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摘要： 随着我国经济快速发展，电力，化工、能源、冶金等相关产迅猛发展，我国低压成套设备的市场已成为全世界规模最大和增长最快的市场。本文就目前市场上主要的低压配套设备产品现状进行对比分析，探讨国产低压成套设备与国际先进水平产品的差距以及发展趋势。
关键词： 低压 成套设备 ，差距，发展趋势
一. 国际先进技术水平的开关柜
主要有ABB的MNS3.0， 西门子的8PV， 施耐德的OKKEN， 默勒的Modan6000等。此类产品在国内基本仅由国际知名品牌自己国内的工厂或个别核心合作企业生产，极少给其它国内一般成套厂授权生产和技术转让。这些产品技术水平代表当今国际最先进水平，技术水平含量高，结构复杂，可以适用许多特殊复杂环境。
二. 国外品牌授权生产的抽屉式开关柜
主要有西门子的8PT，施耐德的Blockset等等。此类柜型基本属于国外20世纪90年代技术水平，由国外电气集团授权国内企业柜贴牌生产，断路器等主要元件需使用国外电气集团的产品，国内企业组装生产成套设备，国外电气集团提供柜体设计图纸和一些技术支持。此模式是目前国内企业和国际电气集团合作的主要模式。
三. 国内自主研发的开关柜
目前由国内企业或研究单位自主研发，比较广泛使用的国产抽屉式开关柜主要产品为GCK/GCL系统和GCS系列，其特点如下：
1. GCS柜型由天津电气传动设计研究所联合森源公司研制，主要借鉴了MNS系列开关柜的设计，产品符合IEC60439标准，适用额定工作电压660V，额定电流至4000A的配电系统；采用全拼装结构，水平母线后置，基本骨架采用专用型材，模数框架采用8MF型开口型钢，主构架上安装模数为E=20mm； 抽屉单元具有分、合、试验、抽出等四个操作位置，每柜单元数量最多可达22个。
2. GCK/GCL/GC等系列由天津电气传动设计研究所于20世纪90年代初期研发，适用额定工作电压380V，额定电流至3150A的配电系统。GCK为全拼装组合结构，柜体由冷轧钢板加工成模数为20mm的结构件，用螺栓组装而成，功能单元之间用钢板分隔，功能单元有抽屉结构，插入结构和固定结构三种类型，系统可设计成固定柜和抽屉柜混合系统。抽屉单元具有三个位置：接通位置、试验位置和断开位置。
目前，我国自行开发的低压成套开关设备产品设计水平达到了国外20世纪90年代的水平，产品品种不断翻新，产品的标准也逐步向国际标准靠拢。但目前在较多方面和国际先进水平还有较大差距，其差距主要体现在以下几个方面：
一. 主母线容量
由于目前很多新项目中越来越多使用2000KVA以上大容量的变压器，相应要求低压开关柜母线电流要达4000A以上，目前国内自主研发的柜型主母线容量基本在4000A以下，而国际先进开光柜母线容量最高可达6300A。
二. 功能单元规格和单柜回路数量
国内抽屉开关柜的抽屉单元规格一般只有3-5种，尤其缺乏63A以下小容量馈出回路的技术方案，使国内抽屉柜每柜回路数一般只能在9个左右；而国际先进水平的低压开关柜中抽屉单元规格有7，8种以上，开关柜回路数最高可达36个，在中小容量MCC回路占多数的项目，例如石化和地铁等行业项目中，可以大大节省馈电柜数量。
三. 柜体材料和主要关键零部件
低压成套设备中，框架材料，母排材料，接插件，紧固件等，对开关柜的性能和质量水平起重要作用。
