交流金屬封閉固定充氣式開關(guān)柜產(chǎn)業(yè)化分析

柴永宗

摘 要：交流金屬封閉固定充氣式開關(guān)柜針對現(xiàn)有技術(shù)改進，成功突破六項關(guān)鍵技術(shù)。通過對資源、市場、技術(shù)、生產(chǎn)等風險分析，提出相關(guān)對策，并對其產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益做了簡要梳理。

關(guān)鍵詞：中壓開關(guān)柜；固定充氣式開關(guān)柜

中壓開關(guān)柜是在電力系統(tǒng)進行發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換的過程中，進行開合、控制和保護用電的設備，適用于供電局、工業(yè)區(qū)、用戶站、風力發(fā)電廠等場合，也可用于變壓器保護、架空線和電纜線路保護以及作為聯(lián)絡開關(guān)。

交流金屬封閉固定充氣式開關(guān)柜是一種中壓開關(guān)柜，我司針對部件斷路器、隔離開關(guān)、負荷開關(guān)以及各種保護裝置等進行研究開發(fā)，使其具有金屬密封、免維護、不受氣候和環(huán)境影響的特點。

一、產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)及優(yōu)勢

（一）關(guān)鍵技術(shù)和作用

1.采用兩種標準的功能單元設計

首先，電纜進出線的負荷開關(guān)單元，由三工位開關(guān)、滅弧裝置、免維護的彈簧操作結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)與配電網(wǎng)的連接；其次，與變壓器連接的電纜出線單元，實現(xiàn)對變壓器的保護。變壓保護單元包括負荷開關(guān)和熔絲組合電器。負荷開關(guān)通過 HRC- 熔絲和脫扣裝置脫扣，同時系統(tǒng)采用模塊化設計，電纜連接室為防弧防壓設計，隔室間用金屬板隔離，在旁邊單元不斷電的情況下可以檢修已接地的單元。同時，為防內(nèi)部電弧故障導致壓力急劇增加，氣箱底部裝有金屬防爆墊片，當壓力超過 200kPa 就會爆開，高溫氣體通過 SF6 氣箱下部，進入電纜井或電纜溝。

2.采用 SF6 作為絕緣滅弧氣體

SF6 具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，是一種優(yōu)于空氣和油的新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料。 SF6 氣體絕緣開關(guān)設計緊湊，可節(jié)省材料、空間、資源，運行成本低，不受氣候的影響。

3.配有聯(lián)鎖裝置，保證使用安全

開關(guān)柜需要滿足“五防”安全設計要求，對于其中的帶電隔離，要求開關(guān)柜帶電部分與人之間必須有隔離。開關(guān)柜聯(lián)鎖裝置可以有效實現(xiàn)帶電隔離。操作人員使用特殊鑰匙操作門鎖，從而使開關(guān)擋板離開開關(guān)操作孔而完成解鎖。鎖桿的凸環(huán)和鎖桿框上安裝有復位彈簧，當柜門關(guān)上時可以實現(xiàn)回返聯(lián)鎖板的復位動作，操作者只有使用專有鑰匙才能解鎖開關(guān)操作，這樣可以防止隨意操作，保障人身安全，且操作方便，可靠性好。

4.三工位負荷開關(guān)

該開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單優(yōu)化，活動部件較少，在氣箱內(nèi)完成合、分、接地動作。套管與母線接通，靜觸頭固定在母線上，在極短的時間內(nèi)熄弧，開關(guān)與母線之間無任何容易引起電弧的塑料部件，保證了很低的開斷能量。動觸頭刀片面上的特殊觸頭鉚釘，在起到潤滑的作用時，還能在短路時不會發(fā)生熔焊。由于開關(guān)刀片由“分”到“合”的距離遠大于由“分”到“接地”的距離，保證了在刀片處于“分”的位置和電網(wǎng)發(fā)生過電壓時，不會擊穿到母線。該負荷開關(guān)可以開斷 630A 額定電流超過 100 次，其關(guān)合容量遠大于 VDE 及 IEC 的標準要求。

5.采用側(cè)面并柜結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)包括側(cè)面套管和母線連接器。母線連接器作為核心部件，安裝在兩臺柜子的中間部位，安裝快速，在移動開關(guān)柜的過程中可完成連接，全絕緣、全密封，安全可靠，性能更穩(wěn)定。套管內(nèi)的母線彈簧可以讓連接母線適度伸縮及上下晃動，有效避免因底座不平帶來的裝配誤差造成的問題，保證了并柜后的運行穩(wěn)定性。

6.使用自主研發(fā)的熔斷器裝置

熔斷器裝置包括拉桿、出線套管、上插座、高壓熔絲、下插座和下套管。改良后的熔斷器裝置提供了可靠的熔斷器安全運行方案，熔絲筒安裝在氣箱外部，確保氣箱的密封點，熔斷器、熔絲筒的故障隔離在氣箱外，防止事故擴大，降低影響，同時，使用特殊的安裝附件，簡化安裝，保證熔絲筒的密封性。

（二）產(chǎn)品優(yōu)勢

1.技術(shù)優(yōu)勢

作為全球能源和通信行業(yè)的領先者，公司一直專注于中壓行業(yè)，擁有國外領先的科技水平，同時吸納了眾多熟悉本土市場的優(yōu)秀人才，通過對產(chǎn)品持續(xù)研究，使其具有幾乎不需維護、 可適應嚴酷的運行環(huán)境、可擴展等性能。

