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根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要,我國(guó)正在進(jìn)行智能電網(wǎng)和特高壓輸電線路建設(shè),這對(duì)各地區(qū)的電力公司提出了更高的技術(shù)保障要求。提升技術(shù)創(chuàng)新能力成為電力公司提高電力保障能力的重要措施。因此,為了準(zhǔn)確掌握電力公司的技術(shù)創(chuàng)新能力現(xiàn)狀,從而制定切實(shí)可行的技術(shù)創(chuàng)新能力發(fā)展對(duì)策,需要針對(duì)電力公司技術(shù)特點(diǎn),建立一套電力公司技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
二、評(píng)價(jià)體系的建立
為了能夠更加準(zhǔn)確的掌握公司的技術(shù)創(chuàng)新能力發(fā)展情況,本文根據(jù)建立電力公司技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)的五項(xiàng)基本原則,在參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,從創(chuàng)新資源投入能力、創(chuàng)新管理能力、創(chuàng)新傾向研究開(kāi)發(fā)能力、創(chuàng)新產(chǎn)出能力等四個(gè)方面初步預(yù)選了一批評(píng)價(jià)指標(biāo)組成了第一輪評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。再經(jīng)過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)性分析和鑒別力分析,最后形成了如表1的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。然后,本文在2010年6月到2010年8月間,通過(guò)對(duì)50名重慶電力公司中、高級(jí)工作人員的調(diào)查,并采用AHP法分析得到表1中各指標(biāo)的權(quán)重。
表1電力公司技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重表
三、數(shù)據(jù)收集和處理
針對(duì)重慶市電力公司技術(shù)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化問(wèn)題,本文根據(jù)構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的三級(jí)指標(biāo),分解出測(cè)度評(píng)價(jià)指標(biāo)所需數(shù)據(jù)。本文收集2009年重慶市電力公司的相關(guān)數(shù)據(jù),如表2。
為了評(píng)價(jià)重慶電力公司的技術(shù)創(chuàng)新能力,本文將表1中重慶市電力公司的每項(xiàng)數(shù)據(jù),與北京、上海的電力公司數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,得到重慶市電力公司在該項(xiàng)的評(píng)分,具體評(píng)分規(guī)則如下:
表3 評(píng)分規(guī)則
根據(jù)表3計(jì)算規(guī)則,可得創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)體系中各項(xiàng)的得分(如表1所示),從而計(jì)算得到重慶電力公司創(chuàng)新能力最后得分:3.498,根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)得到的等級(jí)為一般。
四、評(píng)價(jià)結(jié)果分析
(1)創(chuàng)新產(chǎn)出指標(biāo)評(píng)分較高。在創(chuàng)新產(chǎn)出指標(biāo)中,大部分指標(biāo)與公司的日常生產(chǎn)活動(dòng)和生產(chǎn)安全密切相關(guān),屬于公司生產(chǎn)和發(fā)展中必須達(dá)到的硬性指標(biāo),所以公司對(duì)這些指標(biāo)的控制得很好。
(2)與研發(fā)投入相關(guān)的指標(biāo)評(píng)分較低。與北京、上海相比,重慶電力公司在研發(fā)方面的人員投入和資金投入都明確不足。特別是研發(fā)人員強(qiáng)度、研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度、非研發(fā)投入強(qiáng)度、激勵(lì)機(jī)制等四項(xiàng)的評(píng)分都很低,這直接導(dǎo)致了重慶電力公司的技術(shù)水平和專(zhuān)有技術(shù)數(shù)目都比較低。
(3)某些評(píng)價(jià)項(xiàng)目得分虛高。相對(duì)于北京、上海的電力公司而言,重慶在研發(fā)人員總數(shù)、總研發(fā)項(xiàng)目數(shù)量等方面的基數(shù)較低,從而造成科學(xué)家及工程師比率、研發(fā)成功率等項(xiàng)目的評(píng)分虛高。
五、對(duì)策措施
重慶電力公司仍然是具有壟斷性質(zhì)的企業(yè),受政府的宏觀政策約束較多,進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的動(dòng)力不足。從企業(yè)特征出發(fā),電力企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的基本思路是:適應(yīng)市場(chǎng)需求,建立創(chuàng)新機(jī)制,發(fā)揮政策優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防范,塑造創(chuàng)新文化。如何推動(dòng)電力企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,特提出以下幾點(diǎn)建議:
