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“智能化”低壓成套開關(guān)設(shè)備是近年在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的新名詞，它與計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、控制理論、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子技術(shù)等的發(fā)展密切相關(guān)，是一個(gè)不斷發(fā)展與變化的概念，現(xiàn)在對(duì)其下一個(gè)確切定義還為時(shí)尚早，但對(duì)它的研究開發(fā)卻在新技術(shù)的推動(dòng)下飛速前進(jìn)。

一、國(guó)內(nèi)低壓成套開關(guān)設(shè)備現(xiàn)狀

低壓成套開關(guān)設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中負(fù)責(zé)完成電能的控制、保護(hù)、測(cè)量、轉(zhuǎn)換和分配。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，由于國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)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(guān)設(shè)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(shù)性能參數(shù)有了明顯的提高。

我國(guó)的低壓成套開關(guān)設(shè)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(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求。據(jù)業(yè)內(nèi)專家分析，我國(guó)低壓成套開關(guān)設(shè)備在性能上，普遍存在以下兩個(gè)不足：

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

2、成套產(chǎn)品層次較低。低壓成套開關(guān)設(shè)備應(yīng)該具有多層次、多品種的特點(diǎn)，在技術(shù)性能、參數(shù)、功能、結(jié)構(gòu)、安裝等方面應(yīng)有高中低的區(qū)別，以滿足不同行業(yè)和適應(yīng)不同使用環(huán)境的需要。我國(guó)目前能供應(yīng)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(dòng)化程度較高、具有多功能的產(chǎn)品基本處于空白。

二、國(guó)外低壓成套開關(guān)設(shè)備發(fā)展動(dòng)向

國(guó)外各大公司在低壓供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中控制的基礎(chǔ)上，積極開展智能化低壓成套開關(guān)設(shè)備的研究。目前已經(jīng)形成商品化進(jìn)入市場(chǎng)，并逐漸推廣使用。智能化低壓成套開關(guān)設(shè)備具有功能集成化、數(shù)字化；控制、保護(hù)智能化；產(chǎn)品形式和結(jié)構(gòu)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化；體積小型化；設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便；可靠性增加；系統(tǒng)分散化、網(wǎng)絡(luò)化等七個(gè)特點(diǎn)。

智能化低壓成套開關(guān)設(shè)備，其智能化除了具有電流、電壓等運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視功能之外，還具有對(duì)線路、設(shè)備的保護(hù)控制功能，其保護(hù)除一般的三段保護(hù)、接地保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)之外，還具有三相平衡、欠電流、逆電流、電機(jī)轉(zhuǎn)子電流保護(hù)，因?yàn)樗哂羞\(yùn)算功能，所以一般保護(hù)不能實(shí)現(xiàn)的它都可由數(shù)學(xué)模型經(jīng)過(guò)運(yùn)算達(dá)到保護(hù)的功能。

低壓成套開關(guān)設(shè)備智能化應(yīng)從以下三個(gè)方面考慮：一是開關(guān)作為變壓器、電動(dòng)機(jī)、饋電線的基本控制與保護(hù)電器，應(yīng)能夠保障其控制和保護(hù)對(duì)象在任何工作狀態(tài)下都可靠工作。二是加強(qiáng)對(duì)開關(guān)柜這樣的機(jī)、電、磁結(jié)合的裝置自身工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(guān)柜作為基本元件，成為電網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化、工廠自動(dòng)化、過(guò)程控制自動(dòng)化等系統(tǒng)的組成基礎(chǔ)，保障上述系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在這幾個(gè)方面都達(dá)到了最佳性能指標(biāo)的才能稱為“智能化”低壓成套開關(guān)設(shè)備。

