浅谈低压配电柜的技术创新与发展

吴霞明

摘 要：随着科技的不断发展和工业化水平的不断提高，低压配电柜技术得到了长足的发展，现场总线技术和工业以太网技术也在不断完善。技术的更新换代为低压配电柜的智能化发展提供了平台。详细介绍了低压配电柜的发展现状和技术创新，并对其未来发展进行了展望。

关键词：配电柜；技术创新；配电系统；供电质量

中图分类号：TM642 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.069

低压配电柜的主要功能是分配和控制电能。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，从最初的容量小、性能低、功能少、体积大逐渐向性能好、体积小、智能化的方向发展。但目前低压配电柜各方面性能的不足使电网的供电质量受到了影响，只有通过技术创新，才能提高供电质量。下面笔者将探讨低压配电柜的技术创新。

1 低压配电柜的发展现状

低压电器在近50年的发展中经历了五个阶段，并逐渐得到了完善。第一代产品诞生于20世纪六七十年代，第二代诞生于20世纪80年代，第三代诞生于20世纪90年代，第四代诞生于21世纪初期，一直发展到现在的第五代——低压配电柜。

1.1 设计方面

各大企业采用CAD制图软件将设计、数据计算、数据分析、加工等完美结合，在提高产品设计速度和可靠性的同时，降低了技术人员的劳动强度。

1.2 设备方面

低压配电柜的抗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避免故障的扩大，有效减少损害。如果配电设备发生故障，则可在短时间内切断电流，然后只需更换故障抽屉，便可恢复系统的正常运行。

1.3 工艺方面

企业依据母线系统新技术，采用异型材料，既可以实现母线的无孔连接，又可以实现任意位置的随意连接。无螺母的连接方式非常方便，能在提高装配速度的同时，实现正面安装和检修。

2 低压配电柜技术的提高

传统低压配电柜制造会涉及到焊接、冷冲压、模具加工、塑料成型等多种工艺。配电柜制造技术的创新与这些工艺技术的提高有着密切的关系。生产商为了创新配电柜技术，不断加大了对这些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、积木化的安装结构和模块化的系统功能，其设计的特点是高标准、流程化、方便快捷、形式多元。模块设计能在满足不同使用环境和防护等级需求的同时，极大地提高运行安全。如今，供电企业正全面推进电网需求管理、线损管理，并对供电质量、供电的可靠性和安全性提出了更高的要求。电网配电变压器的安装位置、分布等特点使变压器无法为配电管理和决策分析提供有效数据，而GPRS无线电网配电变压器能很好地满足传输突发数据的需求，在其实施监测范围内覆盖面积大，电表数据可以利用移动公司的GPRE或GSM网络进行传输，并可控制、管理电表数据的集中抄表。

2.2 可靠性

可靠性是技术创新的关键所在。要提高低压配电柜的可靠性，企业就要在低压配电柜的使用过程中对其进行严格控制和检验维护。

2.3 高分段、大容量

现阶段，低压配电柜的分段能力已高达100 kVA。大规模工程项目和楼宇建筑项目的增多对低压电柜的容量要求也在提高，变压器单机的容量已达2 000 kVA以上。

3 技术创新

工业的快速发展为低压柜的发展提供了良好契机，从各个电器元件到成套设备，都实现了网络化、智能化和通讯化。例如低压配电柜终端既可单独使用，也可配套使用；安装好的低压配电柜终端可全面、准确、实时地采集三相电压电流、N线电流和有功、无功功率等各种配变数据，同时实现实时监测、无功补偿和各种仪表的功能。

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备遥测、遥控、遥调、遥讯等功能的智能系统，提高了电网的配电质量和运行可靠性，降低了能耗；同时，智能、快捷的人机界面实现了对自动化配电系统的智能控制。开关柜融合了传统技术与现代技术，并将智能化元件与微电子技术、计算机控制技术、电力电子技术等相结合，最大程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响应国家“节能减排”“低碳环保”的号召，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，而卤素在燃烧时会产生毒气，从而影响人们的健康。因此，生产商在生产配电柜时，要采用不含氟利昂和卤素的塑胶材料，这样既安全又环保。

3.3 在元器件中使用新技术

目前，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。因为额定工作电压、绝缘电压和电器分段时飞狐距离的影响，工作人员在计算低压配电柜发热量时，要对消耗有所要求。一般工艺采用直流控制，这样能在降低能耗、减少铁耗的同时，实现各个模块功能的标准化、多样化和模块化。

3.4 低压配电柜的标准化

低压配电柜的结构化发展和模式化发展与其专业发展步伐一致，标准化、系列化、通用化较好的结构件可以在20 min内完成操作、控制、转换机保护等结构模块，10 min内便可以完成配电柜的装配，适应性极强、可靠性很高。

4 发展趋势

数字化和网络信息化的发展使低压配电柜逐渐向智能化的方向发展，未来智能化将成为其主要发展趋势。目前，我国大规模的工程项目在不断增多，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，主要向小型化、性能强大化的方向发展，同时会使用更多的低碳环保材料；机械制造、安装趋于模块化和标准化。在未来，各大工程项目和机电自动化领域都将应用新型低压配电柜，这有利于提高电网的运行质量和控制用电量。

5 结束语

经济的发展和区域性、国际性的市场竞争对低压配电柜的使用和维护提出了更高的要求。企业要想发展，技术创新是关键，先进技术的引进和创新是企业在市场竞争中立于不败之地的武器。

参考文献

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[3]袁业书.试论浅谈低压配电柜的技术创新与发展[J].城市建设理论研究（电子版），2015（21）：5568-5569.

〔编辑：王霞〕