高压开关设备主要产品分析

第一节　高压隔离开关

40.5~550KV高压隔离开关产量有较大幅度增长。如以2003年和2004年产量为例，2004年生产550KV级高压隔离开关产品470组（427组），363KV级产品248组（131组），252级产品7723组（6932组），126KV级产品17554组（14796组），72.5KV级产品2612组（2292组），40.5KV级产品23329组（19826组）。括弧内给出2003年产量，以资比较。

高压隔离开关技术有了很大进步，主要表现在两个方面：一方面是自主研发出800KV隔离开关；另一方面是现有产品进行完善改型，更好地满足运行要求。

平高电气公司2004年自主研发设计的GW27800型隔离开关和JW8800型接地开关在荷兰KEMA试验站和国内试验站通过各项型式试验。西安西电高压开关公司也完成了800KV隔离开关的试制工作。

平高电气有限公司的GW27800（W）型隔离开关在合闸过程中采用先进水平旋转后自转的动作特性，操作力小，电接触结构合理。当发生短路电流时，触指更紧密地夹紧动触头，使运行稳定可靠。该产品为额定电压800KV，额定电流4000A，机械寿命2000次。

近年来高压隔离开关在电网中故障频发，究其原因，有制造和运行两方面。制造部门对产品设计、选材、加工工艺、组装调试及质量控制，未能给予足够重视，造成产品质量和性能难以保证。而运行部门又忽略了对隔离开关的管理。高压隔离开关实际上处于“不坏不修，坏了再修，修了还坏”的状况，没有统一法定的检修规程。

高压隔离开关在运行中反映出的问题主要是多年来存在的四大问题：即瓷瓶断裂，操作失灵，导电同路过热和锈蚀。

根据国家电力公司发输电运营部“关于开展高压隔离开关完善化工作”的通知要求，各大制造公司积极行动起来，对其产品从结构设计、制造工艺、材料选用等方面进行了完善改型工作，提高了高压隔离开关性能和可靠性。

如西安西电高压开关公司、平高电气集团公司、沈阳高压开关公司、泰开电气公司及新汇源高压开关等，对此项工作高度重视，积极参与，并取得成效。

如西电高压开关公司研发出了GW4A-252型隔离开关，并对GW4126型隔离开关进行了完善化改进；又研发出GW7A-252型户外隔离开关，并在此基础上对GW7363，GW750型户外隔离开头进行了完善化改进。

平高电气集团公司对GW27252（W）型高压隔离开关进行了完善改型，又对GW28/29550型户外隔离开关进行了完善改型。

沈阳高压开关公司对GW33252D（W）型高压隔离开关进行了完善改型等。

泰开电气公司对其隔离开关做了全面的完善改型，改型后的产品型号为：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。

重庆新汇源高压开关公司也对其GW4126型、GW4252型、GW22252型、GW23252型及GW7252型高压隔离开关等进行了完善化改进。

第二节　高压SF6断路器

高压超高压开关设备制造厂不断增多，现已有18家之多。生产72.5~550KVSF6断路器产品的企业有：西安西开高压电气股份有限公司、平高电气集团有限公司、新东北电气（沈阳）高压开关有限公司、山东泰开电气有限公司、北开电气股份有限公司、江苏省如高高压电器有限公司、上海华通开关厂、瓦房店高压开关有限公司、上海平开华明高压开关有限公司、宁波天安（集团）股份有限公司、湖南开关有限责任公司、湖北永鼎红旗电气有限公司、重庆新汇源高压开关有限公司、云南开关厂、西安西电高压开关有限责任公司、西安高压电器研究所电器制造厂、青岛益和电气集团股份有限公司、正泰电气股份有限公司、福州天宇公司等。

我国已掌握了126KV自能式SF6断路器制造技术，已有十几家厂生产。产品型号多达十几种。在126KV自能式SF6断路器基础上，西高所与北京北开电气公司于2004年联合开发出LW11-252/3150-40型252KV自能式SF6断路器。该断路器的灭弧室采用了国际上属于第二代自能技术的上、下触头在开断时反向运动的结构（双动），在几乎不增加操作功的情况下，使弧触头的刚分速度达到10m/s左右，保证了高电压下大电流的开断，同时可确保切容性电流无重击穿；采用以上灭弧原理后，单极操作时配用更轻的弹簧操动机构，分闸功低于100kgm.合闸功低于200kgm.由于整机的机械受力较小，机械寿命达到了6000~10000次。其水平达到了国际同类产品水平。

西安西开高压电气股份有限公司完成了550KV单断口罐式SF6断路器产品的开发，并在荷兰KEMA试验站及国家高压电器质量监督检验中心通过了全部开断型式试验项目。其技术参数为额定电压550KV，额定电流4000A，额定短路开断50KA.该产品是我国首台550KV单断口罐式断路器，使我国成为世界上为数不多的掌握该技术的国家之一，达到了世界先进水平，并为我国进一步研制800KV、1100KVSF6断路器和GIS设备奠定了技术基础。

