低压配电柜厂家浅谈国内外低压配电柜的发展趋势

　　现就近年来国内外发展迅速的成套开关设备(简称配电柜)，对其行业的概况及发展方向进行阐述，以及国内外低压配电柜的发展趋势进行探讨。

　　1低压配电柜国内外行业概况

　　在电源建设突飞猛进的同时，电网建设也取得了长足进步。作为电 网与负载之间的桥梁——高低压配电柜的发展从20世纪80年代开始。我国随工程项目引进了国外不同类型的低压配电柜，20世纪90年代国外 公司将他们的低压成套设备在我国进行独资或合资方式生产，以MNS 为典型代表的国外先进技术和装备不断进入我国。由于市场的开放吸引 了国外企业在国内的投资，积极寻找合作伙伴，己有几家厂商在沿海地 区建立了合资工厂或独资工厂生产低压成套设备。为了提高产品竞争能 力，有些企业开始向集团化发展，采取合资或合股的形式，增加企业的财 力、物力、人力，发展多品种、技术含量高的产品，以占领更多的市场份 额。目前年产值超过10亿元以上的企业在国内层出不穷。我国的低压成 套设备虽然在产量和产值方面有了很大的提高，但产品品种和性能方面 远远不能满足市场的需求。其原因有以下三方面：

　　1)产品的格局不够合理。低压成套设备应该具有多层次、多品种的 特点。所谓多层次是指同类产品有高中低之区别，以提供不同行业使用 需要。多品种是指适应不同使用环境条件之需要，例如防潮、防尘、防腐、 防水等等深入现场使用的薄型靠墙安装的产品。我国能够供应的产品只 有一般环境下使用的几种产品，具有代表性的产品有GCK、GCL、多米 诺、MNS、CGHL(K)等抽屉柜和GLLXGD等固定柜。

　　它们的性能参数都是在一个等级上，而具有更高参数的如母线额定 电流3150~6000A，短时耐受电流为100KA的固定间隔式产品以及用于 二级配电(工艺现场)具有防护等级为IP54，IP65的产品就是空白。

　　2)企业的产品开发能力较差。由于本行业的特点是厂家多、规模不 大、技术人员少，所以大部分工厂都不具备产品的开发能力，基本上都是 经过行业的转让、仿造和买外壳组装等形式组织生产，导致产品类型集 中，市场竞争激烈。个别企业也有自己设计的产品，由于力量单薄，打开 市场的周期较长，等到形成一定的市场规模之后其他厂家轻而易举进行 仿造而进入市场，所以影响了企业开发自己产品的积极性。

　　3)产品质量的差距不大。为了提高产品的加工能力和质量，不少企 业引进了高精度钣金加工设备，但是在装配工艺、母线加工工艺和设备 方面相对还很落后，各企业之间处于同等水平。另一方面，目前国内几类 畅销产品，都有专业型材加工厂和附件生产厂，甚至有专业的外壳生产 厂，因此高精度数控三大件也发挥不了真正的作用。

　　不少企业(包括大企业)为了缩短生产周期，适应多样化市场需要， 直接买外壳进行组装，现有的钣金加工优势也没有了，三大件成为摆设。 由于产品型号相同，质量差距不大，因此，在本行业中开展名牌产品活动 困难很大。

　　2低压配电柜国内外发展动向

　　进入20世纪90年代，国外各大公司在低压供电系统实现集中监控 的基础上积极开展智能化的低压开关和智能化的低压成套开关设备的 研究。如今现场总线及工业以太网技术的发展，现场总线Profibus-DP和 AS-Inte^ace技术的崛起，可通信电器的上市给低压开关设备带来了革 命性的变化，从低压电器元件到成套设备都实现了智能化，可通信及网 络化。智能型配电柜采用了智能型元器件，其主要特点是在传统开关柜 基础上利用了微电子技术，电力电子技术，计算机控制技术以及网络通 讯等新科技，有较高的可靠性。目前己经形成商品化进入市场，并逐渐推 广使用。同时，在柜体的设计、加工工艺方面也有较大的突破，表现在母 线的异型化、塑料化板材成型的整体结构。

