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“智能化”低壓成套開關設備是近年在國內(nèi)出現(xiàn)的新名詞，它與計算機技術、數(shù)據(jù)處理技術、控制理論、傳感器技術、通信技術、電力電子技術等的發(fā)展密切相關，是一個不斷發(fā)展與變化的概念，現(xiàn)在對其下一個確切定義還為時尚早，但對它的研究開發(fā)卻在新技術的推動下飛速前進。

一、國內(nèi)低壓成套開關設備現(xiàn)狀

低壓成套開關設備在低壓供電系統(tǒng)中負責完成電能的控制、保護、測量、轉換和分配。進入20世紀80年代后，由于國內(nèi)基礎設施和電力能源投入的加大，極大地刺激了行業(yè)的發(fā)展，使低壓成套開關設備行業(yè)開始有了發(fā)展的空間，產(chǎn)品的翻新速度加快，品種增多，產(chǎn)品技術性能參數(shù)有了明顯的提高。

我國的低壓成套開關設備雖然在產(chǎn)量和產(chǎn)值方面有了很大的提高，但產(chǎn)品品種和性能還遠遠不能滿足市場的需求。據(jù)業(yè)內(nèi)專家分析，我國低壓成套開關設備在性能上，普遍存在以下兩個不足：

1、企業(yè)研發(fā)能力不強。生產(chǎn)廠家多，但規(guī)模大的少，絕大多數(shù)廠家技術力量薄弱，不具備產(chǎn)品的獨立研發(fā)能力，基本上都是通過行業(yè)的技術轉讓或仿造等方式進行生產(chǎn)。

2、成套產(chǎn)品層次較低。低壓成套開關設備應該具有多層次、多品種的特點，在技術性能、參數(shù)、功能、結構、安裝等方面應有高中低的區(qū)別，以滿足不同行業(yè)和適應不同使用環(huán)境的需要。我國目前能供應的產(chǎn)品絕大多數(shù)還是一般環(huán)境下使用的產(chǎn)品，自動化程度較高、具有多功能的產(chǎn)品基本處于空白。

二、國外低壓成套開關設備發(fā)展動向

國外各大公司在低壓供電系統(tǒng)實現(xiàn)集中控制的基礎上，積極開展智能化低壓成套開關設備的研究。目前已經(jīng)形成商品化進入市場，并逐漸推廣使用。智能化低壓成套開關設備具有功能集成化、數(shù)字化；控制、保護智能化；產(chǎn)品形式和結構模塊化、標準化；體積小型化；設計簡單、維護方便；可靠性增加；系統(tǒng)分散化、網(wǎng)絡化等七個特點。

智能化低壓成套開關設備，其智能化除了具有電流、電壓等運行參數(shù)的監(jiān)視功能之外，還具有對線路、設備的保護控制功能，其保護除一般的三段保護、接地保護、過電壓保護、欠電壓保護之外，還具有三相平衡、欠電流、逆電流、電機轉子電流保護，因為它具有運算功能，所以一般保護不能實現(xiàn)的它都可由數(shù)學模型經(jīng)過運算達到保護的功能。

低壓成套開關設備智能化應從以下三個方面考慮：一是開關作為變壓器、電動機、饋電線的基本控制與保護電器，應能夠保障其控制和保護對象在任何工作狀態(tài)下都可靠工作。二是加強對開關柜這樣的機、電、磁結合的裝置自身工作狀態(tài)監(jiān)測與控制，特別是非電量參數(shù)監(jiān)控，提高其工作可靠性。三是開關柜作為基本元件，成為電網(wǎng)運行自動化、工廠自動化、過程控制自動化等系統(tǒng)的組成基礎，保障上述系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行，在這幾個方面都達到了最佳性能指標的才能稱為“智能化”低壓成套開關設備。

