对智能化开关柜的发展和现状研究 彭哲

对智能化开关柜的发展和现状研究彭哲
摘要：随着智能配电系统的广泛应用，智能化开关柜被大量运用到电力行业，
汽车制造行业，石油化工行业和商业建筑行业中，其在社会发展过程中起到的作
用是不容小觑的。

因此，对于智能化开关柜的发展和现状进行探究，显得尤为必要。

本文分析了智能化开关柜的性能需求，论述了智能化开关柜的未来发展趋势。

关键词：智能化开关柜；产品发展；发展现状
智能化开关柜是现代科技技术发展之下产生的机电一体化产品，其作为一种
供用电设备的基本控制和进行对电器的保护，能够安全高效的保障其控制和在任
何工作状态下都能使保护对象可靠地进行工作，是我国在现代化电子产品技术方
面取得的重大进展和电子设备应用上突出的成果，从而给我国电力系统提供了安
全有力的保障。

一、智能化开关柜的性能需求
智能化开关柜是以智能信息处理系统为基础形成的电力设备，其能够对于自
身的故障和问题实现自我诊断，这是其基本性能需求之一。

比如对于智能开关柜
内的温度实现监控，在发生断路器快速开合闸工作的时候对于运行状态进行监督；另外操作系统应该能够发挥防误功能，在操作的时候能够及时给与提示，避免一
些错误操作使得系统处于封闭状态；如果出现电网故障，可以将故障数据信息记
录出来，并且对其展开分析，找到故障的原因，给出对应的解决策略。

二、开关柜电气设计现状分析
1、高低压开关柜中一次元件的设计
（1）高低压开关柜的母线。

对于高低压开关柜来说，母线的设计是非常重要的。

在设计母线的过程之中，对电压与电流的限定控制是重要的条件。

一般情况下，在设计图纸当中，会有两种方式存在：一是对主线的限定电流值与电压值进
行明确；而是对母线的格式进行直接检测，并依据相关协议对用户进行额定值以
及格式的沟通，依据用户的实际需求来做好母线的设计，对设计方案应当严格执行，从而使得母线的电流值、电压值以及格式裕度充足。

（2）高低压开关柜中互感器的设计。

如何选择电流互感器，看似是一项简单的工作，但是依然会有选型错误而造
成的故障问题存在。

主要有以下几个方面的内容：
1）选择电流互感器的时候，变比比较小，特别是电容器当中的回路电流比较小，往往有人将电流的选择应当为额定电流的1.3倍这一要求忽略掉，因此如果
所选择的电流互感器比较小的话，就是使得回路上存在过载情况，不能够达到动
热整定以及稳定的要求。

例如，在220kV的变电站当中，10kV所用的变压器回路额定电流都比较小，一般情况下不会超过50A，所以在实际的设计过程当中要加
以注意。

2）在二次绕组容量设计方面出现盲目加大的情况，使得问题出现，并将制造的成本提升。

当前，在微机保护中，功率不足1VA，相比以往的电磁型保护功率
要小许多，然而一些设计人员对于电流互感器的要求不能够依据实际情况，盲目
要求，而厂家为了使得能够达到设计要求，就将铁芯的截面增大，使得制造成本
大大增加。

