浅谈我国的低压电气产品现状

宋军强

0 引言

供配电设备、控制设备、线缆等电气设备产品在现代化的建筑工程中承担着电能的分配、控制、保护、测量、切换等功能，电气设备性能的可靠程度直接关系到建筑物安全有序运行。我在北京工作数年，现以北京电气设备市场的发展历史及现状为例，简单探讨一下我国的低压电气设备的历史，下面就母线槽、高低压成套开关柜等两项给予分述。

1 母线槽

20世纪20年代后期，由于底特律汽车制造工业的需要，母线槽开始作为一种架空配线系统出现。母线槽作为一种新的配电方式，逐渐成为600 V及以下配电系统的一个重要形式。其产品结构的发展主要经历如下几个阶段:

第一代:空气型。

20世纪50年代中期起，以北京白纸坊机场电器厂为代表，将导电排用绝缘衬垫支撑在壳体内，靠空气介质绝缘，相间距离为50 mm。

第二代:复合绝缘型。

母线槽除了导电排本身具有绝缘层外，各相线之间还有一定的空气介质绝缘。在各种弯头采用硫化绝缘技术。直线段采用MT-7-3橡胶套管。

硫化绝缘技术:材料为CZ260快固绝缘粉末，采用四元交联固化，绝缘层与导电排间无间隙。这种散热性差，因为空气不流通易积聚热量导致绝缘材料易老化。

第三代:密集型。

母线槽将导电排用绝缘材料覆盖后再与两侧紧固在一起。

绝缘材料:

聚四氟乙烯带，工作温度200℃，高温分解时产生使人致死的毒气(八氟异丁烯和氟光气)，或者高级绝缘胶片等。

聚酯薄膜，存在可燃性，延伸率和抗撕性极差，材质脆、易裂，导致绝缘层产生裂缝，发生放电、短路。

高级绝缘胶片如:美国杜邦公司的绝缘材料Mylar性能极佳。绝缘材料Mylar实测以及应用多年检验效果非常好而且导热性非常好。

聚氯乙烯热缩管，质量差别极大，部分厂家采用廉价产品，实测绝缘达不到B级。

辐照交联阻燃绕带(PER)目前是不错的材料，工作温度150℃，防水性能好，有弹性，包缠比较紧密。

我国母线行业发展现状:

1)母线行业的品牌:我国插接母线的生产厂家主要集中在江浙等经济发达地区。国产母线品牌主要有华鹏、华夏、江苏正泰、华能、上海精星益能、北京长城等品牌。合资和外资等洋品牌主要有施耐德、西门子、GE、默勒等。

2)母线的品质:1995年和2000年国家监督抽查结果，国产母线槽合格率由57.14%上升到71.4%，产品质量有了极大的提高。但是同施耐德等洋品牌相比，其产品质量及性能还有很大差距。主要表现在如下几个方面:

首先，制作工艺差。近几年来国内一些有实力的母线品牌引进了国外的先进生产线，其生产工艺及质量都有了显著提高，但是从整个母线行业来看，绝大多数母线生产厂家还是小作坊式生产，其产品的生产工艺很难满足大电流低电阻的要求。主要表现在如下三点:a.母线体及插接头的发热问题。由于制作工艺的粗糙、导电体材质纯度不高等原因导致的母线发热导致国产母线事故率高，寿命短。b.相线间的绝缘问题，这对于密集型母线表现尤为突出。相间绝缘及相间发热问题成为国产密集型母线发展的一个瓶颈，国产母线为避开这一对难以克服的矛盾，一度极力推荐并生产复合绝缘型母线，这种相间有绝缘，但又保留一定空气间隙的母线避免了绝缘老化带来的相间短路等问题，但是随之而来的是难以克服的发热。c.导电体纯度低，绝缘材料缺乏创新。目前世界上散热较好的母线当属密集型母线，但该类型母线对导电体纯度及绝缘材料要求较高。我国目前缺乏高纯度电解铜生产能力和类似杜邦绝缘材料(可靠绝缘性、耐热性能而且还避免高温下散发有毒气体)研发生产能力。

3)现在有高防护等级IP54以上的，解决了防水问题。总的说来，我国的母线生产基本上停留在家庭作坊式的模仿阶段，母线的质量与生产水平同国外同行还存在着较大的差距，我国的母线事业还有较长的路要走。针对我国母线的生存现状与国际同行发展水平，国产母线还应尽快调整市场定位，应由以前的一味追逐利润的低端市场转型于高端市场，从科研和生产能力上加强投入，力争在短期内使我们的产品从品质、价位上迈上一个新的台阶。

2 低压成套开关柜

低压成套开关柜广泛应用于生产现场、公共场所、居民住宅等地点，据不完全统计，我国电能的80%左右都是通过低压成套设备分配的。低压成套设备的发展源于材料工业、加工工艺和设备、基础设施建设和人民的生活水平，故此说低压设备的性能质量水平从一个侧面反映了一个国家的经济实力与科技水平。

我国低压成套开关设备在20世纪70年代以前基本处于停滞不前的状态，主要反映在产品的品种单一，质量稳定性差，技术参数低，工艺设备落后，产品种类常年不得改进，工艺标准落后。20世纪80年代后，伴随着基础设施、房地产开发和电力能源投入产出的增加，客观上促进了低压电气设备行业的发展，其行业发展表现在三个方面:

1)低压配电产品的生产厂家大量增加。厂家主要分布在华东、华南、华北地区，特别是江浙、广东、福建和京津地区比较集中，这些地区经济发展迅速，生产能力、产品水平相对来说较高，厂家数量增长也比较迅速。特别是2003年第一批实施强制性产品认证的产品目录以后，低压成套开关设备的生产门槛相对降低，更加促进了低压成套电气设备行业的发展。

