電氣成套設備的發展動態

王福高　吉科明

摘 要：伴隨著電子技術、計算機技術的發展，電力質量和環保要求的不斷提高，低壓電氣成套設備的智能化和信息化近期有了新的發展。介紹了由可通信的低壓斷路器組成的電能管理系統，智能操作的控制電氣，低壓電氣成套設備的在線檢測。

關鍵詞：電氣成套設備；智能化與信息化；在線檢測

隨著計算機技術和電子技術的快速發展，環保質量要求和電力質量要求的標準不斷提升，電氣成套設備的信息化和智能化的標準有了新的提高?？梢酝ㄐ判畔⒌碾姎馐闺姎馀潆娤到y轉向為了以計算機監控為主的復雜系統，新系統中的現場總線代替了以前繼電-接觸控制類原理系統，實現了控制電氣成套設備的計算機智能監控操作，同時也提高了該系統的壽命。并且電氣成套設備的在線檢測技術也在伴隨著其迅速發展。 本文就著重于電氣成套設備的發展，以及它在線檢測等方面的運用作分析介紹。

1 電氣成套設備的智能性和信息性發展

隨著環保質量和電力質量標準的增強，電氣成套設備的應用也得到了快速的發展。隨著世界經濟發展的越來越快，越來越多的能源被消耗，伴隨而來的就是環境問題的全球化，尤其是含碳物質的燃燒使二氧化碳增多，隨后產生的“溫室效應” 已經給我們人類帶來了生存性威脅。電氣成套設備的使用者也是耗能大戶，其動力來源發電廠又是造成環境污染的主要工廠。所以在我們的21 世紀里，國際上將電力資源的節約作為人類保護我們環境的又一重要手段。由于工業和生活用電日益增加，電氣成套設備用電質量和節約用電問題日益受到廣大人們群眾的關心。用電電路的可靠性、穩定性、易操作性和減少維護費用等都非常重要。機場，醫院等一些重要的用電部門一旦斷電就會造成不可估量的損失。電力網絡上的電氣騷擾是影響電力質量的重要因素。這些主要是由于電氣成套設備系統中電壓或電流的瞬態變化造成的。從上個世紀80年代后期開始，斷路器中開始使用微處理器，大大增強了斷路器使用時的保護能力，并利用微處理器的通信和計算能力在上世紀90年代成功發展成了可通信的電氣，成為組成電能管理系統的重要元件之一，各個元件之間不僅能合理調配配電系統的電能，達到節約用電的效果，而且能監控電力運行質量，并且還能保證了整個配電系統的運行質量。運用電能管理系統能夠使用電的節約和電力質量的提高，同時用電少了，電力質量提高了，也能推動只能斷路器的發展。新型斷路器還有一個功能是中線的保護，當電網中電的波形不正常時，斷電氣會使線路發熱導致熔斷，因此提高了電網工作時工作狀態的可靠性。

智能化是電氣成套設備的發展方向，從節約電能來看，需要從配電柜上得到更多的信息，才能合理調度電能。日本三菱公司推出的新型先進斷路器，研發出了測量顯示的單元—MDU，這種功能具有很多優點，如計量精度高，范圍大，能隨時對電氣設備進行監控等。這種MDU單元可以獨立安裝在開關柜的面板上，也可以與斷路器等配套使用。 它可以測量負載電壓、電流和功率等因數，并能同時檢測多次諧波，從而讓電力質量控制更好的進行。它還能對計量參數進行實時記憶，在斷路器因各種原因跳閘后，故障時的各種參數已經記錄，可供事后的原因調查分析。

信息化發展也推動了電氣成套設備的運用和發展。瑞士公司ABB引入的嵌入式技術Web，管理工作人員可以用隨時隨地用筆記本電腦通過網絡對電氣系統進行監督和控制。 近些年以來，無線網絡發展迅速。 法國公司施耐德引進了新型框架斷路器，其中的智能脫扣器采用了紅外技術，使需要連接的線路減少了，從而脫扣器的可靠性也得到了很好的提升。相信不久以后電氣成套設備系統中斷路器及其它元件上更先進藍牙技術也會得到應用。

2 電氣成套設備的在線檢測

開關電氣在使用過程中經常會受到電氣或機械的不同程度損傷，導致在其發生各種各樣的故障，這就要我們經常性的檢修和維護。如果我們能采用新技術對這些電氣設備進行在線檢測，實時掌握電氣的工作狀態，則可以減少甚至免除日常的電氣檢修和維護。因此國際上的一些大公司都比較重視電氣成套設備的在線檢測。比如德國公司西門子在電氣成套設備的在線檢測方面就下了很多心思。在線檢測運用好 能夠有效提高電氣設備的運行持續時間和可靠性。一種直接的方法是檢測的信號直接來源于電氣的工作狀態。短路電流的存在可以用磁敏元件來檢測。用機械零件的位置能測定機械開關的開閉狀態等。在線檢測的重要部分之一是接觸器或斷路器觸頭工作狀態的檢測，用一跟絕緣導線穿過觸頭支架上的一個孔洞與觸頭連接。觸頭如果侵蝕會將導線的絕緣性破壞，從而使該導線帶電，輸出該點的電位信號。另一個比較精確而簡單的方法，是對觸頭的超程的測量，根據觸頭位置磨損后可以看做是其超程減小了。有一種計算觸頭超程的測量方法是：測量從打開電磁鐵時到觸頭分離時的時間間隔。因為這個間隔時間反映了超程的大小。

3 電氣成套設備中三角形變壓器的應用

配電變壓器設備中，以前用的都是鐵心結構，并且是按平面的順序排列的。這樣由硅鋼片疊在一起行成的結構，因為鐵心與鐵心之間有縫隙，所以電磁通過是的阻力比較大，這樣會使空載時的電流很大，電損很高，運行時還會產生噪音。近些年我國又推廣過一種S11型卷鐵心配電變壓器，由硅鋼片直接帶材連接卷繞而成的鐵心，拼接時無縫隙，改善了它的導磁性能，所以減小了變壓器空載時的電流，同時電損和運行時噪聲也大大降低，是當時我國比較節能的新型變壓器?，F在我國又有了三角形卷鐵心高效節能變壓器。這是最新發明的變壓器，它不再是以前變壓器的平面搭接模式，用三個相同的半圓形鐵心框組合而成的先進的三相變壓器鐵心，完全均衡了三相變壓器鐵心的磁路，并使磁路大大縮短，增高了磁路填充系統，避免了鐵心的接縫，并且把不同鐵心之間磁力線不能自由溝通的難關通過采用創新的專利技術也攻克了。

4 總結

電氣成套設備的運用是所有用電設備的發展趨勢，其發展進步體現了科技的進步！

參考文獻：

[1] 劉常生.低壓成套開關設CCC認證企業技術負責人知識讀本.中國質量認證中心組編.

[2] 陳德桂，交流接觸器通斷過程的智能操作，低壓電器，2002 （4）.

作者簡介：王福高（1979-），男，漢族，安徽阜陽人，?？?，電氣工程師，研究方向：電力電器。