低壓電器智能化技術(shù)發(fā)展趨勢研究

摘要：在電器行業(yè)的未來發(fā)展中，低壓電器的智能化技術(shù)發(fā)展是其必經(jīng)之路，故而必須在低壓電器的智能化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，進(jìn)行深入的探討分析，進(jìn)一步指出低壓電器的智能化技術(shù)的發(fā)展趨勢是在于同智能電網(wǎng)系統(tǒng)的匹配與建造上。文章對此進(jìn)行了相關(guān)論述。

關(guān)鍵詞：低壓電器；智能化技術(shù)；發(fā)展趨勢；電器行業(yè)；配電電器；控制電器

中圖分類號(hào)：TM52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）33-0019-02

1 概述

由于社會(huì)在不斷向前發(fā)展，科學(xué)技術(shù)手段也是日新月異，這些變化開始逐漸地動(dòng)搖人們對以前能源所采取的利用方式的認(rèn)識(shí)了解，而且人們開始意識(shí)到一定要把對有限能源資源的管理放在重要位置，必須要利用所有有效的措施去節(jié)約能源，同時(shí)要充分地去利用并且去合理地開發(fā)新的能源。但是由于低壓電器是主要的能源消耗品之一，故而更需要不間斷地探究，以開展節(jié)約能源之路。

低壓電器的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)企業(yè)都在竭盡全力地把計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遠(yuǎn)程的傳感和自動(dòng)控制的技術(shù)、微電子與數(shù)字信息技術(shù)這些新的技術(shù)融合到低壓電器產(chǎn)品的開發(fā)之中，這些新的設(shè)計(jì)方案不僅能夠加速低壓電器向智能化和小型化、高性能化以及多功能化的轉(zhuǎn)變與發(fā)展，而且更有利于環(huán)境保護(hù)與能源的節(jié)約。況且低壓電器智能化技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵是要將電器的原件與配電的裝置，還有整個(gè)配電的系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，故而要對低壓電器智能化的幾項(xiàng)新技術(shù)進(jìn)行研究，進(jìn)而探索低壓電器智能化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

2 什么是低壓電器智能化

一直到現(xiàn)在為止，國內(nèi)外的低壓電器標(biāo)準(zhǔn)上都沒有對低壓電器智能化進(jìn)行過具體的定義?？墒?，低壓電器智能化的說法早已被低壓電器的研發(fā)人員、設(shè)計(jì)人員、使用部門、工程設(shè)計(jì)人員以及制造商接受了。智能化的低壓電器一般具有以下四個(gè)功能上的基本特征：（1）齊全的保護(hù)功能；（2）能夠測量現(xiàn)實(shí)的電流參數(shù)；（3）能夠記錄并顯示故障；（4）能夠自行診斷內(nèi)部的故障。

由于建筑電器的不斷發(fā)展以及智能電網(wǎng)的不斷建設(shè)，住宅配電系統(tǒng)的供應(yīng)商越來越看重具有智能化技術(shù)功能的低壓電器。曾被展出的FTB1帶選擇性保護(hù)的小型斷路器，就是智能化低壓電器的較為典型的代表，它是完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)物，又隸屬于第四代的低壓電器，使得我國的低壓終端配電系統(tǒng)在選擇性保護(hù)上面不再存在空白，而且它的分?jǐn)嗄芰Ρ容^高，體積又特別小，同時(shí)又具備了選擇性保護(hù)以及通信功能智能化的特色，故而能夠使智能樓宇與智能終端的配電回路系統(tǒng)的需求達(dá)到滿足。除此之外，還有被研制出的VW60這一新的智能化低壓框架的斷路器。VW60萬能式的低壓斷路器這一產(chǎn)品不僅僅體積小、斷路的性能更為強(qiáng)大，而且具備了新穎的操作機(jī)構(gòu)和現(xiàn)場的總線技術(shù)水平十分高的特點(diǎn)。由于該產(chǎn)品被成功地開發(fā)出來，使得智能化的低壓配電同電控的成套開關(guān)設(shè)備有更好的發(fā)展，促進(jìn)了配網(wǎng)的智能化進(jìn)程。

