低压电器的智能化发展探讨

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摘要 本文对智能低压电器的概念进行了探讨，对我国智能化低压电器发展历程进行了简要的回顾，介绍了低压电器智能化发展涉及的相关新技术，从低压电器智能化表现出发，着重分析了目前我国智能化低压电器的技术发展情况以及行业发展情况，为智能化低压电器的进一步发展起到指导作用。

关键词

中图分类号 TM52 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0187-01

低压电器在人们日常生产和生活中广泛应用，它是现代工业自动化的重要基础部件。近年来，随着新工艺和新技术的采用与推广，低压电器朝着集成化、智能化方向快速发展。但是与此同时，低压电器的缺陷也日渐凸显出来，尤其是我国国产低压电器，在其生产和使用过程中仍旧存在诸多问题，已不能和好的满足市场发展的需求。

1 低压电器

目前，有关低压电器智能化国际上没有明确的定义。简单的说，智能低压电器是指：具有齐全的保护功能，能够实现电流参数测量同时能够记录、显示并且自我诊断故障的新型低压电器。随着电网的智能化，智能低压电器也越来越受到人们的重视，很多低压电器相继进入市场。

2 智能低压电器的五大优点

一是普通配电电器会使配电系统产生高次谐波，而智能配电电器能够消除输入信号中的高次谐波，从而避免高次谐波造成的误操作。

二是智能过载保护电器可以保护多种起动条件的电动机，具有很高的动作可靠性，如电动机过载与断相保护、接地保护、三相不平衡保护以及反相或低电流保护等。

三是智能保护继电器具有监控、保护和通信功能。

四是智能电器可实现中央计算机集中控制，提高了配电系统自动化程度，使配电、控制系统调度和维护达到新水平。

五是智能电器采用数字化新型监控元件，使配电系统和控制中心提供的信息最大幅度增加，且接线简单、便于安装，提高了工作可靠性。

3 低压电器智能化的发展现状

我国低压电器智能化的发展从无到有已经有50多年了，这期间，我国低压电器智能化取得了瞩目的成绩，其体系也日渐完善，基本能够满足我国整体经济和社会发展的需求。从上世纪90年代起，智能化的低压电器的开发工作就提上了我国发展的日程。上海人民电器厂和遵义长征九厂首先向国家工业部提出了开发此项目的申请，并于1997年生产出一系列智能化低压电器，这些机器凭借其突出的特性很快打开了市场，受到用户的青睐。由于市场需要，智能化低压电器的生产规模不断扩大。在国外，智能化低压电器比我国的同类产品要成熟得多，国外的很多智能化低压电器已经实现了集中控制和现场操作的统一。顺应世界技术发展的新潮流，我国的上海电器科学研究所专门成立了研发中心，重点研究低压电器智能化和智能电网的相关产品。另外，江苏常熟等地区的低压电器生产企业也相继参与进来。通过不断努力和认真的学习，我国的智能化电器及其相关产品已经基本上达到了世界的平均水平。

4 低压电器的几个亟待解决的问题

4.1 低压隔离电器规格难以满足实际需求

现阶段，我国主要低压隔离器及刀开关产品最大规格通常仅为额定电流1500A。随着近年来保护电器产品的长足进步以及断流能力的不断提升，单台容量为1250～2500KVA的配电变压器在工业和民用电网中应用较为普遍。换句话说，现有的低压隔离电器已经满足不了现阶段的使用要求。

目前，低压侧总电源进线屏及分段母线联络屏的隔离电器普遍采用了每相以一台3极或2极电器替代的方案。这种方法虽在一定程度上满足了使用要求，但是存在诸多弊端，刀开关分相操作增加了因误操作导致断相运行等故障发生的机率。与此同时，它也使得低压配电屏庞大笨重。因此，国产大容量隔离电器开关产品亟待进一步开发。

4.2 急需开发国产四极电低压电器系列产品

目前，为了保证运行与检修的安全，并进一步与国际标准接轨，相关设计规范要求在许多应用条件下应采用四极低压电器，例如，在电网维护、测试以及检修电路或者是电气设备中应采用四极隔离电器。

但与实际需要不相协调的是，现阶段我国常用的国产低压电器主导产品几乎都是三极电器。对于必须采用四极电器的地方，必须采用国外产品及引进产品，亦或是与制造厂家协商之后再进行特殊制造。总而言之，积极研发国产四极低压电器系列产品迫在眉睫。

4.3 低压断路器断流容量与进线方向问题

一般情况下，为了保证灭弧条件，塑壳式及万能式断路器的电源进线端位于上方、馈线端在下方。此类断路器的额定断流容量通常为上进线时的数据。

过去，我国曾经把上进线断路器按照下进线进行通断能力试验，结果导致试品遭受极大的破坏。总的来说，国产DWX15-200630、DW15-200630、DZ40等型号的断路器，以及通过引进技术所生产的TL、TG、 H系列断路器产品等都属于上进线断路器，只能在上进线条件下应用。在某些特殊的应用条件下，电源引入方向可能会发生改变，在此种情况下则应该采用允许上、下进线的断路器。该种断路器在结构设计方面应采取特殊技术措施，还应互换上、下进线并进行短路通断能力试验。

5 智能化低压电器发展趋势

我们重新反思整个行业后会发现，同发达国家比较，我国智能化低压电器行业依旧存在相当大的差距，行业的技术水平仍亟待提升。

首先，企业规模偏小，数量过多。2000多家企业分食这一市场，导致资源过于分散，利用效率过低。再加上国外一些电器公司面对着中国这个巨大的市场也是一拥而上，更加剧了竞争的激烈程度。其次，区域结构趋同，重复建设严重。我国低压电器地区产业趋同化现象严重，低水平重复建设，导致产品产能过剩，能源、原材料利用率低，经济效益低下等后果。最后，我国低压电器行业缺少一批技术装备先进、生产规模大、产品质量好的企

业，缺少参与国际市场竞争的名牌产品，在产品设计、耐用性及环保性能等方面也存在不足。

改善整个行业的落后状况需要长期努力。要做的工作很多，但有几件事情较为急迫。

第一，进一步推动企业产品开发、设计时，采用计算机辅助设计、辅助制造和仿真分析技术的热情。这些技术是提升产品水准的行业基础。

第二，进一步加大产品研发投入。根据调查，我国低压电器行业开发投入与国外著名企业相比差距甚远，个别领域甚至在100倍之上。国家知识产权局的资料显示，在近几年申请成功的低压电器发明专利，外国公司占80%以上，我国拥有自主知识产权的低压电器产品不多。

各国企业都在加大投入力度。政府、行业协会以及企业应共同努力，进一步调整低压电器产品结构，淘汰工艺落后、体积大、能耗高又污染环境的产品，这样，追赶国际先进水平才有希望。

6 结语

现阶段我国国产低压电器产品还存在诸多问题亟待解决，继续研发新产品满足经济发展的实际需求。与此同时，还要进一步拓展低压电器领域，将风能、太阳能等新能源的利用放在重点位置，积极研发新能源配套用电设备及配电与控制系统，加大节能、环保产品的研发力度。在保证产品可靠性的同时提高产品的技术性能，朝着智能化、网络化积极进行突破创新。

参考文献

[1]彭炜炜等.浅谈低压电器的智能化[J].科技致富向导，2012.

[2]杨国福.智能电器的现状和发展趋势[J].江苏电器，2005.

[3]曲勇等.低压电器智能化的发展回顾及技术要求[J].电器工业，2010.