0851-24318258
我國電力工業(yè)充滿(mǎn)生機與活力，這為高壓開(kāi)關(guān)制造業(yè)帶來(lái)了難得的發(fā)展機遇和嚴峻的考驗。而高壓開(kāi)關(guān)制造業(yè)必須不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新，推出一代又一代新品，才能滿(mǎn)足電力市場(chǎng)日益增長(cháng)的需求。 本文論述我國高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)的發(fā)展近況、技術(shù)的進(jìn)步以及推出的新品。
1.發(fā)展勢頭良好
從總的來(lái)看，根據高壓開(kāi)關(guān)協(xié)會(huì )2005年統計資料，2004年高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)發(fā)展勢頭良好，出現了快速增長(cháng)的局面。全年完成工業(yè)總產(chǎn)值507.23億，產(chǎn)品銷(xiāo)售收492.7億元，工業(yè)增加值134.76億元，實(shí)現利潤總額39.08億元，與上年同比增長(cháng)37.13%，其中高壓開(kāi)關(guān)部分為21.33億元，同比增長(cháng)23.42%.虧損企業(yè)從2003年的12家減為2004年的9家。
2004年高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)涌現了一批經(jīng)濟效益有顯著(zhù)提高的企業(yè)。如廈門(mén)ABB開(kāi)關(guān)有限公司工業(yè)全員勞動(dòng)生產(chǎn)率達到113.48萬(wàn)元/人，在行業(yè)中名列第1位，遠高于行業(yè)工業(yè)全員勞動(dòng)生產(chǎn)率的平均水平，極具競爭力，2003年工業(yè)總產(chǎn)值為13.42億元，2004年已高達24.3億元，發(fā)展速度令人矚目。工業(yè)全員勞動(dòng)生產(chǎn)率較高的企業(yè)還有上海西門(mén)子高壓開(kāi)關(guān)有限公司(58.2萬(wàn)元/人)；廣州東芝白云電器設備有限公司(43.44萬(wàn)元/人)；上海大華電器設備有限公司(43.34萬(wàn)元/人)等企業(yè)。
但同時(shí)也應看到，2004年受市場(chǎng)供求關(guān)系的影響，鋼材、有色金屬和鑄鍛件等主要電工原材料大幅漲價(jià)，加上行業(yè)市場(chǎng)競爭激烈，造成行業(yè)整體效益的增長(cháng)幅度明顯低于2003年。
2004年統計的306個(gè)企業(yè)中，工業(yè)總產(chǎn)值(現行價(jià))超過(guò)億元以上者有118個(gè)，其中工業(yè)總產(chǎn)值8億元以上者有12個(gè)；3億元以上者49個(gè)；2億元以上者67個(gè)。全員勞動(dòng)生產(chǎn)率10萬(wàn)元/人以上者102個(gè)；5萬(wàn)元/人以上者180個(gè)。
工業(yè)總產(chǎn)值中高壓開(kāi)關(guān)產(chǎn)值前10名的企業(yè)依次是廈門(mén)ABB開(kāi)關(guān)有發(fā)公司(24.3億元)、西安西開(kāi)高壓電氣股份有限公司(17.58億元)、平高電氣集團有限公司(11.55億元)、華儀電器集團有限公司(11.02億元)、泰開(kāi)電氣集團有限公司(9.18億元)、寧波天安集團股份有限公司(8.4億元)、大全集團有限公司(8.1億元)、廣州白云電器設備有限公司(6.44億元)、新東北電氣(沈陽(yáng))高壓開(kāi)關(guān)有限公司(6.42億元)、河南森源電氣股份有限公司(28602萬(wàn)元)。
工業(yè)增加值前10名的企業(yè)依次是廈門(mén)ABB開(kāi)關(guān)有發(fā)公司(80003萬(wàn)元)、正泰電氣股份有限公司(56560萬(wàn)元)、大全集團有限公司(55862萬(wàn)元)、華儀電器集團有限公司(38986萬(wàn)元)、泰開(kāi)電氣集團有限公司(32764萬(wàn)元)、平高電氣集團有限公司(32280萬(wàn)元)、常熟開(kāi)關(guān)制造有限公司(31177萬(wàn)元)、廣州白云電器設備有限公司(30872萬(wàn)元)、西安西開(kāi)高壓電氣股份有限公司(28602萬(wàn)元)、河南森源電氣股份有限公司(28602萬(wàn)元)。
同時(shí)，許多行業(yè)、地方及民營(yíng)企業(yè)投資的新企業(yè)紛紛上馬，高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)從業(yè)人數從2003年12.13萬(wàn)人增加到2004年的12.72萬(wàn)人；高壓開(kāi)關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)值從2003年的231.7億元增加到2004年的312.5億元，增幅達到34.88%.
2004年高壓開(kāi)關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)量有很大提高，詳見(jiàn)表1和表2.以下各分別論述各類(lèi)產(chǎn)品的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。
2.高壓超高壓SF6斷路器和GIS的制造實(shí)力增強，高壓超高壓SF6斷路器和GIS有了大幅增長(cháng)。
如2004年生產(chǎn)550KV SF6斷路器372臺，增長(cháng)409%；363KV SF6斷路器43臺，增長(cháng)95%；
252KV SF6斷路器2375臺，增長(cháng)209%；126KV SF6斷路器7444臺，增長(cháng)85.6%；72.5KV SF6斷路器1251臺，增長(cháng)60%.