1. 国产低压柜一般采用冷轧镀锌钢板为骨架材料，较易生锈，尤其在南方潮湿地区，几防腐性能较差年时间就开始生锈。国外产品一般采用敷铝锌板，防腐性能好，可达二十年以上免维护；对于母线电流在4000A以上的低压系统中，某些高端开关柜采用特殊的防磁骨架和防磁后板，以减弱涡流效应对设备的损害。
2. 国产低压柜中水平母线与垂直母线基本采用扁铜母线，分支线的连接基本采取简单地在铜排钻孔采用螺栓连接；而国际先进水平的开关柜多采用专用异型铜材，可增加载流能力及提高结构强度。分支线的连线采用专用连接头，连接更可靠方便。
四. 故障电弧防护
在低压成套开关设备所有的故障事故中，故障电弧产生的损坏程度最为严重。国外长期以来就开展了故障电弧防护的研究，在国际知名品牌的高档开关柜中，从结构设计到材料选用，都着重考虑了故障电弧因素，有较完善的主动防护和被动防护措施。主要措施有以下几项：
1. 提高设备防护等级和内部Form等级，利用隔板将母线区，功能单元和电缆区进行有效隔离，减少故障电弧产生的可能性，将故障电弧限制在本单元区域，防止故障电弧影响其他相邻单元区域和对操作人员产生伤害。
2. 采用防电弧的结构设计，例如：采取比标准更高的爬电距离和电气间隙；对母线及端子等柜内带电部件采取附加绝缘材料覆盖；在柜顶设计泄压装置，将故障电弧产生的有害灼热气体通过柜顶排出；
五. 智能化技术的应用。
90年代，低压成套开关设备发展的重要特点就是在控制、保护、检测方面的数字集成化。利用带有微处理器的智能化元件（仪表，综合保护器等）或带有电子脱扣器的断路器，通过数据采集器与中央主控机相连而构成增能监控系统， 监控和记录供配电系统的运行状态和运行数据。
1. 国内多数低压成套厂一般是根据客户需求采购市场上智能元件安装在低压开关柜上，现场层设备的智能元件与控制器之间的连接多采用一对一的I/O连接方式，传递4-20mA的模拟量信息或24V DC的开关量信号。这种系统集成能力较弱，大量的I/O电缆敷设，增加工程成本和系统调试维护的工作量，系统运行可靠性较低。系统中不同厂家产品的软硬件较难进行互通和互换。
2. 国际主要电气集团公司较早开始智能技术在电气成套设备中的研发，已基本形成比较齐全的产品系列和技术先进的智能化电气系统解决方案，目前各大公司着力开发和推广使用基于各中现场总线技术的配电系统，提供基本完整全套软硬件产品及服务的智能配电系统方案。基本现场总线技术的智能化配电系统能更充分发挥智能低压元器元件的功能，智能元件兼容范围广，可以覆盖断路器的智能电子脱口器，智能马达综合保护器，智能全电量仪表，分布式I/O器件，电容补偿控制器，智能传动控制设备（如变频器，软启动器等）；总线系统使用目前应用最广泛流行的Profibus，Modbus等现场总线，可以和楼宇智能系统，工厂DCS系统等其它自动化智能系统直接连接，或直接连接到以太网TCP/IP上，在局域网或广域网上实现对电力系统的监控。
随着时代的发展， 人们对供电质量，供电可靠性以及电气设备性能提出了更高的要求， 从1997年开始我国低压成套开关设备开始执行GB7251.1-1997《低压成套开关试验设备和低压成 控制设备第一部份：型式试验和部份型式试验设备》国家新标准。该标准等同于IEC439.1-1992年版。新标准对温升试验、隔离形式、电磁兼容性等方面增加新的条款，从修订后的新标准看，重点是提高了设备的绝缘性能，同时对PTTA产品要求用计算方法验证设备的温升。贯彻新标准必然对我国的低压成套开关设备提出了更高的要求。 国内配套设备产生厂家必须调整好设计和生产方向， 加强品牌意识，提高产品技术水平和产品档次，加强产品的国际竞争力 。
