高低压成套设备技术发展

高低压成套设备技术发展

根据当前国内外发展现状，分析我国高低压成套设备技术发展趋势是：以智能化为核心的高新产品技术，以高度集成软件为核心的CAD／CAE／CAM敏捷设计、工艺和制造技术，以CIMS为核心的经营、管理和生产技术。

国家对高低压成套设备实行强制性安全认证和CQC标志性安全认证强化了技术标准的实施和监督，因此重视标准和标准化工作也是企业发展战略中非常重要的环节之一。

（1）主开关元件无油化：高压开关柜根据柜内主开关元件的不同可分为通用型高压开关柜(主开关元件为断路器，即断路器柜)，F-C柜(高压限流熔断器+高压接触器)及环网柜(高压负荷开关+高压限流开关)，寿命为3万次，短路开断电流次数达100次；体积减小，柜宽仅570～700 mm；故障率降低，可靠性提高，特别是以真空开关柜尤为突出。

（2）结构特点：组装式结构高压开关柜的柜体结构经历了从焊装式到组装式的变迁。开关柜的柜体均以金属板或敷铝锌板用CNC机床加工折弯成形，再用螺栓、螺母或拉铆螺母组装而成，具有加工精度高、变形量小、互换性好等特点；绝缘选用优质阻燃性绝缘材料，应用复合绝缘技术，将母排用固体绝缘材料封闭起来。良好的绝缘可防潮、防尘，减少运行故障。

（3）性能逐步提高：近几年来，高压开关柜技术发展很快，性能逐步提高，主要体现在技术参数和寿命的逐步提高，体积减小，故障率降低。

（4）智能化：智能化开关柜是新一代的机电一体化产品，它是在高压开关柜上配置智能型保护控制单元。保护控制单元是利用计算机技术、数字处理技术、传感器技术、网络通信技术而构成的集控制、保护、测量和通信于一体的装置。

（5）产品品种齐全，能满足严酷条件、高寒、地震地区和矿山、铁路部门使用。

（6）应用新工艺装备和技术，已有数百家企业拥有数控加工设备“三大件”，在此基础上的柔性加工系统，提高了壳体尺寸精度和生产效率。采用较先进的涂装工艺装备，喷漆生产线和喷粉工艺线使产品防护能力和外观都有较大提高。

高低压成套设备和控制设备（以下简称高低压成套设备），在输配电系统中起着控制、保护、测量、信号、转换等重要作用，并且具有量大、面广的特点。其技术水平与性能指标的高低与好坏，将直接影响电力系统和操作人员以及设备本身的安全和可靠性。

我国电力装备和电力生产工业发展迅猛。每年新增发电装机容量增长速度都超过8%，预计到2020年装机容量将达到8亿kW。但是按人均对电力的占有量，我国则远远落后于发达国家。由于相关工业发展空间很大，因此高压低压成套设备有巨大市场需求。仅2000年高压开关柜产量就达11万面，低压开关柜产量达到160万面。

高低压成套设备产品市场需求巨大，也带来了国内外厂商的激烈竞争，仅国内高低压成套设备生产厂已达上千家。市场需求促进了技术的进步和发展，随着社会的进步和经济与科技的发展，对电力系统提出了更高、更新的要求。特别是对控制电力系统的主设备—高低压成套设备的安全可靠性、自动化等方面提出了更高的要求。这样，开发出适应市场需求的高技术含量的新型高低压设备产品是十分迫切的任务。

2 我国成套设备技术的发展概况

改革开放以来，我国电器行业在国民经济高速发展的大环境中，通过“引进—消化—创新”国外发达国的先进管理经验和技术，进入了历史大发展的新时期。高低压电器技术无论是产品设计、制造工艺，还是经营管理，生产过程方面都取得了很大进步。

在高压电器方面，SF6技术、真空技术、组合技术等已应用于产品结构中，并基本实现了“无油化”。工艺中已出现引进壳体生产线，真空环氧浇注及注塑设。备，机械加工中心、焊接机器人、柜体加工用数控和塑涂设备。目前，500kV及以下电压等级的国产设备已能满足国内需要，其技术参数已接近或达到国外先进水平

低压电器行业则先于高压行业将计算机技术应用与产品结构中。实现产品智能化和网络化，并已有智能的低压断路器、电动机控制器、过载继电器、开关柜等产品问世；此外，国内低压电器在可靠性研究、无触点开关、真空技术、

限流技术、零飞弧、高性能和小型化、组合化、模数化、模块化等方面均取得了可喜的成绩。

我国高压开关柜已发展到金属封闭型（含铠装、间隔和箱式）、低压则以封闭抽出式单元为主。各种高压手车式、中置式、环网柜、F-C柜、箱变以及低压抽屉柜、电动机控制中心等产品已大量上市。

我国高低压成套设备均已等同或等效采用IEC标准，根据国情在绝缘要求上还严于IEC标准。

我国电器行业中不少企业已开始采用CAD、CAPP、CAM、CAE、MIS等先进技术，部分重点，骨干企业已具备CIMS技术。值得一提的是，直到二十世纪结束，无论是国内还是国外，整个电器科学理论尚未达到成熟和完善的地步，特别是对电弧过程及其数学模型的建立等课题，仍然有待进一步研究。电器产品的设计除发热、电动力、电接触、电磁特性等方面有一些零星的经验公式外，说到底不过是类比优化加实验的方法。

型式试验不但验证设计和检验产品质量的手段，也是成套设备产品设计的一种重要方法。国家级的高、低压电器试验基地，如西安高压电器研究所的高压电器试验站、上海电器科学研究所以及天津电气传动设计研究所的低压电器试验站等，这些试验站为我为高、低压电器技术的发展起到了重要的保证作用。

在全面推进市场经济的过程中，依靠行业垄断发展的环境在逐步改变。市场经济把企业推向了产品开发的前沿，技术与品牌结合、市场需求与企业的竞争，都使得企业迫切需要快节奏地进行技术更新与产品换代。

随着我国加入WTO，为加快与国际市场接轨的步伐，2002年底，我国有关机构对此类产品开始实行了强制性安全认证（即3C认证）和CQC标志性安全认证（即自愿认证）的安全监督管理工作。

在经济环境发生重大变化的条件下，国内企业积极尝试研制具有自主知识产权的、技术含量高的新产品。不同的行业在不断地重新组合、协调发展、新技术、新产品间的相互借鉴、互为利用，相互促进成为时尚。企业自我发展、设备与工艺水平的提高，为产品设计奠定了良好的基础。

总体上说，我国高低压电器技术与国外发达国家相比还存在不少差距。诸如产品的可靠性（主要是机构和绝缘）和外观设计、计算机应用（3D技术、