移開式斷路器技術綜述

劉婭

摘? 要：移開式斷路器可隨移開部件移出開關柜外，具有安全性高、操作靈活、運行可靠的特點。本文基于移開式斷路器的專利申請作為分析對象，分析了國內外關于移開式斷路器的申請信息、專利布局、核心專利、申請趨勢等信息。

關健詞：移開式斷路器;小型化;安全性

一、引言

斷路器是指能夠關合、承載和開斷正常回路條件下的電流，并能關合、在規定的時間內承載和開斷異常回路條件下的電流的開關裝置。斷路器可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等進行保護，當他們發生嚴重的過載或短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。按斷路器的安裝方式可分為移開式斷路器和固定式斷路器。移開式斷路器通常具有三種工作位置：連接位置、分離位置、試驗位置。

移開式斷路器具有以下優點：

1.更換斷路器方便，當正在運行的斷路器一旦出現故障損壞時，可將備用斷路器快速替換，減少停電時間;

2.可作為隔離器用，當電路或設備需要檢修時，為安全隔離起見，把斷路器本體搖出，電路即分離隔離。

二、專利申請分布及技術發展

1.概述

移開式斷路器的發展一直伴隨著移開式開關設備的發展。早期的斷路器都是固定在開關設備中，這樣導致開關設備尺寸過大，且不易檢修和替換。為解決上述問題，一種可被拉出開關設備以便于維護和檢修，同時實現開關設備小型化的移開式斷路器出現了。移開式斷路器技術的發展一直圍繞著其小型化、安全性的提升以及應用等方面。

2.專利申請分布

在2005年之前全球的申請量較少，年申請量均在幾項到十幾項不等。在這個階段移開式斷路器技術尚不成熟，屬于移開式斷路器技術的技術萌芽期。此階段的申請大多圍繞推進機構和移開式開關設備方面。2005年之后全球申請量開始逐漸增加，到2010年為止，年申請量已增長至近百件，這一時期為移開式斷路器的技術發展期。在此期間的申請開始涉及移開式開關柜的多個方面，如：聯鎖裝置、指示/檢測裝置、整體機構優化等各個方面。而2010年后，隨著中國申請人在相關方面的大量申請，全球申請量迅速上升，使得移開式斷路器技術的全球專利申請進入快速增長期，短短幾年內全球專利年申請量已超過200項。這和移開式斷路器技術日漸成熟、應用廣泛以及對其性能的要求不斷提高有關。

移開式斷路器領域的主要申請人來自中國、日韓和歐美。除了中國以外，日本企業在移開式斷路器領域占據了重要的地位，其中三菱電機、富士電機、東芝等企業對移開式斷路器的發展起到了重要的影響。值得一提的是，雖然歐美國家相關企業的相關專利申請量不大，但事實上這項技術最早起源于歐洲，相關企業如美國的通用，法國的施耐德等也具備較強的研發和生產能力。同時，韓國的LS產電也有較多的申請。從國內申請人來看，除了國家電網公司外，浙江正泰電器和常熟開關制造、河南森源電氣等都具備了一定的研發和生產能力。

3.移開式斷路器技術發展

早期的專利申請在通過推進機構的優化以實現小型化和應用在移開式開關設備這兩個個技術分支中有所涉及，其相應的技術發展非常迅速，經歷了初期的快速發展后，各個技術分支逐漸向全面化、立體化的方向發展。

A.小型化

移開式斷路器的發展之初很大的原因就是為了實現應用其的開關設備的小型化。1987年的專利CN87101905A中提出了通過對縮短抽出式斷路器的行程以實現機殼尺寸的小型化，之后的專利JPH0570111U、US7800920B2等都是在推進機構的機械結構上加以改進;而后電動底盤車的出現提供了推進機構優化的新思路，專利CN103762513A提出一種智能手車斷路器。另一方面，專利US6462296B1，提出面向功能的分成模塊組件的方法，通過對整體機構的優化實現小型化。

B.安全性

移開式斷路器使用的安全性也是人們一直關注的重點。專利GB1498473A，提出限制斷路器移動的鎖定裝置，通過該鎖定裝置可將斷路器固定在特定的位置。如何更好、更穩定、更方便實現對斷路器的鎖定也是聯鎖機構一致以來研究的重點。專利CN1776919A提出采用主動閉鎖的聯鎖裝置;US2010025204A1提出適用不同外殼的彈簧釋放連鎖機構。通過對移開式斷路器位置的檢測與現實可對工作人員進行提示已達到提升安全性的目的。專利KR20010066935A提出利用聯鎖構件和聯鎖桿檢測開閉器的開閉狀態;而后專利US2009255791A1提出一種指示裝置不依賴于桿的旋轉因而指示位置更準確。

C.應用

對于移開式斷路器的應用，早在1970年FR2034761A1提出了一種帶滑槽的絕緣柜體可供斷路器移動，而后專利JPH05219611A提供了一種可將斷路器容易拉出、易于維護和檢測的開關柜。后期出現大量移開式開關設備有關的專利，如專利CN101425662A提出一種小型金屬全封閉真空開關柜，專利CN103683016A提供可獨立裝配完成各模塊后堆積組裝的開關柜。隨著技術的發展，如何更好的操作移開式斷路器也成為人們關注的重點。專利CN13094474A提供一種可在箱門不打開狀態下完成可動元件移動的斷路器，之后專利CN2857286Y在斷路器底盤車上增加電動操作模塊，實現電動/手動操作互換。

三、總結

本文主要對移開式斷路器的專利技術發展和分布作了初步分析，從以上分析中可以看出，目前國內外關于移開式斷路器的研究和發展日趨成熟。國外的企業尤其是來自日本、德國、美國等地的企業在該領域研究較早。中國企業自從2006年以后在該領域的研究投入逐步加大，近年來在該領域的研究熱度不減。然而，雖然我國申請量巨大，多數都為實用新型專利，且核心技術有關專利依然欠缺，使得其專利技術在國際上依然比較缺乏競爭力。