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    低压成套开关设备的现状与发展
    低压成套开关设备在低压供配电系统中起着电能的控制、保护、测量、转换和分配的作用。随着配电技术、低压元器件技术及自动化技术的来断发展,成套开关设备也从传统的配电向智能化方向发展,进入了全新的发展阶段。我国的低压配电行业经过50年,特别是近20年得一到了巨大的发展,无论是生产厂家的数量,还是技术水平都有了较大的提高。
    1       国内低压成套开关设备发展现状
    进入20世纪90年代后,随着国民经济的快速发展,低压成套开关设备市场需求量逐年增大,极大地刺激了本行业,品种增多,其标准也在逐步向国际同行靠拢。低压开关柜国标GB7251就等同采用国际标准IEC439。据统计,到去年底,主要成套生产厂家已达到一千家,生产品种也有数十种,其性能、质量有较大的改善,无论是产品技术性能参数,还是工厂的加工工艺及设备都有了明显提高和改进。几百家生产厂家引进了国外先进数控板金加工设备,有些工厂还具备了柔性加工线,其板金加工工艺已达到国际水平。另外,行业中还出现了一批型材和柜体的专业生产厂和电气辅件生产厂,如张家港的三家板金加工厂,GCS的型材占了国内70%的市场。
    目前,我国自行开发的低压成套开关设备品种有十几种,包括固定面板式、固定分隔式、抽出式、混装式、智能式等,产品型号主要有PGL、GGD、GCK、GCS及在上述产品基础上改进的各种产品型号。产品设计水平达到了国外20世纪至80年代中期的水平,GCS产品设计水平已达到了国外20世纪90年代中期的水平。但是,低压配电行业生产工艺、制造水平总体还比较落后,特别对技术含量高的产品的开发还远远跟不上经济发展的需要。企业独立开发产品能力差,生产厂家虽多,但规模不大,绝大多数生产厂都不具备产品的独立开发能力。这种情况不仅制约了我国低压开关柜的进一步发展,且产品的品种及性能方面也不能满足市场的要求。目前,技术要求比较高的市场已被越来越多的进口或合资产品所占领,如引进的柜型有DOMINO,MNS、CUBIC,SIVACON。另外,国内大多数柜型为30kA、50 kA,电流至2500A、4000A;而国外的柜型一般为80 kA、100 kA、200 kA,电流至4000A、6300A,CUBIC柜型竟然可达7800A。
    2       国外低压成套开关设备的新发展
    2.1          设计手段提高
       国外许多生产厂家已广泛采用三维CAD设计软件,它可将设计、数据库、计算分析以及加工等有机地结合起来,大大加快了产品的设计速度和可靠性,降低了技术人员的劳动强度,如MDT,SOLIDWORKS等软件。
    2.2          设备的故障电弧防护能力
       低压成套配电设备中的电弧故障一直是困扰着设备制造厂及使用单位的一个重要问题,国个在开展故障电弧防护的研究方面,已取得了不小的进展。欧洲一些国家已建议把故障电弧防护正式列入IEC439.1标准的正式条款中,从根本上将人身安全放在首要位置,如丹麦CUBIC公司,在定货规范里,明确写明隔离等级。
       目前,国外成套开关设备内的电弧故障采取了主动防护和被动防护措施。主动防护解决的是电弧故障的发生,也就是预防和避免电弧的发生;被动防护解决的是电弧故障发生后如何应对的问题,欧洲许多厂商已主动对自己的成套开关设备进行电弧故障防护能力的试验,这无疑增加了用户对其产品的信任度,增强了产品的竞争力。
    2.3          加工工艺
       在柜体方面,普遍采用无螺母连接,即所有连接都采用自攻螺钉或普通螺钉,在承重部位采用铆螺母.使用自攻螺钉,除了加工方便、提高加工速度外,对靠墙安装的柜体还可实现正面装配和维修。如CUBIC开关柜就非常典型,可靠墙安装且无须维护。其他代表柜型有ABB公司的MNS,西门子公司的SIVACON。
      在板材加工方面,除使用异型骨架之外,许多公司采用整体板材成型,这样不仅减少了许多过渡件,还提高了柜体强度。
    2.4          开关设备的智能化
    随着工业生产手段的复杂化和功能要求的不断提高,对配电系统的要求也越来越高,除了传统的容量、可靠性外,对数据量、远程控制、故障检测等也提出了更高的要求。
    (1)       远程测量
         即可查看各回路、控制单元(子站)的电量参数。
    (2)       远程调节
         即对各子站可远距离上传、下载各种保护设定值、特征曲线。
    (3)       远程控制
         即对各子站实现远程储能(万能式断路器)、合闸、分闸、起动、停车(电动机控制回路)等操作。
    (4)       信息查询
         即对系统各种信息资源进行查询,如故障记录、日记报表、电网管理、成本分析、电网质量和负荷分析等,这实际上是自动化技术与配电技术的结合。
    目前,自动化技术已发展成以现场总线为了核心的新一代现场总线控制技术(Fieldbus Control System),因此,智能配电技术也是通过现场总线技术来实现的。如西门子公司的Profibus现场总线控制技术及模块,SCHNEIDER公司的Modbus现场总线控制技术及模块。
    3                 我国低压电控配电行业发展对策
    由于过程控制、生产自动化及智能化楼宇等领域都已使用现场总线技术,对我国的低压配电系统也提出了同样的要。电力系统中220KV及35-110KV系统及输、配电网络普遍应用微机保护装置。同时,供配电可靠性要求的提高对中低压配电产品同样提出了可通信及更高的可靠性要求;另一方面,国内已经开发出了智能化的低压电器元件产品,采用现场总线后将更能充分发挥智能化电器的功能。再一方面,提高配电的技术含量,增强产品市场竞争力,也是我国低压配电行业主导企业摆脱目前低水平重复、价格竞争造成的困境的有效途径之一。
    因此,我国的配电技术或电控配电行业的发展也必将走智能化的道路。当今自动化技术的发展已变成以现场总线技术的发展为特征,以现场总线的应用为主要内容,无论是工业自动化领域,还是楼宇自动化、电站自动化、石油及化工等领域,处处都已离不开现场总线。我国加入WTO之后,面临的配电市场竞争将是十分激烈的,如何发展我国的低压配电技术是我们必须思考的问题。
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