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低压断路器的发展与市场分析

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/3/21 16:43:41   

 关键词:  低压断路器 断路器 发展


文章标题:低压断路器的发展与市场分析
[摘要]本文主要介绍了我国低压断路器的发展历史,阐述了国产低压断路器的附件功能,分析了未来十年内我国低压断路器市场容量及
国内及国际低压电器的生产厂家间的竞争,探讨了未来我国低压断路器的发展方向。
[关键词]低压断路器附件功能市场分析
1.概述
低压断路器是用于交流电压1200v,直流电压1500v的电路中起通断、控制或保护等作用的电器。低压断路器是电器工业的重要组成部分,在机械行业中是基础配套件,在配电系统中低压成套开关设备主要由各种低压断路器元件构成,低压断路器的功能及性能对低压成套开关设备起着至关重要的作用。发电设备所发出电能的80以上是通过低压断路器分配使用的。每增加1万kw发电设备,约需2万件左右的各类低压断路器与之配套。在工业自动化系统中,也需要由低压断路器构成的各种控制屏、控制台、控制器等。
我国低压断路器工业自1949年后,是在一些修理、装配简单电器工厂的基础上逐步发展成能独立设计、生产的行业,到1979年共有生产企业600多家,经过1985-1986年、1990-1991年两个发展高峰,1995年低压断路器行业已有生产企业约1500家.
目前我国低压断路器制造企业主要集中在北京、天津、辽宁、上海、江苏、浙江、广东等地,在促进国民经济发展的同时,也暴露出许多问题。主要有以下两点:
1.1企业规模偏小,且数量过多。目前我国低压断路器生产企业中,年销售收入和总资产均在5亿元以上的大型企业只有2-4家,绝大多数都是中小企业,导致企业缺乏规模经济和竞争力;而且,我国低压断路器生产企业由建国初期发展到现今的1500多家,企业数量过多,导致经济资源过于分散,缺乏整体创新动力,导致生产效率、经济效益和市场竞争力不高。
1.2区域结构趋同,重复建设严重。我国低压电器行业由于盲目上项目、铺摊子,地区产业趋同化现象严重,低水平重复建设,造成产品生产过剩、能源、原材料利用率低、经济效益低下以及地区保护、恶性竞争等后果。
2.低压断路器附件功能
低压断路器(以下简称断路器)的附件作为断路器功能的派生和补充,为断路器增加了控制手段和扩大了保护功能,使断路器的使用范围更广,保护功能更齐全,操作和安装方式更多。因此,目前断路器的附件已经成为断路器不可分割的一个重要部分。
2.1低压断路器附件的种类
2.1.1机内附件;机内附件是安装在断路器内部的附属装置,包括分励脱扣器、欠电压脱扣器、辅助开关和报警开关等四种。通常机内附件须开盖安装,但目前已有新型断路器其附件采用模块化结构,其安装和更换不需开盖,从而确保了断路器的可靠性,也给用户带来了方便。
2.1.2机外附件;机外附件则是安装在断路器外部的附属装置,包括辅助手柄、外部操作手柄、电操机构、手柄闭锁装置、机械联锁装置、电气联锁装置、板后接线装置、插入式安装台和辅助接点装置等。
2.2断路器工作状态的附件
辅助开关和报警开关都是用于显示断路器当前状态的机内附件。辅助开关和报警开关的区别在于:
辅助开关是在断路器分、合闸时改变状态,能显示出断路器的接通状态和断开状态,但无法区别断路器是否是故障脱扣,因此辅助开关主要用于断路器的分合状态的显示,通过断路器的分合对其他相关电器实施控制或联锁,例如向信号灯、继电器和逻辑电路等输出信号。而报警开关则是在断路器因故障而断开时改变状态,能显示断路器的故障脱扣状态,报警开关主要用于断路器因故障而断开时的状态显示,在断路器负载发生故障时及时向其他相关电器实施控制或联锁,例如向断路器外的报警装置、信号灯、继电器和逻辑电路等输出信号。总之无论是辅助开关,还是报警开关,只能检测断路器主触头的状态,而不能改变其状态。
