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中国高压侧开关行业发展概述
高压侧开关是指在电压3千伏及以上，频率50赫兹及以下的电力系统中运行的户内和户外交流开关设备，主要用于开断和关合导电回路的电器。
高压侧开关不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。近年来，随着智能电网建设的不断推进，对相关电力设备的发展与技术水平提出了新的挑战。适应智能电网建设需求，电力设备的智能化也得到了制造商与用户的极大关注。设备智能化水平的不断提高，使现代传感技术、微处理技术以及状态监测与故障诊断技术等得到了广泛利用，高压侧开关的智能化趋势明显增强。
主要分类
元件组合：断路器、隔离开关、接地开关、重合器、分断器、负荷开关、接触器、熔断器等；成套设备：金属封闭开关设备、气体绝缘金属封闭开关设备和高压/低压预装式变电站等。
图表：高压开关产品分类及主要用途分析
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产品类别
产品描述与作用
元件组合
隔离开关
主要用途是隔离电源,将电气设备与带电系统隔离,或改变电流运行方式,将设备或线路从一组母线切换到另一组母线上,以保证被隔离的设备能安全地进行检修。
接地开关
主要用于三相交流50Hz电力系统的户外高压电气，在高压线路中检修设备时作接地保护作用，通常作上层母线接地
负荷开关
是一种功能介于高压断路器和高压隔离开关之间的电器,负荷开关有产气式、压气式、真空式、SF6式。
交流熔断器
用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害,主要用于高压输电线路、电压变压器、电路互感器等电器设备的过载和短路保护。
断路器
电力控制设备,具有灭弧特性，当系统政策运行时,他能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时，它和继电保护配合，能迅速切断故障电流，以防扩大事故范围。
成套设备
气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)
利用具有优异绝缘性能的SF6气体作为绝缘和灭弧介质的各种电气元件，如短路、隔离开关、接地开关、CE、PT、避雷器、母线、套管、电缆头等,采用积木式结构组合在一起，并全部封闭在密封的金属外壳内的组合式变电站。
预装式变电站
通过电缆或母线来实现电气连接,所有高低压配电装置及变压器均为常规的定型产品。
交流金属封闭开关设备
具有体积小、重量轻、外形美观、操作简便、长寿命、高参数、无污染、少维护等显着特点，适用于交流50hz,10kv的电力网络中，作为电能的接受和分配之用。各间隔小室均独立，包括母线室、电缆室、低压室、仪表室。
资料来源：智研瞻产业研究院
高压侧开关在国民经济行业中属于电气机械和器材制造业中的配电开关控制设备制造，国民经济行业代码为C3823，指用于电压超过1000V的，诸如一般在配电系统中使用的接通及断开或保护电路的电器，以及用于电压不超过1000V的，如在住房、工业设备或家用电器中使用的配电开关控制设备及其零件的制造。
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近年来，以电力为中心、以新能源大规模应用和电动汽车等新型用电设施广泛发展为标志的新一轮能源革命蓬勃发展，同时“大云物移智链”等先进信息、网络、控制技术的广泛应用，使得电网正向高电压、大容量、高智能化、资源配置和价值创造能力更强的能源互联网方向升级。高压侧开关是电网关键设备之一，其核心技术近年来发展迅速，特别是在智能化、环保性、高电压、容量提升等方面，涌现出一批新的技术及装备。