2004年生產(chǎn)550KV GIS 8間隔，363KV GIS19間隔，252KV GIS679間隔，126KV GIS2280間隔。與上年相比都有大幅度增長(cháng)。特別是126KV GIS增幅極大，上年126KV GIS產(chǎn)量為1494間隔，而2004年達到2280間隔，增幅達到34%還多；252KV GIS也從2003年的511間隔增加到679間隔，增幅達32%還多。
高壓超高壓開(kāi)關(guān)設備制造廠(chǎng)不斷增多，現已有18家之多。生產(chǎn)72.5~550KV SF6斷路器產(chǎn)品的企業(yè)有：西安西開(kāi)高壓電氣股份有限公司、平高電氣集團有限公司、新東北電氣(沈陽(yáng))高壓開(kāi)關(guān)有限公司、山東泰開(kāi)電氣有限公司、北開(kāi)電氣股份有限公司、江蘇省如高高壓電器有限公司、上海華通開(kāi)關(guān)廠(chǎng)、瓦房店高壓開(kāi)關(guān)有限公司、上海平開(kāi)華明高壓開(kāi)關(guān)有限公司、寧波天安(集團)股份有限公司、湖南開(kāi)關(guān)有限責任公司、湖北永鼎紅旗電氣有限公司、重慶新匯源高壓開(kāi)關(guān)有限公司、云南開(kāi)關(guān)廠(chǎng)、西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責任公司、西安高壓電器研究所電器制造廠(chǎng)、青島益和電氣集團股份有限公司、正泰電氣股份有限公司、福州天宇公司等。
生產(chǎn)126~550KV GIS(氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設備)的企業(yè)有：西安西開(kāi)高壓電氣股份有限公司、平高電氣集團有限公司、新東北電氣(沈陽(yáng))高壓開(kāi)關(guān)有限公司、山東泰開(kāi)電氣有限公司、北開(kāi)電氣股份有限公司、上海西門(mén)子高壓開(kāi)關(guān)有限公司、西安高壓電器研究所電器制造廠(chǎng)等。
高壓超高電壓SF6斷路器的技術(shù)進(jìn)步主要表現在如下方面：
(1)我國已掌握了126KV自能式SF6斷路器制造技術(shù)，已有十幾家廠(chǎng)生產(chǎn)。產(chǎn)品型號多達十幾種。
(2)在126KV自能式SF6斷路器基礎上，西高所與北京北開(kāi)電氣公司于2004年聯(lián)合開(kāi)發(fā)出LW11-252/3150-40型252KV自能式SF6斷路器。該斷路器的滅弧室采用了國際上屬于第二代自能技術(shù)的上、下觸頭在開(kāi)斷時(shí)反向運動(dòng)的結構(雙動(dòng))，在幾乎不增加操作功的情況下，使弧觸頭的剛分速度達到10m/s左右，保證了高電壓下大電流的開(kāi)斷，同時(shí)可確保切容性電流無(wú)重擊穿；采用以上滅弧原理后，單極操作時(shí)配用更輕的彈簧操動(dòng)機構，分閘功低于100kgm.合閘功低于200 kgm.由于整機的機械受力較小，機械壽命達到了6000~10000次。其水平達到了國際同類(lèi)產(chǎn)品水平。
(3)西安西開(kāi)高壓電氣股份有限公司2004年完成了550KV單斷口罐式SF6斷路器產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，并在荷蘭KEMA試驗站及國家高壓電器質(zhì)量監督檢驗中心通過(guò)了全部開(kāi)斷型式試驗項目。其技術(shù)參數為額定電壓550KV，額定電流4000A，額定短路開(kāi)斷50KA.該產(chǎn)品是我國首臺550KV單斷口罐式斷路器，使我國成為世界上為數不多的掌握該技術(shù)的國家之一，達到了世界先進(jìn)水平，并為我國進(jìn)一步研制800KV、1100KV SF6斷路器和GIS設備奠定了技術(shù)基礎。
(4)西高所自行研制了具有自主知識產(chǎn)權的三相共箱型ZF口-126/T3150-40型智能化GIS.該方案斷路器三相采用直線(xiàn)式布置，配用彈簧操動(dòng)機構，三工位隔離接地組合開(kāi)關(guān)及機構采用了目前最先進(jìn)的技術(shù)方案，融合了母線(xiàn)筒的功能。該產(chǎn)品采用了西高所自行研制的電壓傳感器和電流傳感器，可全面監視系統運行狀態(tài)。
(5)252KVSF6斷路器和GIS參數上一個(gè)新?lián)醮?，都達到252KV 4000A 63KA.
