尹萌
（河北电力装备有限公司 056004）
摘要：在经济和技术飞速发展的背景下，用于分配和控制电能使用的低压配电柜也相应的取得了快速的发展。现阶段，我国涌现了大量的拥有先进设备现代化企业，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。基于此，本文主要对现代低压配电柜的技术创新及发展进行分析探讨。
关键词：现代低压配电柜；技术创新；发展
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。
1低压配电柜概述
1.1低压配电柜的分类
低压配电柜的分类方法有几种，有从结构上分的，有从功能上分的，其中，按照前者可以将低压配电柜分作抽屉式柜和固定式柜；按照后者可以将低压配电柜分作进线开关柜、联络开关柜、馈线开关柜、计量柜、无功功率补偿控制柜等；有的时候配电柜还会按照使用环境或者是用途进行划分。低压配电柜品种繁多，国内的MNS、GCS、GCK、GGD和国外施耐德公司的PRISMA、BLOKSET等都是目前我国较为常见的配电柜产品系列列低压配电柜。
1.2低压配电柜的特点
GGD柜是固定式低压配电柜中的主要种类，主要包括母线室和配电室两个结构单元，结构设计方式为数模化框架，这点与抽屉式柜是一致的。数模化框架设计模式便于设备安装，能够最大化利用柜内空间。此外固定式柜和抽屉式柜的主要几何参数，比如柜高、柜宽都是大体相同的。在断路器选择方面，固定式柜通常以固定式框架断路器和塑壳断路器为主。为了检修时方便，固定式柜要在进线和馈线断路器前的位置安装刀开关。这在一定程度上缩小了固定式配电柜的安装空间。
1.3低压配电柜的功能
低压配电柜是电网中的中间环节，承担着开关、控制、监视、保护、隔离等多种功能，应用范围十分广泛。通过和其它设备联合使用，能够实现对动力、照明、电动机等单一或多个对象的有效控制，还可以构成无功补偿单元，为电力系统的安全稳定运行提出保障。
2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。
2.1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。
2.2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。
2.3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。
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3常见低压配电柜的特点及应用
3.1抽出式配电柜
目前，抽出式配电柜属于比较常见的类型，其又可分为GCK型、GCS型和MNS型低压配电柜。①GCK型低压配电柜和电机控制装置的主母线可达到3150A，垂直母线也可以达到600A。该类型配电柜的一个柜子中可以安置九个抽屉，且抽出式配电柜能容纳较多的主电路，在使用过程中更加灵活、方便。②GCS型低压配电柜。其柜体的基础性结构属于组合装配形式，采用螺栓紧固连接，主要结构与GCK结构有较多的相似之处，其主母线可达到4000A，垂直母线的规格为1000A，主要性能比GCK型的配电柜强大，非常适合在石油、高层建筑、发电厂、冶金和纺织等行业的配电系统中应用。③MNS型的低压配电柜。该配电柜可安置约36只抽屉，主母线可达到5000A，而且垂直母线的标准是1000A，其双母线能达到2000A，总体性能比GCS强大。
3.2固定式配电柜
低电压配电柜中的固定式配电柜主要包括GGD型配电柜、PGL型配电柜和XL21型配电柜，GGD型固定式配电柜是由PGL型低压配电柜改进而来的，属于固定式结构。该类型的配电柜具有相对较高的分断能力，且动热稳定性相对较好，具体的电气方案灵活，组合方便，具有较强的实用性和系列性；PGL型低压配电柜。该类型的配电柜在以往得到了广泛应用，其可用于变压器的实际容量在1000kVA及以下的配电系统中。经过改进，专业化PGL3型配电柜可用于变压器容量为2000kVA及以下、额定电流在3000A以下、分断能力为50kA的电力低压配电系统中；XL21型低压配电柜。该类型的配电柜主要采用拼装的形式组合而成，属于封闭式，通常情况下，其元件都会安装到专用的金属安装架上，从而方便组装、调节、拆装。总而言之，固定式的低压配电柜主要是指元件间是固定安装的，且固定接线属于固定分割式。
4低压配电柜技术创新
4.1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。
4.2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。
4.3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。
5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。
结语
总之，随着全球经济一体化步伐的加快，各种商业竞争日趋激烈，已从区域性发展为国际性。而低压配电柜技术的不断创新与发展，已成为必然需求。因此，我国相关企业必须加强重视，掌握核心技术产品，在低压电器产品的市场发展中占有一席之地。
参考文献：
[1]薛安林.配电房高低压配电柜的优化选择探析[J].科技风，2015，（13）：27-27..
[2]姜洪.高低压配电柜的选择原则与策略探讨[J].科技与创新，2015，（13）：106-107.
论文作者:尹萌
论文发表刊物:《河南电力》2018年5期
论文发表时间:2018/9/6
标签：低压配电柜论文; 配电柜论文; 母线论文; 固定式论文; 断路器论文; 技术创新论文; 电网论文; 《河南电力》2018年5期论文;