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低压电器智能化时代到来 创新才能使企业成长

北极星输配电网  来源:《电气应用》  作者:史海疆  2017/7/28 17:35:22  我要投稿  
所属频道: 低压电器  关键词:低压电器 断路器 泰永长征

北极星输配电网讯:低压电器行业是电器行业的重要组成部分,自上世纪60年代以来,低压电器产品历经数次更新换代,随着用电环境的复杂性以及不同行业用户需求的多样性,对供配电系统智能、高效、节能、环保、安全、可靠的要求也越来越高,第四代产品已经在西方发达国家逐步进行批量生产,国内处于领先的低压电气制造厂商也在进行技术攻关。那么,低压电器行业未来的发展趋势?存在哪些机遇和挑战?作为低压电器领域的资深企业——贵州泰永长征技术股份有限公司(以下简称“泰永长征”),面对行业发展有哪些自己独到的见谛和理解,为深入了解泰永长征公司的技术优势,本刊特地采访了泰永长征公司技术总监吴卫华先生。

大势所趋,低压电器智能化

在过去,我们所说的低压电器一般只是指能实现某种功能或某几种功能的元器件,产品纵向一体化的发展趋势要求企业从系统性出发,整合所有配电、保护、控制等元器件,为目标行业客户提供稳定可靠的解决方案,同时对于特定行业有针对性地提高额定电压和产品性能。随着互联网、物联网、工业4.0、智能电网、智能家居等各种技术的发展,低压电器产品除了要绿色环保、节能节材、符合相关网络通信协议及EMC测试条件外,也要求需要具备网络互联功能。

“’十三五’时期,随着我国经济新常态化增长、电力工业不断扩大以及数据通信、轨道交通、智能制造等行业建设,以一体化、系统化、高性能、网络化、节能环保为主要特征的新一代智能化低压电器将成为市场主流产品。泰永长征技术总监吴卫华吴总如是说。

注重研发,创新是企业成长的血液

泰永长征是贵州省创新型企业、贵州省自主创新优秀品牌,取得了多项业内突破性的低压电器技术研究成果。

“技术上,泰永长征采用新技术、新材料和新工艺向差异化、资源节约型发展,积极提高现有技术指标水平,实现技术水平升级,同时依赖IT产业的发展,打造电力输配、控制运行新模式,满足产品更新换代的需求。在产品上,PC级双电源自动转换开关普遍都应用了数字式励磁驱动、短路切换保护、电源缺相保护等技术,瞬间并联技术、中性线重叠技术、旁路技术等先进技术的应用,可以满足终端用户的各层次需求。而在断路器领域,我们将智能化技术充分融入断路器的产品设计中,操作机构动力学仿真、触头系统稳态温升分析、断路器合闸仿真、脱扣仿真等多种创新设计,极大地增强了产品技术可靠性。同时,推出集消防水泵控制、巡检及双电源切换功能于一体的一体式消防水泵控制系统TBFC产品助力智能消防产业发展。”吴总介绍到,“创新对于一个企业来讲就是寻找生机和出路的必要条件。从某种意义上来说,一个企业不懂得改革创新,不懂得开拓进取,它的生机就停止了。”

合理选型,确保用电安全

ATSE尤其重要的功能与作用成为低压配电系统中不可缺少的重要组成部分,直接影响着各种用电场所的安全与可靠,合理选型一直是业内争论的话题。吴总结合多年的开发应用经验,在工程设计中如何合理选用ATSE给出了如下见地:

(1)转换时间与应用场合、负载类别有关。

ATSE总动作时间由3部分组成:①人为延时(可调,躲避电网闪变干扰,一般为100ms);②操作机构响应时间(不可调,一般电磁铁操作机构转换速度快);③触头转换时间(三位置ATSE的触头转换时间可调,二位置ATSE不可调,二位置ATSE快于三位置ATSE)。

ATSE的转换速度越快,其对驱动机构的设计、控制器采样及电气控制部分的要求越高,在相同的机械寿命和电气寿命条件下,转换速度快的ATSE整体性能和可靠性较转换速度慢的ATSE更好。在实际应用中,对于一些重要负载,超过其允许的断电时间会影响其正常工作,ATSE的总动作时间(断电时间)不宜大于负载允许最大中断供电时间,电气设计人员应选择转换速度比较快的ATSE产品。

因感性负载在断电后会产生感应电压,并随着时间无规律衰减,其电压、频率、幅值与投入电源有较大差异,如ATSE在此期间进行电源投切,会给电路造成较大的电流冲击。因此,在一些对断电时间要求不高、且为感性负载(如电机)的用电场合,应引入人为延时,使ATSE总动作时间(断电时间)大于负载感应电压消失的时间。