總之，我國550KV高壓開(kāi)關(guān)設備有大的發(fā)展空間。據電力部門(mén)提供的資料，2003年電力系統裝備550KVSF6斷路器164臺，而2003年高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)才生產(chǎn)73臺，2004年也只有77臺(不包括外資及合資企業(yè))，缺口基本為外國產(chǎn)品所填補。550KVGIS的產(chǎn)量更少，2003年僅生產(chǎn)4間隔，由于國內能力及裝備政策關(guān)系，三峽左岸39間隔550KVGIS全部被ABB公司中標。550KVGIS反映了一個(gè)企業(yè)的綜合生產(chǎn)能力，它是附加值很高的高科技產(chǎn)品。
高壓超高壓領(lǐng)域是國內企業(yè)提高國內市場(chǎng)占有率的一個(gè)重要方面。超高壓部分市場(chǎng)上升空間大，技術(shù)含量高，現已有引進(jìn)消化的基礎，需要加大研制力度，提高核心技術(shù)水平，爭取在斷路器、GIS和混合技術(shù)開(kāi)關(guān)設備產(chǎn)品方面擴大市場(chǎng)占有率。
3.特高壓開(kāi)關(guān)設備需加大自主研發(fā)力度
2005年初，國家電網(wǎng)公司在2005年工作會(huì )議上提出建設"以百萬(wàn)伏級交流和80萬(wàn)伏級直流系統組成的特高壓國家骨干輸電網(wǎng)架"的目標。據研究資料顯示，特高壓電網(wǎng)具有跨區域、大容量、遠距離、低損耗輸電等優(yōu)點(diǎn)。以百萬(wàn)伏級交流為例，1回1000KV輸電線(xiàn)路可替代4~5回500KV交流線(xiàn)路，通過(guò)減少線(xiàn)路回數，可節省線(xiàn)路走廊，而且能使輸送單位容量的價(jià)格降低。
2005年5月底，國家電網(wǎng)公司已經(jīng)啟動(dòng)了交流特高壓示范工程的初步設計工作。這項示范工程為1000KV交流輸變電工程，具體線(xiàn)路：陜北-晉東南-南陽(yáng)-荊門(mén)-武漢。荊門(mén)1000KV特高壓變電站是該示范工程的第一個(gè)建設項目。在2年之內，國家電網(wǎng)公司還特開(kāi)工建設第二項交流特高壓工程，具體線(xiàn)路為：淮南-皖南-浙北-上海線(xiàn)。
由以上可見(jiàn)，上特高壓勢在必行，而且時(shí)間緊，任務(wù)重，這是中國電力的一次歷史性跨越，從根本上改變了中國電網(wǎng)格局。特高壓，打造中國電網(wǎng)新格局。
特高壓為高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)帶來(lái)難得的發(fā)展機遇和嚴峻的挑戰。且慢說(shuō)特高壓。就是超高壓，我國市場(chǎng)多為國外企業(yè)或合資企業(yè)占領(lǐng)，如長(cháng)江三峽550KV GIS工程和800KV GIS示范工程，都被國外產(chǎn)品中標。而550KV GIS和800KV GIS價(jià)格昂貴，國外公司往往開(kāi)出"天價(jià)"。一但國內能生產(chǎn)，則價(jià)格很快回落。
以市場(chǎng)換技術(shù)，寄希望于利用重點(diǎn)工程加快核心技術(shù)的二次開(kāi)發(fā)，盡快掌握世界一流的研發(fā)技術(shù)，目前看來(lái)只是一廂情愿的美好愿望。事實(shí)證明，采用所謂以"市場(chǎng)換技術(shù)"的模式局限性越來(lái)越大，國外公司技術(shù)壟斷的趨勢越來(lái)越明顯。因此，我們必須發(fā)揮行業(yè)優(yōu)勢，依靠自已的創(chuàng )新能力，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的核心技術(shù)。
從技術(shù)上講，我國已自主研發(fā)出550KV單斷口罐式SF6斷路器，這就為研發(fā)1100KV特高壓開(kāi)關(guān)設備打下了良好的基礎。在世界上，當初日本先開(kāi)發(fā)出550單斷口SF6斷路器，然后開(kāi)發(fā)出1100KV雙斷口GIS.因此，我國在自主開(kāi)發(fā)的550KV和800KV工程基礎上，完全有能力開(kāi)發(fā)1100KV特高壓開(kāi)關(guān)設備。
在開(kāi)發(fā)特高壓(百萬(wàn)伏級)開(kāi)關(guān)設備方面，在時(shí)間緊任務(wù)急的情況下，可采取如下兩途徑實(shí)現國產(chǎn)化：其一，采用技資結合的方式，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行合作生產(chǎn)，逐步實(shí)現國產(chǎn)化；其二，采取以自主研發(fā)為主，積極進(jìn)行國際合作的方式，以實(shí)現百萬(wàn)伏級開(kāi)關(guān)設備國產(chǎn)化。
目前西開(kāi)電氣在自主研發(fā)出550KV50KA單斷口SF6罐式斷路器的基礎上，800KV罐式SF6斷路器正在研制中，1100KV罐式斷路器已進(jìn)入開(kāi)發(fā)論證階段。
