1、成套电气设备概述
1.1 成套电气设备定义?
成套电气设备即成套开关设备，它是以开关为主题的成套配电设置，即制造厂家根据用户对一次接线的要求，将各种元器件以及控制、测量、保护等装置组装在一起而构成的成套配电装置。
1.2 成套电气设备分类
低压成套开关设备、高压开关柜、SF6封闭式组合电器、预装式变电站
1.3 成套电气设备的主要作用
控制、保护、隔离、接地
1.4 成套设备的发展方向
高可靠、免维修、智能化、小型化、操作方便、外观精美、供货周期短、成本低。
2、电气设备的发展历程
21世纪以来，随着配电技术、低压元器件技术及自动化技术的不断发展，成套开关设备也从传统的配电向智能化方向发展，进入了全新的发展阶段。我国的低压配电行业经过50年，特别是近20年有了巨大的发展，无论是生产厂家的数量，还是技术水平都有了较大的提高。
目前，我国的低压配电产品的生产厂家主要分布在华东、华南、华北地区，特别是在江浙、广东、福建和京津地区比较集中。主要原因是这些地区经济发展迅速，生产能力、产品水平相对来说要高一些。而在西北及东北地区，除个别企业外，总体水平相对来说要差一些。就现行市场情况来看，我国自行开发的低压成套开关设备品种有十几种，包括固定面板式、固定分隔式、抽出式、智能式等，产品型号主要有PGL、GGD、GCK、GCS及在上述产品基础上改进的各种产品型号。产品设计水平达到了国外20世纪至80年代中期的水平，GCS产品设计水平已达到了国外20世纪90年代中期的水平。但是，低压配电行业生产工艺、制造水平总体还比较落后，特别对技术含量的产品的开发还远远跟不上经济发展的需要。
3、成套电气设备发展现状
进入20世纪90年代后，随着国民经济的快速发展，低压成套开关设备市场需求量逐年增大，极大地刺激了行业发展，产品品种逐渐增多，其标准也在逐步向国际同行靠拢。低压开关柜国际GB7251就等同采用国际标准IEC439。据有关资料统计，2008年底，我国主要成套生产厂家已将近1500余家，生产品种也有数十种，其性能、质量有较大的改善，无论是产品技术性能参数，还是工厂的加工工艺及设备都有了明显变化。几百家生产厂家引进了国外先进数控板金加工工艺已达到国际水平。另外，行业中还出现了一批型材和柜体的专业生产厂和电气辅件生产厂。
4、成套开关设备近阶段发展趋势
4.1 设计手段的提高：三维设计软件的应用将设计与制造有机结合
目前，国外许多生产厂家已广泛采用三维CAD设计软件，它可将设计、数据库、计算分析以及加工等有机地结合起来，大大加快了产品的设计速度和可靠性，降低了技术人员的劳动强度，如MDT，SOLIDWORKS等软件。
4.2内部故障电弧下防护能力：主动防护，被动防护
低压成套配电设备中的电弧故障一直是困扰设备制造厂及使用单位的一个重要问题，国家在开展故障电弧防护的研究方面，已取得了不小的进展。欧洲一些国家已建设把故障电弧防护正式列入IEC439.1标准的正式条款中，从根本上将人身安全放在首要位置。
目前，国外成套开关设备内的电弧故障采取了主动防护和被动防护措施。主动防护解决的是电弧故障的发生，也就是预防和避免电弧的发生;被动防护解决的是电弧故障发生后如何应对的问题，欧洲许多厂商已主动对自己的成套开关设备进行电弧故障防护能力的试验，这无疑增加了用户对其产品的信任度，增强了产品的竞争力。
4.3 加工工艺：柜体普遍采用异性骨架和整体板材成型，采用无螺母连接
在柜体方面，普遍采用无螺母连接，即所有连接都采用自攻螺钉或普遍螺钉，在承重部位采用铆螺母。使用自攻螺钉，除了加工方便、提高加工速度外，对靠墙安装的柜体还可实现正面装配和维修。
在板材加工方面，除使用异型骨架之外，许多公司采用整体板材成型，这样不仅减少了许多过度件，还提高了柜体强度。
4.4 开关设备的智能化。
智能化开关设备是将计算机技术、数字信息处理技术、电力电子技术、传感器技术、网络技术、通信技术和新型开关制造技术在传统电气上进行有机融合，使其具备智能化的核心。其智能化主要体现的以下方面：
在线状态检测、智能化的防误操作系统、智能化的二次回路、故障记录与分析、通信等
随着工业生产手段的复杂化和功能要求的不断提高，对配电系统的要求也越来越高，除了传统的容量、可靠性外，对数据量、远程控制、故障检测等也提出了更高的要求。
远程测量，即可查看各回路、控制单元(子站)的电量参数。
远程调节，即对各子站可远距离上传、下载各种保护设定值、特征曲线。
远程控制，即对各子站实现远程储能(万能式断路器)、合闸、分闸、起动、停车(电动机控制回路)等操作。
信息查询，即对系统各种信息资源进行查询，如故障记录、日记报表、电网管理、成本分析、电网质量和负荷分析等，这实际上是自动化技术与配电技术的结合。
