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    改革開放30年來,中國經(jīng)濟快速穩(wěn)定發(fā)展,已經(jīng)成為當(dāng)今經(jīng)濟發(fā)展的新引擎。中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,不僅為中國各行各業(yè)的發(fā)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(yè)及其所生產(chǎn)的產(chǎn)品發(fā)展,必然受到其所在的業(yè)務(wù)環(huán)境、使用者思想觀念、行為方式等的影響。
 
    高壓開關(guān)行業(yè),作為對電能的生產(chǎn)、輸送、分配、使用起控制、保護作用的電器產(chǎn)品制造業(yè),其產(chǎn)品及其發(fā)展,應(yīng)滿足具體應(yīng)用行業(yè)、場合當(dāng)前以及可見未來的技術(shù)、功能的需要,同時還應(yīng)與基本國情、國家未來經(jīng)濟、社會發(fā)展的整體規(guī)劃的需求相協(xié)調(diào)。本文擬以這一基本思路出發(fā),對中壓開關(guān)產(chǎn)品的發(fā)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(tǒng)安全的需求,另一方面是人身安全的需求。中壓開關(guān)是在供、配、用電系統(tǒng)中起控制、保護供用電對象作用的電器設(shè)備,不可因自身的特性、品質(zhì)問題,使本該排除的故障不能及時準(zhǔn)確切除、甚而誘發(fā)、擴大系統(tǒng)的故障。開關(guān)設(shè)備通常在現(xiàn)場由操作運行人員操控、維護。如若開關(guān)設(shè)備的安全性不夠,那么現(xiàn)場操作運行人員的安全將無保障。人命關(guān)天,系統(tǒng)安全大如天。安全性的需求,是構(gòu)建和諧社會的基本需求,也應(yīng)當(dāng)是開關(guān)設(shè)備設(shè)計、制造必須滿足的基本需求。要滿足這一基本需求,開關(guān)設(shè)備內(nèi)在特性、功能的可靠性、穩(wěn)定性和安全防護性能,必須得到保證。開關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單合理、用材合適,具有友好的人機界面、在線檢測、波導(dǎo)通訊、智能化等,對開關(guān)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(guān)柜體結(jié)構(gòu)具有耐受內(nèi)部故障燃弧試驗的能力,設(shè)置泄壓通道,二次方面設(shè)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(guān)設(shè)備所控制保護的電能,用于工業(yè)生產(chǎn)、社會活動和居民生活。運行效率的需求主要體現(xiàn)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(yè)生產(chǎn)上來說,減少一次開關(guān)設(shè)備故障停電,將減少由此而帶來的生產(chǎn)中斷、延誤以至產(chǎn)品、生產(chǎn)設(shè)備報廢;減少一次開關(guān)設(shè)備的停電維修時間,即增加了生產(chǎn)線的作業(yè)時間。因此,由于開關(guān)設(shè)備的運行連續(xù)性提高而帶來的工業(yè)生產(chǎn)效率的提高,是極其顯著的。減少停電次數(shù)和停電時間,也有利于提高社會活動效率和居民生活質(zhì)量。從操作運行人員來講,減少排除故障或維修保養(yǎng)設(shè)備的次數(shù)、時間,也就減少了操作運行人員的工作強度,或可因而實現(xiàn)減員增效。要能滿足高的運行效率的需求,那么開關(guān)設(shè)備必須可靠、穩(wěn)定、免維護或少維護、操作維護簡便。斷路器操動機構(gòu)采用易于安裝更換、維護的模塊化結(jié)構(gòu),斷路器在柜內(nèi)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(guān)柜因能在不停電的情況下進行負(fù)荷切換、維護,可進一步提高系統(tǒng)運行的安全和效率,相信會有發(fā)展前景。 

    資源節(jié)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(jīng)濟發(fā)達地區(qū)。如若開關(guān)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(shè)計得小些,這些省下來的地不僅可作他用,獲得經(jīng)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(fā)展留下了發(fā)展空間。開關(guān)柜要做得小,斷路器等主要元器件就得做得小,而且要關(guān)注開關(guān)柜結(jié)構(gòu)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(guān)柜的一次革命。雙層柜由于可提供兩個饋線回路,對于節(jié)約土地資源,也是一種很好的選擇。 

    中國總的發(fā)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(xù)發(fā)展必然要求節(jié)能。電能節(jié)約體現(xiàn)在開關(guān)設(shè)備上,包含設(shè)備本省操作運行所需電能的節(jié)約,和開關(guān)設(shè)備在運行中所能帶來的節(jié)能效果。要節(jié)約開關(guān)設(shè)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(gòu),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(jié)能效果的開關(guān)產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用方面,快速限流器應(yīng)是其中一種。另外,開關(guān)產(chǎn)品的開發(fā),過度設(shè)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(guān)設(shè)備上,這些都將對資源造成很大的浪費。 

    環(huán)保的需求

    中國要建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,并將其放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置。環(huán)保的需求體現(xiàn)在開關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)制造上,包括所采用材料的環(huán)保、生產(chǎn)制造過程的環(huán)保和使用過程的環(huán)保。在設(shè)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(chǎn)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(zhì)的產(chǎn)生。如對于SF6氣體緣柜,其充氣應(yīng)在生產(chǎn)廠內(nèi)進行,如在現(xiàn)場進行充氣,極易造成泄漏。長壽命的開關(guān)柜設(shè)備,不僅產(chǎn)品壽命周期成本低,而且延長了開關(guān)設(shè)備更替的周期,這也就相應(yīng)節(jié)省了生產(chǎn)制造開關(guān)設(shè)備所需的資源,降低了生產(chǎn)制造開關(guān)設(shè)備帶來的對環(huán)境的影響。長壽命開關(guān)柜很好地同時滿足安全、節(jié)能、增效、環(huán)保的需求。我們認(rèn)為開關(guān)柜的使用壽命起碼應(yīng)在15年以上。

    開關(guān)設(shè)備是設(shè)計、生產(chǎn)出來的,其是否能滿足設(shè)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(xiàn)場監(jiān)管,嚴(yán)防假冒偽劣產(chǎn)品過關(guān)。采用第三方的試驗監(jiān)管,有利于保證試驗機構(gòu)的公正性、權(quán)威性,保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、真實性。另外,行業(yè)應(yīng)要有新的措施,保證批量生產(chǎn)產(chǎn)品與型式試驗樣機的一致性。這樣,產(chǎn)品的開發(fā),也才有真正的意義。 

    總而言之,滿足安全、節(jié)能、、環(huán)保的需求將是未來開關(guān)產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的主要課題。這些需求不是單獨存在的,而是相互聯(lián)系、互相作用的。誰能更好地應(yīng)用現(xiàn)代科技、新材料、新工藝,用更經(jīng)濟的方法更好地去滿足這些需求,那么其所設(shè)計生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,一定是受市場歡迎的,也當(dāng)符合國家建設(shè)和諧社會、可持續(xù)發(fā)展的方向。