新沈高與韓國曉星公司合作已為我國750KV輸電示范線(xiàn)路官亭變電站和蘭州東變電站分別提供了800KV GIS.這就為沈高公司研制1100KV GIS奠定了基礎。
新沈高公司將采取技貿結合，引進(jìn)技術(shù)的方式，合作制造與自行開(kāi)發(fā)相結合，以掌握核心技術(shù)，逐步實(shí)現國產(chǎn)化。
4.混合技術(shù)開(kāi)關(guān)設備在升溫
高壓開(kāi)關(guān)設備一般為空氣絕緣開(kāi)關(guān)設備(AIS)、氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設備(GIS)。20世紀末世界上出現了另一種開(kāi)關(guān)設備，即混合絕緣技術(shù)開(kāi)關(guān)設備(MIS)。包括ABB的PASS型、三菱的MITS型、東芝的GID型、西門(mén)子的HIS型、Alstom的GIM型等。它們是空氣絕緣或/和氣體絕緣組合的緊湊型開(kāi)關(guān)設備。其優(yōu)勢是，它比AIS大大節省了占地面積，而比GIS卻大大節省了費用。歐洲當時(shí)處于20世紀50年代和60年代老電站的改造時(shí)期。用此設備可節約費用和減少占地面積。
在這三種解決方案中，AIS以?xún)?yōu)化投資成本為特征，GIS以最不的空間需求為特征，MTS則以可靠性極高的單線(xiàn)布置為特征。
在2004年國際大電網(wǎng)會(huì )議上，對MTS的優(yōu)勢予以肯定。這種設備在降低費用的同時(shí)，帶來(lái)極為靈活的解決方案。它減少了使用的元件數量，同時(shí)提高了可靠性。由于它使用標準化模塊，可以在故障情況下，能以極短的時(shí)間恢復運行(要求<6H)。它的另一個(gè)優(yōu)勢是安裝時(shí)間最短。在故障情況下，可以使用移開(kāi)式開(kāi)關(guān)設備(移動(dòng)車(chē))，在4H-6H內消除故障。
據不完全統計，我國已投入的500KV變電站約224座，其中采用550KV GIS的變電站僅7座。其根本原因是550KV GIS的價(jià)格昂貴，投資太大。2003年我國500KV IIV變電站開(kāi)始選用550KV MTS設備。如2003年南方電網(wǎng)公司在6座變電站選用MTS設備，2004年國家電網(wǎng)公司在3座500KV變電站選用了MTS設備，近期又有4座500KV變電站采用了MTS設備。
進(jìn)入我國500KV變電站的MTS設備有日本三菱的MTS型，東芝平高的GID型及西開(kāi)高壓電氣的ZHW型。
這些550KV MTS設備的主要參數為：額定電壓550KV，額定電流4000A(三菱，平高東芝)，3150(西開(kāi))；額定短路開(kāi)斷電流63KA(三菱，平高東芝)；50KA(西開(kāi))；基準雷電沖擊絕緣水平(BIL)1675KV.550KV斷路器特點(diǎn)為：
三菱單斷口，恒高壓液壓機構；平高東芝雙斷口(復合滅弧)，液壓機構；西開(kāi)雙斷口，液壓彈簧操動(dòng)機構。
電流互感器型式為：
常規電磁式(三菱，西開(kāi))，內置式；常規電磁式，外置式(平高東芝)。
平高電氣公司最新自主研發(fā)出ZHW1-252/3150-50烈混合技術(shù)開(kāi)關(guān)設備(MTS)。該產(chǎn)品由斷路器、母線(xiàn)側組合式隔離/接地開(kāi)關(guān)、出線(xiàn)側組合式隔離/接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、進(jìn)出線(xiàn)套管等5部分組成。母線(xiàn)側采用五工位組合式隔離/接地開(kāi)關(guān)；出線(xiàn)側采用三工位組合式隔離/接地開(kāi)關(guān)，能滿(mǎn)足開(kāi)合電容電流2A、電感電流0.5A，母線(xiàn)轉移電流1600A的要求。該產(chǎn)品額定電壓252KV，額定電流3150A，額定短路開(kāi)斷電流50KA，機械耐久性3000次。
由以上可見(jiàn)，上世紀90年代后期世界上出現了MTS設備，而且各大制造公司都有自己的MTS產(chǎn)品，現國內用戶(hù)已越來(lái)越多采用這種設備。國內也雖有MTS設備，但還得加大研發(fā)力度，以自主研發(fā)的更多MTS產(chǎn)品，滿(mǎn)足電力市場(chǎng)的需求。
5.高壓隔離開(kāi)關(guān)的完善改進(jìn)有成效
40.5~550KV高壓隔離開(kāi)關(guān)產(chǎn)量有較大幅度增長(cháng)。如以2003年和2004年產(chǎn)量為例，2004年生產(chǎn)550KV級高壓隔離開(kāi)關(guān)產(chǎn)品470組(427組)，363KV級產(chǎn)品248組(131組)，252級產(chǎn)品7723組(6932組)，126KV級產(chǎn)品17554組(14796組)，72.5KV級產(chǎn)品2612組(2292組)，40.5KV級產(chǎn)品23329組(19826組)。括弧內給出2003年產(chǎn)量，以資比較。