第三节　GIS

生产126~550KVGIS（气体绝缘金属封闭开关设备）的企业有：西安西开高压电气股份有限公司、平高电气集团有限公司、新东北电气（沈阳）高压开关有限公司、山东泰开电气有限公司、北开电气股份有限公司、上海西门子高压开关有限公司、西安高压电器研究所电器制造厂等。

技术方面：

1、西高所自行研制了具有自主知识产权的三相共箱型ZF口-126/T3150-40型智能化GIS。该方案断路器三相采用直线式布置，配用弹簧操动机构，三工位隔离接地组合开关及机构采用了目前最先进的技术方案，融合了母线筒的功能。该产品采用了西高所自行研制的电压传感器和电流传感器，可全面监视系统运行状态。

2、高压超高压领域是国内企业提高国内市场占有率的一个重要方面。超高压部分市场上升空间大，技术含量高，现已有引进消化的基础，需要加大研制力度，提高核心技术水平，争取在断路器、GIS和混合技术开关设备产品方面扩大市场占有率。

高压超高压领域是国内企业提高国内市场占有率的一个重要方面。超高压部分市场上升空间大，技术含量高，现已有引进消化的基础，需要加大研制力度，提高核心技术水平，争取在断路器、GIS和混合技术开关设备产品方面扩大市场占有率。

第四节　中压断路器

真空断路器在我国中压领域居于主导地位，产量在4000台以上的企业有厦门ABB开关有限公司、华仪电器集团有限公司、常州森源开关有限公司、正泰电气股份有限公司、陕西宝光集团有限公司电器设备厂、河南森源电气股份有限公司、天水长城开关厂、安徽鑫龙电器股份有限公司、广州白云电器设备有限公司、北京华东森源电气有限责任公司、宁波耐吉科技股份有限公司、锦州锦开电器集团有限责任公司、浙江日升电器有限公司、陕开电器有限责任公司、上海德力西集团有限公司、镇江市诚翔电器有限责任公司。

真空断路器技术的进步主要表现如下：

1、真空断路器向高压方面发展了72.5KV和126KV产品，其中72.5KV真空断路器已有几十台在东北地区投运；

2、真空断路器向大容量方向发展了15KV120KV产品和12KV6300A80KA产品；

3、真空断路器的极柱绝缘经历了空气绝缘－复合绝缘－固封绝缘。这就形成三代真空断路器。

这里要介绍利用环氧树脂绝缘的固封极柱。从国外看，ABB公司1997年用固封极柱开发出VMI型免维护真空断路器，之后该公司将固封极柱扩大用于VD4产品及最新的EVMI产品。ABB公司固封极柱的产量呈跃升势态，2003年的产量为6万只，而2004年就跃升到10万只。2003年和2004年ABB公司还向市场投放了两种户外固封极柱，一种是15~27KV级，另一种是38KV级。将它们用于户外重合器。

我国研发出两种同封极柱：一是西安森源公司将固封极柱用于VSM型产品，也用于VS1型产品，另一是西高所与厦门华电联合开发的固封极柱，它的短路开断电流达40~50KA.此外，无锡西门子真空灭弧室公司最新也研制出两种规格的固封极柱，并由常州森源公司配真空断路器（3ASI）。

近一、二年来，生产固封极柱的厂家不断增多，如成都旭光电子公司，福建山亚开关公司、上海科吉电气公司及宝光真空电气公司都研发出固封极柱。

固封极柱有以下两个优势：一是模块化设计，结构简单，可拆卸零件少，可靠性高。二是极高的绝缘杆能力。它将表面绝缘变成体积绝缘，相比空气绝缘，减少了环境的影响，大大提高了绝缘强度。它可使断路器尺寸缩小，有利于开关柜小型化。

4、真空灭弧室向小型化方向发展，表现在真空灭弧室管径不断缩小，如宇光公司将12KV31.5KA真空灭弧室的管径缩小到88MM，锦州华光自主研发出U系列小型化陶瓷灭弧室，将管径在12KV31.5KA下缩小至85MM.真空灭弧室管径的缩小，又有利于断路器和开关柜小型化。

尽管我国真空断路器取得巨大进步，但世界真空断路器已趋向专用化和多功能化，对此还得付出努力，紧跟世界潮流。

第五节　金属封闭开关设备

开关柜使用量大面广。据2004年对306个企业统计，共生产12KV开关柜245564面，增长23%.产量在1000面以上的企业有43个，共生产12KV开关柜220922面，占12KV开关柜总量的83.18%。产量在4000面以上的企业有17家，而2003年仅11家，这17家企业已形成规模，他们是：上海超亚电器成套有限公司、深圳市耐吉电器有限公司、厦门ABB开关有限公司、广州白云电器设备有限公司、正泰电气股份有限公司、天水长城开关厂、山东泰开电气有限公司、安徽鑫龙电器股份有限公司、华仪电器集团有限公司、武汉合力开关有限公司、大全集团有限公司、河南森源电气股份有限公司、上海市天灵开关厂、泰豪科技（深圳）电力技术有限公司、陕开电器有限责任公司、中山市明阳电器有限公司、锦州第一开关设备有限责任公司。

