电力开关设备发展状况分析

1、.：.；关于电力开关设备开展情况分析2021-4-17 9:00:231 世界电力工业与电力设备的展望 根据EIA发布的预测，从如今到2030年，全球电力工业的投资约需10万亿元左右。未来25年世界用电需求剧增，其中开展中国家占主要部分，2030年全世界的用电量将是2003年的两倍。其中经济协作与开展组织国家将占全世界总增长量的29%，非经济协作与开展组织国家占71%，全球用电量将从2003年的14781TWh增长到2021年的21690TWh和2030年的31016TWh。全世界发电装机容量将从2003年的37100TW增长到2030年的63690TW，年均增长2%。到2021年中国发电装机

2、容量将到达818GW，到2020年中国发电机装机容量将到达1186GW，从而超越美国，跃居世界第一。 有资料显示，全球电力设备行业2005年总的市场规模大约是558.78亿美圆，过去几年平均增长速度为4%5%，其中欧洲市场根本是零增长，主要依托亚太市场拉动，中国近年的增长速度达35%。2005年中国电网建立发明了约80亿美圆的市场需求，约占全球14%的市场份额。我国成为目前世界电网建立最快的国家，这极有利于输变电配备业的快速开展。 2 我国电力工业快速平稳增长 根据“十一五规划，电力工业估计新增装机容量近250GW，发电方面投资10000亿元，电网投资规模将到达12000亿元。截至2006年底

3、，我国发电装机容量到达620GW，同比增长20.3%，其中水电达128.57GW，约占总容量的20.67%，火电达484.05GW，约占总容量77.22%。 2006年，我国发电量到达2824.8TWh，增长14%，其中城乡居民生活用电量为324TWh，增长14.7%。估计“十一五末，我国发电装机容量将接近800GW，届时，水电、核电、清洁煤发电和新能源发电等清洁电力比重将超越35%。 3 高压开关行业呈现快速增长的态势 在电网中，高压开关设备起控制和维护作用，随着高压开关设备的关合，强大的电力源不断地流向千万个用户，而当线路发生缺点如短路时，开关能当机立断，能在数十秒内切除缺点，保证线路及艰

4、苦设备的平安。因此，高压开关设备对线路的平安运转至为重要。电网的大开展必然促进开关设备的大开展，开关设备必将有更大的市场和开展空间。 根据高压开关行业协会2006年的统计资料，2005年高压开关行业呈现出了快速增长的态势，主要表如今行业主要经济目的大幅攀升，消费企业规模扩展，技术不断提高，消费管理程度有了进一步提高。根据对2005年高压开关行业主要消费企业的统计资料，全年完成了工业总产值660.37亿元。 我国电力工业的继续快速开展，为高压开关制造业提供了宽广的开展空间，这从各类型高压开关产品产量逐年增长上可明显看出。根据高压开关行业协会统计数听阐明，2005年相比2004年各类高压开关产品的

5、产量都有明显增长。 4 中压金属封锁开关设备技术规范的提高 近年来，金属封锁开关设备有了很大开展，技术上获得了长足提高，这可从规范的修订中看出。 修订的IEC60298规范第4版采用新编IEC62271-200第1版作为新版规范，于2003年11月发布。我国相应修订的规范于2006年8月正式同意，于2007年3月正式实施，从实施之日起替代GB3906-1991。 IEC和GB规范的修订顺应了目前开关设备的技术程度，在这期间，开关设备的设计、制造、实验、运转均发生了较大的变化，程度得到了大幅提高。 规范的修订，主要集中在以下几个方面。 第一，顺应开关设备的技术程度。前版规范的技术重点放在以空气绝