近年來，國外低壓成套開關設備的“智能化”，主要體現(xiàn)在構建數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，同時實現(xiàn)監(jiān)視和控制功能。即引入數(shù)字集成技術，利用帶有微處理器的數(shù)字功能模塊或帶有電子脫扣器的斷路器（智能斷路器），通過數(shù)據(jù)采集器與中央主控機相連而構成整個數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，以此提高設備的保護、控制和測量功能，使之構成由中央控制室進行監(jiān)視、控制的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。

三、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)在“智能化”中的應用

數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)能給企業(yè)直觀的、優(yōu)化的管理模式，提高設備的工作效率，降低生產(chǎn)成本，減少維修費用，因而在國外得到了廣泛的使用。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)分為三個層面：第一個層面為基礎層；第二個層面為數(shù)據(jù)交換層；第三個層面為管理和控制層。

數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)基礎層為安裝于低壓成套開關設備中的每一條主電路的各類不同功能的模塊，它的任務是提供設備的保護和控制、數(shù)據(jù)采集、故障判別等?；A層的功能模塊在整個系統(tǒng)中是數(shù)量最多、功能種類最多的重要單元。

數(shù)據(jù)交換層是數(shù)據(jù)貯存、處理和交換之處。管理控制層的主控機通過數(shù)據(jù)總線實時地調(diào)用基礎層所有的功能模塊的數(shù)據(jù)，并下達指令來控制各個功能模塊，所以它起到上傳下達信息的作用。在數(shù)據(jù)交換層中還可以進行數(shù)據(jù)邏輯處理，實現(xiàn)設備工藝流程的自動控制。專業(yè)工程師還可以利用個人計算機來監(jiān)控設備的運行情況。

管理控制層為全系統(tǒng)的最高管理指揮層面，利用主控機可以控制全系統(tǒng)或各個工藝流程設備的運行或停止。適時地監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀態(tài)，建立設備的歷史檔案，制定最佳運行方案，提高設備效率，降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)不同企業(yè)的性質和要求，每個層面的內(nèi)容和功能都會有差異。但基礎的功能模塊是標準化的，它只有數(shù)量上的變化。國外一些低壓開關柜制造商開發(fā)的智能模塊具有測量、保護、控制、顯示、通訊諸功能，安裝于抽屜柜的抽屜上或門上，其外形尺寸與安裝方式與一般的有觸點控制板一樣，所以傳統(tǒng)的操作控制方式如果要改變成智能化的控制方式在結構上不需要作任何變動。

在此，本文摘要介紹英國電氣儀表公司（S&I）的數(shù)字功能模塊使用情況。英國電氣儀表公司的數(shù)字功能模塊較為簡單，只有三種：電動機管理器、饋電管理器、能量監(jiān)測器。電動機管理器和饋電管理器安裝于抽屜中，能量監(jiān)測器安裝于進線柜門上。電動機管理器除具有電動機的保護功能外還提供了電動機熱容量運行曲線，以監(jiān)視電動機運行的散熱情況。饋電管理器提供了線路參數(shù)的檢測、顯示和控制功能。能量監(jiān)測器可對整個系統(tǒng)的參數(shù)進行監(jiān)測和諧波分析。

英國電氣儀表公司的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)簡單、實用，比較符合我國的使用情況。因為我國的抽屜柜多為混裝式，即電動機控制和饋電回路都安排在一個系統(tǒng)中，如果能將開發(fā)的功能模塊設計成與抽屜的控制板一樣大小，就能很容易地將現(xiàn)已運行的低壓成套開關設備改造成“智能化”的低壓成套開關設備。

我國低壓成套開關設備的研究和開發(fā)起步比較晚，但在巨大的市場需求刺激下，“智能化”這一課題已成為國內(nèi)科研機構和制造單位的競相開發(fā)的熱門領域。有實力的企業(yè)應融會各專業(yè)技術人才，集思廣益，給合我國產(chǎn)品市場，設計開發(fā)具有本企業(yè)技術特色的、具有本企業(yè)專利技術的、具有前瞻性高技術含量的產(chǎn)品，以產(chǎn)品特色贏得產(chǎn)品市場，這是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營長遠發(fā)展的目標和根本方向。