高壓隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)有了很大進(jìn)步，主要表現在兩個(gè)方面：一方面是自主研發(fā)出800KV隔離開(kāi)關(guān)；另一方面是現有產(chǎn)品進(jìn)行完善改型，更好地滿(mǎn)足運行要求。
平高電氣公司2004年自主研發(fā)設計的GW27800型隔離開(kāi)關(guān)和JW8800型接地開(kāi)關(guān)在荷蘭KEMA試驗站和國內試驗站通過(guò)各項型式試驗。西安西電高壓開(kāi)關(guān)公司也完成了800KV隔離開(kāi)關(guān)的試制工作。
平高電氣有限公司的GW27800(W)型隔離開(kāi)關(guān)在合閘過(guò)程中采用先進(jìn)水平旋轉后自轉的動(dòng)作特性，操作力小，電接觸結構合理。當發(fā)生短路電流時(shí)，觸指更緊密地夾緊動(dòng)觸頭，使運行穩定可靠。該產(chǎn)品為額定電壓800KV，額定電流4000A，機械壽命2000次。
近年來(lái)高壓隔離開(kāi)關(guān)在電網(wǎng)中故障頻發(fā)，究其原因，有制造和運行兩方面。制造部門(mén)對產(chǎn)品設計、選材、加工工藝、組裝調試及質(zhì)量控制，未能給予足夠重視，造成產(chǎn)品質(zhì)量和性能難以保證。而運行部門(mén)又忽略了對隔離開(kāi)關(guān)的管理。高壓隔離開(kāi)關(guān)實(shí)際上處于"不壞不修，壞了再修，修了還壞"的狀況，沒(méi)有統一法定的檢修規程。
高壓隔離開(kāi)關(guān)在運行中反映出的問(wèn)題主要是多年來(lái)存在的四大問(wèn)題：即瓷瓶斷裂，操作失靈，導電同路過(guò)熱和銹蝕。
根據國家電力公司發(fā)輸電運營(yíng)部"關(guān)于開(kāi)展高壓隔離開(kāi)關(guān)完善化工作"的通知要求，各大制造公司積極行動(dòng)起來(lái)，對其產(chǎn)品從結構設計、制造工藝、材料選用等方面進(jìn)行了完善改型工作，提高了高壓隔離開(kāi)關(guān)性能和可靠性。
如西安西電高壓開(kāi)關(guān)公司、平高電氣集團公司、沈陽(yáng)高壓開(kāi)關(guān)公司、泰開(kāi)電氣公司及新匯源高壓開(kāi)關(guān)等，對此項工作高度重視，積極參與，并取得成效。
如西電高壓開(kāi)關(guān)公司研發(fā)出了GW4A-252型隔離開(kāi)關(guān)，并對GW4126型隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行了完善化改進(jìn)；又研發(fā)出GW7A-252型戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)，并在此基礎上對GW7363，GW750型戶(hù)外隔離開(kāi)頭進(jìn)行了完善化改進(jìn)。
平高電氣集團公司對GW27252(W)型高壓隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行了完善改型，又對GW28/29550型戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行了完善改型。
沈陽(yáng)高壓開(kāi)關(guān)公司對GW33252D(W)型高壓隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行了完善改型等。
泰開(kāi)電氣公司對其隔離開(kāi)關(guān)做了全面的完善改型，改型后的產(chǎn)品型號為：GW440.5/72.5/126/145III型；GW540.5/72.5/126/145III型；GW4252III型；GW7A-252I型；GW22A-252I型；GW23A-252I型；JW7252I型；GW22A-550型；GW23A-550型等。
重慶新匯源高壓開(kāi)關(guān)公司也對其GW4126型、GW4252型、GW22252型、GW23252型及GW7252型高壓隔離開(kāi)關(guān)等進(jìn)行了完善化改進(jìn)。
還有國內許多廠(chǎng)家都對其高壓隔離開(kāi)關(guān)都進(jìn)行了完善化改進(jìn)。
6.真空斷路器更加輝煌
真空斷路器在我國中壓領(lǐng)域居于主導地位，特別是12KV真空斷路器2004年生產(chǎn)238344臺，增長(cháng)18.7%，在12KV同類(lèi)斷路器中占98.85%，居絕對優(yōu)勢。40.5KV真空斷路器13908臺，略有增長(cháng)，占同類(lèi)產(chǎn)品的61.49%.而40.5KVSF6斷路器占38.11%.在40.5KV級，戶(hù)內真空斷路器占較大優(yōu)勢，戶(hù)外SF6仍有相當大實(shí)力。在這個(gè)電壓等級，可以說(shuō)真空與SF6斷路器相輔相成，平分秋色。在12KV真空斷路器中，2004年產(chǎn)量超過(guò)4000臺的企業(yè)有16家，產(chǎn)量上萬(wàn)臺的企業(yè)3家。這里特別要提的是廈門(mén)ABB開(kāi)關(guān)公司。2004年的產(chǎn)量在4000臺以上的企業(yè)有廈門(mén)ABB開(kāi)關(guān)有限公司、華儀電器集團有限公司、常州森源開(kāi)關(guān)有限公司、正泰電氣股份有限公司、陜西寶光集團有限公司電器設備廠(chǎng)、河南森源電氣股份有限公司、天水長(cháng)城開(kāi)關(guān)廠(chǎng)、安徽鑫龍電器股份有限公司、廣州白云電器設備有限公司、北京華東森源電氣有限責任公司、寧波耐吉科技股份有限公司、錦州錦開(kāi)電器集團有限責任公司、浙江日升電器有限公司、陜開(kāi)電器有限責任公司、上海德力西集團有限公司、鎮江市誠翔電器有限責任公司。