6、缘的开关设备上，采用抽屉式或手车式构外型式，而将以固定式开关和以气体绝缘的开关设备的新开展放在次要位置。 第二，按功能分类。前版规范将开关设备按间隔类型的构造分为铠装式、间隔式和箱式。而目前在市场上出现了一大批开关设备，不再按间隔类型来划分。另外，从平安性和可靠性角度看，按间隔类型来分类不利于实践运用，而且会呵斥误解，新版规范不再按构造分类而按功能分类。 第三，内部缺点电弧等级。新版规范将内部缺点电弧的平安性位置大大提高了。根据产品在内部缺点电弧方面所提供的平安性级别，定义了内部电弧级开关设备和控制设备IAC；对内部电弧级开关设备和控制设备IAC，其内部缺点电弧实验规定为必试的型式实验，实验电

7、流为额定短路时耐受电流，实验继续时间引荐1s、0.5s和0.1s，经过实验的设备那么为内部电弧级开关设备和控制设备IAC，并规定将内部缺点电弧实验的特征参数规范注进铭牌中。 随着内部缺点电弧等级的纳入，现可对实验结果进展比较，而在这之前，有关内部缺点电弧实验由制造商和用户协商确定，缺乏一致规定，没有可比性。 5 真空灭弧室技术的提高 真空灭弧室制造技术有了很大的开展，主要表如今四个方面：触头资料、电弧控制系统、灭弧室构造及灭弧室制造工艺。 在触头资料方面。目前用于真空开关的触头资料大约有三种：半难熔金属+良导体，如铜铬合金；熔融金属+良导体，如铜钨合金；铜合金，如铜铋。在铜铬资料之前，大部分真

8、空开关仍大量运用铜铋合金作触头资料。1980年以后，铜铬合金的优点得到了广泛认可。1992年以后，这种新资料大量运用于中压大容量真空开关中，并全面淘汰了第一代真空开关触头资料铜铋合金。在中压真空开关中，铜铬合金被以为是最正确的触头资料，由于它结合了触头资料中最关键的电性能于一身，即具有优良的导电性、高的开断电流才干、良好的抗电弧熔蚀性和很好的抗外表熔焊才干以及截流值小等特点。 在电弧控制方面。经过对真空灭弧室内触头构造的合理设计，使高压大电流下的聚集型电弧转化为分散型电弧，以防止触头部分过度熔化，到达提高开断才干的目的。目前运用的触头构造有四种，包括平板对接式触头、螺旋型横磁触头、线圈式纵磁触

9、头、环状纵向磁场触头。 目前纵向触头构造已成为大电流真空灭弧室触头的主导构造。纵向触头主要有线圈式和杯状构造方式，在我国，杯状纵磁真空灭弧室触头运用最广。 在灭弧室构造方面。真空灭弧室主要由绝缘外壳、屏蔽罩、波纹管和动静触头等组成，按绝缘外壳的资料不同，可分为玻璃外壳和陶瓷外壳，这两种技术曾经成熟。真空灭弧室内的屏蔽罩有主屏蔽罩、波纹管屏蔽罩和均压屏蔽罩。合理地布置灭弧室屏蔽罩，可优化内部电场构造，使电场分布均匀。最新提出的一种真空灭弧室设计方法，是利用有限元法和最优化实际，得到灭弧室内各屏蔽罩间最正确的电场配置。波纹管能在动触头往复运动中保证真空灭弧室外壳完全密封，真空灭弧室的寿命主要取决于波纹管，液压成型波纹管加工工艺相对简单，价钱也较廉价，运用较广。 波纹管的制造工艺大体有两种：一种是冷薄壁不锈钢直接经液压成型制成波纹管无缝波纹管；另一种是用不锈钢板先用微弧焊接成薄壁管坯，然后经液压成型制成波纹管直焊波纹管。我国如今既能消费无缝波纹管，也能消费直焊波纹管。 在制造工艺方面，目前国内外普遍采用一次封排工艺，即真空灭弧室的封口和排气同时进展，一次完成。采用一次封排工艺，使真空灭弧室因漏气或真空度下降呵斥的失效率从原来的0.3%下降到0.1%，甚至下降至0.03%。一次封排工艺相