高压侧开关制造产业在我国已有多年历史，已经发展出了高度成熟的产业链，高压侧开关制造产业上游为原材料及组件供应，包括绝缘材料、(铸铝件、铸铜件、铸钢件、铸铁件等铸件)、金属材料(铝材、铜材、钢材、无缝钢管、镀锌管等)及其他材料(标准件、电器元件、配套件等);中游产业为高压侧开关设备制造，细分领域包括高压交流断路器、交流金
属封闭开关、高压交流隔断开关与接地开关、高压交流负荷开关熔断器以及成套设备气体绝缘金属封闭开关(GIS)、预装式变电站、高压接触器等; 下游为高压侧开关的应用领域，主要包括电源行业，汽车、自动化/机器人、一般负荷管理等领域。
在国家政策不断推动，下游需求增长的共同作用下，我国高压侧开关行业也开始快速发展，产品结构发生变化，逐渐向高端化、安全化和智能化方向发展。根据中国机经网数据，2019年我国高压侧开关板产量约为118.23万面，较上年下降4.92%，低端产品产量下降，高端产品产量上升，高压侧开关行业产品结构调整阵痛导致产量有所下降。2020年我国高压侧开关板产量下滑1.74%，降至116.17万面。
高压侧开关市场的需求动向从某种程度上取决于电力市场的发展。近年来，全球输配电设备市场需求总体呈上升趋势，同时随着农网改造、特高压、超高压直流输电等工程的建设，带动了中国输配电设备行业的快速发展。随着电力系统对配电系统的质量和可靠性要求的提高，对高压侧开关设备的性能要求也越来越高。为了满足当今社会对高质量产品的需求，许多研究、设计和生产部门做了大量的工作;另外，基础理论、材料技术、生产工艺、加工工艺和新技术的应用，也使得高压侧开关设备的技术水平有了很大的进步。
2017-2028年中国高压侧开关行业市场规模
统计数据显示，2017-2022年中国高压侧开关行业市场规模将呈现增长趋势发展，2017年中国高压侧开关行业市场规模2983.92亿元，2021年中国高压侧开关行业市场规模3662.33亿元，2017-2022年中国高压侧开关行业市场规模如下：
图表：2017-2022年中国高压侧开关行业市场规模
数据来源：智研瞻产业研究院整理
行业发展制约因素
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冬天汽车保养1技术层面的难度较大:高压侧开关产品是一套很复杂的系统﹐需要较高的性能和较高的可靠性,技术难度很大,尤其是断路器产品的灭弧室设计﹐设计开发的难度相当大。而人们对电弧理论认识还不是很清楚,因此,灭弧过程的定量分析计算尚无成熟的方法,对自主设计开发具有相当的难度。
2企业的投入严重不足:正因为具有自主知识产权的产品开发难度很大,国外的大公司都设有专门的研究机构﹐专门从事开关产品的开发和研究,一方面进行大量的基础或理论性研究,积累很重要或很关键的基础数据﹐经验数据﹐有时为了得到一个经验数据值要进行大量的试验﹐只有又通过试验才能对预期的设想进行验证,而这又需要相当大的投入﹐而试验所用周期也很长,还需要一批高素质的专业人才,只有实力雄厚的大公司才肯有这方面的体制和投入﹐而我国国内的开关制造企业专业性小,用于技术进步和开发的投入不足,因此,在具有自主知识产权方面的创新受到一定的限制和制约。
3高素质的人才缺乏:创新的人才是企业创新的关键，而高压侧开关产品的自主创新需要一大批多领域多学样的复合型专业人才,高素质人才的缺乏也是制约企业自主创新能力的关键因素。
图表：中国高压侧开关行业发展制约因素
资料来源：智研瞻产业研究院
行业发展措施建议
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1需要国家的政策支持和扶持
一方面。国家在政策上应鼓励和支持企业自主创新﹐甚至在资金上给予一定的支持,毕竟,企业要自主创新﹐就需要很高的投入，就目前国内企业的规范和赢利水平来看,很难有大规范的投入,国家如果在重点项目上给予更大的支持和扶持,对企业来说是非常重要的。
