高低压成套开关柜电气设计现状分析及智能化发展方向思考研究

高低压成套开关柜电气设计现状分析及智能化发展方向思考研究
发布时间：2023-03-10T03:21:40.515Z 来源：《科技潮》2022年35期作者：陈瑞
[导读] 就目前情况而言，发达国家相对来说在高低压成套开关柜的电气设计技术方面要更为成熟，技术更新换代的速度较快，且产品具有较强的针对性，能够适应不同的应用情况。

因此，这些国家的产品在世界范围内的市场中，有着较强的竞争优势，给我国带来了不小的竞争压力。

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摘要：高低压成套开关柜这一设备的出现，促进了我国工业行业的发展，而在技术水平不断提高的背景下，智能化作为一个重要的发展领域，如何实现高低压成套开关柜的电气设计向着智能化的方向转型发展，是现阶段的一个重要问题。

本文主要围绕高低压成套开关柜电气设计的现状与其智能化发展的未来方向展开讨论，以供参考。

关键词：高低压成套开关柜电气设计；现状；智能化发展方向
工业生产中，需要应用到各式各样的电气设备，在其中，就包含了高低压成套开关柜。

具体来说，该设备是电力输配的重要设备，能够在相对恶劣的环境条件下运行，而温度是影响其是否能够稳定运行的重要因素，因此，如何通过有效的手段实时监控温度的变化情况至关重要。

人工智能技术作为一项现代化的高科技技术，将其应用于高低压成套开关柜的电气设计中，或许能够进一步提升对电气元件的监测质量，从而为保证其稳定运行奠定良好基础。

一、高低压成套开关柜电气设计现状
（一）国外高低压成套开关柜发展情况
就目前情况而言，发达国家相对来说在高低压成套开关柜的电气设计技术方面要更为成熟，技术更新换代的速度较快，且产品具有较强的针对性，能够适应不同的应用情况。

因此，这些国家的产品在世界范围内的市场中，有着较强的竞争优势，给我国带来了不小的竞争压力。

（二）我国高低压成套开关柜电气设计现状
我国在这方面的研究相较先进国家来说起步较晚，但是经过科研人员的不懈努力后，已经取得了巨大的进步，逐渐由国外引进—模仿学习向自主研发和创新的方向转变。

现阶段，开关柜设计现状主要在于以下几个方面：
1.一次元件的设计
一次元件的设计上，首先，是母线的设计。

通常有两种方式，一种是限流电流与电压值定值，另一种则是依据用户的需求设计额定值与格式。

在设计完成后，需要严格执行设计方案，从而保证母线的性能。

其次，是互感器的设计。

互感器设计中，需要格外注意的一点在于，应合理选择互感器的型号，从而避免出现选型失误而导致的系统故障问题。

一方面，需要注意标定电流和额定电流之间的关系，而另一方面，需要注意二次绕组容量问题，应结合实际情况进行设计，从而避免制造成本增加。

最后，是真空断路器的问题。

真空断路器是整个高低压成套开关柜的开关器件，在运行过程中，负责接收断开回路的负荷电流，当高低压开关柜的运行过程出现问题时，断路器会与继电保护装置协同，及时断开电流，从而避免电气故障的发生。

2.二次元件的设计
高低压成套开关柜需要使用仪表隔间的面板，监督设备的运行状态，检测设备的运行性能。

现阶段，较为常见的控制回路有三种，分别是合闸、储能与跳闸回路。

在对合闸进行设计时，应设置手动和电动两套操作系统，并且保证两套系统间能够随时切换。

在储能回路的设计问题上，需要重点关注断路器合闸时，能否符合设备运行所需要的电力能源。

在跳闸回路的设计上，则需要重点关注跳闸回路是否能够在断路器发生故障时预防跳闸，以保证运行安全。

二、高低压成套开关柜电气设计智能化发展研究
就目前情况来看，我国高低压成套开关柜电气设计在智能化水平上仍旧存在不足，一方面，人工智能技术仍旧处于尚未完全开发阶段，因此存在智能化技术的科技含量无法满足电气设计需要的问题；而另一方面，则在于人工智能技术与开关柜电气设计的融合程度仍旧需要进一步提升。

（一）数据化功能方向发展
传统的高低压成套开关柜在设计过程中，往往由于信息化技术的应用程度较低，未能够与设备有效融合，因此存在数据化功能不健全的问题，具体表现在，数据处理功能的不全面，数据信息处理的灵活性和时效性仍旧需要进一步加强。