真空斷路器技術(shù)的進(jìn)步主要表現如下：
(1)真空斷路器向高壓方面發(fā)展了72.5KV和126KV產(chǎn)品，其中72.5KV真空斷路器已有幾十臺在東北地區投運；
(2)真空斷路器向大容量方向發(fā)展了15KV120KV產(chǎn)品和12KV6300A80KA產(chǎn)品；
(3)真空斷路器的極柱絕緣經(jīng)歷了空氣絕緣-復合絕緣-固封絕緣。這就形成三代真空斷路器。
這里要介紹利用環(huán)氧樹(shù)脂絕緣的固封極柱。從國外看，ABB公司1997年用固封極柱開(kāi)發(fā)出VMI型免維護真空斷路器，之后該公司將固封極柱擴大用于VD4產(chǎn)品及最新的EVMI產(chǎn)品。ABB公司固封極柱的產(chǎn)量呈躍升勢態(tài)，2003年的產(chǎn)量為6萬(wàn)只，而2004年就躍升到10萬(wàn)只。2003年和2004年ABB公司還向市場(chǎng)投放了兩種戶(hù)外固封極柱，一種是15~27KV級，另一種是38KV級。將它們用于戶(hù)外重合器。
2003年，我國研發(fā)出兩種同封極柱：一是西安森源公司將固封極柱用于VSM型產(chǎn)品，也用于VS1型產(chǎn)品，另一是西高所與廈門(mén)華電聯(lián)合開(kāi)發(fā)的固封極柱，它的短路開(kāi)斷電流達40~50KA.此外，無(wú)錫西門(mén)子真空滅弧室公司最新也研制出兩種規格的固封極柱，并由常州森源公司配真空斷路器(3ASI)。
近一、二年來(lái)，生產(chǎn)固封極柱的廠(chǎng)家不斷增多，如成都旭光電子公司，福建山亞開(kāi)關(guān)公司、上?？萍姎夤炯皩毠庹婵针姎夤径佳邪l(fā)出固封極柱。
固封極柱有以下兩個(gè)優(yōu)勢：一是模塊化設計，結構簡(jiǎn)單，可拆卸零件少，可靠性高。二是極高的絕緣桿能力。它將表面絕緣變成體積絕緣，相比空氣絕緣，減少了環(huán)境的影響，大大提高了絕緣強度。它可使斷路器尺寸縮小，有利于開(kāi)關(guān)柜小型化。
(4)真空滅弧室向小型化方向發(fā)展，表現在真空滅弧室管徑不斷縮小，如宇光公司將12KV31.5KA真空滅弧室的管徑縮小到88MM，錦州華光自主研發(fā)出U系列小型化陶瓷滅弧室，將管徑在12KV31.5KA下縮小至85MM.真空滅弧室管徑的縮小，又有利于斷路器和開(kāi)關(guān)柜小型化。
盡管我國真空斷路器取得巨大進(jìn)步，但世界真空斷路器已趨向專(zhuān)用化和多功能化，對此還得付出努力，緊跟世界潮流。
7.真空滅弧室制造技術(shù)取得巨大進(jìn)步
近年來(lái)，真空滅弧室的質(zhì)量有了很大提高，得益于采用新技術(shù)、新工藝、新材料，走技術(shù)創(chuàng )新之路。這主要表現在采用大型真空爐、用一次封排工藝、采用低碳量的不銹鋼制造波紋管、用銅陶瓷封接取代可伐一陶瓷封接，盡量少用或不用可伐等。
一次封排工藝，提高了真空滅弧室的真空度，有效激活吸氣劑，內部零件的除氣更加徹底，有利于真空度的長(cháng)期維持，也有利于用儲存檢漏法查出慢漏的真空滅弧室。一次封排工藝大大簡(jiǎn)化了真空滅弧室的結構，減少了真空密封焊縫，減少了漏氣的可能性。一次封排工藝在很大程度上排除了人為因素的影響，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。因之，一次封排工藝，不僅提高了滅弧室的質(zhì)量，同時(shí)大幅度提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
真空滅弧室都采用了不銹鋼波紋管。以前常用的不銹鋼牌號為1CR18NI9TI，現常用的牌號為0CR18NI9(或304L)。1CR18NI9TI不銹鋼含碳量較高，為0.1%左右。這些碳在常溫下過(guò)飽和地固溶在奧氏體中。當1CR18NI9TI不銹鋼被加熱至550800℃時(shí)過(guò)飽和的碳以鉻的碳化物的形式在晶界上析出。晶界上的鉻的碳化物很容易和酸反應造成點(diǎn)腐蝕和晶間腐蝕。而鉻的碳化物析出溫度正好包含了真空滅弧室的釬焊溫度，因而滅弧室的釬焊就會(huì )造成1CR18NI9TI不銹鋼鉻的碳化物析出。這很容易導致在使用過(guò)程中真空滅弧室漏氣。而0C18NI9或304L不銹鋼的含碳量低于0.03%，這時(shí)碳的含量接近于碳在奧氏體中溶解度，因而加熱不會(huì )引起鉻的碳化物析出，從而可免除晶間腐蝕和點(diǎn)腐蝕。這就大大地減少了漏氣的可能性。