3 低壓電器智能化的特點(diǎn)

與普通的電器比較，低壓智能化電器具備以下四個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）智能化的配電電器能夠消除配電系統(tǒng)里面生出的高次諧波，繼而提高操作的精確度；（2）智能化的過載電器對電力啟動(dòng)條件的適應(yīng)范圍更加廣，確保了啟動(dòng)的可靠性；（3）智能化電器可以做到計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)之中的集中配電、調(diào)度、控制以及維護(hù)，具有更高的自動(dòng)化程度；（4）智能化的電器還具有減少運(yùn)行多余的數(shù)據(jù)，達(dá)到了數(shù)據(jù)信息的共享。

4 低壓電器新的智能化技術(shù)

4.1 配電電器

對配電電器的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在改進(jìn)滅弧系統(tǒng)的弧室的結(jié)構(gòu)以及使用塑料的產(chǎn)氣進(jìn)行吹弧。對弧室結(jié)構(gòu)的改進(jìn)要從上面出線、下面出線以及后面這三個(gè)方面噴出電弧，并且在滅弧室里面都設(shè)計(jì)了由不銹鋼片所組成的能過濾的金屬罩，從吸收分段的過程之中將能量釋放出來，減輕對整個(gè)裝置的影響以及消除對關(guān)柜所造成的污染；使用塑料的產(chǎn)氣吹弧保證電器的觸頭開斷的時(shí)候能夠在滅弧室里面產(chǎn)生的金屬相電弧轉(zhuǎn)換成氣相電弧，使得電弧的轉(zhuǎn)移速度也更加快，確保電器的安全性。

4.2 控制電器

控制電器所采用的新技術(shù)之一是對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，降低帶電設(shè)備同人之間的接觸幾率，同時(shí)也需要引入智能的操作技術(shù)。而智能化操作主要體現(xiàn)在：（1）交流操作要改變?yōu)橹绷鞑僮鳎绷麟娫淳邆湔鞯碾娐纺軌蛑悄芑目刂齐娐?，從而降低了電器運(yùn)作的能源損耗；（2）要設(shè)置門檻電壓，確保電器在允許電壓的范圍內(nèi)運(yùn)行，否則的話要自動(dòng)將電源切斷，如此一來不僅減少了電器的振動(dòng)能耗，又能夠?qū)a(chǎn)品的使用壽命延長；（3）設(shè)計(jì)恒流的激磁電路，使用已經(jīng)確定的電流產(chǎn)生的恒流激磁來保持電器能夠運(yùn)行平穩(wěn)；（4）使用直流的智能操作來給接觸器的線圈進(jìn)行供電，從而避免出現(xiàn)因?yàn)橛|頭的振動(dòng)而造成了觸頭的接觸面被侵蝕的狀況，使得觸頭磨損得不會(huì)太快。

4.3 對低壓線路進(jìn)行浪涌保護(hù)

根據(jù)美國的國家統(tǒng)計(jì)局作出的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，每一年因?yàn)殡妷壕€路里面存在的各種浪涌而造成的經(jīng)濟(jì)損失竟然高達(dá)260億美元，這一顯示使得電器生產(chǎn)企業(yè)必須要推出低壓避雷器以及浪涌的吸收器，用來確保用電的安全性。

