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    改革開放30年來,中國經濟快速穩定發展,已經成為當今經濟發展的新引擎。中國經濟的快速發展,不僅為中國各行各業的發展帶來了勃勃生機,同時也深刻地影響著人們的思想觀念、行為方式。行業及其所生產的產品發展,必然受到其所在的業務環境、使用者思想觀念、行為方式等的影響。
 
    高壓開關行業,作為對電能的生產、輸送、分配、使用起控制、保護作用的電器產品制造業,其產品及其發展,應滿足具體應用行業、場合當前以及可見未來的技術、功能的需要,同時還應與基本國情、國家未來經濟、社會發展的整體規劃的需求相協調。本文擬以這一基本思路出發,對中壓開關產品的發展方向作概要性的推測,與同行共同分享、探討。 

    安全性需求

    安全性需求包括兩個方面含義:一方面是供用電系統安全的需求,另一方面是人身安全的需求。中壓開關是在供、配、用電系統中起控制、保護供用電對象作用的電器設備,不可因自身的特性、品質問題,使本該排除的故障不能及時準確切除、甚而誘發、擴大系統的故障。開關設備通常在現場由操作運行人員操控、維護。如若開關設備的安全性不夠,那么現場操作運行人員的安全將無保障。人命關天,系統安全大如天。安全性的需求,是構建和諧社會的基本需求,也應當是開關設備設計、制造必須滿足的基本需求。要滿足這一基本需求,開關設備內在特性、功能的可靠性、穩定性和安全防護性能,必須得到保證。開關設備結構設計簡單合理、用材合適,具有友好的人機界面、在線檢測、波導通訊、智能化等,對開關柜滿足安全性的需求,都是有效的安全措施和手段。如若開關柜體結構具有耐受內部故障燃弧試驗的能力,設置泄壓通道,二次方面設有燃孤故障保護裝置,人身安全將有更好的保證。

    運行效率的需求

    開關設備所控制保護的電能,用于工業生產、社會活動和居民生活。運行效率的需求主要體現在提供、利用電能的效率和操作維護人員的工作效率。從工業生產上來說,減少一次開關設備故障停電,將減少由此而帶來的生產中斷、延誤以至產品、生產設備報廢;減少一次開關設備的停電維修時間,即增加了生產線的作業時間。因此,由于開關設備的運行連續性提高而帶來的工業生產效率的提高,是極其顯著的。減少停電次數和停電時間,也有利于提高社會活動效率和居民生活質量。從操作運行人員來講,減少排除故障或維修保養設備的次數、時間,也就減少了操作運行人員的工作強度,或可因而實現減員增效。要能滿足高的運行效率的需求,那么開關設備必須可靠、穩定、免維護或少維護、操作維護簡便。斷路器操動機構采用易于安裝更換、維護的模塊化結構,斷路器在柜內的移動采用電動操作等,對運行效率的提高都是很有幫助的。雙母線開關柜因能在不停電的情況下進行負荷切換、維護,可進一步提高系統運行的安全和效率,相信會有發展前景。 

    資源節約的需求

    中國幅員遼闊,但人均可用土地少,土地資源相對緊缺,特別是在東部沿海經濟發達地區。如若開關柜的外形尺寸在滿足使用要求的條件下,能做得小些,那么變電站就可設計得小些,這些省下來的地不僅可作他用,獲得經濟利益,從宏觀上講也降低了土地資源的損耗,為國家未來的發展留下了發展空間。開關柜要做得小,斷路器等主要元器件就得做得小,而且要關注開關柜結構的整體布局、電極形狀、緣材料的選用等。

    將測量保護控制功能集成在真空斷路器上,將有可能帶來開關柜的一次革命。雙層柜由于可提供兩個饋線回路,對于節約土地資源,也是一種很好的選擇。 

    中國總的發電裝機容量已緊隨美國而位居第二,但電能仍相對緊缺,中國的可持續發展必然要求節能。電能節約體現在開關設備上,包含設備本省操作運行所需電能的節約,和開關設備在運行中所能帶來的節能效果。要節約開關設備本省操作運行所需電能,那么采用操動方較凈的滅弧室,傳動效率高的操動機構,運行過程中不要或少用電能的斷路器、接觸器,將是有效途徑。在能帶來的節能效果的開關產品開發和應用方面,快速限流器應是其中一種。另外,開關產品的開發,過度設計,不要把各種特殊運行工況、特殊運行要求,通通加到一種開關設備上,這些都將對資源造成很大的浪費。 

    環保的需求

    中國要建設資源節約型、環境友好型社會,并將其放在工業化、現代化發展戰略的突出位置。環保的需求體現在開關產品的設計、生產制造上,包括所采用材料的環保、生產制造過程的環保和使用過程的環保。在設備所用材料方面,多采用元污染或少污染、可回收、可再生的材料。在生產過程方面,多采用無污染或少污染的工藝。在使用過程中,避免或減少有害物質的產生。如對于SF6氣體緣柜,其充氣應在生產廠內進行,如在現場進行充氣,極易造成泄漏。長壽命的開關柜設備,不僅產品壽命周期成本低,而且延長了開關設備更替的周期,這也就相應節省了生產制造開關設備所需的資源,降低了生產制造開關設備帶來的對環境的影響。長壽命開關柜很好地同時滿足安全、節能、增效、環保的需求。我們認為開關柜的使用壽命起碼應在15年以上。

    開關設備是設計、生產出來的,其是否能滿足設計要求,首先必須通過型式試驗來檢驗。型式試驗過程一定要加強現場監管,嚴防假冒偽劣產品過關。采用第三方的試驗監管,有利于保證試驗機構的公正性、權威性,保證試驗結果的準確性、真實性。另外,行業應要有新的措施,保證批量生產產品與型式試驗樣機的一致性。這樣,產品的開發,也才有真正的意義。 

    總而言之,滿足安全、節能、、環保的需求將是未來開關產品設計開發的主要課題。這些需求不是單獨存在的,而是相互聯系、互相作用的。誰能更好地應用現代科技、新材料、新工藝,用更經濟的方法更好地去滿足這些需求,那么其所設計生產出來的產品,一定是受市場歡迎的,也當符合國家建設和諧社會、可持續發展的方向。