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2.3断路器欠电压保护功能的附件
欠电压脱扣器是一种保护性附件,当电源电压下降到欠电压脱扣器额定电压的35-70时,欠电压脱扣器能使断路器脱扣;当电源电压低于欠电压脱扣器额定电压的35时,欠电压脱扣器能保证断路器不合闸;当电源电压高于欠电压脱扣器额定电压的85时,欠电压脱扣器能保证断路器正常工作。因此,当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时,能自动断开断路器切断电源,使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏。例如,电动机负载、控制线路等。欠电压脱扣器有多种额定工作电压和不同电源频率,可供不同场合、不同电源时选用。
用户必须在订购时加以说明。
2.4实现断路器操作功能的附件
实现断路器操作功能的附件包括:分励脱扣器、电操机构、辅助手柄和外部操作手柄等。
2.4.1分励脱扣器是一种实现断路器的远距离分闸的附件,当分励脱扣器的外施电压为分励脱扣器额定控制电压的70-110时,就能可靠地分断断路器。通常分励脱扣器用于应急状态下对断路器进行远距离分闸操作和作为漏电继电器等保护电器的执行元件。目前较多使用在配电柜开门断电保护电路中。分励脱扣器也有多种额定控制电压和不同电源频率,可供不同场合、不同电源时选用。
2.4.2电操机构也是一种远距离操作断路器的机外附件,既可用来实现断路器的远距离分闸操作,也能实现断路器的合闸操作。当断路器因故障而自由脱扣时,应先进行一次分闸操作使断路器再扣,然后便可进行合闸操作。如采用断路器的报警开关或辅助开关的动合触点,在断路器自由脱扣时(人为或过载等引起),由报警开关或辅助开关立即将电操机构的分闸操作电路自动接通,电操机构就会立即进行分闸操作,使断路器实现再扣,以确保远距离对断路器进行"合"、"分"闸操作。
电操机构有电动操作机构和电磁操作机构两种:电动操作机构由电动机驱动,一般适用于400a及以上大容量断路器的操作;电磁操作机构由电磁铁驱动,适用于100a、225a等小容量断路器。
2.4.3辅助手柄是一种外部加长手柄,直接装于断路器的手柄上,一般用于600a及以上的大容量断路器上,进行手动分合闸操作。
2.4.4外部操作手柄是一种具有将断路器的上下扳动操作转换成旋转操作功能的机外附件,有逆时针或顺时针方向合闸等多种形式,使断路器更适合用户的各种操作需要。外部操作手柄有旋钮型外操手柄和枪型外操手柄等多种形式。旋钮型外操手柄直接安装在断路器上,其手柄露在配电柜面板或抽屉外;枪型外操手柄的操作机构安装在断路器上,断路器安装在配电柜底板上,而外操手柄的面板安装在配电柜门上。枪型外操手柄的手柄轴长度可调,生产厂备有多种长度尺寸可供选择。
断路器无论是垂直安装、还是左、右侧横向安装,外部操作手柄均能按同一方向指示断路器的分合状态。
2.5实现断路器锁定功能和联锁功能的附件
实现断路器的锁定功能和联锁功能的附件包括:手柄闭锁装置、机械联锁装置和电气联锁装置等。
2.5.1手柄闭锁装置是一种能使断路器操作手柄可靠地处于打开或闭合位置(即分闸或合闸锁定),而在机械上并不影响断路器自由脱扣的保护装置。当断路器负载侧电路需要维修或不允许通电时,可用手柄闭锁装置将断路器锁定在分闸状态,以防被人误将断路器合闸,从而保证维修人员安全或用电设备的可靠使用。同理,当断路器合闸通电时,利用合闸锁定也可防止非操作人员误将断路器断开,而引起停电事故。
2,5.2机械联锁装置也是一种保护装置,主要用于双电源供电电路中两台断路器不可同时通:电的场合。当a断路器和b断路器实现机械联锁:后,若在a断路器合闸状态下需要b断路器送:电,这时必须先将a断路器分闸,然后才能使b断路器合闸送电。从而避免了双电源电路因误操作而发生错相短路故障。