另一方面,在超高电压领域,尤其在550kV电压等级﹐最近几年市场需求非常大,国内企业如新东北、西开在消化ABB技术的基础上已经开发出了相应的国产化GIS设备﹐其技术水平及可靠性也已达到了较高的水平﹐也得到了ABB专家的认可﹐然而﹐在巨大的550kV GIS市场中,90%以上份额被国外产品所占据﹐国产化占有率仅占7%,这样国家化巨资引进的ABB550kVGIS技术没有在国内市场占到应有的份额,实在令人痛心,并不是国产化设备可靠性一定低,更主要的在于用户的消费心理需要理性,国家在政策导向上要鼓励用户尽量采用国产化设备﹐大力扶持民族工业,提高企业的赢利水平﹐使之不断发展壮大,可以投入更多的资金用于产品开发及基础研究,提升企业创新能力,使企业进入创新发展再创新的良性循环的轨道上来。
第三方面﹐目前我国开关行业需要政府部门创造较宽松的环境,如DL严于IEC,不利于开关企
业的创新与发展。
2创新人才的培养:人才是技术创新之本,企业的竞争，归根到底是人才的竞争,企业技术创新最重要的是技术的创新,因此,技术人才是核心,高压侧开关领域是跨领域、跨学科的复杂系统,因此,高素质的复合型人才很难得﹐人才的成长过程也需要一个较第的过程,不仅需要多学科多领域扎实的专业知识﹐而且要具有丰富的实践经验﹐企业要鼓励员工多学习,提高自身的素质﹐甚至对有培养前途的专业技术人才可以送出去培养,甚至引进外来人才,企业要创造宽松的人才环境,让这些优秀的人才有用武之地﹐能充分发挥自己的专长,在广阔的舞台上施展自己的才华,并不断发展和提高,为企业创造更大的价值。
3善于借鉴国内外先进的经验,逐步建立自己的创新平台:国家为了保护民族工业的发展﹐重大技术装备的采用技贸结合的方式,在采购设备的同时,与国内企业进行技术转让与合作﹐比如三峡工程550kV GIS设备ABB公司与新东北和西开的合作,韩国晓星与新东北公司750kV GIS的合作等,正在进行的百万伏GIS也将采用这种方式。
引进技术首先应要做到彻底消化,以达到100%国产化为目标,配套厂家也要积极创新﹐为开关制造厂提供协作和配套﹐比如新一代的电容器、电阻片、避雷器阀片、PT、智能控制系
统等等。这样不仅开关制造企业,乃至国家的开关行业的制造水平就能上一个新的台阶。
其次﹐引进的技术在设计、生产、制造过程中要彻底掌握其设计的理念﹑本质和产品内涵,在完全掌握该制造技术后﹐建立企业自己的创新平台﹐在先进技术的基础上研究它,发展它,使之不断进步和完善﹐技术引进不应该只停留在仅仅为某种产品的生产的层次上,仅仅为该产品引进而引进﹐那将是低水平和低层次的引进,只有通过引进﹐推动整个企业或行业的技术进步，升级和换代,达到一个新的技术平台,并且在该平台上作为一个起点,对该产品进行改良﹑优化、发展﹐积累经验﹐进行涂层次的创新,这也是技术创新的体现﹐最终达到企业或行业水平的提升。
对薄弱环节要下大力气。虽然我国高压侧开关行业近年来发展很快﹐各企业也在技术进步与创新上取得了长足的进步,但是就产品本身而言,仍有较多薄弱环节,与国外先进水平相比仍有很大的差距﹐因此,各企业下大力气改进机构的设备﹐制造水平，是开关本身技术创新的关键。同时,开关配套部件和单元,作为限制高压侧开关合闸过电压的大容量电阻片﹐高电位梯度的氧化锌避雷器非线性电压片等国内尚属空缺,主要依赖进口,SF6罐式断路器用并联电容器等国内仅能生产体积及重量较大的陶瓷电容﹐与欧洲封闭式轻便的充油电容器相比
不适合产品小型化发展趋势,因此下大力气解决这些长期依赖进口的关键部件,也是我国开关行业技术创新的重要环节。
图表：中国高压侧开关行业发展措施建议
资料来源：智研瞻产业研究院
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