在实际使用时,需结合ATSE应用场合和负载特性选择合适的转换时间的ATSE产品。

(2)设计选型时需关注额定限制短路电流Iq值的重要性。

Iq值是ATSE的一项关键技术指标,是指在短路保护电器动作时间内能够承受的预期短路电流值;因GB14048.11标准未严格要求ATSE产品在做3C认证试验时应选用哪种类型的短路保护电器,目前业内基本上都是用断路器或熔断器配合ATSE一起试验来测试ATSE的Iq值。

熔断器在承受预期短路电流时的熔断时间比同规格的断路器分断时间要快得多。在低压配电系统设计中,ATSE一般与断路器配合使用,如设计师按“断路器的预期短路电流值”来选择“用熔断器通过的Iq值试验的”ATSE产品,就会出现断路器未跳闸而ATSE产品损坏的故障。故建议电气设计人员在选择ATSE时要重视Iq值,应尽量选择用断路器配合测试且通过Iq值试验的ATSE产品。

(3)当负载为电机时,需考虑ATSE是否具备相位侦测功能。

常规的ATSE自动转换的原理是:控制器实时监测两路电源的三相电压有效值,当监测到主电源电压超出正常电压范围时,发出指令控制本体结构进行动作,将其投切到备用电源。

电机为感性负载,在运行时如出现断电,因惯性作用电机会持续运转一段时间,并在接线端子上产生感应电压。经测试,三相电机在运行时发生某一相电源断电时会持续运行,并在断相的端子上感应出和正常电源电压有效值、频率差不多,但相位差异较大的感应电压。如设计师选用的是常规ATSE(仅检测电压有效值),会检测不出电源故障,进而未执行电源转换动作,最终造成电机断相运行;如电机断相运行时间过长,将会损坏。

因此,当负载为电机时,为避免电源断相时双电源不转换的现象发生,应选择具备相位侦测功能的ATSE产品。

(4)使用类别选择问题。

ATSE的使用类别应根据安装位置选择:①电源端ATSE的选用:电源端ATSE的额定短时耐受电流Icw要大于或等于电路的预期短路电流值,短耐时间应大于或等于ACB的短延时时间(0.4s)。短路接通能力Icm不小于nIcw(一般n=2~2.2)。使用类别选用AC-33A最佳,次之AC-33iA或AC-33B。②配电端ATSE的选用:配电端ATSE额定限制短路电流(Iq)大于或等于电路的预期短路电流外,此电流下的配电级ATSE-G的I2t值也应大于所选用SCPD(短路保护电器)的I2t值。使用类别宜选用AC-33i或AC-33。③负载端ATSE选用:负载端ATSE主要用于电路末端,其使用类别与负载类型及其额定工作电流有关,且因其位于负载端,操作次数较频繁,尤其是消防负荷一般宜选用AC-33iA和AC-33A。

(5)CB级双电源选择使用问题。

双电源按分断能力可分为CB级、PC级和CC级,CB级双电源是配备过电流脱扣器的TSE,它的主触头能够接通并用于分断短路电流。行业内一般用断路器作为双电源的过电流脱扣器。

CB级双电源在线路出现过电流并进行过载保护时,断路器会脱扣、切断负载的供电。ATSE控制部分一般都是从两路断路器进线端取电,如ATSE的断路器因负载过流而脱扣,进线端仍然有电,控制部分不会驱动本体进行电源转换,从而造成两路电源正常,而负载断电的故障。

在一些重要的场合,行业规范或国家标准要求负载在过载时不能影响正常供电;在施工现场,经常会出现一些暂态过电流或短路故障。在这些场合,设计师需谨慎选择使用CB级双电源。

小电流规格的CB级双电源,一般厂家均采用微型断路器作为动作本体。而国内的微断一般都是按民用国标GB10963《家用及类似场所用过电流保护断路器》设计,其污染等级、过载和短路保护特性与低压电器行业国标GB14048.2《低压开关设备和控制设备第2部分:断路器》有较大差异,建议电气设计人员在选用小规格的CB级双电源时,应先评估微断的性能是否能满足设计要求。

持续创新,进军新能源领域

能源互联网时代,新能源汽车行业发展如火如荼,相伴相生的新能源充电领域也得到快速发展,作为国内低压电器行业的领军企业,秉着安全可靠、质量第一的态度,泰永长征率先推出了“TYT”品牌TBE系列集中式充电桩,采用先进的多枪管理技术,助力新能源生态环境建设。在新能源充电领域,泰永长征也与多家新能源汽车企业达成战略合作,为其电动车充电设备提供优质的配电产品和解决方案,为上万台电动车提供了充电配电解决方案。

此外,在新能源光伏发电、风力发电领域,泰永长征也正加大研发投入和市场布局,不断推出并完善适应新能源发电特殊应用场合要求的直流断路器系列相关产品,为中国新能源发电行业的配电国产化的发展作出应有的贡献。

关于泰永长征

贵州泰永长征技术股份有限公司(以下简称“泰永长征”),是中国低压电器行业的领军企业。现泰永长征旗下“长九”及“TYT泰永”两大品牌,现为中国电器工业最具影响力品牌。

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