　　2.1多功能的母线系统

　　母线系统是成套设备的重要组成部分。它决定了低压配电成套设备 的电气参数、进出线的方式、连接方式和柜体温升。国外产品的母线系统 在20世纪90年代广泛应用了异型截面的型材。例如:德国金钟默勒公 司的6000系列的C型母线、英国GEC-ALSTHOM公司的H型母线和西 门子公司的SIVACON系列、汉森公司的产品都是采用了异型母线，采用 异型母线的优点有:

　　1)提高了母线的抗弯强度，抗短路强度的能力也随之提高。

　　2)实现了母线的无孔连接。在成套设备中母线系统(水平母线、垂直 母线、支母线)都要与功能单元的主开关连接，而功能单元和主开关都是 有变化的，因此母线上的连接孔位置加工很困难，如果按模块开成排孔， 则降低了母线的抗弯强度和载流能力，采用异型材之后任意位置都可以 随意连接，而且也减少了母线的加工，使之简化了成套设备的装配。

　　3)在同等的截面积，或抗弯强度的条件下，异型母线的表面积可以 增加，为此散热情况更好，降低了母线的温升或增加了母线的载流量。

　　4)悬挂式母线系统，近几年来因开发出一种将电器元件悬挂在母线 的成套设备，母线不但与电器元件端子直接相接，而且支撑着电器元件， 当然这种母线或电器元件也是同步开发的新型元件。 这种悬挂式母线系 统还可以带电装拆，给设备的维修带来很大的好处，同时使得设备的电 器元件的安装密度大大提高，因此，今后发展很有前途。

　　2.2 连接方式的发展

　　在工艺加工方面主要表现为无螺母连接，即所有连接都采用自攻螺 丝。在承重部位也有采用拉铆螺母，如汉森公司的SAS产品中母线连接 也采用拉铆螺母，采用自攻螺丝除了加工方便，提高了装配速度之外，在 靠墙安装柜体中可以实现正面安装和检修。

　　3从IEC439的修改看低压成套设备的发展

　　IEC439国际标准的修改主要是对低压成套设备的绝缘配合从过电 压类别、污染等级、材料的CTI值之间的关系明显规定了电气间隙和爬 电距离与试验的工频耐压和冲击耐压。另外对型式试验产品TTA和部 分型式试验产品PTTA的试验项目和要求也作了详细说明。并对温升试 验、隔离形式，电磁兼容等方面增加了新的内容或作了补充的规定。从对 IEC439标准的修改可以看出对低压成套设备的绝缘性能要求提高了，人 身防护要求提高了，装入电力电子器件增加了。

　　关于TTA和PTTA的规定，低压成套设备其方案很多，而且非标也 很多，不可能每个柜形都做型式试验。如何来考核那些没有通过型式试 验的柜子呢?在标准中使用了 TTA表示通过型式试验，PTTA表示部份 通过型式试验的设备，并绘出了两种不同的试验要求。短路耐受强度也 可以通过外推法来验证短路耐受强度，IEC提供了这两类外推法的验证 公式。

　　对安全防护的隔离形式：EC439标准要求制造厂在产品的铭牌或 技术文件中给出内部的隔离形式。从新标准中看隔离形式越来越完善， 要求也更高。20世纪80年代初IEC第17D委员会仅颁布了一个标准 IEC439-82，到20世纪90年代末IEC439标准己进行了四次修改，并增 加了四项标准，它们是IEC439.1“型式试验和部分型式试验成套设备” IEC4392“对母线干线系统(母线槽)的特殊要求”IE439.3“对非专业人 员进入场地的低压成套开关设备和控制设备的特殊要求”IEC439.4“对 建筑工地用成套设备的特殊要求” IEC439.“对户外公共场所的成套设 备一动力配电网用电缆分线箱的特殊要求”从该标准体系看国外，特别 是欧洲国家的户外型低压成套开关设备己有了明显的发展，这是由于户 外成套设备具有安装地点的灵活性、施工的方便性及基建投资的经济性 等特点，但要求这类产品有较强的环境适应能力(如温度、湿度、防雨雪 及耐机械冲击等，对此，标准均作了较详细的要求。目前，国内还没有开 发符合该标准体系要求的户外产品，这也是低压成套开关设备行业今后 的一个研发方向。