2.性能優(yōu)勢

所有帶電部件集成在金屬氣箱內(nèi)，設有兩個標準的功能單元，在實現(xiàn)與配電網(wǎng)的連接時，還能實現(xiàn)對變壓器的保護，所有帶電部件集成在金屬氣箱內(nèi)，幾乎不需維護。

二、市場需求、風險控制能力

（一）現(xiàn)狀分析

近年來，我國中壓開關(guān)設備呈逐年增長態(tài)勢，隨著電網(wǎng)建設投資的持續(xù)增長，鐵路電氣化、城市軌道交通建設加大需求的拉動，配電開關(guān)控制設備行業(yè)將迎來更加廣闊的市場。

我國的電力系統(tǒng)中，發(fā)電機的電壓為 7.2kV～36kV，為了確保遠距離輸送的需要，必須先升至 126kV～1100kV，再降至 12kV～126kV。如果將電壓等級的分布情況看作是一個金字塔型，中壓開關(guān)設備位于該金字塔的塔基位置，直接與用戶終端相連。因此，中壓開關(guān)設備具有十分良好的市場氛圍[1]。

同時，中壓成套電器及元件作為配電網(wǎng)的基礎裝備，其智能化的發(fā)展是變電站綜合自動化、配電網(wǎng)絡自動化的基礎，是實現(xiàn)“智能電網(wǎng)”的重要一環(huán)。中壓智能化成套電器設備使整個變電站的保護、控制、監(jiān)控集中起來，同時也為變電站廣域監(jiān)測和診斷系統(tǒng)奠定了基礎。[2]為保證電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行，保證智能電網(wǎng)規(guī)劃目標的實現(xiàn)，智能化開關(guān)設備將成為中壓電器的發(fā)展趨勢。

（二）風險分析和對策

1.資源風險

近幾年上游行業(yè)發(fā)展較快，無論是企業(yè)的數(shù)量和規(guī)模、交貨及時 性，還是其他配套服務都已充分滿足本行業(yè)的需求。原材料所在行業(yè)競爭較為充分，一家供應商出現(xiàn)問題時可以快速找到可替代的。而且由于公司生產(chǎn)規(guī)模的優(yōu)勢，具有一定的成本轉(zhuǎn)嫁能力，所以資源風險在可控的范圍內(nèi)。

2.市場風險策略

（1）制定具有激勵程度的營銷政策，充分調(diào)動營銷人員的積極 性；（2）采用發(fā)展代理服務商與開拓終端客戶并舉的市場策略。

3.技術(shù)風險策略

（1）技術(shù)應用新領域時，由于工藝上的全面性或特殊性分析和認識不充分，導致產(chǎn)品可能達不到最佳條件； （2）在未來幾年中，其他競爭對手可能研發(fā)出其他先進技術(shù)。

為此，增強配套設備的專業(yè)性人才，加強多專業(yè)系統(tǒng)性審查，嚴格配套設備的采購管理；密切關(guān)注國內(nèi)外最新科技，跟蹤和超越國際先進水平，并根據(jù)情況及時調(diào)整研發(fā)方向，是我們前進的動力。

4.生產(chǎn)風險策略

（1）加強生產(chǎn)部和市場部的定期信息溝通，合理預期定單規(guī)模和數(shù)量； （2）準確分析不同等級的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)資源（工人、設備、 工作場地等）之間定量區(qū)配關(guān)系，適量儲備資源。

三、效益分析

（一）經(jīng)濟效益分析

交流金屬封閉固定充氣式開關(guān)柜成功推出后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，技術(shù)不斷提升，給客戶帶來很好的使用體驗，也得到了國內(nèi)外市場的認可。后期，在產(chǎn)品技術(shù)不斷提創(chuàng)新基礎上，還將擴大產(chǎn)品系列，滿足不同市場群體的消費者。

（二）社會效益分析

該產(chǎn)品具有環(huán)保、安全的特點，本產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化推廣將對國家大 力推行節(jié)能環(huán)保技術(shù)，建設科學發(fā)展、和諧發(fā)展的社會具有重大戰(zhàn)略 意義。另外產(chǎn)品的推廣將提供更多的工作崗位，產(chǎn)生更好的經(jīng)濟效益，促進經(jīng)濟的快速發(fā)展。

四、結(jié)論

綜上所述，本產(chǎn)品成功解決了現(xiàn)有中壓開關(guān)柜智能化程度低等技術(shù)難題，解決了我國中壓開關(guān)柜技術(shù)落后的狀況，將會大大提高我國中壓開關(guān)柜產(chǎn)品的科技含量，縮短我國在中壓開關(guān)柜方面與世界先進水平之間的差距，增強民族工業(yè)的競爭力。

參考文獻

[1]洪福賢 徐君萍.中壓開關(guān)設備的發(fā)展動態(tài). 硅谷 ，2012第4期.

[2]趙維全 杜新年 王珊.淺談國內(nèi)重要開關(guān)設備市場現(xiàn)狀及前景.黑龍江科技信息，2011年11期.