在空气绝缘开关柜方面，最近有新品问世，生产厂家增多。如西高所研发的KYN61及KYN61（A）型40.5KV铠装移开式开关柜已有50多家转让生产。还有上海森惠源公司研发的KGN8-12型12KV铠装固定式开关柜刚一问世就有20多家转让生产。这些产品采用当代最新的开关柜技术。如采用模块化技术，柜体采用全组装式结构，采用新的绝缘和插接技术，采用小型化真空灭弧室等。

以气体绝缘的开关柜有明显增长的势头（充气柜）。充气柜比空气绝缘柜具有明显的优势。其最大优势是不受外界环境影响，如凝露、污秽、小动物及化学物质等。另一优势是因为使用压缩气体绝缘（如SF6、N2或干压空气），可大大缩小柜体外形尺寸。还有一个优势是充气柜配用性能良好的无油开关，特别是免维护开关如真空开关，大大减少了维护工作量。

充气柜由西门子公司于1982年率先推出，此后国外各大制造公司纷纷效仿，都有自已的充气柜产品。我国于本世纪初特别这二三年也相继研制出充气柜产品，如西高所研发的XGN4640.5型充气柜。天水长城开关厂研发的XGN6940.5型充气柜及西安森源研发的GZX系列12~40.5KV充气柜。

空气柜对制造提出了更高的要求，如空气柜需要激光焊接和先进的检测设备。当前开关柜之竞争不再是电气和机械参数的竞争，而是质量和品牌的竞争。因此，只有采用新设备、新工艺和先进的信息管理软件，加强质量管理，才能创建企业品牌，在激烈竞争中取胜。

第六节　环网柜及负荷开关

生产12KV环网柜1000间隔以上的企业有12家，他们是：深圳市耐吉电器有限公司、宁波天安（集团）股份有限公司、上海市天灵开关厂、中山市明阳电器有限公司、宁波新胜电气有限公司、安徽鑫龙电器股份有限公司、宁波华通电器集团股份有限公司、上海大华电器设备有限公司、广东省顺德开关厂有限公司、上海天迅电气有限公司、正泰电气股份有限公司华仪电器集团有限公司。

负荷开关和环网柜的产量有了很大增长，但12KV负荷开关与断路器之比仅为1：2.3，而国外负荷开关与断路器之比为5~6：1.这说明在我国负荷开关有很大的发展空间。由于环网柜内主要装负荷开关，因而随着负荷开关的发展，环网柜必有大的发展。SF6负荷开关和SF6环网柜已成主流产品，这也符合世界潮流。如德国二次配电用环网柜，90%以上都是SF6环网柜。

SF6负荷开关一股做成模块，此间有了很大发展，这表现在如下方面：

1、灭弧方法更加丰富，除了原来用得多的压气式，最新出现了灭弧栅式和旋弧式，这使灭弧更加简单，不像压气式那样由机构提供压缩功；

2、壳体原先多为浇注树脂壳体，现又出现了不锈钢壳体。不锈钢壳体强度大且可接地，更加安全；

3、原先SF6负荷开关模块将母线外露。现有的装入SF6气室内，不会触电，增加安全感；

4、原先动刀位置主要靠指示，现在壳体设有大视盲，可直接观察动刀位置，更直观。

负荷开关有产气式、压气式、真空式、SF6式。现明显趋于SF6式，而且SF6式也有了如上述的发展。在我国，随着二次配电技术的发展，SF6负荷开关和SF6环网柜必将有更大的发展，机不可失。

第七节　预装式变电站

箱式变电站由高压配电装置、电力变压器、低压配电装置等部分组成，安装于一个金属箱体内，三部分设备各占一个空间，相互隔离。箱式变电站是一种比较新型的设备。它由刚开始比较简单的设备发展成了现在的比较完善的可靠的设备了。

由于在城网建设中，推行环网供电，于是环网柜和预装式变电站应运而生。近年来，环网柜与预装式变电站在我国有了很大发展，2003年12千伏环网柜产量达49265面，预装式变电站18888面，这两种产品产量未来发展空间很大。如12千伏环网柜及终端柜2005年预测55000面，2010年65000面，有很大的增长空间；又如12吉伏预装式变电站2005年预测25000面，2010年预测50000面。预装式变电站2003年的产量相比2002年增长约92%，今后也会成倍地增长。

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