参考文献：
1. 中低压电气设计与电气设备成套技术，汤继东编著，中国电力出版社，2009
2. 低压成套开关设备的现状与发展，张卫东，《低压电器》2002第1期
关键词： 低压 成套设备 ，差距，发展趋势
一. 国际先进技术水平的开关柜
主要有ABB的MNS3.0， 西门子的8PV， 施耐德的OKKEN， 默勒的Modan6000等。此类产品在国内基本仅由国际知名品牌自己国内的工厂或个别核心合作企业生产，极少给其它国内一般成套厂授权生产和技术转让。这些产品技术水平代表当今国际最先进水平，技术水平含量高，结构复杂，可以适用许多特殊复杂环境。
二. 国外品牌授权生产的抽屉式开关柜
主要有西门子的8PT，施耐德的Blockset等等。此类柜型基本属于国外20世纪90年代技术水平，由国外电气集团授权国内企业柜贴牌生产，断路器等主要元件需使用国外电气集团的产品，国内企业组装生产成套设备，国外电气集团提供柜体设计图纸和一些技术支持。此模式是目前国内企业和国际电气集团合作的主要模式。
三. 国内自主研发的开关柜
目前由国内企业或研究单位自主研发，比较广泛使用的国产抽屉式开关柜主要产品为GCK/GCL系统和GCS系列，其特点如下：
1. GCS柜型由天津电气传动设计研究所联合森源公司研制，主要借鉴了MNS系列开关柜的设计，产品符合IEC60439标准，适用额定工作电压660V，额定电流至4000A的配电系统；采用全拼装结构，水平母线后置，基本骨架采用专用型材，模数框架采用8MF型开口型钢，主构架上安装模数为E=20mm； 抽屉单元具有分、合、试验、抽出等四个操作位置，每柜单元数量最多可达22个。
2. GCK/GCL/GC等系列由天津电气传动设计研究所于20世纪90年代初期研发，适用额定工作电压380V，额定电流至3150A的配电系统。GCK为全拼装组合结构，柜体由冷轧钢板加工成模数为20mm的结构件，用螺栓组装而成，功能单元之间用钢板分隔，功能单元有抽屉结构，插入结构和固定结构三种类型，系统可设计成固定柜和抽屉柜混合系统。抽屉单元具有三个位置：接通位置、试验位置和断开位置。
目前，我国自行开发的低压成套开关设备产品设计水平达到了国外20世纪90年代的水平，产品品种不断翻新，产品的标准也逐步向国际标准靠拢。但目前在较多方面和国际先进水平还有较大差距，其差距主要体现在以下几个方面：
一. 主母线容量
由于目前很多新项目中越来越多使用2000KVA以上大容量的变压器，相应要求低压开关柜母线电流要达4000A以上，目前国内自主研发的柜型主母线容量基本在4000A以下，而国际先进开光柜母线容量最高可达6300A。
二. 功能单元规格和单柜回路数量
国内抽屉开关柜的抽屉单元规格一般只有3-5种，尤其缺乏63A以下小容量馈出回路的技术方案，使国内抽屉柜每柜回路数一般只能在9个左右；而国际先进水平的低压开关柜中抽屉单元规格有7，8种以上，开关柜回路数最高可达36个，在中小容量MCC回路占多数的项目，例如石化和地铁等行业项目中，可以大大节省馈电柜数量。
三. 柜体材料和主要关键零部件
低压成套设备中，框架材料，母排材料，接插件，紧固件等，对开关柜的性能和质量水平起重要作用。
1. 国产低压柜一般采用冷轧镀锌钢板为骨架材料，较易生锈，尤其在南方潮湿地区，几防腐性能较差年时间就开始生锈。国外产品一般采用敷铝锌板，防腐性能好，可达二十年以上免维护；对于母线电流在4000A以上的低压系统中，某些高端开关柜采用特殊的防磁骨架和防磁后板，以减弱涡流效应对设备的损害。