2)技术水平稳步提高，产品品种的日渐丰富。主要表现在，低压成套设备厂家积极同美国通用电气、德国西门子、默勒、法国施耐德和瑞士ABB等国际知名电气巨头加强技术经济合作，积极引进先进的设备类型，并增加自主开发投入，研制适合我国国情的新型低压成套电气设备。目前，我国自行开发的配电设备品种有几十种，有固定面板式、固定分隔式、抽出式、混装式、智能型等，产品设计水平达到了国际上20世纪90年代中期的水平。

3)生产设备及工艺水平迅速提高。90年代以来，有相当数量的低压成套生产厂商引进了日本、德国等发达国家的数控板金加工生产线，立式加工生产线，个别有实力的企业还引进了法国REIS公司的焊接机器人等。我国的板金加工工艺已达到国际水平。另外，行业中还出现了一批型材和柜体的专业生产厂家和电气附件生产厂家。

尽管目前我国的低压成套开关设备无论在数量上，还是在产品质量方面都已经取得了相当的发展、进步，但是其产品品种和产品性能依然不能满足飞速发展的社会对其更高的性能要求和品种需求。一方面集中在几类产品间相互竞争激烈，另一方面，又有一些产品被国外厂商控制或垄断。低压成套开关设备存在的问题归纳起来主要反映在如下几点:

1)生产厂家良莠不齐，技术水平上存在较大差异。

部分起步早，生产历史较长的厂家，能够紧跟市场步伐，积极学习国外先进的生产经验，引进先进的生产技术设备，其产品也相应表现出较高的生产工艺和稳定的电气性能。但也不乏一些小厂和家庭式小作坊挂靠大的知名厂家。由于其设备简陋，个人素质相对较低，由其生产组装的产品，表现为接线杂乱，电气可靠性低;抽屉推拉不灵活;母线排不按国家规范配置，其截面积严重偷工减料，母排数量随意缩减。

2)产品格局不尽合理。

低压成套开关设备应具有多层次、多品种的特点。所谓多层次是指同类产品在技术性能、参数、功能、结构、安装等方面应具有高中低档的区别，以满足不同行业、不同层次用户的需求。多品种是指适应不同使用环境的需要，例如，防潮、防尘、防腐、防水等深入现场使用的产品。我国目前能供应的产品绝大多数还是一些一般环境下使用的普通产品。具有高性能的固定间隔式产品，高防护等级、高自动化集成的多功能产品，我国的生产能力尚不成熟，甚至不具备。

3)我国企业的自主研发能力弱。

行业的特点是生产厂家多，但规模大的少，绝大多数厂家技术力量薄弱，不具备产品的独立开发能力，基本上都是通过行业的技术转让或仿造等方式进行生产。所以产品类型集中，市场竞争激烈。少数企业虽然具备自主研发能力，但由于自主开发先期太大，打开市场时间又较长，导致成本回收的周期长。另外即使企业克服种种困难，研制出先进的产品类型并打开一定的市场后，其他企业也会轻而易举的仿造并进入这个市场，种种原因大大挫伤了这些企业的自主研发的积极性。

4)产品质量差距小，市场无名牌产品。

为了提高企业的加工和产品质量，不少企业引进了高精度的板金加工设备，但在装配工艺、母排加工工艺及设备方面相对比较落后，各企业间基本处于同一水平，而且目前国内畅销的几种产品都有专业型材生产厂、辅件生产厂，甚至是外壳生产厂，不少企业为了缩短生产周期，适应多样化市场的需求，直接购买外壳进行组装。这样，即使有了高精度的板金加工设备，也很难生产高质量的名牌产品。

5)间接由低压成套开关设备采购方导致的质量因素。

由于设备采购使用方，特别是一些房地产开发公司一味追求利润最大化，再加上低压开关成套设备厂家竞争激烈，故此，采购方对所购产品价格一压再压，过低的合同成交价导致厂家或中间商委托小厂甚至是小作坊生产，他们借此来降低生产成本。由这些小厂、小作坊生产的产品，选用材质低劣，生产组装水平低，试验手段简陋，其性能质量无法得到保障。

6)低压成套开关设备本身存在的问题。

a.在低压成套开关设备中使用的材料。目前，国内由于绝缘材料阻燃性不合格而在低压开关成套设备上引起的事故不少。绝缘材料制成的零部件绝缘性能差。主要表现在，未按工艺要求对其进行绝缘处理影响绝缘性能，或由于在潮湿的情况下使用，绝缘性能明显降低。用于防水、防尘、提高防护等级的密封条，由于容易老化，达不到长期使用的目的，一般1年～2年即老化变形，达不到长期防水、防尘的目的。作为低压成套开关设备主要导电体的铜排，由于加工能力、含铜量等原因，经常导致载流量低、发热，从而增加了设备安全事故发生的几率。还有个别小厂偷工减料，不按设计图纸要求私自缩减载流铜牌的规格，购置劣质的再生铜牌，这使低压成套设备的载流性能大打折扣，给日后设备运行及电能分配埋下巨大安全隐患。

b.低压成套开关设备中使用的辅件。此类辅件主要指一二次接插件以及接线端子等。目前我国的一二次插接件以及接线端子与国外存在有不小的差距。

c.元器件。国产元器件性能、质量参差不齐，假冒伪劣产品充斥市场，这也是影响我国低压成套开关设备质量的重要因素。

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