近年来，各电气设备公司纷纷展出带有微处理的电气产品，进一步改进产品的保护性能，扩大功能，从单纯的保护作用发展为兼有控制功能，实现中低压配电系统保护和控制的智能化。
1)具有对配电线路和电器本省的监测及显示功能。智能化低压电器能准确的监测和显示配电线路的运行情况，并能准确地切除过负荷、短路等各种故障;还能按运行人员的要求进行各种操作;与此同时，还能对电气本身进行监测和故障自诊断及故障状况的显示。
2)新的控制理论的应用。新的智能化控制理论已从家用电器延伸应用到低压电器的控制上。
3)具有通信功能和现场总线控制新技术的应用
5、成套电气设备发展对策
由于过程控制、生产自动化及智能化楼宇等领域都以使用现场总线技术为基础，对我国的低压配电系统也提出了同样的要求。电力系统中220kV及35kV～110kV系统及输、配电网络普遍应用微机保护装置。同时，供配电可靠性要求的提高对中低压配电产品同样提出了可通信及更高的可靠性要求;另一方面，国内已经开发出了智能化的低压电器元件产品，采用现场总线后将更能充分发挥智能化电器的功能。
其次提高配电的技术含量，增强产品市场竞争力，也是我国低压配电行业主导企业摆脱目前低水平重复、价格竞争造成的困境的有效途径之一。
因此，我国的配电技术或电控配电行业的发展也必将走智能化的道路。当今自动化技术的发展已变成以现场总线技术的发展为特征，以现场总线的应用为主要内容，无论是工业自动化领域，还是楼宇自动化、电站自动化、石油及化工等领域，处处都已离不开现场总线。
6、成套电气设备未来发展趋势
6.1成套设备智能化
随着工业，农业的科技发展以及人民生活水平的提高，对供电质量提出了更高的要求，同时也对电器设备性能提出了更高要求，并且随着新技术的发展，将对电器元件带来深远的影响，在原有产品继续完善性能的同时，特别是电子、微电子技术和计算机的迅速发展，产生的一批新产品主要有几个特征：电器产品智能化;产品电子化;产品组合化、模块化。这就使得成套设备智能化，操作简单。由于用电环境的不同，用电条件的不同，电脑的普及，元件通讯功能的日益强大，也为智能化发展提供了无限空间。
6.2成套设备小型化
现代科学技术的发展，新技术和新工艺以及新材料的使用，使得电器元件得到了长足发展。通过优化设计、选择小型化元件、提高断口耐压、元件和功能复合集成、新技术如光电传感器等应用，使产品结构紧凑，从而实现产品小型化，达到缩小产品体积、减少占地面积、低消耗和高可靠性等目的。为了减少损耗，为了减低空间要求，为了运输安装方便，随着对经济性能的追求及资源稀缺因素的影响，产品必将向小型化和紧凑型方向发展，同时现代化设备的使用，现代加工工艺水平的提高也为小型化发展提供了良好的基础条件。
6.3成套设备的环保要求
人类追求经济的高速增长，为追求最大的效益，忽视对环境的保护。对环境造成的污染，使得整个地球己经是满目疮痍，灾难频发。资源紧张己经成为未来生存和发展必须面对的问题，为了人类共同的生存得以很好的延续和保障，世界各国己经把环境保护和资源的可持续发展及综合利用提到了一个重要高度，绿色无污染，节能降耗，消耗资源少的，材料可以回收利用或可降解的可持续利用产品成为未来产品发展的必然，所以，成套设备在未来的设计制造中，必然会在材料使用上向无污染和可回收利用的新材料方向发展。而在产品的制造过程中也必然会使用一些新的技术工艺和新的设备来避免对环境造成的污染。现在世界各国相关组织正在讨论一个关于产品谁生产谁回收的问题，这也是产品向环保方向发展的一个例证。
6.4成套设备的国际化
随着中国等更多国家加入到WTO，国际化竞争日趋加剧，大量国外的先进的产品涌入以及我国产品向国外出口，产品国际化是必然的趋势。作为一个国际化的产品必须要符合国际的相关规定和标准，也要符合相应国家的一些特殊标准和规定，所以我们在设计和制造产品时，必须以国际的标准来保证自己的产品适应整个国际竞争的需要。我们国家也意识到了这一问题的重要性，己经加快了国内标准制定和修订以及国际标准的引进。加快了与国际接轨的步伐。作为成套产品的发展，必须在符合国家最新标准的基础上，向国际标准靠拢，这是国际竞争的需要，也是全球化产品的必然结果。
6.5高可靠性
社会，高度强调人的主观性，人的需要，对人的保护等。所以设备的安全和可靠性被提到更高的层次上来，相关的新标准保证设备的安全和可靠性能，最大限度地提高系统和产品的运行质量和供电质量，并达到节省成本，提高经济效益的目的，这是用户和设备制造企业共同追求的目的。红外线技术，电子在线检测技术，电磁屏蔽技术等为高安全性能设备的开发提供了基础技术，高可靠性、免维护型产品的市场需求必将快速稳步增长。
7、总结
综上所述，成套设备的发展必须符合社会发展的需要，成套设备的国际化竞争已经开始，我们必须调整好成套设备的设计和生产方向，成套设备的智能化，小型化，高安全性和可靠性能，绿色环保是其发展的必然趋势。
