淺談我國的低壓電氣產(chǎn)品現(xiàn)狀

宋軍強

0 引言

供配電設備、控制設備、線纜等電氣設備產(chǎn)品在現(xiàn)代化的建筑工程中承擔著電能的分配、控制、保護、測量、切換等功能，電氣設備性能的可靠程度直接關系到建筑物安全有序運行。我在北京工作數(shù)年，現(xiàn)以北京電氣設備市場的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀為例，簡單探討一下我國的低壓電氣設備的歷史，下面就母線槽、高低壓成套開關柜等兩項給予分述。

1 母線槽

20世紀20年代后期，由于底特律汽車制造工業(yè)的需要，母線槽開始作為一種架空配線系統(tǒng)出現(xiàn)。母線槽作為一種新的配電方式，逐漸成為600 V及以下配電系統(tǒng)的一個重要形式。其產(chǎn)品結構的發(fā)展主要經(jīng)歷如下幾個階段:

第一代:空氣型。

20世紀50年代中期起，以北京白紙坊機場電器廠為代表，將導電排用絕緣襯墊支撐在殼體內(nèi)，靠空氣介質(zhì)絕緣，相間距離為50 mm。

第二代:復合絕緣型。

母線槽除了導電排本身具有絕緣層外，各相線之間還有一定的空氣介質(zhì)絕緣。在各種彎頭采用硫化絕緣技術。直線段采用MT-7-3橡膠套管。

硫化絕緣技術:材料為CZ260快固絕緣粉末，采用四元交聯(lián)固化，絕緣層與導電排間無間隙。這種散熱性差，因為空氣不流通易積聚熱量導致絕緣材料易老化。

第三代:密集型。

母線槽將導電排用絕緣材料覆蓋后再與兩側緊固在一起。

絕緣材料:

聚四氟乙烯帶，工作溫度200℃，高溫分解時產(chǎn)生使人致死的毒氣(八氟異丁烯和氟光氣)，或者高級絕緣膠片等。

聚酯薄膜，存在可燃性，延伸率和抗撕性極差，材質(zhì)脆、易裂，導致絕緣層產(chǎn)生裂縫，發(fā)生放電、短路。

高級絕緣膠片如:美國杜邦公司的絕緣材料Mylar性能極佳。絕緣材料Mylar實測以及應用多年檢驗效果非常好而且導熱性非常好。

聚氯乙烯熱縮管，質(zhì)量差別極大，部分廠家采用廉價產(chǎn)品，實測絕緣達不到B級。

輻照交聯(lián)阻燃繞帶(PER)目前是不錯的材料，工作溫度150℃，防水性能好，有彈性，包纏比較緊密。

我國母線行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀:

1)母線行業(yè)的品牌:我國插接母線的生產(chǎn)廠家主要集中在江浙等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)。國產(chǎn)母線品牌主要有華鵬、華夏、江蘇正泰、華能、上海精星益能、北京長城等品牌。合資和外資等洋品牌主要有施耐德、西門子、GE、默勒等。

2)母線的品質(zhì):1995年和2000年國家監(jiān)督抽查結果，國產(chǎn)母線槽合格率由57.14%上升到71.4%，產(chǎn)品質(zhì)量有了極大的提高。但是同施耐德等洋品牌相比，其產(chǎn)品質(zhì)量及性能還有很大差距。主要表現(xiàn)在如下幾個方面:

首先，制作工藝差。近幾年來國內(nèi)一些有實力的母線品牌引進了國外的先進生產(chǎn)線，其生產(chǎn)工藝及質(zhì)量都有了顯著提高，但是從整個母線行業(yè)來看，絕大多數(shù)母線生產(chǎn)廠家還是小作坊式生產(chǎn)，其產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝很難滿足大電流低電阻的要求。主要表現(xiàn)在如下三點:a.母線體及插接頭的發(fā)熱問題。由于制作工藝的粗糙、導電體材質(zhì)純度不高等原因導致的母線發(fā)熱導致國產(chǎn)母線事故率高，壽命短。b.相線間的絕緣問題，這對于密集型母線表現(xiàn)尤為突出。相間絕緣及相間發(fā)熱問題成為國產(chǎn)密集型母線發(fā)展的一個瓶頸，國產(chǎn)母線為避開這一對難以克服的矛盾，一度極力推薦并生產(chǎn)復合絕緣型母線，這種相間有絕緣，但又保留一定空氣間隙的母線避免了絕緣老化帶來的相間短路等問題，但是隨之而來的是難以克服的發(fā)熱。c.導電體純度低，絕緣材料缺乏創(chuàng)新。目前世界上散熱較好的母線當屬密集型母線，但該類型母線對導電體純度及絕緣材料要求較高。我國目前缺乏高純度電解銅生產(chǎn)能力和類似杜邦絕緣材料(可靠絕緣性、耐熱性能而且還避免高溫下散發(fā)有毒氣體)研發(fā)生產(chǎn)能力。

