高可靠型低压开关设备方案分析

高可靠型低压开关设备方案分析

1贺芬芬，2唐非凡

特变电工衡阳变压器有限公司，湖南衡阳，421200

摘要：随着国内电器行业飞速地发展，市场对低压开关设备的要求越来越高，低压开关设备也需求提高设备可靠性，健全质量控制体系，提升配电网设备安全可靠、坚固耐用、标准统一、通用互换的能力。高可靠型0.4kV低压开关设备方案设计工作遵循“结构简单可靠、连接质量更高、外形紧凑、便于安装、互换性强、模块化结构、升级简便”的原则，广泛吸纳各运行单位、制造企业的运行经验和设计成果，在充分调研和研讨的基础上，统一标准、精简归类、试点先进、兼顾差异，以达到简化运维、提升效率的目标。本文以一种低压开关柜为例对高可靠型0.4kV低压开关设备方案进行分析。

关键词：高可靠型；0.4kV低压开关设备；方案

引言：0.4kV的高可靠性低压开关设备因其卓越的可靠性、高的安装密度和全面的解决方案，在工业、能源、建筑和基础设施等多个领域得到了广泛的应用，特别适用于更加严格的工作环境，因此市场对其的需求也在逐渐增加。

一、高可靠型0.4kV低压开关设备方案分析意义

基于高可靠型0.4kV低压开关设备的研发计划，我们成功地开发了高可靠型0.4kV低压开关设备。该产品采用了全新技术设计理念，具有高可靠性和安全性。成功研发了高可靠性的0.4kV低压开关设备开关柜，这将有助于增强企业在市场竞争中的地位，开拓新的业务增长领域，并为企业带来更高的利润订单。

二、国内外高可靠型技术研究现状分析

1、现状。通过对ABB、施耐德、西门子三家企业的产品进行深入调研，我们发现施耐德Blokset拥有专为低压系统设计的高可靠性成套系统。

2、展望未来。我国开发的0.4kV低压开关设备具有高度的可靠性。在已有技术的基础上，我们对运行中可能出现的各种干扰因素进行了细致地修正和优化，以提升设备的运行效率和安全性。通过对高压侧与中压侧主回路电路拓扑以及控制方法进行设计优化，使其能够满足不同负载需求并能稳定地工作于各种工况下，确保系统正常运行。除了这些，该产品在结构、材料和制造工艺上都进行了显著的优化，与市场上的同类产品相比，它展现出了更强的竞争力，市场潜力巨大，具备很高的市场和推广价值。

3、高可靠型0.4kV低压开关设备国内研究意义

首先，随着中国经济的快速发展和城市化进程的加快，对电力供应的要求日益增加。而低压开关设备作为电力系统的重要组成部分，其可靠性直接关系到电力供应的稳定性和可靠性。因此，通过国内研究高可靠型0.4kV低压开关设备，可以提升我国电力供应的质量和可靠性，为经济社会发展提供稳定的电力支持。高可靠型0.4kV低压开关设备的国内研究还对于提升能源利用效率具有积极作用。通过优化设计和改进制造工艺，可以降低设备的能耗和维护成本，提高能源利用效率，减少资源浪费，符合可持续发展的要求。

三、高可靠型0.4kV低压开关设备方案主要研究内容及创新点

1、方案主要研究内容

（1）从低压开关柜的柜体结构、连锁机构进行统一进行研究，实现功能配置改进，满足可靠性要求。

（2）对低压开关柜的插件统一研究实现功能性改进，并为未来低压配电网智能化管理预留接口。

（3）对低压开关柜的母排统一研究实现模块化制作，方便扩容搭接。

2、方案拟实施的技术路线

（1）设备的技术参数：

额定电压（V)：0.4kV

额定电流（A）：1250、1600、2000、2500、3150、4000、6300

开断电流：25kA、31.5kA、50kA、65kA

频率：50HZ

（2）设计结构和要求

产品的设计和结构应符合国家标准GB7251中对0.4kV开关设备的要求。

3、项目主要创新点

（1）创新骨架，柜体框架采用铝合金非导磁材料制作而成，母排支撑件局部采用非导磁材料加工，减少大电流系统涡流产生的发热对设备的不良影响。

（2）可拆卸式的横梁设计，便于现场安装施工，同时便于增容增加元器件安装。

（3）对抽屉推进机构进行改进，在隔离、试验、工作位置不降低设备的防护等级，安全性更高；一两次触头连接通过连杆手摇式推进，避免抽插抽屉时损坏卡死，可靠性更高。

（4）抽屉配有专用的通讯接口，可适配USB,网口，RS485通讯连接，从而实现远程监测、测量、控制设备。

（5）设备采用模块化母排组装而成，母排采用无孔搭接，现场安装更方便。

4、项目预期研究成果竞争力对标分析

对于电力行业市场来看,开关柜在朝着小型化、免维护、高可靠性、应用专业化、智能化的方向发展。我司本次开发的高可靠型0.4kV低压开关设备，在通用型低压开关设备的基础上，对开关柜的整体结构进行了升级改进。安全性能更高，现场使用维护更方便，对于更严苛的工作环境使用更适宜，应用范围更广，所以高可靠性、安全性的产品更能得到市场的认可。

