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摘要:
隨著科技的不斷發展和工業化水平的不斷提高,低壓配電柜技術得到了長足的發展,現場總線技術和工業以太網技術也在不斷完善。技術的更新換代為低壓配電柜的智能化發展提供了平臺。詳細介紹了低壓配電柜的發展現狀和技術創新,并對其未來發展進行了展望。
關鍵詞:
配電柜;技術創新;配電系統;供電質量
低壓配電柜的主要功能是分配和控制電能。我國低壓配電柜經過長期的發展,已逐漸形成較為完善的體系,從最初的容量小、性能低、功能少、體積大逐漸向性能好、體積小、智能化的方向發展。但目前低壓配電柜各方面性能的不足使電網的供電質量受到了影響,只有通過技術創新,才能提高供電質量。下面筆者將探討低壓配電柜的技術創新。
1低壓配電柜的發展現狀
低壓電器在近50年的發展中經歷了五個階段,并逐漸得到了完善。第一代產品誕生于20世紀六七十年代,第二代誕生于20世紀80年代,第三代誕生于20世紀90年代,第四代誕生于21世紀初期,一直發展到現在的第五代——低壓配電柜。
1.1設計方面各大企業采用CAD制圖軟件將設計、數據計算、數據分析、加工等完美結合,在提高產品設計速度和可靠性的同時,降低了技術人員的勞動強度。
1.2設備方面
低壓配電柜的抗故障能力一直是各個大企業研發的重點,采用標準化的抽屜單元可避免故障的擴大,有效減少損害。如果配電設備發生故障,則可在短時間內切斷電流,然后只需更換故障抽屜,便可恢復系統的正常運行。
1.3工藝方面
企業依據母線系統新技術,采用異型材料,既可以實現母線的無孔連接,又可以實現任意位置的隨意連接。無螺母的連接方式非常方便,能在提高裝配速度的同時,實現正面安裝和檢修。
2低壓配電柜技術的提高
傳統低壓配電柜制造會涉及到焊接、冷沖壓、模具加工、塑料成型等多種工藝。配電柜制造技術的創新與這些工藝技術的提高有著密切的關系。生產商為了創新配電柜技術,不斷加大了對這些工藝技術的研發力度。
2.1設計的標準化和模塊化
低壓配電柜的模塊設計是指多樣化的安裝方式、模數化的安裝尺寸、積木化的安裝結構和模塊化的系統功能,其設計的特點是高標準、流程化、方便快捷、形式多元。模塊設計能在滿足不同使用環境和防護等級需求的同時,極大地提高運行安全。如今,供電企業正全面推進電網需求管理、線損管理,并對供電質量、供電的可靠性和安全性提出了更高的要求。電網配電變壓器的安裝位置、分布等特點使變壓器無法為配電管理和決策分析提供有效數據,而GPRS無線電網配電變壓器能很好地滿足傳輸突發數據的需求,在其實施監測范圍內覆蓋面積大,電表數據可以利用移動公司的GPRE或GSM網絡進行傳輸,并可控制、管理電表數據的集中抄表。
2.2可靠性
可靠性是技術創新的關鍵所在。要提高低壓配電柜的可靠性,企業就要在低壓配電柜的使用過程中對其進行嚴格控制和檢驗維護。
2.3高分段、大容量
現階段,低壓配電柜的分段能力已高達100kVA。大規模工程項目和樓宇建筑項目的增多對低壓電柜的容量要求也在提高,變壓器單機的容量已達2000kVA以上。
3技術創新
工業的快速發展為低壓柜的發展提供了良好契機,從各個電器元件到成套設備,都實現了網絡化、智能化和通訊化。例如低壓配電柜終端既可單獨使用,也可配套使用;安裝好的低壓配電柜終端可全面、準確、實時地采集三相電壓電流、N線電流和有功、無功功率等各種配變數據,同時實現實時監測、無功補償和各種儀表的功能。3.1有效控制智能化配電系統低壓配電柜利用通訊網絡構成了具備遙測、遙控、遙調、遙訊等功能的智能系統,提高了電網的配電質量和運行可靠性,降低了能耗;同時,智能、快捷的人機界面實現了對自動化配電系統的智能控制。開關柜融合了傳統技術與現代技術,并將智能化元件與微電子技術、計算機控制技術、電力電子技術等相結合,最大程度地提高了設備的可靠性。
3.2使用新型環保材料
各大低壓配電柜生產商為了響應國家“節能減排”“低碳環保”的號召,采用了大量低碳環保的新型材料。由于氟利昂在燃燒時會破壞大氣中的臭氧層,而鹵素在燃燒時會產生毒氣,從而影響人們的健康。因此,生產商在生產配電柜時,要采用不含氟利昂和鹵素的塑膠材料,這樣既安全又環保。
3.3在元器件中使用新技術
目前,熱繼電器、斷路器、交流接觸器等各種元器件都實現了尺寸最小化。因為額定工作電壓、絕緣電壓和電器分段時飛狐距離的影響,工作人員在計算低壓配電柜發熱量時,要對消耗有所要求。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,實現各個模塊功能的標準化、多樣化和模塊化。
3.4低壓配電柜的標準化
低壓配電柜的結構化發展和模式化發展與其專業發展步伐一致,標準化、系列化、通用化較好的結構件可以在20min內完成操作、控制、轉換機保護等結構模塊,10min內便可以完成配電柜的裝配,適應性極強、可靠性很高。
4發展趨勢
數字化和網絡信息化的發展使低壓配電柜逐漸向智能化的方向發展,未來智能化將成為其主要發展趨勢。目前,我國大規模的工程項目在不斷增多,高層建筑對低壓配電柜的容量提出了更高的要求。低壓配電柜的創新與發展更傾向于模塊化和系統化,比如在元件的開發上,主要向小型化、性能強大化的方向發展,同時會使用更多的低碳環保材料;機械制造、安裝趨于模塊化和標準化。在未來,各大工程項目和機電自動化領域都將應用新型低壓配電柜,這有利于提高電網的運行質量和控制用電量。
5結束語
經濟的發展和區域性、國際性的市場競爭對低壓配電柜的使用和維護提出了更高的要求。企業要想發展,技術創新是關鍵,先進技術的引進和創新是企業在市場競爭中立于不敗之地的武器。
參考文獻
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作者:吳霞明 鎮單位:江默勒電器有限公司