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永磁断路器取代弹操断路器革命进行中
作者:瑞亿电气  点击:
      中国电力企业联合会可靠性管理中心日前发布的断路器可靠性分析指出,10年来,造成我国断路器非计划停运的主要故障部件就是操动机构,操动机构的故障占断路器全部故障的70%左右。
 
      断路器作为电力系统中担负控制和保护双重任务的重要开关设备,其性能的优劣是决定电力系统能否安全、可靠供电的重要因素之一。而操动机构作为断路器的重要组成部分,其可靠性和耐用性将直接影响到对断路器工作性能与质量的评判。
 
      中国电力企业联合会可靠性管理中心日前发布的断路器可靠性分析指出,10年来,造成我国断路器非计划停运的主要故障部件就是操动机构,操动机构的故障占断路器全部故障的70%左右。
 
      据了解,断路器的操动机构最早采用的是电磁机构,而后改进为弹簧机构,目前应用在电力市场中的断路器产品仍以弹簧机构为主。但是在最近几年,一种采用新技术的操动机构的诞生和不断推广正在逐渐使断路器的故障率降低,可靠性和耐用性大幅度提高,它就是永磁机构
永磁断路器
 
行业需求推动技术革新
      传统的弹操真空断路器,在电力系统的多年应用中暴露出很多问题,这些问题基本上集中在:真空断路器投切大容量电容器组时产生的操作过电压和涌流问题;真空断路器关合大容量空载变压器时产生的合闸涌流问题;真空断路器关合空载线路产生的操作过电压问题,这些问题往往会造成不可估量的损失。因此,以发电企业为代表的电力系统单位,和钢铁厂等用电大户企业,对于断路器开关提高可靠性和耐用性的要求越来越高。经过一大批国内设备企业和科研院所十余年的共同努力,永磁真空断路器应运而生。永磁真空断路器采用了一种全新的高可靠永磁操动结构。这种结构工作时只有一个主要运动部件,无需机械脱、锁扣装置,故障源少,可靠性较高,且使用寿命长,一般达10万次以上,可同时控制分合闸相位,实现同步控制,从而减少过电压和涌流对系统的冲击,提高系统整体寿命。
 
      实际上,与其他电力设备一样,永磁真空断路器最早也是从国外进入中国的。早在20世纪90年代末,配永磁机构的真空断路器就传入我国。国内开关行业的一些主导厂家、大专院校和科研院所也把目光投向永磁机构的研制上,2005年,深圳唐磁电气有限公司(前身深圳瑞亿电气有限公司)决心向国际最先进的永磁断路器技术看齐,研发最新一代真空断路器产品填补国内半硬磁操作机构真空断路器空白。唐磁电气是最早将前苏联潜艇用军标断路器产品技术路线实现国产化的国内原创企业,拥有操作机构的半硬磁材料发明专利。由于传统永磁机构在分闸时无法退磁,而半硬磁材料有着非常优越的励磁和退磁的效果,将这种材料应用在开关的操作机构中,大大地提升了开关的可靠性和可控性,进而实现了产品的升级。
 
      唐磁机构的价值在于解决了传统永磁机构在分闸时永磁体无法退磁的弊端。唐磁断路器合闸时,动静触头靠永磁力保持在合闸位,此时,唐磁材料表现为永磁材料特性,当断路器分闸后,唐磁机构迅速退磁,表现为非磁性材料的特性。合闸操作时,唐磁机构只需克服分闸簧的张力就可以实现合闸操作,而永磁操作机构在克服上述分闸簧和触头压力簧张力的同时还需要克服分闸位置时的磁极吸引力,因此传统永磁操作机构的操作功耗远远大于唐磁机构的操作功耗。此外,唐磁机构的退磁率只有传统永磁机构退磁率的1%,环境温度300度以内不会失磁,大大优于在环境温度超过80度就失磁明显的传统永磁,因此,唐磁电气IDM断路器运行中不会因为环境温度变化影响到机构退磁或失磁而造成的断路器误动或拒动。
 
      2006年,国家电网公司在“关于发布《国家电网公司重点应用新技术目录》的通知”中,也明确将永磁操动机构、小型化、免维护的真空技术列为配电与用电的新技术应用方向,该产品还连续被国家电网公司列入《农网科技进步支撑框架》中。
 
      专家认为,永磁断路器的出现,对于整个电力系统的稳定运行具有十分重要的意义。
 
市场认知尚需大力推动
      然而,永磁真空断路器进入中国已经过去了10多年,生产技术已比较成熟,产品应用的实际效果也得到国家电网公司的首肯,但永磁断路器在我国的市场表现却远远没有达到它应有的预期。由于国外品牌长期对中国高端开关市场的垄断,国产的永磁真空断路器虽然质量好,价格更低,在推广时依然面临很大难度。
 
      目前国内大部分地区用户对唐磁电气不了解,因此只有在广东、深圳的市场认可度较高。但凭借先进的自主技术和产品性价比,唐磁电气断路器产品在广东、深圳一带充气柜永磁断路器细分市场占有率高达80%。颜亭表示,唐磁电气正在寻求全国市场的项目合作伙伴,愿与行业各界共同探讨唐磁机构的拓展应用,为更广泛的最终用户创造价值,希望与有实力、谋发展的集成商和代理商共同开拓市场、服务用户。他指出, “更可靠的机构”计划是未来10年中唐磁电气战略发展的核心,即:将Tangci唐磁机构嵌入和装备到电网、铁路、建筑、油气输送等各种电力成套设备中,形成“开”与“关”精准控制,实现开关成套设备的可靠性升级、智能性优化。唐磁电气愿与伙伴合作共赢!