王玉曉

山東東子電力有限公司 山東濰坊 261000

近年來，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，科學技術(shù)的進步帶動了我國工業(yè)迅速騰飛，高低壓成套開關(guān)柜是電力設(shè)備中非常重要的一種，影響著我國電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和質(zhì)量。隨著我國各種高端電氣設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用，對于高低壓成套開關(guān)柜的要求越來越高，尤其是在計算機技術(shù)極度發(fā)達的當下，高低壓成套電氣柜的智能化發(fā)展非常關(guān)鍵，決定著我國電氣設(shè)備研發(fā)和生產(chǎn)水平的提高?？梢哉f高低壓成套電器柜的電氣設(shè)計對于電氣設(shè)計者和生產(chǎn)者來說既是難得的機遇，也是巨大的挑戰(zhàn)。

1 我國高低壓成套開關(guān)柜發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題分析

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

從我國高低壓成套開關(guān)柜的發(fā)展來看，我國起步晚，但是發(fā)展態(tài)勢迅猛，我國在高低壓成套開關(guān)柜在電氣設(shè)計方面取得了不錯的成果[1]。當前國外在高低壓成套開關(guān)柜開發(fā)中，已經(jīng)研究出了新型的設(shè)備，在國際市場中具備非常強大的競爭力，我國目前處于自主研發(fā)起步階段，高低壓成套開關(guān)柜電氣設(shè)計水平處于世界前列。在早期的高低壓成套開關(guān)柜中，采用柜體結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)，通過焊接的方式將其固定在框架上，現(xiàn)在開關(guān)柜不僅繼承了原本的焊接技術(shù)，還研發(fā)出了組裝式的高低壓成套開關(guān)柜體。這兩種柜體可以根據(jù)電氣工程具體情況配合使用，改變了傳統(tǒng)固定式結(jié)構(gòu)。在生產(chǎn)方面，隨著機床技術(shù)的更新，早期的普通加工機床被淘汰，數(shù)控機床開始大范圍普及，不僅在生產(chǎn)效率上得到了提高，在質(zhì)量和性能上也有了顯著的提升，實現(xiàn)了規(guī)?；纳a(chǎn)。

1.2 問題分析

當前我國高低壓成套開關(guān)柜電氣設(shè)計雖然取得了一定成就，但是仍然存在有些問題。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，我國高低壓成套開關(guān)柜在智能化方向發(fā)展與歐美國家仍然存在差距。智能化發(fā)展需要將開關(guān)柜技術(shù)與電子計算機技術(shù)結(jié)合，其中涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)等多種技術(shù)的配合。目前國外在這一領(lǐng)域成果較為矚目，已經(jīng)實現(xiàn)了高低壓成套開關(guān)柜的智能化操作，柜體自身可以進行復雜的信息處理，操作人員能夠更加安全方便的完成操作。我國在這一方面還存在著較大的差距，需要不斷研究發(fā)展[2]。其次，空間占用存在問題。由于技術(shù)水平限制，在工頻耐壓和絕緣間距上，國內(nèi)的開關(guān)柜占用空間比例較大，很難做到體積的微型化發(fā)展，需要通過不斷研發(fā)進行改進。

2 智能化發(fā)展方向探究

隨著技術(shù)的進步，智能化發(fā)展方向是未來開關(guān)柜發(fā)展的主流趨勢。主要表現(xiàn)在幾個方面的研發(fā)和創(chuàng)新。

2.1 集成化與數(shù)字化發(fā)展

傳統(tǒng)的開關(guān)柜電氣設(shè)計主要為以二次電路元件結(jié)構(gòu)為主，采用電磁式機械結(jié)構(gòu)，不僅功能上存在短板，而且隨著電氣現(xiàn)代化發(fā)展，已經(jīng)不能適應(yīng)當前的使用需要[3]。因此，需要將計算機技術(shù)與開關(guān)柜的研發(fā)相結(jié)合，使其相集成化、數(shù)字化發(fā)展。在發(fā)展過程中，以傳統(tǒng)開關(guān)柜的設(shè)計思路為基礎(chǔ)，將計算機技術(shù)監(jiān)測、計算和數(shù)據(jù)能力結(jié)合，縮小開關(guān)柜功能結(jié)構(gòu)的體積，使其集成化。運用數(shù)字化技術(shù)，拓展開關(guān)柜功能，提高開關(guān)柜應(yīng)用范圍，降低生產(chǎn)的成本投入。