四、高可靠型0.4kV低压开关设备方案要点

1、研究实验条件保障

（1）开展项目研究所需的软硬件条件、实验环境或设备基础情况及其保障措施。拥有行业内最高端的自动化设备十余项：全自动钣金柔性生产线、自动化喷涂生产线、自动化焊接生产线、自动化铜排生产线、自动化下线机、自动化物流产线、自动化环网柜、高低压成套开关柜、柱上开关等自动化产线，拥有工业化云平台八大系统：ERP、SCM、PLM、MES、OMS、WMS、SCADA、MDM，具备大批量生产各类配电网所需产品的数字化制造能力。

其次，已建成试验站，现有的试验设备主要有：开关通电试验台、回路电阻测试仪、全自动智能开关分析仪、200kV工频耐压试验设备、接地电阻测试仪、交流耐压测试仪、绝缘电阻测试仪（数字兆欧表）、继电保护测试仪、大电流发生器、CT伏安特性变比极性综合测试仪、局放室等先进的检测试验设备，完全能够满足高可靠型0.4kV低压开关设备的测试要求。

高可靠型0.4kV低压开关设备，现有产品设计软件，制造场地环境，生产线、工艺工装设备可满足产品开发的需求，保障项目开发的目标实现。新产品的型式试验项目，需要委托第三方试验站进行试验。公司现有试验设备和环境可以满足国标GB/T7251.1、GB/T7251.2中的出厂试验项目。

2、高可靠型0.4kV低压开关设备的示范

为了推广高可靠型0.4kV低压开关设备的应用，可以采取以下方案。首先，加强技术宣传和推广，通过在行业展览会、论坛和会议上展示设备的优势和性能，向行业内的决策者和用户推介产品。同时，利用多种媒体平台进行广告宣传，向广大用户普及设备的特点和优势。

其次，建立示范工程和示范项目，在一些重要的电力供应场所或关键行业中选择若干个示范项目，安装和应用高可靠型0.4kV低压开关设备，并进行长期监测和运行数据的收集。通过这些示范项目的成功应用，向用户展示设备的实际效果和可靠性，提升用户对产品的信任度和接受度。

此外，加强培训和技术支持，为用户提供专业的培训课程和技术支持服务，帮助用户了解和掌握设备的安装、调试和维护技术，提高用户的使用体验和满意度。

五、高可靠型0.4kV低压开关设备方案验收成果指标

1、最终成果目标及形式

完成高可靠型0.4kV低压开关设备样机生产，取得型式试验报告，完成CQC关联自我声明，通过第三方验收审核取得国家电网投标资格。

2、核心技术指标

3、项目经济效益指标

高可靠型0.4kV低压开关设备，净利润率不低于15%，项目成果技术水平预计达到国内领先。

六、项目风险评估与应对措施

高可靠型0.4kV低压开关设备采用组装式、各组件模块化设计，骨架采用非导磁框架，母排支撑件局部结构件采用非导磁材料，侧横梁采用可拆卸式，便于现场安装搭接。抽屉在隔离、试验、工作位置均不降低其防护等级，一两次触头通过连杆手摇避免抽插抽屉时损坏卡死，实现设备的高可靠性。设备配有专用通讯接口，可适配USB、网口、RS485接口，具有智能化系统的配置，实现远程监测、测量和控制，增加了设备的可靠性。高可靠型0.4kV低压开关设备的样机方案及制造没有风险。

结束语：高可靠型0.4kV低压开关设备方案提供了一种可靠性高、安全性强的解决方案，能够有效保障电力系统的稳定运行和供电质量。高可靠型0.4kV低压开关设备方案是一个可靠、安全、高效的解决方案，适用于各种电力系统和工业领域，能够为用户提供稳定可靠的供电服务。

参考文献：

[1]何鸿威.一种0.4kV配网低压开关柜设备带电示警装置的研制[J].今日自动化,2020(12):67-68,73.

[2]马晓娟,陈利权,朱琴华,等.0.4kV低压开关柜标准化定制技术研究[J].电工电气,2021(6):66-70.

[3]陈泰霖.0.4kV低压开关柜的柜体结构和工艺特点研究[J].光源与照明,2020(8):42-43.