波紋管的制造工藝大體有兩種：一是用冷拔薄壁不銹鋼直接液壓成形制成波紋管(無(wú)縫波紋管)；二是用不銹薄板先用微弧焊接成薄壁管坯，然后經(jīng)液壓成形制成波紋管(直焊波紋管)。我國現在既能生產(chǎn)無(wú)縫波紋管，也能生產(chǎn)直焊波紋管，均可保證10000次機械壽命。
用銅一陶瓷封接取代可伐一陶瓷封接，可大大減少了慢性漏氣率?？煞ト菀谉崽幚碓斐删ЯＷ兇?，沖壓加工容易引起微小的裂紋，同時(shí)焊料容易滲入可伐的晶界中，滲入晶界的焊料可能將晶界漲開(kāi)，造成慢性漏氣。而銅不會(huì )有類(lèi)似現象，因而銅一陶瓷封接的滅弧室杜絕了慢性漏氣，大幅度提高了真空滅弧室的可能性。
正因為采用以上新工藝、新材料、使真空滅弧室因漏氣或真空度下降造成的失效率從原來(lái)的0.3%下降到0.1%，甚至降至0.03%.這不能不說(shuō)是我國真空滅弧室制造技術(shù)的巨大進(jìn)步。
8.金屬封閉開(kāi)關(guān)設備(開(kāi)關(guān)柜)有新亮點(diǎn)
開(kāi)關(guān)柜使用量大面廣。據2004年對306個(gè)企業(yè)統計，共生產(chǎn)12KV開(kāi)關(guān)柜245564面，增長(cháng)23%.產(chǎn)量在1000面以上的企業(yè)有43個(gè)，共生產(chǎn)12KV開(kāi)關(guān)柜220922面，占12KV開(kāi)關(guān)柜總量的83.18%.產(chǎn)量在4000面以上的企業(yè)有17家，而2003年僅11家，這17家企業(yè)已形成規模，他們是：上海超亞電器成套有限公司、深圳市耐吉電器有限公司、廈門(mén)ABB開(kāi)關(guān)有限公司、廣州白云電器設備有限公司、正泰電氣股份有限公司、天水長(cháng)城開(kāi)關(guān)廠(chǎng)、山東泰開(kāi)電氣有限公司、安徽鑫龍電器股份有限公司、華儀電器集團有限公司、武漢合力開(kāi)關(guān)有限公司、大全集團有限公司、河南森源電氣股份有限公司、上海市天靈開(kāi)關(guān)廠(chǎng)、泰豪科技(深圳)電力技術(shù)有限公司、陜開(kāi)電器有限責任公司、中山市明陽(yáng)電器有限公司、錦州第一開(kāi)關(guān)設備有限責任公司。
在空氣絕緣開(kāi)關(guān)柜方面，最近有新品問(wèn)世，生產(chǎn)廠(chǎng)家增多。如西高所研發(fā)的KYN61及KYN61(A)型40.5KV鎧裝移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜已有50多家轉讓生產(chǎn)。還有上海森惠源公司研發(fā)的KGN8-12型12KV鎧裝固定式開(kāi)關(guān)柜剛一問(wèn)世就有20多家轉讓生產(chǎn)。這些產(chǎn)品采用當代最新的開(kāi)關(guān)柜技術(shù)。如采用模塊化技術(shù)，柜體采用全組裝式結構，采用新的絕緣和插接技術(shù)，采用小型化真空滅弧室等。
以氣體絕緣的開(kāi)關(guān)柜有明顯增長(cháng)的勢頭(充氣柜)。充氣柜比空氣絕緣柜具有明顯的優(yōu)勢。其最大優(yōu)勢是不受外界環(huán)境影響，如凝露、污穢、小動(dòng)物及化學(xué)物質(zhì)等。另一優(yōu)勢是因為使用壓縮氣體絕緣(如SF6、N2或干壓空氣)，可大大縮小柜體外形尺寸。還有一個(gè)優(yōu)勢是充氣柜配用性能良好的無(wú)油開(kāi)關(guān)，特別是免維護開(kāi)關(guān)如真空開(kāi)關(guān)，大大減少了維護工作量。
充氣柜由西門(mén)子公司于1982年率先推出，此后國外各大制造公司紛紛效仿，都有自已的充氣柜產(chǎn)品。我國于本世紀初特別這二三年也相繼研制出充氣柜產(chǎn)品，如西高所研發(fā)的XGN4640.5型充氣柜。天水長(cháng)城開(kāi)關(guān)廠(chǎng)研發(fā)的XGN6940.5型充氣柜及西安森源研發(fā)的GZX系列12~40.5KV充氣柜。
空氣柜對制造提出了更高的要求，如空氣柜需要激光焊接和先進(jìn)的檢測設備。當前開(kāi)關(guān)柜之競爭不再是電氣和機械參數的競爭，而是質(zhì)量和品牌的競爭。因此，只有采用新設備、新工藝和先進(jìn)的信息管理軟件，加強質(zhì)量管理，才能創(chuàng )建企業(yè)品牌，在激烈競爭中取勝。
9.負荷開(kāi)關(guān)與環(huán)網(wǎng)柜發(fā)展空間大
2004年生產(chǎn)12KV負荷開(kāi)關(guān)107331臺，較2003年的92171臺增長(cháng)約14%.2004年生產(chǎn)40.5KV負荷開(kāi)關(guān)747臺，較2003年的119臺，約為其6.27倍。
2004年生產(chǎn)12KV環(huán)網(wǎng)柜58892間隔，產(chǎn)量在500間隔以上的企業(yè)有30個(gè)，共生產(chǎn)12KV環(huán)網(wǎng)柜45405間隔，占其總產(chǎn)量的77%.