3)現(xiàn)在有高防護等級IP54以上的，解決了防水問題。總的說來，我國的母線生產(chǎn)基本上停留在家庭作坊式的模仿階段，母線的質(zhì)量與生產(chǎn)水平同國外同行還存在著較大的差距，我國的母線事業(yè)還有較長的路要走。針對我國母線的生存現(xiàn)狀與國際同行發(fā)展水平，國產(chǎn)母線還應盡快調(diào)整市場定位，應由以前的一味追逐利潤的低端市場轉型于高端市場，從科研和生產(chǎn)能力上加強投入，力爭在短期內(nèi)使我們的產(chǎn)品從品質(zhì)、價位上邁上一個新的臺階。

2 低壓成套開關柜

低壓成套開關柜廣泛應用于生產(chǎn)現(xiàn)場、公共場所、居民住宅等地點，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國電能的80%左右都是通過低壓成套設備分配的。低壓成套設備的發(fā)展源于材料工業(yè)、加工工藝和設備、基礎設施建設和人民的生活水平，故此說低壓設備的性能質(zhì)量水平從一個側面反映了一個國家的經(jīng)濟實力與科技水平。

我國低壓成套開關設備在20世紀70年代以前基本處于停滯不前的狀態(tài)，主要反映在產(chǎn)品的品種單一，質(zhì)量穩(wěn)定性差，技術參數(shù)低，工藝設備落后，產(chǎn)品種類常年不得改進，工藝標準落后。20世紀80年代后，伴隨著基礎設施、房地產(chǎn)開發(fā)和電力能源投入產(chǎn)出的增加，客觀上促進了低壓電氣設備行業(yè)的發(fā)展，其行業(yè)發(fā)展表現(xiàn)在三個方面:

1)低壓配電產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家大量增加。廠家主要分布在華東、華南、華北地區(qū)，特別是江浙、廣東、福建和京津地區(qū)比較集中，這些地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展迅速，生產(chǎn)能力、產(chǎn)品水平相對來說較高，廠家數(shù)量增長也比較迅速。特別是2003年第一批實施強制性產(chǎn)品認證的產(chǎn)品目錄以后，低壓成套開關設備的生產(chǎn)門檻相對降低，更加促進了低壓成套電氣設備行業(yè)的發(fā)展。

2)技術水平穩(wěn)步提高，產(chǎn)品品種的日漸豐富。主要表現(xiàn)在，低壓成套設備廠家積極同美國通用電氣、德國西門子、默勒、法國施耐德和瑞士ABB等國際知名電氣巨頭加強技術經(jīng)濟合作，積極引進先進的設備類型，并增加自主開發(fā)投入，研制適合我國國情的新型低壓成套電氣設備。目前，我國自行開發(fā)的配電設備品種有幾十種，有固定面板式、固定分隔式、抽出式、混裝式、智能型等，產(chǎn)品設計水平達到了國際上20世紀90年代中期的水平。

3)生產(chǎn)設備及工藝水平迅速提高。90年代以來，有相當數(shù)量的低壓成套生產(chǎn)廠商引進了日本、德國等發(fā)達國家的數(shù)控板金加工生產(chǎn)線，立式加工生產(chǎn)線，個別有實力的企業(yè)還引進了法國REIS公司的焊接機器人等。我國的板金加工工藝已達到國際水平。另外，行業(yè)中還出現(xiàn)了一批型材和柜體的專業(yè)生產(chǎn)廠家和電氣附件生產(chǎn)廠家。

盡管目前我國的低壓成套開關設備無論在數(shù)量上，還是在產(chǎn)品質(zhì)量方面都已經(jīng)取得了相當?shù)陌l(fā)展、進步，但是其產(chǎn)品品種和產(chǎn)品性能依然不能滿足飛速發(fā)展的社會對其更高的性能要求和品種需求。一方面集中在幾類產(chǎn)品間相互競爭激烈，另一方面，又有一些產(chǎn)品被國外廠商控制或壟斷。低壓成套開關設備存在的問題歸納起來主要反映在如下幾點:

1)生產(chǎn)廠家良莠不齊，技術水平上存在較大差異。

部分起步早，生產(chǎn)歷史較長的廠家，能夠緊跟市場步伐，積極學習國外先進的生產(chǎn)經(jīng)驗，引進先進的生產(chǎn)技術設備，其產(chǎn)品也相應表現(xiàn)出較高的生產(chǎn)工藝和穩(wěn)定的電氣性能。但也不乏一些小廠和家庭式小作坊掛靠大的知名廠家。由于其設備簡陋，個人素質(zhì)相對較低，由其生產(chǎn)組裝的產(chǎn)品，表現(xiàn)為接線雜亂，電氣可靠性低;抽屜推拉不靈活;母線排不按國家規(guī)范配置，其截面積嚴重偷工減料，母排數(shù)量隨意縮減。