(1)建立和完善企業(yè)創(chuàng)新的激勵(lì)機(jī)制。第一,加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部技術(shù)創(chuàng)新激勵(lì)的力度。企業(yè)管理層首先要重視技術(shù)創(chuàng)新對(duì)企業(yè)未來(lái)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)的影響,鼓勵(lì)研發(fā)人員積極參與技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng),對(duì)他們的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)要給予充分的尊重,對(duì)他們的技術(shù)創(chuàng)新成果要給予恰當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì),激發(fā)研發(fā)人員的創(chuàng)新熱情。第二,知識(shí)產(chǎn)權(quán)激勵(lì)。這是最經(jīng)濟(jì)有效、持久的創(chuàng)新激勵(lì)手段。產(chǎn)權(quán)保護(hù)保證了企業(yè)創(chuàng)新成果的利益,滿(mǎn)足了研發(fā)人員個(gè)人對(duì)擁有成果的成就感。但是要確定一個(gè)適宜的產(chǎn)權(quán)保護(hù)期,以兼顧企業(yè)和社會(huì)兩方面的利益。第三,政府政策的激勵(lì)。企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新不僅是一種經(jīng)濟(jì)活動(dòng),同時(shí)也表現(xiàn)出很強(qiáng)的社會(huì)性。技術(shù)創(chuàng)新一般面臨著高額的成本支出和很大的不確定性。因此政府的政策激勵(lì)是技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)不可缺少的一環(huán)。第四,市場(chǎng)環(huán)境激勵(lì)。公平的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境可以消除技術(shù)創(chuàng)新不確定性而產(chǎn)生的消極因素,還可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)迫使企業(yè)不斷創(chuàng)新。可以說(shuō),市場(chǎng)形成了對(duì)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行自組織的機(jī)制,市場(chǎng)過(guò)程就是一個(gè)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行自組織的過(guò)程,市場(chǎng)本身就是對(duì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的一種激勵(lì)。
(2)以企業(yè)為中心,促進(jìn)“產(chǎn)、學(xué)、研”聯(lián)合攻關(guān),建立和完善企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)創(chuàng)新體系,強(qiáng)化企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)工作。企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體,構(gòu)筑企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系是推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵。這樣,電力企業(yè)要建立健全自己的技術(shù)創(chuàng)新體系,包括規(guī)劃與決策體系、技術(shù)開(kāi)發(fā)體系、質(zhì)量保證體系、信息情報(bào)體系與人才培訓(xùn)體系。這里核心問(wèn)題是能夠根據(jù)市場(chǎng)需求、包括捕捉潛在性市場(chǎng)需求不斷研究開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品的能力。此外,還要推行現(xiàn)代化的管理思想和科學(xué)管理方法,這是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系得以建立和有效運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。但是,目前重慶電力公司的科研隊(duì)伍還比較弱小,需要借助于外部力量進(jìn)行技術(shù)研發(fā)活動(dòng),因此,建立“產(chǎn)學(xué)研”的合作研發(fā)聯(lián)盟是企業(yè)提升研發(fā)能力的重要途徑。并且可以依靠高校和科研院所,加速人才培養(yǎng),優(yōu)化人力資源結(jié)構(gòu)。
(3)進(jìn)行投融資體制改革,為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供資金保障。健全項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)約束機(jī)制,完善項(xiàng)目資本金制度。建立電力投資的利益激勵(lì)機(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)制。改革投融資結(jié)構(gòu),建立面向市場(chǎng)的投融資體制,爭(zhēng)取做到投資主體多元化。
(4)樹(shù)立創(chuàng)新觀念,塑造創(chuàng)新文化。培養(yǎng)企業(yè)員工的主體意識(shí),建設(shè)企業(yè)創(chuàng)新環(huán)境,包括硬環(huán)境和軟環(huán)境。硬環(huán)境主要是技術(shù)創(chuàng)新賴(lài)以進(jìn)行的各種物質(zhì)條件,如創(chuàng)新所需的工具、設(shè)備、儀器,創(chuàng)新試驗(yàn)的條件,創(chuàng)新資料,信息溝通和管理方式與手段,工作場(chǎng)所及生活環(huán)境等。軟環(huán)境即企業(yè)內(nèi)的創(chuàng)新氛圍,主要指一種對(duì)創(chuàng)新的無(wú)形推動(dòng)與激發(fā)力量,大多數(shù)人愿意在有情趣、有事業(yè)目標(biāo)和創(chuàng)新氣氛的環(huán)境中工作,而不僅僅滿(mǎn)足于完成例行工作。
