淺談低壓開關柜的發展趨勢與改進思路

張雷 張福新

摘 要：隨著經濟在快速的發展，社會在不斷的進步，電力行業也取得了較大的發展。在輸配電系統中，低壓開關柜被廣泛應用。不論是低壓開關柜的外形還是性能，都在很大程度上得到了改善和提升。但是，在實際應用中，低壓開關柜短路等故障依然存在，給社會生產和人們的生活帶來了極大的安全隱患。因此，簡要分析了我國低壓開關柜的發展趨勢，并提出了相應的改進思路，以期為日后的工作提供參考。

關鍵詞：低壓開關柜;輸配電系統;短路故障;電力技術

引言

改革開發幾十年，我國出現了大量的現代化企業，不僅帶來了國外最先進的生產技術，也帶來了發達國家的現代化設備。為我國低壓開關柜的廣泛應用，提供了更多新技術、新設備的保障。

1 低壓開關柜的發展趨勢

1.1 外形結構更加精致

隨著人們對低壓開關柜的不斷研發，其會逐漸形成一個簡單、美觀、實用的設備結構，而這也是未來低壓開關柜的一個發展趨勢。在電力設備的發展過程中，各個企業也會遵循著“經濟實用”的原則來進行低壓開關柜的外形設計，以采用精致的外形結構來實現節能減排、減低能耗的目的，如此也利于更好地解決生活中的資源問題。因此，在對低壓開關柜的研究過程中，設計者也會比較注重其外形結構的精致性與緊湊性，以進一步避免造成資源的浪費。

1.2 結構標準化

隨著低壓開關柜的普及，其市場競爭越來越激烈。企業只有不斷優化生產結構，提高生產效率，才能迅速占領市場份額，贏得目標客戶，確保自己在激烈的市場競爭中立于不敗之地。鑒于此，大部分企業積極引進了國外的先進經驗、技術和設備，包括柔性加工線、數控鈑金加工設備等，大大提高了鈑金的加工工藝。另外，組裝式的柜體結構開始逐漸取代焊接式的，抽出式柜體結構逐漸取代固定式的，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，而且各部件的組裝都可以按照模數化安裝孔完成，從而縮短生產周期，提高生產效率。

1.3操控更加智能

人們對設備操控的追求越來越高，智能化操控已成為技術發展的一種必然趨勢。尤其是數字儀表的使用和總線技術的普及以及可通信電器的推廣，都給低壓開關柜的操控帶來智能化的變革。從低壓開關柜的原件到成套開關設備，基本上都實現了可通信和智能化，可以通過DCS網絡連通儀表盤、探測器、斷路器等部件和現場總線，這樣工作人員就可以在監控室對現場的配電裝置進行智能操控，及時有效的了解設備的運行情況和具體參數。在實際操作中，針對有些開關原件比較低端，許多企業會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。所以，低壓開關柜在先進的技術支撐下，實現了智能化、遠程化、信息化操作，提高了工作效率，降低了人力輸出，為企業節約了成本和開支。

1.4高防護和高可靠性

我國幅員遼闊有多種氣候和環境，尤其是一些高海拔地區。隨著我國西北大發展，必然會增大控制電力的成套開關設備在高海拔和惡劣的自然環境中運行。這對開關設備提出了更高的要求。根據國家標準，低壓成套產品正常使用的環境為海拔2000m及以下。而超過海拔2000m的產品都必須充分考慮高海拔環境對低壓成套開關設備性能的影響，根據特定需求做好相應研發，通過型式試驗后，再投入生產。

低壓開關柜的柜體零件應根據使用環境的不同，有目的地選擇與之對應的防護漆或鍍鋅表面，達到減輕腐蝕的作用。柜中緊固件的腐蝕也是常見現象，如螺栓、螺母等，直接影響到柜體結構的強度。

2 低壓開關柜的改進思路

2.1 使用 M N S 混裝柜提升緊湊度

低壓開關柜的斷路器安裝方式可分為固定分隔式和抽屜式2 種。其中，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比較少，出現的多為斷路器故障。當發生故障時，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，比如接觸器、互感器等，以進一步提高柜內空間的利用率。另外，抽屜的數量可以根據需要裝的元器件的外形、回路的額定電流來決定。如果出現回路故障，需要同時考慮斷路器故障以及內部的一次元器件故障和二次元器件故障。由此可知，故障的檢測和處理較為麻煩。組合式結構是一種比較新的安裝方式，它結構緊湊、容易排除故障，符合低壓開關柜的發展要求。例如 MNS 混裝柜，它有多種柜型，包括框架斷路器加固定分隔斷路器、框架斷路器加抽屜式斷路器等。

2.2外形尺寸的緊湊化

低壓開關柜從斷路器的安裝方式上可分為固定分隔式和抽屜式兩種結構。固定分隔式主要用于配電回路，所用到一、二次元器件較少，功能單一。配電回路的故障主要在斷路器上，可以通過拔出斷路器本體來進行檢修維護;抽屜式結構主要用于電動機回路，抽屜中除了可以裝斷路器、接觸器、馬達保護器、互感器等一次元器件外，還能容納較多的二次元器件。每種抽屜都有多種的模數規格，可根據回路的額定電流大小和所裝元器件的外形大小，來決定抽屜的數量，使低壓柜的柜內空間利用率大大提高。電動機回路的故障，就不能只考慮斷路器，還應考慮到抽屜內其他一、二次元器件可能出現的故障。

組合式結構是抽出式低壓開關柜的發展趨勢之一。例如，MNS混裝柜，除抽屜+固定分隔柜外，還可以實現抽屜+變頻/軟起，固定分隔+框架斷路器，抽屜+框架斷路器混裝等柜型，達到減少柜子數量的目的。

早期的MNS標準柜型，它的主母線在柜后，出線在柜側，柜寬一般為1000mm。現在，基本上改為后出線，即主母線在柜頂，出線在柜后，柜寬只要600mm。小電流的框架斷路器，最小柜寬可以做到400mm，從而實現緊湊化的目的。

2.3提高結構的精準度

流水線作業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。為了進一提高安裝的精準度，可將柜體結構模塊化，安排專人負責固定的模塊。這樣做，可以節省大量的裝配時間，而且也能保證安裝的熟練度。另外，抽屜式結構在市場上的使用率最高。但是，由于柜體結構精度比較低，相同模數抽屜之間的互換存在障礙，所以，大大降低了回路運行的穩定性。因此，可以在250 A以上的回路單元中安裝省力推進機構。

2.4有效加強智能化的實現

在當今社會的發展時代下，智能化是低壓開關柜發展的一個必然趨勢，同時其也是社會發展的一個重要體現。因此，為了有效地改進低壓開關柜的生產現狀，相關企業單位應充分應用現代信息技術的優勢來促進數字儀表的發展，以在操作和通信方面全面實現智能化的目標。其中，在對設備的通信系統進行改進的時候，企業單位可引進一些國外的先進經驗，從而在已掌握技術的基礎上降低可能存在的干擾因素，提高設備的運行效率。

結語

綜上所述，低壓開關柜作為配電系統中一個重要的組成設備，其對保障配電系統的安全運行具有非常重要的作用。因此，在科學技術不斷發展的時代下，人們應加強對低壓開關柜的分析與研究，以在實際的作業過程中采取先進的技術理念來促使低壓開關柜朝著更加精致化、標準化、智能化的方向發展，使其可以成為未來社會發展中的一個重要設備。

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作者身份證號：1.211224198903186810;2.211481199009275432