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2017年中国低压断路器及低压断路器附件行业发展状况及行业需求分析(图)

    1、电力系统与低压电器概述

    电力系统是一个生产和提供电力能源、满足社会电力需求的复杂系统,由发电、变电、输电、配电和用电等五个环节或子系统所组成,各环节既相互连接又相对独立,承担了电能的生产、传输、分配和使用等职能。

资料来源:公开资料整理

    相关报告:智研咨询发布的《2017-2022年中国低压断路器市场专项调研及全景评估报告

    发电厂将一次能源转换成电能,经过输电和配电将电能输送和分配到最终电力用户,从而完成电能从生产到使用的整个过程。

    低压电器通常指交流至1,000V(含1,140V)、直流电压至1,500V及以下配电和控制系统中的电器设备,对电能的产生、输送、分配起着开关、保护、控制、调节、检测及显示等作用。低压电器主要使用于电力系统最后两个环节的低压配电和用电控制系统中,广泛应用于电力、电信、工矿企业、交通运输、农业、国防、建筑等领域。
根据低压电器在电气线路中所处的地位和作用,低压电器主要可以归纳为配电电器、控制电器和终端电器三类,具体情况如下:

 

分类
主要用途
主要品种
配电电器
负责电能的输送与分配以及线路故障时的保护。用于电流的不频繁接通和分断;能在电气线路或用电设备中发生过
载、短路、过欠电压或漏电等故障时切断电路,从而起到对线路和设备的保护作用
框架断路器、塑壳断路器、隔离器、隔离开关、熔断器、双电源转换开关等
控制电器
根据控制对象的工作要求频繁接通和分断电路,用于各类电动机的起动、停止、换向、调速等控制;部分控制电器还用于控制对象的各种故障保护
接触器、起动器、继电器、万能转换开关、变阻器、控制器、电磁铁、调整器、信号灯等
终端电器
用于低压配电系统末端,如高层建筑、机场、轨道交通、医院学校等公建设施及现代居住小区,起配电、控制、保护、计量、指示信号等作用。具有外形尺寸模数化、产品安装轨道化、功能组合化等特点
微型断路器、模数化熔断器式隔离器、模数化剩余电流保护器、模数化开关熔断器组等

    2、低压断路器及低压断路器附件概述

    (1)低压断路器

    低压断路器(俗称开关)是指用于交流电压至1,000V(含1,140V)、直流电压至1,500V及以下的电路中,能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流,也能在所规定的非正常电路(例如短路)下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器。低压断路器被广泛用作低压配电系统中各级电器、各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护设备,普遍应用于电力、电信、工矿企业、建筑、机场、轨道交通、新能源等领域,其产品的性能和质量直接影响电力系统和工业供电系统的可靠性和稳定性。

    低压断路器按照结构型式可以分为框架断路器(又称“万能式断路器”,英文缩写为“ACB”)、塑壳断路器(英文缩写为“MCCB”)和微型断路器(又称“小型断路器”,英文缩写为“MCB”)。

    框架断路器的所有零件都安装在一个绝缘的金属框架内,采用模块化结构,常为开启式,有较多的结构变化,可装设多种功能附件,且更换部件较为方便,主要用于电力线路主干线的配电与保护,由于具有短路、过载(长延时、短延时)、欠电压、接地保护等多种保护功能,故也被称为万能式断路器。框架断路器的适用额定电流范围较大,一般为630A至6,300A。

框架断路器

资料来源:公开资料整理

    塑壳断路器的所有零件都安装于一个绝缘塑料外壳中,具有结构紧凑、体积小、重量轻、价格较低、操作容易、使用较安全(指操作者接触导电部件的可能性较小)等特点,适于独立安装。塑壳断路器适用额定电流范围一般为63A至1,600A,主要用于电力线路分支干线或电动机的配电与保护。

塑壳断路器

资料来源:公开资料整理

微型断路器

资料来源:公开资料整理

    微型断路器,又称小型断路器,属于终端电器的一种,用于线路末端,通常额定工作电流不超过125A,其所有构件装在模压绝缘外壳中,具有外形尺寸模数化、产品安装轨道化、功能扩展模块化等结构特点。

    (2)低压断路器附件

    低压断路器由本体和附件组成。低压断路器附件是设计安装在低压断路器本体内部或外部,拓展低压断路器在开关、保护、控制、调节、检测、显示等方面的功能与应用的各类功能附件的统称。低压断路器附件为低压断路器增加了更多的控制手段与安全保护,在低压断路器的可靠性、稳定性、安全性和控制自动化、智能化、网络化应用中起着至关重要的作用。目前,低压断路器附件已经成为低压断路器不可分割的重要部分5。

