浅析固体绝缘环网柜专利技术

陈瑞炯 许晓柯

摘要：本文从专利技术申请的角度出发，分析近年来固体绝缘环网柜专利技术的研究现状以及前景。

关键词：固体绝缘;环网柜;电力

1技术背景

中压开关柜引入我国电力系统已有60多年历史，目前已得到广泛应用，并成为输配电不可缺少的重要电力设备。影响该类设备性能发展的一个重要因素，是绝缘问题。由于SF6气体的绝缘强度约为空气的3倍，故SF6气体绝缘对开关设备管小型化很有效果。然而因SF6气体使用后的环境问题，国际、国内一直不太提倡推广使用。

因此，解決绝缘问题的另一个办法是采用固体绝缘技术。环氧树脂固体绝缘的介电强度约为SF6气体的3到5倍，因此，该技术对于开关设备的小型化更为有利。2011年8月，国家电网公司发布《国家电网公司第一批重点推广新技术目录》，文件指出：“从技术可靠性和环保要求更加严格的发展趋势看，固体绝缘环网柜具有全面取代SF6气体绝缘环网柜的趋势。”

2专利申请现状分析

从专利申请的角度出发，本文尝试对国内外的固体绝缘环网柜技术进行分析。在Incopat中以（TIAB=（固体绝缘or solid*insulat*or sis）ANDTIAB=（开关柜or配电柜or电力柜or环网柜or switchgear*or switch*gear*or cabinet*））AND（IPC=（h02b13）or（h02b1）or（h01h））为检索式进行检索和专利分析。

从图1全球申请趋势可以看出，固体绝缘环网柜技术大概在2001年开始出现专利申请，早期研发主要集中在日本，直到2009年都维持在比较少量的状态，2008年左右出现少量突增。从2010年开始申请量呈现稳步上升，2015年达到最高值，其中出现增长主要来自于中国的贡献。

结合图2主要申请人排名可以发现，排名前十的申请人大部分为公司申请，主要以日本和中国的企业为主，前五名的企业分别是HITACHI、国家电网、北京双杰、LSIS、TOSHIBA公司。日本HITACHI申请量较大，而国内研究该技术的主要是国家电网、北京双杰、平高和北海银河等公司。在国内，国家电网公司的申请量遥遥领先，也是国内申请量最大的申请人。环氧树脂固体绝缘作为一种比SF6环保的新技术，在我国主要推动和倡导的也是国家电网公司。2012年3月，国家电网公司还发布了Q/GDW730-2012《12kV固体绝缘环网柜技术条件》。另外，“张增起”作为个人申请，专利申请量较大，专利申请量排名第十。

从图3气泡图可以看出，国内外的主要研究方向有所不同，国内申请人主要集中在真空开关柜的整体固体绝缘技术研发，如国家电网进行了大量的专利布局，而国外公司主要集中在绝缘母线和模块化开关的专利布局，如日本HITACHI。另外，在操作机构箱的固体绝缘这一技术研发和专利布局上，主要是国内北京双杰电气股份有限公司。

基于上述对该领域的专利进行初步分析可知，国内公司在固体绝缘环网柜技术方面在国际上走在前列，国内外主要公司分别对真空开关柜和绝缘母线的技术进行了相应的专利布局，其中国内国家电网公司专利申请量最大，并RF，制定相关的行业技术规范。此外，对于模块化开关的固体绝缘技术研究方向，国内公司可以进一步加大研究力度。