2.2 控制能力和保護功能上的優(yōu)化

高低壓成套開關(guān)柜主要功能在于對電網(wǎng)的控制和保護。因此，其未來智能化發(fā)展方向不能脫離其根本性功能。傳統(tǒng)的開關(guān)主要為機械式開關(guān)，隨著智能化技術(shù)的融入，開關(guān)柜能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，通過對數(shù)據(jù)的采集、傳輸和分析，形成智能化保護機制，改變傳統(tǒng)的被動固態(tài)保護形勢，以動態(tài)保護配合真空斷路器，完成電網(wǎng)的保護和控制。尤其是對于高壓電網(wǎng)，開關(guān)工作負荷較高，傳統(tǒng)開關(guān)柜的壽命由于技術(shù)制約，非常容易損壞。智能化開關(guān)柜通過對開關(guān)分閘速度和機械沖擊摩擦的優(yōu)化，能夠極大提高使用壽命，降低成本。

2.3 模塊化發(fā)展

早期高低壓成套開關(guān)柜生產(chǎn)制作的材料主要以硬質(zhì)材料為主，不同單元和構(gòu)件之間由于碰撞會產(chǎn)生一定的磨損，通過柔性材料的應(yīng)用可以一定程度上避免此類問題。不僅如此，開關(guān)柜生產(chǎn)單元化、模塊化發(fā)展，可以根據(jù)開關(guān)柜的應(yīng)用的情況和場景不同，進行產(chǎn)品的配置，提高其實用性的同時，提高生產(chǎn)效率。這種發(fā)展方向為高低壓成套開關(guān)柜的生產(chǎn)制作建立了標準化作業(yè)體系，在硬件形式相同的基礎(chǔ)上，根據(jù)功能的不同進行標準化的生產(chǎn)，減少設(shè)備元件的浪費和儲備。

2.4 體積小型化發(fā)展

早期的開關(guān)柜由于技術(shù)水平有限，若要達到相應(yīng)的使用功能需要，開關(guān)柜體積往往非常大。這種高低壓成套開關(guān)柜不僅占據(jù)大量的空間，也會造成材料成本的增加。當前隨著開關(guān)柜功能的集成和智能數(shù)據(jù)處理單元的微型化發(fā)展，開關(guān)柜所需要的的空間更小，成本更低。這種體積小型化的發(fā)展，使其能夠在電力系統(tǒng)中獲得廣泛的應(yīng)用前景，消除早期占據(jù)空間的大，影響電力系統(tǒng)布局的問題。

2.5 加工生產(chǎn)的智能化發(fā)展

開關(guān)柜加工生產(chǎn)的技術(shù)水平?jīng)Q定了開關(guān)柜使用性能和產(chǎn)品質(zhì)量。在我國高低壓成套開關(guān)柜發(fā)展的早期，使用普通機床進行生產(chǎn)，不僅生產(chǎn)效率不高，而且生產(chǎn)難度大，往往存在一定的誤差。這種情況就導致了開關(guān)柜性能不理想，使用壽命差。隨著智能化發(fā)展，國內(nèi)開關(guān)柜的生產(chǎn)已經(jīng)將普通機床淘汰，采用智能數(shù)控機床進行產(chǎn)品加工生產(chǎn)，不僅操作簡單方便，還大大提高了生產(chǎn)效率，使開關(guān)柜的生產(chǎn)進入標準化作業(yè)階段。

3 結(jié)語

綜上所述，我國高低壓成套開關(guān)柜生產(chǎn)研發(fā)起步晚，相較于歐美和日本等發(fā)達國家存在一定的差距，但是近年來我國在智能化研究和發(fā)展上展現(xiàn)出了非常迅猛的態(tài)勢，將計算機技術(shù)與開關(guān)柜有機研發(fā)融合，使開關(guān)柜向著智能化方向發(fā)展。從目前國內(nèi)高低壓成套開關(guān)柜的發(fā)展現(xiàn)狀來看，智能化將會圍繞著電路結(jié)構(gòu)數(shù)字化發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化發(fā)展、產(chǎn)品體積微型化發(fā)展和控制保護智能化發(fā)展進行，使其能夠適應(yīng)電力工程的現(xiàn)代化發(fā)展要求，提供更好的使用性能。