    按照安装结构的不同,低压断路器附件可以分为内部附件和外部附件。框架断路器附件基本设计安装在框架断路器本体内部;塑壳断路器附件包括欠电压脱扣器、分励脱扣器、报警触头等内部附件和电动操作机构、双电源自动转换开关、插入式接线装置等外部附件两大类;微型断路器附件主要为各种智能控制模块,可以与微型断路器组合成各类智能终端电器。微型断路器本体单位价值较低,凭借其外形尺寸模数化、产品安装轨道化的特点,可以根据产品需求组合具有核心技术、单位价值较高的集成了自动费控、自动重合、漏电保护、过欠压保护、双向通信、故障自诊断等多种功能模块,形成智能终端电器。

框架断路器附件示意图

资料来源:公开资料整理

塑壳断路器附件示意图

资料来源:公开资料整理

智能终端电器示意图

资料来源:公开资料整理

    低压断路器附件为低压断路器增加了更多的控制手段、辅助功能与安全保护,其技术含量及制作工艺要求较高

    3、低压断路器及低压断路器附件行业发展状况

    (1)低压断路器行业发展状况

    低压电器伴随着电的发明与应用而随之诞生,最早出现的低压电器是简单的单极刀开关。19世纪末出现了三相交流电系统,随之也出现了三相刀开关。诞生于1885年的早期低压断路器,就是在一般刀开关上加装过电流保护而成。这种断路器能够满足非自动闭合,当电流过载时可以自动断开。随着1892年刷形触头的出现,空气断路器从刀开关的结构中分离出来,形成了一种独立的大类产品。1905年具有自由脱扣装置的空气断路器诞生。1930年以来,电弧产生原理的发现和各种灭弧结构的发明,低压断路器逐渐形成了目前的结构。20世纪50年代末,电子元件的兴起,又产生了电子脱扣器,到了今天,由于小型化电脑的普及,又有智能型断路器的问世。

    新中国成立后,我国低压电器工业有了很大的发展,国内低压断路器大致经历了以下四代的发展过程:

资料来源:公开资料整理

    在经历了不断的更新换代之后,在低压断路器行业已开发的四代产品中,第一代产品已经被国家强制淘汰,第二代产品尚有少量生产,第三代产品是国内的主流产品,第四代高端低压断路器产品已陆续推向市场。根据统计了解,目前国内市场上第二代、第三代、第四代产品分别占市场容量的20%、70%与10%。

    随着智能电网建设、新能源的广泛应用、环保门槛的提升及各类用户对产品性能、质量等要求的提高,以第三、第四代产品为代表的中、高端低压断路器产品的市场份额比重将会逐步增加。

    从技术发展的具体层面上看,我国低压断路器目前的发展方向为借助新技术的应用和结构上的创新,在第三代产品的基础上,对第四代产品的可通信、高性能、小型化、高可靠、绿色环保等特点进行探索开发。在第四代智能断路器产品的研究中,主要是将现场总线技术融入到智能断路器的研究中,以及实现直接与工业以太网连接。其中,现场总线技术目前是比较成熟的技术,在智能断路器产品中,加入现场总线技术可以使其具有更好的联网通信能力,以实现遥调、遥测、遥信和遥控等“四遥”功能12。

    根据国内外在低压断路器智能化方面的研究动态来看,新一代智能化低压断路器已不是一台单纯的保护装置,而是将测量、保护和通信等功能集于一体,将成为一个多功能的,综合性的电网智能电器设备。随着智能微控制器技术的不断进步,它为智能断路器的性能优化、功能多样化以及工作可靠化的发展路径提供了强有力的技术支持,使智能断路器向着高度智能化、通信网络化、控制器件产品化、产品模块化和通用化方向发展。

    4、行业需求分析

    低压断路器附件行业是一个发展相对成熟、市场化程度较高的行业,需求相对稳定。而且,随着社会科学技术进步和经济发展,低压断路器附件产品的发展经历了引进模仿、自主设计、智能化产品研发阶段,目前正朝着第四代综合智能化方向发展。

    (1)我国低压断路器行业发展趋势

    低压断路器附件行业的发展前景,取决于下游低压断路器行业的发展和需求;近年来随着我国输配电设备出口的增加,低压断路器附件行业的发展也与国际市场密切相关。同时,随着经济的发展和人民群众生产生活水平的不断提高,以及智能电网建设的逐步实施、新能源的广泛应用、环保门槛的提高,目标市场客户对产品的生产工艺、质量、安全性的要求正逐步提高,在目标市场需求结构中,中、高端产品的市场份额将会逐渐提升。

    2009-2015年间,框架断路器年产量从66万台增加到102万台,复合增长率高达7.52%;塑壳断路器从年产2,900万台增加到2015年的5,100万台,复合增长率达9.87%;微型断路器年产量从4.0亿极增加到9.3亿极,复合增长率达15.10%。尽管2015年受国内外宏观经济影响,低压断路器产销量近十几年来首次下降,我国低压断路器行业近年来整体保持良好的发展势头。

2009-2015年我国低压断路器产量及增长情况

资料来源:公开资料整理 

本文采编:CY330

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