2. 国产低压柜中水平母线与垂直母线基本采用扁铜母线，分支线的连接基本采取简单地在铜排钻孔采用螺栓连接；而国际先进水平的开关柜多采用专用异型铜材，可增加载流能力及提高结构强度。分支线的连线采用专用连接头，连接更可靠方便。
四. 故障电弧防护
在低压成套开关设备所有的故障事故中，故障电弧产生的损坏程度最为严重。国外长期以来就开展了故障电弧防护的研究，在国际知名品牌的高档开关柜中，从结构设计到材料选用，都着重考虑了故障电弧因素，有较完善的主动防护和被动防护措施。主要措施有以下几项：
1. 提高设备防护等级和内部Form等级，利用隔板将母线区，功能单元和电缆区进行有效隔离，减少故障电弧产生的可能性，将故障电弧限制在本单元区域，防止故障电弧影响其他相邻单元区域和对操作人员产生伤害。
2. 采用防电弧的结构设计，例如：采取比标准更高的爬电距离和电气间隙；对母线及端子等柜内带电部件采取附加绝缘材料覆盖；在柜顶设计泄压装置，将故障电弧产生的有害灼热气体通过柜顶排出；
五. 智能化技术的应用。
90年代，低压成套开关设备发展的重要特点就是在控制、保护、检测方面的数字集成化。利用带有微处理器的智能化元件（仪表，综合保护器等）或带有电子脱扣器的断路器，通过数据采集器与中央主控机相连而构成增能监控系统， 监控和记录供配电系统的运行状态和运行数据。
1. 国内多数低压成套厂一般是根据客户需求采购市场上智能元件安装在低压开关柜上，现场层设备的智能元件与控制器之间的连接多采用一对一的I/O连接方式，传递4-20mA的模拟量信息或24V DC的开关量信号。这种系统集成能力较弱，大量的I/O电缆敷设，增加工程成本和系统调试维护的工作量，系统运行可靠性较低。系统中不同厂家产品的软硬件较难进行互通和互换。
2. 国际主要电气集团公司较早开始智能技术在电气成套设备中的研发，已基本形成比较齐全的产品系列和技术先进的智能化电气系统解决方案，目前各大公司着力开发和推广使用基于各中现场总线技术的配电系统，提供基本完整全套软硬件产品及服务的智能配电系统方案。基本现场总线技术的智能化配电系统能更充分发挥智能低压元器元件的功能，智能元件兼容范围广，可以覆盖断路器的智能电子脱口器，智能马达综合保护器，智能全电量仪表，分布式I/O器件，电容补偿控制器，智能传动控制设备（如变频器，软启动器等）；总线系统使用目前应用最广泛流行的Profibus，Modbus等现场总线，可以和楼宇智能系统，工厂DCS系统等其它自动化智能系统直接连接，或直接连接到以太网TCP/IP上，在局域网或广域网上实现对电力系统的监控。
随着时代的发展， 人们对供电质量，供电可靠性以及电气设备性能提出了更高的要求， 从1997年开始我国低压成套开关设备开始执行GB7251.1-1997《低压成套开关试验设备和低压成 控制设备第一部份：型式试验和部份型式试验设备》国家新标准。该标准等同于IEC439.1-1992年版。新标准对温升试验、隔离形式、电磁兼容性等方面增加新的条款，从修订后的新标准看，重点是提高了设备的绝缘性能，同时对PTTA产品要求用计算方法验证设备的温升。贯彻新标准必然对我国的低压成套开关设备提出了更高的要求。 国内配套设备产生厂家必须调整好设计和生产方向， 加强品牌意识，提高产品技术水平和产品档次，加强产品的国际竞争力 。
参考文献：
1. 中低压电气设计与电气设备成套技术，汤继东编著，中国电力出版社，2009
2. 低压成套开关设备的现状与发展，张卫东，《低压电器》2002第1期