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我國高壓真空斷路器技術(shù)進(jìn)步情況概述

真空斷路器在中壓領(lǐng)域(12-40.5kV)已占絕對優(yōu)勢,而在高壓領(lǐng)域(72.5-252kV)也已暫露頭角,其發(fā)展前景看好。在我國,中壓真空斷路器2009年已占中壓開(kāi)關(guān)的99.39%。高壓真空斷路器也在72.5~126kV等級不斷研制出新品,并已有投運。在國外,許多國家和公司在研發(fā)高壓真空斷路器,且有的產(chǎn)品已投運多年,如日本、韓國、美國、德國、俄羅斯等。據統計,日本輸電系統已使用72-252kV真空斷路器3350臺。

  目前,高壓真空斷路器已達到145kV單斷口,168kV雙斷口,現正在研制更高電壓等級產(chǎn)品。產(chǎn)品在結構上有罐式和瓷柱式,我國已作出瓷柱式126kV真空斷路器,而日本168kV真空斷路器采用罐式結構。

  在真空滅弧室外絕緣上,有用低壓力SF6氣體如(內充壓力0.12MPa)絕緣,也有用干壓空氣等作為外絕緣。

  值得一提的是我國兩家高壓開(kāi)關(guān)主流廠(chǎng)家最新開(kāi)發(fā)出瓷柱式真空斷路器,如2010年西電公司成功完成的國家科技部項目126kV真空斷路器,并通過(guò)國家科技部驗收。該產(chǎn)品的滅弧室采用縱磁場(chǎng)線(xiàn)圈結構,使用具有高開(kāi)斷能力和良好抗熔焊性的銅鉻觸頭材料。該配套開(kāi)發(fā)的真空滅弧室是國內首家完成的具有完全知識產(chǎn)權的產(chǎn)品,其技術(shù)水平處于國際先進(jìn)水平。另一家為平高集團,平高集團在大力發(fā)展高電壓大容量SF6斷路器的同時(shí),也不失時(shí)機地研發(fā)出高電壓真空斷路器。該集團于2011年11月同時(shí)進(jìn)行了LW55-72.5型罐式SF6斷路器、ZW55-63型高電壓真空斷路器、ZW55-2×31.5型和ZW55-31.5型真空斷路器4種新產(chǎn)品國家鑒定,總體達到國際先進(jìn)水平。

  在2011年的漢諾威博覽會(huì )上,西門(mén)子公司展出了用充氮(N2)絕緣的72.5kV真空斷路器取代了傳統的SF6斷路器,這說(shuō)明西門(mén)子公司開(kāi)始注重高壓真空斷路器的研發(fā)。

  在高電壓等級,研發(fā)真空斷路器是形勢發(fā)展的需要,能大大減少SF6溫室氣體的使用量,有利于環(huán)境保護,減少大氣中的溫室效應。同時(shí),高壓真空斷路器具有良好的耐低溫特性,可以避免高寒地區SF6氣體液化問(wèn)題,是高寒地區高電壓等級斷路器的最佳選擇。

  在研發(fā)高壓真空斷路器中需要解決一系列技術(shù)問(wèn)題有:高電壓真空絕緣、大電流真空開(kāi)斷、額定電流與溫升、機械特性、真空滅弧室外絕緣及容性電流開(kāi)斷、小感性電流開(kāi)斷等。這些技術(shù)問(wèn)題的解決,促進(jìn)了真空斷路器技術(shù)的進(jìn)步。然而,高壓真空斷路器的發(fā)展方興未艾,尚需大力開(kāi)展研究工作。

歐盟第七研發(fā)框架計劃(FP7)提供資助支持,由法國原子能與可替代能源委員公(CEA)科技人員領(lǐng)導的歐洲NMP研發(fā)團隊,在小型大功率微波發(fā)射裝置的研制中,取得重大技術(shù)突破。開(kāi)發(fā)出的小型大功率產(chǎn)生電磁輻射的微波振蕩器,在雷達偵查、廣播電視、衛星通訊,當然還包括微波爐領(lǐng)域,具有廣闊的革命性應用前景。
  
  納米科技作為原子和分子尺度上的科學(xué),正在日益快速地向各行各業(yè)滲透,應用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)的微波振蕩器,在不利用外部磁場(chǎng)的情況下可以對納米磁體進(jìn)行人為操縱磁化。而且,微波振蕩器在適當的條件下,可以經(jīng)受住持續的微波共振頻率的沖擊。這種被稱(chēng)作為自旋轉移納米振蕩器的微波發(fā)生裝置具有體積小、高協(xié)調性和寬溫度情況下正常運行的特點(diǎn)。技術(shù)成功的關(guān)鍵是提高輸出功率,NMP研發(fā)團隊開(kāi)發(fā)的新型技術(shù),成功地提高了自旋轉移納米振蕩器的轉換效率和功率輸出。提高輸出功率首先要解決多振蕩器(陣列)震蕩階段的同步,優(yōu)化設計摩擦彈簧這一在給定時(shí)間內的震蕩周期運動(dòng),成為研發(fā)團隊攻克的難點(diǎn),為摩擦彈簧的精細化制造提出了很高的技術(shù)要求。
  