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2.5.3电气联锁装置(也称自动电源切换装置)为自动实现切换的双电源保护装置,通常若a断路器为常用电源断路器,则b断路器为备用电源断路器。当a断路器由于故障分闸时,b断路器就自动合闸,而无须人工操作,以确保负载正常供电。在一些不允许电源断电的重要场所都应选用电气联锁装置。
2.6实现断路器多种安装接线方式的附件
断路器的安装接线方式除最常见的板前接线方式外,还有板后接线方式和插入式接线方式。
2.6.1板后接线方式采用板后接线装置。板后接线装置最大特点是可以在更换或维修断路器及附图电路时,不必重新接线,只须将前级电源断开。由于该装置结构特殊,产品出厂时已按设计要求配置了专用的安装板和安装螺钉及接线螺钉,需要特别注意的是由于大容量断路器接触的可靠性将直接影响断路器的正常使用,因此安装时必须引起重视,严格按制造厂要求进行安装。
2.6.2插入式接线方式采用插入式安装台。插入式安装台主要特点是维修和更换断路器时不必断开前级电源、不必重新接线,从而可以节省维修和更换时间。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头是否压紧,并应将断路器完全紧固,以减小接触电阻,提高可靠性。
2.7其他
辅助接点装置是专门为带有机内附件的插入式接线方式配套的附属装置。辅助接点的静侧接点安装在插入式安装台上,并与配电系统连接;其动侧接点安装在断路器底侧,接点与断路器的机内附件相连,接线排列按一定规律。因此,在安装或更换断路器时,只需将断路器插人插入式安装台,辅助接点的动、静侧接点自动接通,这样就已完成了机内附件的接线工作,使用相当方便。
除了该文所述的附件外,目前比较先进的塑壳断路器还有多种附件可供选择,除了传统的热磁脱扣器,还有电子脱扣器、电流互感器模、电流表模块、接地保护模块、通讯模块、电动操作模块等,这些模块都采用积木式结构,安装、脱卸十分方便。至于连接附件,可以让用户根据实际情况选择水平还是垂直接线。
3.我国低压电器市场预测与市场竞争
3.1市场容量的预测
低压断路器的市场容量与电力事业的发展是紧密相连的。据测算2001-2005全国发电量增幅在4左右,2008-2010年在4.5左右;在10年内电力弹性系数平均为0.6左右。这样,2001-2005年全国每年需增发电量680-770亿kw.h。2006-2010年每年均增发电量660-70亿kw.h,预计2001-2010年每年均新增装机容量为21gw左右。按照经验配套比计算,每年需要低压框架式断路器约48万台,塑壳式断路器482万台。
我国低压断路器产品出口东南亚国家的数量比较大,由于国家对机电产品出口的重视、扶持及鼓励,东南亚金融危机的好转都有利于低压断路器的出口。总之,可以预见我国低压断路器市场容量会稳步增长,前景是乐观的。
3.2产品市场走向
根据国家政策走向,在今后一段时期内低压断路器产品结构还需要进一步调整。工艺落后、体积大、能耗高又污染环境的产品将被淘汰,而智能化、机电一体化的产品市场将会不断扩大。
3.3市场竞争的特点
我国低压断路器制造业面临着供大于求的严峻形势。由于电力、石化、建筑等产业的大发展,给低压断路器制造业的大发展提供了很好的机遇,但是目前国内低压断路器生产企业数量太多,再加上国外一些电器公司面对着中国这个巨大的市场也一涌而上,更加剧了竞争的激烈程度。
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3.3.1竞争并不平等,质优未必市场优。我国正处于经济体制转轨过程中,各种不平等竞争现象存在于供销环节中。按照市场规律,优质应价优,或者相同价格条件下质量好的产品销路应该更好,但现实未必如此。