4.4 高壓電器

熄火的電弧是高壓電器研發(fā)技術(shù)的中心問題。即使現(xiàn)今的設(shè)計(jì)單位提議了使用同步的開關(guān)抑或固體開關(guān)這些技術(shù)、手段來解決這一難題。但是因?yàn)槠淙萘亢茈y達(dá)到其應(yīng)用的要求，故而要在實(shí)際中進(jìn)行廣泛的推廣就變得比較難。之前的高壓開關(guān)都是借助了SF6所組成的氣體來實(shí)現(xiàn)的，可是因?yàn)檫@一氣體會(huì)對臭氧層產(chǎn)生較大的破壞力，所以必須要將其一步步地禁止使用。先進(jìn)的新技術(shù)有兩種：（1）使用混合氣體代替，在保持產(chǎn)品的絕緣水平的狀況下，稍稍地將產(chǎn)品的體積進(jìn)行擴(kuò)大；（2）研發(fā)高電壓等級(jí)能適用的真空開關(guān)，例如220kV和110kV這兩種開關(guān)，就能夠有效地避免因?yàn)榄h(huán)保問題而造成的反復(fù)工作。

5 低壓電器智能化存在的發(fā)展機(jī)遇

由于整個(gè)電力系統(tǒng)之中，低壓電器被用作電網(wǎng)能量鏈之中的最底層使用范圍是相當(dāng)廣闊的，它不僅僅對用戶起著控制與保護(hù)的作用，而且還是構(gòu)建完整的智能電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分之一。

如此來說，要構(gòu)建十分完整的終端智能配電網(wǎng)絡(luò)就必須要搭建智能化電網(wǎng)，這也會(huì)成為低壓電器智能化發(fā)展創(chuàng)造的有利條件之一。智能化電器的研制開發(fā)能夠?qū)χ悄芑娋W(wǎng)所搭建的統(tǒng)一規(guī)范的平臺(tái)進(jìn)行有效合理的利用，同時(shí)要使用新建成的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)把自動(dòng)化系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及管理應(yīng)用系統(tǒng)一起進(jìn)行技術(shù)的集成，用此來作為新一代的低壓電器的智能化技術(shù)支撐；另外智能化電網(wǎng)所具有的遠(yuǎn)程遙感技術(shù)、診斷技術(shù)以及故障的快速定位技術(shù)，都是能夠?qū)θ碌牡蛪弘娖髟谠缙诘念A(yù)警方面和快速地安全恢復(fù)的功能設(shè)計(jì)產(chǎn)生促進(jìn)作用的。故而，智能化的電網(wǎng)建設(shè)能夠?yàn)榈蛪弘娖鞯闹悄芑夹g(shù)發(fā)展提供新的機(jī)遇，低壓電器的智能化技術(shù)也能在智能化電網(wǎng)的完善上面提出新的發(fā)展需求。

6 結(jié)語

從人類工業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程上看，低壓電器的智能化以及自動(dòng)化的發(fā)展趨勢正是大勢所趨、無法逆轉(zhuǎn)的。而低壓電器的智能化發(fā)展必須要先處理掉普通電器在整個(gè)應(yīng)用中存在的磨損較大、能耗較大、污染較大、不具有人性化以及危險(xiǎn)性較強(qiáng)的問題，進(jìn)一步地去提升電網(wǎng)的節(jié)能效果以及確保電網(wǎng)的供電可靠性，在一定程度上做到最大限度地去節(jié)約資源能源以及環(huán)境保護(hù)。故而又要在解決低壓電器智能化的技術(shù)發(fā)展問題基礎(chǔ)之上，做到對理念的創(chuàng)新，如此才能真正做到推動(dòng)低壓電器智能化的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 何瑞華.我國智能電器發(fā)展與展望[J].電器工業(yè)，2007，（12）.

[2] 何瑞華.低壓電器：機(jī)遇大于挑戰(zhàn)[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，2009，（2）.

[3] 劉常生，何瑞華.我國低壓電器行業(yè)面臨的形式與發(fā)展思考[J].低壓電器，2006，（1）.

[4] 曲勇.低壓電器智能化的發(fā)展回顧及技術(shù)要求[J].電器工業(yè)，2010，（12）.

作者簡介：孔莉（1973-），女，湖北黃岡人，供職于伊發(fā)控股集團(tuán)有限公司，研究方向：機(jī)電一體化。