谈低压配电柜的技术创新与发展

吴霞明

摘 要：随着我国科技水平的不断提升，低压配电柜技术得到了长足发展，现场总线技术和工业以太网技术也在不断完善，而技术的更新换代为低压配电柜向智能化的方向发展提供了平台。因此，对低压配电柜的技术创新进行了详细描述，并对其未来的发展进行了展望。

关键词：低压配电柜；供电质量；CAD；电流

中图分类号：TM642 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.036

低压配电柜的主要功能为分配和控制电能，我国低压配电柜经过长期的发展已逐渐形成较为完善的体系，其特点逐渐从容量小、性能差、功能少、体积大变为了性能强大、体积小和智能化。但低压配电柜在某些方面仍存在一些问题，导致电网的供电质量受到了影响。只有创新技术，才能提高供电质量，因此，本文简述了低压配电柜技术的完善方法，以确保供电质量。

1 低压配电柜的发展过程

低压电器在其50年的发展历程中主要经历了5个阶段：第一代产品诞生于20世纪六七十年代，第二代产品诞生于20世纪80年代，第三代产品诞生于20世纪90年代，第四代产品诞生于21世纪初期，直至发展到当今的第五代低压配电柜。

1.1 设计方面

各大企业采用CAD制图软件完美结合了设计、数据、计算、分析和加工等过程，在加快了产品设计速度和提高了产品可靠性的同时，降低了技术人员的劳动强度。

1.2 设备方面

抗设备故障能力一直是各个大企业研发的重点，采用标准化的抽屉单元可降低故障发生的概率。比如，如果配电设备发生故障，则可在短时间内切断电流，并在更换故障抽屉后便可恢复系统的运行状态。

1.3 工艺方面

采用了母线系统的新技术和异型材料，这样既可实现母线的无孔连接，又可实现母线在任意位置的连接。无螺母的连接方式加工方便，不仅可加快装配速度，还能提升安装和检修的效率。

2 低压配电柜技术的提升

传统低压配电柜的制造过程涉及焊接、冷冲压、模具加工和塑料成型等工艺。配电柜制造技术的创新与这些专业技术的提升有着密切的关系，因此，生产商在不断加大对工艺技术的研发力度。

2.1 设计的标准化和模块化

低压配电柜的模块设计是指多样化的安装方式、模数化的安装尺寸、积木化的安装结构、模块化的系统功能，其设计特点为高标准化、流程化、方便快捷、形式多元化。因此，该设计可在满足不同使用环境、防护等级需求的同时，极大地提高设备运行的安全性。目前，供电企业全面开展了电网需求管理和线损管理，并对供电质量、供电的可靠性和安全性提出了更全面的要求。电网配电变压器的安装位置和分布特点导致变压器无法为配电管理和决策分析提供有效的数据。而GPRS无线电网配电变压器能很好地满足数据传输的需求，其监测范围较广，可利用移动公司的GPRE或GSM网络传输数据。

2.2 可靠性

可靠性是技术创新的关键所在。为了提高低压配电柜的可靠性，相关部门需要对企业提出更高的要求，从而使企业在使用低压配电柜的过程中积极开展质量控制和维护工作。

2.3 高分段和大容量

现阶段，低压配电柜的分段能力已经达到了100 kA以上。随着大规模工程项目和楼宇的增多，人们提高了对低压配电柜容量的要求，变压器单机容量已达到2 000 kVA以上。

3 技术创新

工业的快速发展为低压柜提供了良好的平台，从各个元件到成套设备都实现了网络化、智能化和通讯化。比如，低压配电柜终端可单独使用，也可配套使用，并能全面、准确、实时收集三相电压、三相电流、有功功率、无功功率等各种配变数据。此外，低压配电柜终端还具有实时监测各种仪表、无功补偿等功能。

3.1 有效控制智能化配电系统

低压配电柜利用通讯网络构成了具有遥测、遥控、遥调、遥讯功能的智能系统，提高了配电质量，降低了能耗，且智能、快捷的人机界面实现了自动化配电系统的智能控制。采用传统技术与现代技术相结合的创新方式后，结合了智能化元件与微电子、计算机控制、电力电子等技术，最大限度地提高了设备的可靠性。

3.2 使用新型环保材料

各大低压配电柜生产商为了紧跟国家“节能减排”“低碳环保”等政策，采用了大量低碳环保的新型材料。由于氟利昂在燃烧时会破坏大气中的臭氧层，卤素在燃烧过程会产生毒气，进而影响人体健康，因此，生产商在生产配电柜时，采用了不含氟利昂和卤素的塑胶材料。

3.3 在元器件中使用新技术

热继电器、断路器、交流接触器等各种元器件都实现了尺寸最小化。受到额定工作电压、绝缘电压、电器分段时飞弧距离的影响，在降低低压配电柜的能耗时应采用直流控制，并实现配电柜各种功能的标准化、多样化和模块化。

3.4 低压配电柜的标准化

低压配电柜结构化的发展和模式化发展与其专业发展步伐一致，工作人员在10 min内便可完成配电柜的装配，标准化、系列化、普通化的配电柜在20 min内便可完成操作、控制、转换机保护等工作。

4 发展趋势

数字化和网络信息化发展使低压配电柜逐渐走上了智能化发展的道路。由于我国大规模工程项目的数量不断增多，高层建筑对低压配电柜的容量提出了更高的要求。低压配电柜的创新与发展更倾向于模块化和系统化。比如，在元件的开发上侧重于小型化、性能强大化，且使用了更多的低碳环保材料。此外，在机械的制造和安装上趋于模块化和标准化。未来，各大工程项目和机电自动化领域都将应用新型的低压配电柜，这对提高电网运行质量和用电量控制的效率都有较大的意义。

5 结束语

为了适应国际性的市场竞争，相关部门应对低压配电柜的使用提出更高的要求。企业要想顺利发展，就必须创新技术，从而在市场竞争中立于不败之地。

参考文献

[1]刘效松.低压配电柜的技术创新及发展[J].建筑电气，2006，25（03）.

[2]王峰，夏雪.浅谈低压配电柜的技术创新及发展[J].机电信息，2011（6）.

〔编辑：张思楠〕