2)產(chǎn)品格局不盡合理。

低壓成套開關設備應具有多層次、多品種的特點。所謂多層次是指同類產(chǎn)品在技術性能、參數(shù)、功能、結構、安裝等方面應具有高中低檔的區(qū)別，以滿足不同行業(yè)、不同層次用戶的需求。多品種是指適應不同使用環(huán)境的需要，例如，防潮、防塵、防腐、防水等深入現(xiàn)場使用的產(chǎn)品。我國目前能供應的產(chǎn)品絕大多數(shù)還是一些一般環(huán)境下使用的普通產(chǎn)品。具有高性能的固定間隔式產(chǎn)品，高防護等級、高自動化集成的多功能產(chǎn)品，我國的生產(chǎn)能力尚不成熟，甚至不具備。

3)我國企業(yè)的自主研發(fā)能力弱。

行業(yè)的特點是生產(chǎn)廠家多，但規(guī)模大的少，絕大多數(shù)廠家技術力量薄弱，不具備產(chǎn)品的獨立開發(fā)能力，基本上都是通過行業(yè)的技術轉讓或仿造等方式進行生產(chǎn)。所以產(chǎn)品類型集中，市場競爭激烈。少數(shù)企業(yè)雖然具備自主研發(fā)能力，但由于自主開發(fā)先期太大，打開市場時間又較長，導致成本回收的周期長。另外即使企業(yè)克服種種困難，研制出先進的產(chǎn)品類型并打開一定的市場后，其他企業(yè)也會輕而易舉的仿造并進入這個市場，種種原因大大挫傷了這些企業(yè)的自主研發(fā)的積極性。

4)產(chǎn)品質(zhì)量差距小，市場無名牌產(chǎn)品。

為了提高企業(yè)的加工和產(chǎn)品質(zhì)量，不少企業(yè)引進了高精度的板金加工設備，但在裝配工藝、母排加工工藝及設備方面相對比較落后，各企業(yè)間基本處于同一水平，而且目前國內(nèi)暢銷的幾種產(chǎn)品都有專業(yè)型材生產(chǎn)廠、輔件生產(chǎn)廠，甚至是外殼生產(chǎn)廠，不少企業(yè)為了縮短生產(chǎn)周期，適應多樣化市場的需求，直接購買外殼進行組裝。這樣，即使有了高精度的板金加工設備，也很難生產(chǎn)高質(zhì)量的名牌產(chǎn)品。

5)間接由低壓成套開關設備采購方導致的質(zhì)量因素。

由于設備采購使用方，特別是一些房地產(chǎn)開發(fā)公司一味追求利潤最大化，再加上低壓開關成套設備廠家競爭激烈，故此，采購方對所購產(chǎn)品價格一壓再壓，過低的合同成交價導致廠家或中間商委托小廠甚至是小作坊生產(chǎn)，他們借此來降低生產(chǎn)成本。由這些小廠、小作坊生產(chǎn)的產(chǎn)品，選用材質(zhì)低劣，生產(chǎn)組裝水平低，試驗手段簡陋，其性能質(zhì)量無法得到保障。

6)低壓成套開關設備本身存在的問題。

a.在低壓成套開關設備中使用的材料。目前，國內(nèi)由于絕緣材料阻燃性不合格而在低壓開關成套設備上引起的事故不少。絕緣材料制成的零部件絕緣性能差。主要表現(xiàn)在，未按工藝要求對其進行絕緣處理影響絕緣性能，或由于在潮濕的情況下使用，絕緣性能明顯降低。用于防水、防塵、提高防護等級的密封條，由于容易老化，達不到長期使用的目的，一般1年～2年即老化變形，達不到長期防水、防塵的目的。作為低壓成套開關設備主要導電體的銅排，由于加工能力、含銅量等原因，經(jīng)常導致載流量低、發(fā)熱，從而增加了設備安全事故發(fā)生的幾率。還有個別小廠偷工減料，不按設計圖紙要求私自縮減載流銅牌的規(guī)格，購置劣質(zhì)的再生銅牌，這使低壓成套設備的載流性能大打折扣，給日后設備運行及電能分配埋下巨大安全隱患。

b.低壓成套開關設備中使用的輔件。此類輔件主要指一二次接插件以及接線端子等。目前我國的一二次插接件以及接線端子與國外存在有不小的差距。

c.元器件。國產(chǎn)元器件性能、質(zhì)量參差不齊，假冒偽劣產(chǎn)品充斥市場，這也是影響我國低壓成套開關設備質(zhì)量的重要因素。

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