近年來(lái)，國(guó)外低壓成套開關(guān)設(shè)備的“智能化”，主要體現(xiàn)在構(gòu)建數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制功能。即引入數(shù)字集成技術(shù)，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(guò)數(shù)據(jù)采集器與中央主控機(jī)相連而構(gòu)成整個(gè)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，以此提高設(shè)備的保護(hù)、控制和測(cè)量功能，使之構(gòu)成由中央控制室進(jìn)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(yīng)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(shè)備的工作效率，降低生產(chǎn)成本，減少維修費(fèi)用，因而在國(guó)外得到了廣泛的使用。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)分為三個(gè)層面：第一個(gè)層面為基礎(chǔ)層；第二個(gè)層面為數(shù)據(jù)交換層；第三個(gè)層面為管理和控制層。

數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)層為安裝于低壓成套開關(guān)設(shè)備中的每一條主電路的各類不同功能的模塊，它的任務(wù)是提供設(shè)備的保護(hù)和控制、數(shù)據(jù)采集、故障判別等?；A(chǔ)層的功能模塊在整個(gè)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(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)總線實(shí)時(shí)地調(diào)用基礎(chǔ)層所有的功能模塊的數(shù)據(jù)，并下達(dá)指令來(lái)控制各個(gè)功能模塊，所以它起到上傳下達(dá)信息的作用。在數(shù)據(jù)交換層中還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)邏輯處理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備工藝流程的自動(dòng)控制。專業(yè)工程師還可以利用個(gè)人計(jì)算機(jī)來(lái)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)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(jī)可以控制全系統(tǒng)或各個(gè)工藝流程設(shè)備的運(yùn)行或停止。適時(shí)地監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，建立設(shè)備的歷史檔案，制定最佳運(yùn)行方案，提高設(shè)備效率，降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)不同企業(yè)的性質(zhì)和要求，每個(gè)層面的內(nèi)容和功能都會(huì)有差異。但基礎(chǔ)的功能模塊是標(biāo)準(zhǔn)化的，它只有數(shù)量上的變化。國(guó)外一些低壓開關(guān)柜制造商開發(fā)的智能模塊具有測(cè)量、保護(hù)、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(diǎn)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(jié)構(gòu)上不需要作任何變動(dòng)。

在此，本文摘要介紹英國(guó)電氣儀表公司（S&I）的數(shù)字功能模塊使用情況。英國(guó)電氣儀表公司的數(shù)字功能模塊較為簡(jiǎn)單，只有三種：電動(dòng)機(jī)管理器、饋電管理器、能量監(jiān)測(cè)器。電動(dòng)機(jī)管理器和饋電管理器安裝于抽屜中，能量監(jiān)測(cè)器安裝于進(jìn)線柜門上。電動(dòng)機(jī)管理器除具有電動(dòng)機(jī)的保護(hù)功能外還提供了電動(dòng)機(jī)熱容量運(yùn)行曲線，以監(jiān)視電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的散熱情況。饋電管理器提供了線路參數(shù)的檢測(cè)、顯示和控制功能。能量監(jiān)測(cè)器可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和諧波分析。

英國(guó)電氣儀表公司的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)單、實(shí)用，比較符合我國(guó)的使用情況。因?yàn)槲覈?guó)的抽屜柜多為混裝式，即電動(dòng)機(jī)控制和饋電回路都安排在一個(gè)系統(tǒng)中，如果能將開發(fā)的功能模塊設(shè)計(jì)成與抽屜的控制板一樣大小，就能很容易地將現(xiàn)已運(yùn)行的低壓成套開關(guān)設(shè)備改造成“智能化”的低壓成套開關(guān)設(shè)備。

我國(guó)低壓成套開關(guān)設(shè)備的研究和開發(fā)起步比較晚，但在巨大的市場(chǎng)需求刺激下，“智能化”這一課題已成為國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和制造單位的競(jìng)相開發(fā)的熱門領(lǐng)域。有實(shí)力的企業(yè)應(yīng)融會(huì)各專業(yè)技術(shù)人才，集思廣益，給合我國(guó)產(chǎn)品市場(chǎng)，設(shè)計(jì)開發(fā)具有本企業(yè)技術(shù)特色的、具有本企業(yè)專利技術(shù)的、具有前瞻性高技術(shù)含量的產(chǎn)品，以產(chǎn)品特色贏得產(chǎn)品市場(chǎng)，這是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)和根本方向。