障，符合低壓成套開關設備的發(fā)展要求。

2.2 提高結構的精準度

流水線作業(yè)和模式化生產是提高生產效率、保證產品質量的重要方式之一。目前，國內許多低壓開關柜存在結構精度低，難以進行相同模數部件的更換問題，在一定程度上影響了回路的運行和維護，大大降低了回路運行的穩(wěn)定性。為進一步提高安裝的精準度，可將柜體結構模塊化，安排專人負責固定的模塊。由此可節(jié)省大量的裝配時間，安裝進度也有保障。目前，抽屜式結構在市場上的使用率最高。但是，柜體結構由于精度較低，相同模數抽屜之間的互換存在障礙，以至大大降低了回路運行的穩(wěn)定性。為此，可以在250 A以上的回路單元中安裝省力推進機構。

2.3 進一步實現操控智能化

智能化的低壓成套開關設備是未來發(fā)展的趨勢，同時，也是人們對科技追求的體現。主要體現在操作和通信上，例如在通信系統(tǒng)改進方面，要做到降低干擾因素，提高遠控能力。目前，在我國常用的低壓成套開關設備中依然存在強弱電沒有分隔的情況，它會對通信系統(tǒng)造成干擾。我們可以借鑒國外先進經驗，在已有技術的基礎上，針對干擾因素進行修正和改進，提高設備的運行效率。為此，應嚴格區(qū)分內部的一次回路和二次回路，在回路中添加雙二次插件解決這個問題。

2.4 提高防護等級和可靠性

為了適應惡劣的環(huán)境，低壓開關柜的防護等級越高越好，一般要達到IP54。低壓開關柜可采用玻璃門，加密封條的柜型，以滿足惡劣環(huán)境條件下的使用要求。在散熱方面，可通過搭接處采用多層母排搭接及搭接面小的方式，緊固螺釘均采用8．8級不繡鋼螺釘。在高海拔氣候環(huán)境下，低壓開關柜必須按嚴格標準進行針對性修正，提高其抗腐蝕性能。

3 結語

低壓成套開關設備作為低壓配電系統(tǒng)中最基本、最主要的成套設備，將直接影響整個配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性?？萍嫉陌l(fā)展，融合了智能化、通信化、模塊化等先進理念的低壓成套開關設備必將成為未來發(fā)展中的主導產品，也將更好地應用于各種企業(yè)、工程項目和技術領域，為自動化帶來更廣闊的發(fā)展。