2004年生產(chǎn)12KV環(huán)網(wǎng)柜1000間隔以上的企業(yè)有12家，他們是：深圳市耐吉電器有限公司、寧波天安(集團)股份有限公司、上海市天靈開(kāi)關(guān)廠(chǎng)、中山市明陽(yáng)電器有限公司、寧波新勝電氣有限公司、安徽鑫龍電器股份有限公司、寧波華通電器集團股份有限公司、上海大華電器設備有限公司、廣東省順德開(kāi)關(guān)廠(chǎng)有限公司、上海天迅電氣有限公司、正泰電氣股份有限公司華儀電器集團有限公司。
由以上可見(jiàn)，負荷開(kāi)關(guān)和環(huán)網(wǎng)柜的產(chǎn)量有了很大增長(cháng)，但12KV負荷開(kāi)關(guān)與斷路器之比僅為1：2.3，而國外負荷開(kāi)關(guān)與斷路器之比為5~6：1.這說(shuō)明在我國負荷開(kāi)關(guān)有很大的發(fā)展空間。由于環(huán)網(wǎng)柜內主要裝負荷開(kāi)關(guān)，因而隨著(zhù)負荷開(kāi)關(guān)的發(fā)展，環(huán)網(wǎng)柜必有大的發(fā)展。
又從"國家高壓電器質(zhì)量監督檢驗中心2004年度發(fā)放的檢驗報告名錄"中了解到，SF6負荷開(kāi)關(guān)和SF6環(huán)網(wǎng)柜已成主流產(chǎn)品，這也符合世界潮流。如德國二次配電用環(huán)網(wǎng)柜，90%以上都是SF6環(huán)網(wǎng)柜。
SF6負荷開(kāi)關(guān)一股做成模塊，此間有了很大發(fā)展，這表現在如下方面：(1)滅弧方法更加豐富，除了原來(lái)用得多的壓氣式，最新出現了滅弧柵式和旋弧式，這使滅弧更加簡(jiǎn)單，不像壓氣式那樣由機構提供壓縮功；(2)殼體原先多為澆注樹(shù)脂殼體，現又出現了不銹鋼殼體。不銹鋼殼體強度大且可接地，更加安全；(3)原先SF6負荷開(kāi)關(guān)模塊將母線(xiàn)外露?，F有的裝入SF6氣室內，不會(huì )觸電，增加安全感；(4)原先動(dòng)刀位置主要靠指示，現在殼體設有大視盲，可直接觀(guān)察動(dòng)刀位置，更直觀(guān)。
負荷開(kāi)關(guān)有產(chǎn)氣式、壓氣式、真空式、SF6式?，F明顯趨于SF6式，而且SF6式也有了如上述的發(fā)展。在我國，隨著(zhù)二次配電技術(shù)的發(fā)展，SF6負荷開(kāi)關(guān)和SF6環(huán)網(wǎng)柜必將有更大的發(fā)展，機不可失。
10.展望
世界電力和中國電力都在不斷發(fā)展，尤以中國電力發(fā)展最快。在2004年舉行的國際大電網(wǎng)會(huì )議上，國際能源機構執行主席C.MANDIL作了題為"電力市場(chǎng)改革和挑戰一電力輸送的核心作用"的講話(huà)。根據他提供的電力市場(chǎng)今后投資情況的信息，2001~2030年間全球電力投資將達98410億美元，其中發(fā)電為45190億美元，輸電為15680億美元，配電為37550億美元。
我國進(jìn)入"十五"后期到2010年，電力事業(yè)將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展期，到2004年底我國電力裝機容量已達到4.4億KW，2005年將達到5億KW.2010年將超過(guò)6億KW，2020年將達到10億KW.從2004年到2020年間，我國電力將翻一番。
我國電力工業(yè)的大發(fā)展，為高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)帶來(lái)難得的發(fā)展機遇，高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)也有了很大進(jìn)步；開(kāi)發(fā)出許多新品，有的具有世界先進(jìn)水平。今后要進(jìn)一步增強技術(shù)自主創(chuàng )新能力，加大研發(fā)力度，以更加先進(jìn)的優(yōu)異產(chǎn)品裝備我國的電力工業(yè)。
本文轉自中國行業(yè)研究網(wǎng)