真空滅弧室產(chǎn)品研發(fā)重點(diǎn)要瞄準(zhǔn)四個(gè)目標(biāo)
從最新公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,2002年中國(guó)12kV真空斷路器產(chǎn)量達(dá)133519臺(tái),占12kV中壓斷路器產(chǎn)量的92.27%,中國(guó)已進(jìn)入包括美國(guó)、德國(guó)和日本在內(nèi)的真空斷路器大國(guó)行列。這其中真空滅弧室生產(chǎn)廠家功不可沒(méi)。
目前,中國(guó)有十多家真空滅弧室生產(chǎn)廠家,產(chǎn)量已能滿足真空斷路器生產(chǎn)的需要。按2002年的排序12kV真空滅弧室生產(chǎn)三大廠家為陜西寶光真空電器股份有限公司(128163只)、中國(guó)振華(集團(tuán))科技股份有限公司宇光分公司(113957只)和成都旭光電子股份有限公司(72860只)。因此,對(duì)于真空滅弧室生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō),今后面臨的問(wèn)題主要不是增加產(chǎn)量,互相無(wú)序競(jìng)爭(zhēng),而是技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)新品,增加品種,提高質(zhì)量,不斷開拓新的市場(chǎng)。
目前中國(guó)真空滅弧室主要為一般型,而國(guó)外已向具有更高功能的專用型發(fā)展。從應(yīng)用看,中國(guó)真空滅弧室主要用于真空斷路器、接觸器和負(fù)荷開關(guān),而國(guó)外正在不斷擴(kuò)大真空滅弧室的使用領(lǐng)域,除以上應(yīng)用領(lǐng)域外,還用于變壓器有載開關(guān)、發(fā)電機(jī)斷路器、大容量試驗(yàn)站的保護(hù)開關(guān)、熱核聚合試驗(yàn)時(shí)切合超導(dǎo)線圈的開關(guān)、磁懸浮列車用于切合直線電機(jī)的接觸器等。從功能上講,真空滅弧室不再是單一的完成分-合功能,而呈現(xiàn)出多功能,如日本新研制的24kV真空滅弧室要完成合-分-隔離-接地等多種功能。
根據(jù)目前真空滅弧室的發(fā)展情況,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家應(yīng)加強(qiáng)研發(fā)投入,重點(diǎn)瞄準(zhǔn)四個(gè)目標(biāo):
(1)高電壓型。如72/84kV和126kV真空滅弧室。日本富士公司已將它的72/84kV800/1200A25/31.kV真空滅弧室用于72/84kV充氣柜(C-GIS)。如果中國(guó)能研制出72.5kV單斷口真空滅弧室,將為發(fā)展72.5kV戶外真空斷路器和充氣柜奠定基礎(chǔ)。另外,中國(guó)已研制出126kV戶外真空斷路器,而滅弧室卻從日本進(jìn)口,這不利于降低產(chǎn)品造價(jià),因真空滅弧室一般占真空斷路器造價(jià)的40%~45%。電壓等級(jí)越高,真空滅弧室越難作,造價(jià)越貴。中國(guó)現(xiàn)有真空滅弧室為12kV和40.5kV,在40.5kV級(jí),旭光電子股份有限公司2002年產(chǎn)量為9547只,國(guó)營(yíng)七七七總廠為6982只,寶光公司為6252只,振華公司為2701只。從發(fā)展看,真空滅弧室廠家應(yīng)發(fā)展72.5kV和126kV單斷口真空滅弧室,滿足真空斷路器向高電壓發(fā)展的需要。
(2)大電流型。如發(fā)電機(jī)保護(hù)斷路器,不僅要求額定電流大(6300~12000A),而且短路開斷電流大(80~160kV)。中國(guó)現(xiàn)在可以做到12kV短路開斷電流63kV,還需要進(jìn)一步增大容量,滿足發(fā)電機(jī)特大容量的要求。
(3)頻繁操作型。如電爐煉鋼,需要頻繁操作的斷路器。西門子公司的3AH4型真空斷路器就專門用作頻繁操作電爐,其操作次數(shù)可達(dá)120000次。東芝公司新開發(fā)了24kV1250A/2000A20kV和36kV1250A/2000A12.25kV特頻繁操作真空斷路器,將操作次數(shù)從10萬(wàn)次提高到15萬(wàn)次。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在這方面還有較大差距。
(4)低過(guò)電壓型。真空斷路器在開斷發(fā)生堵轉(zhuǎn)或正在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓。一般解決過(guò)電壓的辦法是加裝過(guò)電壓吸收裝置,如SiC、RC回路、ZnO避雷器等,最新的做法是開發(fā)低過(guò)電壓觸頭材料,不再加裝過(guò)電壓吸收裝置。日本幾家公司在這方面已獲得成功,各自研發(fā)出低過(guò)電壓觸頭材料。如日立公司以銀為主的Co-Ag-Se觸頭材料,東芝公司的Ag-WC觸頭材料,富士公司的CuCr+高蒸氣材料,三菱公司的Cu-Cr-Bi-a多元觸頭材料。由于低過(guò)電壓和大電流開斷有矛盾,低過(guò)電壓真空斷路器一般做到7.2kV20kA水平,但東芝公司有所突破,做到7.2kV40kA水平。
低過(guò)電壓觸頭材料可將過(guò)電壓降到常規(guī)的1/10,效果明顯。因此,中國(guó)應(yīng)加緊研制低過(guò)電壓觸頭材料,促使低過(guò)電壓真空斷路器早日問(wèn)世。
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