  NMP研發(fā)團隊的科技人員經(jīng)過(guò)反復的對比試驗,在傳統生產(chǎn)線(xiàn)上實(shí)現了新型自旋轉移納米振蕩器原型機的設計與制造,通過(guò)優(yōu)化驗證振蕩器與鎖定相位之間4種不同的偶合機制,結合理論推導和實(shí)驗方法,最終確定了最佳同步相位。獲取的結果已證實(shí),新型自旋轉移納米振蕩器的輸出功率得到大幅度提升,而相位噪聲得到有效降低。研發(fā)團隊正在計劃啟動(dòng)建造10臺自旋轉移納米振蕩器陣列裝置同步優(yōu)化的中試設施。

2013年3月14日-15日,“2013中國工業(yè)與信息化融合發(fā)展高峰論壇”在北京舉行,工信部信息化推進(jìn)司徐愈司長(cháng)發(fā)表致辭、國務(wù)院發(fā)展研究中心資源環(huán)境政策研究所副所長(cháng)李佐軍博士、華中科技大學(xué)校長(cháng)李培根院士、中國物流與采購聯(lián)合會(huì )戴定一副會(huì )長(cháng)等著(zhù)名信息化專(zhuān)家與來(lái)自全國各地400余名制造企業(yè)CEO、CIO及信息化主流供應商共聚一堂,熱議“中國制造業(yè)轉型的新長(cháng)征”。

  工信部信息化推進(jìn)司徐愈司長(cháng)在致辭中表示,黨的十八大進(jìn)一步強調了推進(jìn)工業(yè)化與信息化深度融合的重要性,信息化與工業(yè)化的融合程度直接關(guān)系到我們能否順利實(shí)現跨越中等收入水平,全面邁入小康社會(huì )。工信部將堅持不懈地推動(dòng)兩化融合,并就此形成了“研情判勢、評估立標、試點(diǎn)指導、示范提升”的基本方針和思路。徐愈司長(cháng)還介紹了2013年工信部在推進(jìn)兩化融合工作方面的四個(gè)重點(diǎn)方向:即推動(dòng)智能工業(yè)發(fā)展;推動(dòng)信息技術(shù)服務(wù)業(yè)新模式的建立;推動(dòng)制造業(yè)與服務(wù)業(yè)融合;用新的思路、新的手段來(lái)統籌信息安全與發(fā)展。

  華中科技大學(xué)校長(cháng)李培根院士權威發(fā)布了2012-2013年中國制造業(yè)與信息化十大熱點(diǎn)。他詳細解讀了包括中國制造業(yè)的V型曲線(xiàn);推進(jìn)兩化深度融合,布局新四化發(fā)展模式;走出去遭遇壁壘,中國制造企業(yè)尋求突破等2012-2013年中國制造業(yè)十大熱點(diǎn)以及包括集團企業(yè)青睞私有云,云投資需理性;制造業(yè)開(kāi)始關(guān)注大數據;系統工程與PLM應用逐步融合等在內的2012-2013年中國制造業(yè)信息化十大熱點(diǎn),對2012年制造業(yè)領(lǐng)域、信息化領(lǐng)域的熱點(diǎn)形勢做出了全面的年終總結,并對2013年制造業(yè)信息化領(lǐng)域發(fā)展趨勢提出了分析預測。

  本次高峰論壇還邀請了著(zhù)名經(jīng)濟學(xué)家、國務(wù)院發(fā)展研究中心資源環(huán)境政策研究所副所長(cháng)李佐軍博士對中國經(jīng)濟走勢和制造業(yè)轉型的趨勢做出具體分析。他認為在新的經(jīng)濟形勢下,節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、生態(tài)產(chǎn)業(yè)、海洋產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)、綠色制造業(yè)、文化產(chǎn)業(yè)、大健康產(chǎn)業(yè)、生產(chǎn)型服務(wù)業(yè)、現代農業(yè)以及與新型城鎮化相關(guān)的行業(yè)是未來(lái)最具發(fā)展潛力的行業(yè)。而在制造業(yè)發(fā)展趨勢上,李佐軍博士認為信息化、服務(wù)化、高端化、特色化、集群化、品牌化、低碳化、國際化將是制造業(yè)轉型升級的八個(gè)方向,并對企業(yè)如何應對給出了建議。

  2013中國工業(yè)與信息化融合發(fā)展高峰論壇已經(jīng)圓滿(mǎn)落幕。兩化融合日益深入人心。十八大報告中明確指出“堅持走中國特色新型工業(yè)化、信息化、城鎮化、農業(yè)現代化道路,推動(dòng)信息化和工業(yè)化深度融合、工業(yè)化和城鎮化良性互動(dòng)、城鎮化和農業(yè)現代化相互協(xié)調,促進(jìn)工業(yè)化、信息化、城鎮化、農業(yè)現代化同步發(fā)展?!痹俅蚊鞔_了兩化深度融合成為我國工業(yè)經(jīng)濟轉型和發(fā)展的重要舉措之一。工業(yè)企業(yè)的轉型發(fā)展非一朝一夕之事,兩化融合將逐漸走向深入,中國制造業(yè)正走在轉型發(fā)展的新長(cháng)征路上。

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