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【摘 要】低压电器智能化是未来电力行业发展的重要趋势之一.本文通过阐述有关低压电器智能化的基本概念、在国内的发展现状和应用的新技术的基础之上,指出其发展面临的机遇.

【关 键 词】低压电器;智能化;现状;新技术;机遇

1.低压电器智能化的概念

那么什么是低压电器智能化呢?目前,有关低压电器智能化国际上没有明确的定义.简单的说,智能低压电器是指:具有齐全的保护功能,能够实现电流参数测量同时能够记录、显示并且自我诊断故障的新型低压电器.随着电网的智能化,智能低压电器也越来越受到人们的重视,很多低压电器相继进入市场,例如,法泰电器和上海电器科学研究所等多个单位共同开发的带选择性保护功能的断路器,这一系列的产品是我国低压电器智能化的先锋,具有体积小、分辨能力高、智能化、选择性饱和等多种优点.


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系统地说,智能化低压电器的优点有:首先,低压电器智能化能够避免在配电系统中产生不利的高次谐波,通过消除了这类波而降低了误操作的概率.其次,智能化低压电器具有监控、通讯、保护和集中控制等多种功能,可以实现操作自动化.再次,智能化低压电器中的智能过载电器的动作可靠性更高.最后,低压电器智能化还能够实现信息与数据的共享.

2.低压电器智能化的发展现状

我国低压电器智能化的发展从无到有已经有50多年了,这期间,我国低压电器智能化取得了瞩目的成绩,其体系也日渐完善,基本能够满足我国整体经济和社会发展的需求.从上世纪90年代起,智能化的低压电器的开发工作就提上了我国发展的日程.上海人民电器厂和遵义长征九厂首先向国家工业部提出了开发此项目的申请,并于1997年生产出一系列智能化低压电器,这些机器凭借其突出的特性很快打开了市场,受到用户的青睐.由于市场需要,智能化低压电器的生产规模不断扩大.在国外,智能化低压电器比我国的同类产品要成熟得多,国外的很多智能化低压电器已经实现了集中控制和现场操作的统一.顺应世界技术发展的新潮流,我国的上海电器科学研究所专门成立了研发中心,重点研究低压电器智能化和智能电网的相关产品.另外,江苏常熟等地区的低压电器生产企业也相继参与进来.通过不断努力和认真的学习,我国的智能化电器及其相关产品已经基本上达到了世界的平均水平.


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但是,在智能化低压电器的推广和应用过程中,仍然存在一些不容忽视的问题.例如:目前很多产品的通信功能的可控性差,在很多重大的工程项目中,其配电设计多采用低压配电自动化技术,这些项目中的很多电器是国外生产,在运行的过程中常常出现通信不统一,难以控制,运行不稳定等现象;产品的有些部件,如控制触头等容易被烧毁或者损坏,影响系统稳定性;智能化低压电器的远程控制技术不成熟,由于噪音信号的干扰容易出现操作错误的现象;智能化产品的液晶屏幕容易出现质量问题,雷击或人为损坏问题影响系统稳定性等等.

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这些问题需要我国智能化低压电器行业在不断的实践中,根据市场的需求一一解决,为智能化低压电器带来新的发展机遇.

3.智能化低压电器中应用的新技术

3.1电弧故障短路智能化检测的新技术

经济发展和人们生活水平的不断提高,企业和民用的用电量都在增加,用电量的增加必然将用电安全的问题提上了技术改革的轨道上.传统的保护系统不能够完全预防电弧故障引起的火灾,因此其智能检测技术得到了人们的重视.国内外的很多企业都在积极解决这一技术难题.在家用配电系统中,电弧故障可以大致分为串联和并联的电弧故障.串联电弧故障时接头松动等原因引起的,并联故障由于导线之间的绝缘失效引起的.前者的电流较小,一般由回路抗阻决定,后者的电流一般较大,取决于电源侧的阻抗.智能化电弧故障检测技术要根据建筑中可能发生的电弧特性,利用噪音信号来区别电弧故障和正常信号.

3.2接触器智能化技术

新的智能化接触器已经得到了大范围的应用,它是利用电流反馈,运用脉冲方式给接触器供电,进而大大提高了电寿命.最先研制出这种接触器的是德国的穆勒公司,它利用的电压反馈方式,在电压变动的情况下仍然能够进行恒定电流控制,但是这种接触器也存在缺陷,例如,信号获取难度大,电流波动大等.相比之下,电流反馈具有其独特的优势,美国的一些公司就是利用这项技术进一步提高了电寿命,最大可达200万次.随着技术的进步,智能化接触器的综合性能得到了提高.接触器虽然成本不高,但是一旦发生故障,将会使得电力设备停止运转,这会给使用的企业造成巨大的经济损失,因为我们必须重视智能化接触器的质量和故障检测,提高其使用的稳定性.

3.3智能化配电电器的新技术

智能化配电电器新技术主要是指改进灭弧系统弧室的结构和利用塑料产气来吹弧.新技术改造的弧室与传统的弧室相比,从三个不同的方位,即上方、下方和后方喷出电弧,而在灭弧室中装有过滤作用的不锈钢的金属罩,用来吸收该过程中释放的大量能量,从了消除了对后续装置的污染.塑料产气装置可以在电器停止运转后将金属相电弧转换为气相电弧,大大提升了电器的安全系数.

3.4智能化控制的新技术

开发智能控制新技术,可以提高设备运转的自动化程度,智能技术可以节省人力资源,同时由于人与机器直接接触的机会减小,进而降低了触电发生的几率.智能化控制技术的操作可以简述如下:转变操作方式,根据直流电源的特性对电路进行智能化的直流操作,节省了能源;限制正常的工作电压范围,一旦有异常的电压变动情况,立即停止系统运行;直流操作智能技术则可以减少接触器震动所造成的磨损,降低了运行成本.

4.低压电器智能化的发展动态及其机遇

首先,智能化电网的发展对低压电器智能化提出了新的要求,低压电器是智能电网的终端用户中发挥控制和保护作用的核心部分,因此,要构建安全稳定的智能电网,必须实现低压电器的智能化.这是未来智能电网能够不断发展的基础.另外,智能电网的发展,使得新能源的使用得到了推广,这改变了传统的能源消费模式,通过管理系统,根据用户的不同需求进行重新配置,在很大程度上符合国家目前的“十二五”中有关新能源和节能减排的要求,这就需要能够智能统计、精确计量的智能化低压电器系统作为技术支持,促进了低压电器的网络化进程.另外,智能电网逐渐实现了标准的统一化,这为新的智能低压电器的应用带来了福音,统一的标准使得智能电网的运行更加稳定可靠,为低压电器的推广和研发提供了基础.

除此之外,工业化的不断进步为自动化的低压电器的研发提供了需求和条件,低压电器自身具备的优点,例如,磨损小,清洁能源,保护环境,控制自动化等等,都是当今传统的低压电器不能与其相比的,这顺应了经济和社会发展的方向和潮流.这就要求智能化低压电器不断攻克研发过程中遇到的技术难题,提高整个系统的稳定性,降低运行成本,同时还要树立新的智能化理念,在思想上为低压电器的智能化指明方向.

5.总结

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