宋軍強(qiáng)

0 引言

供配電設(shè)備、控制設(shè)備、線纜等電氣設(shè)備產(chǎn)品在現(xiàn)代化的建筑工程中承擔(dān)著電能的分配、控制、保護(hù)、測(cè)量、切換等功能，電氣設(shè)備性能的可靠程度直接關(guān)系到建筑物安全有序運(yùn)行。我在北京工作數(shù)年，現(xiàn)以北京電氣設(shè)備市場(chǎng)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀為例，簡(jiǎn)單探討一下我國(guó)的低壓電氣設(shè)備的歷史，下面就母線槽、高低壓成套開(kāi)關(guān)柜等兩項(xiàng)給予分述。

1 母線槽

20世紀(jì)20年代后期，由于底特律汽車制造工業(yè)的需要，母線槽開(kāi)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(gè)重要形式。其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的發(fā)展主要經(jīng)歷如下幾個(gè)階段:

第一代:空氣型。

20世紀(jì)50年代中期起，以北京白紙坊機(jī)場(chǎng)電器廠為代表，將導(dǎo)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(fù)合絕緣型。

母線槽除了導(dǎo)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(shù)。直線段采用MT-7-3橡膠套管。

硫化絕緣技術(shù):材料為CZ260快固絕緣粉末，采用四元交聯(lián)固化，絕緣層與導(dǎo)電排間無(wú)間隙。這種散熱性差，因?yàn)榭諝獠涣魍ㄒ追e聚熱量導(dǎo)致絕緣材料易老化。

第三代:密集型。

母線槽將導(dǎo)電排用絕緣材料覆蓋后再與兩側(cè)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(shí)產(chǎn)生使人致死的毒氣(八氟異丁烯和氟光氣)，或者高級(jí)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(dǎo)致絕緣層產(chǎn)生裂縫，發(fā)生放電、短路。

高級(jí)絕緣膠片如:美國(guó)杜邦公司的絕緣材料Mylar性能極佳。絕緣材料Mylar實(shí)測(cè)以及應(yīng)用多年檢驗(yàn)效果非常好而且導(dǎo)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(jià)產(chǎn)品，實(shí)測(cè)絕緣達(dá)不到B級(jí)。

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

我國(guó)母線行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀:

1)母線行業(yè)的品牌:我國(guó)插接母線的生產(chǎn)廠家主要集中在江浙等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。國(guó)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(zhǎng)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(guó)家監(jiān)督抽查結(jié)果，國(guó)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(gè)方面:

首先，制作工藝差。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)一些有實(shí)力的母線品牌引進(jìn)了國(guó)外的先進(jìn)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(gè)母線行業(yè)來(lái)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(diǎn):a.母線體及插接頭的發(fā)熱問(wèn)題。由于制作工藝的粗糙、導(dǎo)電體材質(zhì)純度不高等原因?qū)е碌哪妇€發(fā)熱導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)母線事故率高，壽命短。b.相線間的絕緣問(wèn)題，這對(duì)于密集型母線表現(xiàn)尤為突出。相間絕緣及相間發(fā)熱問(wèn)題成為國(guó)產(chǎn)密集型母線發(fā)展的一個(gè)瓶頸，國(guó)產(chǎn)母線為避開(kāi)這一對(duì)難以克服的矛盾，一度極力推薦并生產(chǎn)復(fù)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(lái)的相間短路等問(wèn)題，但是隨之而來(lái)的是難以克服的發(fā)熱。c.導(dǎo)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(dāng)屬密集型母線，但該類型母線對(duì)導(dǎo)電體純度及絕緣材料要求較高。我國(guó)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(hù)等級(jí)IP54以上的，解決了防水問(wèn)題?？偟恼f(shuō)來(lái)，我國(guó)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(guó)外同行還存在著較大的差距，我國(guó)的母線事業(yè)還有較長(zhǎng)的路要走。針對(duì)我國(guó)母線的生存現(xiàn)狀與國(guó)際同行發(fā)展水平，國(guó)產(chǎn)母線還應(yīng)盡快調(diào)整市場(chǎng)定位，應(yīng)由以前的一味追逐利潤(rùn)的低端市場(chǎng)轉(zhuǎn)型于高端市場(chǎng)，從科研和生產(chǎn)能力上加強(qiáng)投入，力爭(zhēng)在短期內(nèi)使我們的產(chǎn)品從品質(zhì)、價(jià)位上邁上一個(gè)新的臺(tái)階。

2 低壓成套開(kāi)關(guān)柜

低壓成套開(kāi)關(guān)柜廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、公共場(chǎng)所、居民住宅等地點(diǎn)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電能的80%左右都是通過(guò)低壓成套設(shè)備分配的。低壓成套設(shè)備的發(fā)展源于材料工業(yè)、加工工藝和設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和人民的生活水平，故此說(shuō)低壓設(shè)備的性能質(zhì)量水平從一個(gè)側(cè)面反映了一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力與科技水平。

我國(guó)低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備在20世紀(jì)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(shù)參數(shù)低，工藝設(shè)備落后，產(chǎn)品種類常年不得改進(jìn)，工藝標(biāo)準(zhǔn)落后。20世紀(jì)80年代后，伴隨著基礎(chǔ)設(shè)施、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)和電力能源投入產(chǎn)出的增加，客觀上促進(jìn)了低壓電氣設(shè)備行業(yè)的發(fā)展，其行業(yè)發(fā)展表現(xiàn)在三個(gè)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(jì)發(fā)展迅速，生產(chǎn)能力、產(chǎn)品水平相對(duì)來(lái)說(shuō)較高，廠家數(shù)量增長(zhǎng)也比較迅速。特別是2003年第一批實(shí)施強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的產(chǎn)品目錄以后，低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)門檻相對(duì)降低，更加促進(jìn)了低壓成套電氣設(shè)備行業(yè)的發(fā)展。