3.3.2在科技含量较高的产品竞争中,原来的骨干企业(或重点企业)与民营企业相比仍占有很大优势。
3.4低压断路器生产企业分析
在国内低压断路器市场中,国企的产品仍占有60-70,换句话说国企仍是主力军。这些企业经过50来年的发展,设计和制造水平有了很大提高,自行设计和制造的产品基本能满足国民经济的需求,但也应该看到,我国低压断路器行业企业的制造工艺落后,专用工艺设备少,产品生产重复性差,可靠性水平不高。企业负担重,再加上受拖欠货款的影响,资金紧张是国企的通病,技术改造资金投入太少,产品水平不高,形不成规模经济和经济批量。但同时,随着市场的开放,我国低压断路器也会轻易地获得国际上先进的生产和管理技术,再以我们的地域优势取得新的优势。
国企的市场竞争对手主要有两个,一个是合资企业,另一个是民营企业(或私企)。
3.4.1合资企业:合资企业通常是外资出技术及装备,中方出厂房及劳动力。产品的起点高,系列化、工装模具好,又没有国企那样重的负担,可谓经济实力与技术实力比较强大。由于合资企业建立的时间尚短,规模也比较小,合资企业的产品价格又高,在竞争中并不占上风。但是,这些跨国大公司历史长,管理好,技术力量雄厚,新产品开发周期短,对市场反应迅速。加入wto后,许多国际先进的电压断路器企业还要大举抢滩我国市场。他们也许会以合资、独资等方式,利用我国境内低成本的劳动力和原材料进行生产,从而降低产品成本。这是严峻的挑战。
3.4.2民营企业:我国民营企业(私企)从1985年以来增速很快,现在已是增中趋缓,但增加的速度仍快于其他所有制。起初从事低压断路器的民营企业规模很小,产品品种规格不多,近几年经济规模不断扩大,经济效益愈加明显。这类企业中有一些已达到国家大中型业的规模,他们的产品成本比国企的低,产品售价有优势,经营思路符合市场经济的规律,销售系统强大、有效,因此他们的经济效益比国企高。这类企业的不足之处在于设计、制造安装的能力不强,开发新产品的能力不强,技术力量相对较弱,但是这类企业与合资企业一样潜力很大。
有了来自外部的压力,就迫使我们的低压断路器企业引进先进的生产资料,形成先进的生产力。唯此,才能整体提高我们的企业档次,提高我国低压断路器行业的整体竞争力。
4.低压断路器技术发展趋势
随着新技术的发展,特别是电子、微电子技术和计算机的迅速发展,将对低压断路器产业带来深远的影响,在原有产品继续完善性能、功能、提高质量的同时,将产生一批新型产品。未来低压断路器产品的发展将主要有以下几个趋势:
4.1低压断路器智能化
在现代化电站和工矿企业中,已广泛采用电子计算机监控系统,对与之配套的低压断路器提出了高性能、智能化的要求,并要求产品具有保护、监测、试验、自诊断、显示等功能。"八五"期间已开发的智能化断路器dw40、dz40将进一步完善系列、实现产业化,并在国内重要电力系统中得到应用与推广。
4.2产品电子化
在现代化企业中,采用pc控制系统来代替传统的逻辑元件组成的控制系统,已是机械电气控制系统的主流。该系统要求电器产品具有高可靠性、高抗干扰性,还要求触点能可靠接通低电压、弱电流,触头断开时的电弧不能干扰电子电路的正常运行。"八五"期间中国已开始对各种低压断路器进行相应的电子化改造,发展电子适应型断路器,开发固态断路器。
4.3产品组合化、模块化
将不同功能的模块按不同的需求组合成模块化组合电器,是当今低压断路器产品的发展方向。在断路器的本体上加装辅助触头组件、延组件、自锁组件、接口组件、机械连锁组件及浪涌电压组件等,可以适应不同场合的要求,扩大产品适用范围,简化生产工艺,方便安装、使用与维修。
4.4提高产品的可靠性和产品质量
中国现有产品技术指标与国外差距不大,但是质量不稳定,运行可靠性差,因此提高产品可靠性及产品质量不仅是用户的要求,也是企业进行国内外竞争的需要。

来源:电气商情网
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