3）高低压开关柜中真空断路器的设计
在高低压成套开关柜当中，断路器的作用相当于开关器件。

并且在高低压开
关柜正常运行的过程当中，断路器可以对断开回路的负荷电流做好接收。

如果有
问题出现的话，断路器就能够与继电保护装置之间形成一种协作，及时将电流断开，以免造成更大的故障，从而对电气回路加以控制。

2、高低压开关柜中二次元件的设计
（1）仪表隔间的面板设计。

在高低压开关柜当中，设计仪表隔间的面板能够对相关设备做好监督、检测以及调试，并且使得外观的美感性得到有效的保证，
促使设备可以稳定、安全的运行。

并且面板当中的设备，应当与安装条件相符合，达到设计要求。

（2）面板。

在设置开孔的过程时候，应当对元件的位置进行确定，看其是否和其他元件或者是端子排有碰触，并且做好检测。

一般情况下，会在面板上对元
件进行检测，或者是对仪表量进行设置，在面板的中间，应当设置检测工作量比
较大的设备元器件，从而将面板的美观度提高。

（3）高低压开关柜中控制回路的设计。

对高低压开关柜的设计当中，一般有合闸、储能以及跳闸三种常见的控制回路，其余的则都是在这些回路当中进行的。

在储能回路当中，与断路器合闸时所需要的电力能源相符合是其重要的作用；在
合闸回路当中，不仅可以手动来进行合闸，还能够采用电动的方式来进行合闸。

而且当断路器有故障出现的话，跳闸回路不仅能够对合闸情况加以预防，还能够
利用其他相关的跳闸方式，对跳闸情况加以预防。

三、智能化开关柜的未来发展趋势
随着智能化技术的发展和进步，开关柜智能化发展趋势的强化，智能化开关
柜的应用前景将是一片光明。

总体来讲，智能化开关柜的未来发展趋势如下：
1、智能化开关柜的智能化发展。

智能化开关的未来发展趋势之一必然是智能化方向，自从智能化开关柜诞生以来，其大量的研究和应用工作，都是在不断提
升智能化开关智能水平的过程。

尤其在现代新型材料不断出现，现代化技术不断
发展的背景下，以高低压开关柜为代表的电子设备充分展现出其智能化的特点，
这推动着高低压电器元件新型化技术的快速发展，并且使得其迅速成为我国电力
配电系统中的宠儿。

两者之间形成良性互动的发展机制，势必会引导着智能化开
关柜朝着更加智能化的方向发展，这对于最大化发挥智能化开关柜的效能来讲，
是至关重要的。

2、智能化开关柜的标准化发展。

智能化开关柜运用范围的拓展，运用经验的不断积累，这些都为制定健全的智能化开关柜的标准和规范打下了基础。

也就是
说为了智能化开关柜势必会朝着通用化，标准化的方向发展和进步，届时其使用
价值不断提高，技术性能也更加优越。

尤其在现代通讯技术和计算机网络技术融
入之后，电力配电系统的组建程序得以简化，结构改造也变得更加得心应手，甚
至可以实现现场组合，快速安装，无线网络操作。

而这些功能的实现，势必会推
动对应智能化开关柜对应标准和规范的建立，以保证智能化开关柜使用安装行为
的规范化发展。

3、智能化开关柜的模块化发展。

智能化开关柜的模块化发展，不仅会改变高低压开关柜的生产组织模式，还会使得现代化工业生产流水线作业方式得以优化，这对于降低企业生产成本，实现企业生产效率提升，达到企业有限资源的优化配
置而言，都是至关重要的。

所谓模块化，就是结合实际智能化开关柜的应用情境
以及其性能需求，实现对于智能化开关柜模块的优化设计，以满足不同的用户的
需求，这对于促进智能化开关柜生产发展而言，也是比较关键性的环节。

4、智能化开关柜的专业化发展。

与其说智能化开关柜在朝着专业化的方向发展，还不如说智能化开关柜找朝着行业化方向发展。

简单来讲，随着社会分工的
不断细化，智能化开关柜应用于不同领域，其在与不同领域实现融合的过程中，
会发现智能化开关的性能需求是不一样的，彼此的注重点会有所偏差，因此此时
可以在性能结构分配上进行优化设计，以切实的满足不同领域对于智能化开关柜
的性能需求，这就体现出智能化开关柜的专业化发展。

当前，在我国经济发展的促进之下，使得工业得到了很大的提高，与此同时，在工业生产当中，对电气设备的使用也日益增多。

对于工而已生产而言，高低压
成套开关柜在实际应用中发挥了巨大的作用。

所以，需要对高低压成套开关柜设
备进行相关的分析，以此才能够更好的促进电气水平的提升。

参考文献：
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