2)技術(shù)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(shè)備廠家積極同美國(guó)通用電氣、德國(guó)西門子、默勒、法國(guó)施耐德和瑞士ABB等國(guó)際知名電氣巨頭加強(qiáng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合作，積極引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備類型，并增加自主開(kāi)發(fā)投入，研制適合我國(guó)國(guó)情的新型低壓成套電氣設(shè)備。目前，我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的配電設(shè)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(shè)計(jì)水平達(dá)到了國(guó)際上20世紀(jì)90年代中期的水平。

3)生產(chǎn)設(shè)備及工藝水平迅速提高。90年代以來(lái)，有相當(dāng)數(shù)量的低壓成套生產(chǎn)廠商引進(jìn)了日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)控板金加工生產(chǎn)線，立式加工生產(chǎn)線，個(gè)別有實(shí)力的企業(yè)還引進(jìn)了法國(guó)REIS公司的焊接機(jī)器人等。我國(guó)的板金加工工藝已達(dá)到國(guó)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(guó)的低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備無(wú)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(dāng)?shù)陌l(fā)展、進(jìn)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(huì)對(duì)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(jìng)爭(zhēng)激烈，另一方面，又有一些產(chǎn)品被國(guó)外廠商控制或壟斷。低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備存在的問(wèn)題歸納起來(lái)主要反映在如下幾點(diǎn):

1)生產(chǎn)廠家良莠不齊，技術(shù)水平上存在較大差異。

部分起步早，生產(chǎn)歷史較長(zhǎng)的廠家，能夠緊跟市場(chǎng)步伐，積極學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備，其產(chǎn)品也相應(yīng)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(shè)備簡(jiǎn)陋，個(gè)人素質(zhì)相對(duì)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(guó)家規(guī)范配置，其截面積嚴(yán)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(kāi)關(guān)設(shè)備應(yīng)具有多層次、多品種的特點(diǎn)。所謂多層次是指同類產(chǎn)品在技術(shù)性能、參數(shù)、功能、結(jié)構(gòu)、安裝等方面應(yīng)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(yīng)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(chǎng)使用的產(chǎn)品。我國(guó)目前能供應(yīng)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(hù)等級(jí)、高自動(dòng)化集成的多功能產(chǎn)品，我國(guó)的生產(chǎn)能力尚不成熟，甚至不具備。

3)我國(guó)企業(yè)的自主研發(fā)能力弱。

行業(yè)的特點(diǎn)是生產(chǎn)廠家多，但規(guī)模大的少，絕大多數(shù)廠家技術(shù)力量薄弱，不具備產(chǎn)品的獨(dú)立開(kāi)發(fā)能力，基本上都是通過(guò)行業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)讓或仿造等方式進(jìn)行生產(chǎn)。所以產(chǎn)品類型集中，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(kāi)發(fā)先期太大，打開(kāi)市場(chǎng)時(shí)間又較長(zhǎng)，導(dǎo)致成本回收的周期長(zhǎng)。另外即使企業(yè)克服種種困難，研制出先進(jìn)的產(chǎn)品類型并打開(kāi)一定的市場(chǎng)后，其他企業(yè)也會(huì)輕而易舉的仿造并進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)，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(chǎng)無(wú)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(jìn)了高精度的板金加工設(shè)備，但在裝配工藝、母排加工工藝及設(shè)備方面相對(duì)比較落后，各企業(yè)間基本處于同一水平，而且目前國(guó)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(yīng)多樣化市場(chǎng)的需求，直接購(gòu)買外殼進(jìn)行組裝。這樣，即使有了高精度的板金加工設(shè)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(kāi)關(guān)設(shè)備采購(gòu)方導(dǎo)致的質(zhì)量因素。

由于設(shè)備采購(gòu)使用方，特別是一些房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)公司一味追求利潤(rùn)最大化，再加上低壓開(kāi)關(guān)成套設(shè)備廠家競(jìng)爭(zhēng)激烈，故此，采購(gòu)方對(duì)所購(gòu)產(chǎn)品價(jià)格一壓再壓，過(guò)低的合同成交價(jià)導(dǎo)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(lái)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(yàn)手段簡(jiǎn)陋，其性能質(zhì)量無(wú)法得到保障。

6)低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備本身存在的問(wèn)題。

a.在低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中使用的材料。目前，國(guó)內(nèi)由于絕緣材料阻燃性不合格而在低壓開(kāi)關(guān)成套設(shè)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(duì)其進(jìn)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(hù)等級(jí)的密封條，由于容易老化，達(dá)不到長(zhǎng)期使用的目的，一般1年～2年即老化變形，達(dá)不到長(zhǎng)期防水、防塵的目的。作為低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備主要導(dǎo)電體的銅排，由于加工能力、含銅量等原因，經(jīng)常導(dǎo)致載流量低、發(fā)熱，從而增加了設(shè)備安全事故發(fā)生的幾率。還有個(gè)別小廠偷工減料，不按設(shè)計(jì)圖紙要求私自縮減載流銅牌的規(guī)格，購(gòu)置劣質(zhì)的再生銅牌，這使低壓成套設(shè)備的載流性能大打折扣，給日后設(shè)備運(yùn)行及電能分配埋下巨大安全隱患。

b.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)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(guó)的一二次插接件以及接線端子與國(guó)外存在有不小的差距。

c.元器件。國(guó)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(chǎng)，這也是影響我國(guó)低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備質(zhì)量的重要因素。

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