针对这一问题，在日后的研究和设
计过程中应加强数据化功能发展。

技术人员应将先进的数据信息处理技术与高低压成套开关柜相融合。

例如，在高低压成套开关柜的设计中加入智能化的数据检测功能，借助计算机的数据处理功能，对运行数据进行自动化、智能化的监测、计算与分析，结合计算分析的结果，判断是否存在运行故障，同时，这些数据信息还将被记录在系统中，从而进一步提升数据分析和处理的效率。

除此之外，合理运用信息化技术，便能够在一定程度上实现高低压成套开关柜的自动化调节，自动调节电气量与高低压度。

（二）强化智能化检测保护系统
为了保证高低压成套开关柜能够更为稳定地运行，融入智能化的检测保护系统是十分有效的方式。

传统的高低压成套开关柜的设计中，对于检测系统的重视程度不够，由于技术和设计经验的不成熟，因此部分设想较为难以实现。

近几年来，人工智能技术的发展，设计人员越发重视智能化检测的问题，并致力于开发智能化的检测保护系统应用于开关柜中，从而实现对运行状况的实时检测。

在获取实时运行状况数据信息后，有助于技术人员更好地进行分析，从而分析出高低压成套开关柜运行的影响条件、影响因素以及故障问题发生概率最多的区域等。

与智能检测保护系统配套而行的，是需要企业能够组建一支专门的技术团队，从而第一时间解决检测系统警报的故障，以保证系统的稳定运行，更好地维护和保护设备系统。

（三）材料生产结构的调节
在以往的高低压成套开关柜设计中，所选取的材料由于受到技术因素的影响，因此材料质地较硬，致使高低压成套开关柜的使用性能无法发挥到最优化。

为了解决这一问题，就需要技术人员能够进一步优化开关柜的材料材质，通过选用新型材料的方式，调节材料生产结构。

材料生产结构是实现高低压成套开关柜智能化发展的重要基础，需要设计人员能够选择性能更优的材料，更多关注材料品质这一问题，同时，在材料的采购环节也要加以重视，由专业的采购人员负责采购工作，选择信誉和资质俱佳的材料供应商，并做好材料成本的控制。

（四）做好电路优化设计
高低压成套开关柜的设计中，电路优化设计是十分重要的一部分。

电路系统是整个开关柜的运行的能源来源，只有保证电路系统的性能，才能够保证设备得以正常使用。

在实际进行优化的过程中，可以从以下三个方面入手进行：（1）确定负荷。

高低压成套开关柜的设计中，负荷的确定十分重要，应综合考虑各项印象因素后确定，供电间距、设施等，都是需要格外关注的部分。

在实际的设计过程中，电路的负荷要能够与设备的运转系数、季节性运转系统需求保持一致。

（2）辅助材料的部分。

在辅助材料的设计上，同样需要加以重视。

辅助材料会对电线电缆的运行性能产生影响，同时，还需要结合不同用户的使用需求，确定不同的布局方案，考虑后续实际应用过程中是否会发生用户过载的问题以及相对应的预防措施。

（3）应充分考虑到运行环境的问题。

运行环境直接关系到成套开关柜的运行质量，设计人员在进行设计时，应充分考虑环境因素带来的影响，尽可能消除或降低环境影响。

（五）智能化模块化的发展方向
模块化是电气设备的重要发展方向。

所谓模块化设计，就是将整体的系统拆分成各个不同的功能性模块，不同的模块负责不同的功能，通过生产功能性模块后组装的方式生产高低压成套开关柜。

这一生产方式相对来说生产成本会更低，流水线的模块生产也能够同时进行，有助于大幅度提升生产效率。

除此之外，模块化的设计，还将有助于进一步提升维修效率。

维修人员只需要维修或更换损坏的模块即可，且在智能化技术的加持下，模块是否存在故障也将被更加直接地体现，相较过去，维修的难度有所降低。

结束语：
综上所述，高低压成套开关柜在工业生产中占据着重要的地位，其运行质量直接决定工业生产质量与效率，需要设计人员能够结合智能化技术，提升该设备的性能，并降低故障的发生概率，从而为设备的稳定运行奠定良好基础。

参考文献：
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[4]丛毅，韩松，肖玮宏. 高低压成套开关柜电气设计现状分析及智能化发展方向[J]. 数字化用户，2019，25（14）：251.。