參考文獻(xiàn):
[1]張國(guó)良,陳宏民. 國(guó)內(nèi)外技術(shù)創(chuàng)新能力指數(shù)化評(píng)價(jià)比較分析,系統(tǒng)工程理論方法應(yīng)用,2006,15(5),385-392
一、概述
電力工程施工項(xiàng)目主要指和電能的生產(chǎn)、輸送和分配等電力配套設(shè)施的建設(shè)工程和電能使用相關(guān)的工程。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,電力工程建設(shè)項(xiàng)目越來(lái)越多,范圍越來(lái)越廣,項(xiàng)目規(guī)模也也愈發(fā)龐大。電力工程施工中所涉及的施工技術(shù)較多,電力工程的施工管理關(guān)系著項(xiàng)目的質(zhì)量和項(xiàng)目的整體效益,做好電力工程項(xiàng)目的施工管理是十分必要的。本文參考以往的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)電力工程的施工技術(shù)進(jìn)行了介紹,并對(duì)電力工程施工的技術(shù)管理提出了自己的一些建議,希望對(duì)電力工程施工的管理水平的提高具有一定的促進(jìn)作用,進(jìn)而提升電力工程項(xiàng)目的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
二、電力工程施工的相關(guān)技術(shù)
1電纜橋架和線槽的施工在電纜橋架和線槽施工過(guò)程中,要將托線施工的支吊架在同一條直線上固定。橋架的連接采用方徑螺栓,并在橋架的外側(cè)設(shè)置螺母,支架固定部位的間距應(yīng)部超過(guò)兩米,水平槽架在架設(shè)過(guò)程中要采取必要的防震措施。永久固定的橋架和支架要盡量兼顧牢固和美觀。[1]2.電纜敷設(shè)施工在進(jìn)行電纜敷設(shè)施工工作前,施工人員要仔細(xì)核對(duì)電纜的規(guī)格和型號(hào)是否正確,其外觀、截面積以及絕緣等性能是夠符合相關(guān)規(guī)定。尤其是在敷設(shè)低壓電纜前要對(duì)其絕緣水平進(jìn)行測(cè)量,通常可以采用500V的搖表進(jìn)行測(cè)量,而高壓電纜在敷設(shè)前則須進(jìn)行耐壓和泄漏試驗(yàn)。電纜接線頭和中間接頭的制作要嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)程進(jìn)行,電纜頭子的制作應(yīng)一次性完成,電纜剝切時(shí)應(yīng)注意不要損傷絕緣層和內(nèi)部芯線,在進(jìn)行包纏時(shí)還應(yīng)注意采取必要的防塵防潮措施,避免電纜的污損。電力敷設(shè)施工應(yīng)盡量避免在惡劣氣象條件下進(jìn)行。3.電纜穿線施工在電纜穿線之前,施工人員要對(duì)所有關(guān)口的戶(hù)門(mén)進(jìn)行仔細(xì)檢測(cè),避免遺漏、破損的情況出現(xiàn)。在穿線過(guò)程中,在轉(zhuǎn)彎處或者距離較長(zhǎng)的管道內(nèi)增加適量滑石粉進(jìn)行,對(duì)于彎度較大的部位可以加設(shè)滑輪,避免電纜絕緣皮的磨損。電壓等級(jí)不同、回路不同以及交直流導(dǎo)線不應(yīng)在相同的管道內(nèi)貫穿,同一交流回路的導(dǎo)線應(yīng)在相同管道內(nèi)穿過(guò)。[2]4.電纜接線以及照明設(shè)備的施工往往在土建施工完成以后就會(huì)進(jìn)行照明設(shè)備的施工。在施工過(guò)程中,單股導(dǎo)線和照明設(shè)備可以直接進(jìn)行連接,而多股導(dǎo)線則需進(jìn)行搪錫或者壓接線鼻子之后才可和照明設(shè)備連接。插座的相序通常為左零右火,上部為接地線,照明開(kāi)關(guān)應(yīng)設(shè)置在火線上。另外,對(duì)于有特殊要求的燈具要做好減震、接地等保護(hù)措施。
三、電力工程管理工作的創(chuàng)新思路
1.電力工程前期的管理工作在施工開(kāi)始前,現(xiàn)場(chǎng)施工人員要提前熟悉設(shè)計(jì)圖紙,現(xiàn)場(chǎng)施工嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行,在施工中需要對(duì)圖紙進(jìn)行修改的,應(yīng)和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行協(xié)商,意見(jiàn)達(dá)成一致以后,在對(duì)工程項(xiàng)目的施工特點(diǎn)、項(xiàng)目需求以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等信息進(jìn)行充分了解的前提下,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理改動(dòng),并做好歸檔。同時(shí),設(shè)備的準(zhǔn)備管理工作也要做好,應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的行業(yè)特點(diǎn),考慮其經(jīng)濟(jì)性,盡可能提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。[3]其具體做法包括如下幾點(diǎn)。(1)電力工程的合同管理。項(xiàng)目施工單位要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工,根據(jù)客戶(hù)的項(xiàng)目需求,對(duì)具體的施工方法、施工設(shè)備、施工材料、項(xiàng)目工期、施工人員配置以及資金消耗等合同約定條件進(jìn)行評(píng)審,從而制定合理的施工預(yù)算方案,預(yù)估項(xiàng)目的費(fèi)用支出。(2)施工設(shè)備和材料管理。施工設(shè)備和施工材料是工程建設(shè)的物質(zhì)保障,其中主要包括設(shè)備和材料的購(gòu)買(mǎi)、質(zhì)量檢測(cè)、存儲(chǔ)、使用以及余料回收等。在設(shè)備和材料選擇過(guò)程中,應(yīng)綜合考慮廠家的生產(chǎn)資質(zhì)和能力,去報(bào)施工所需的設(shè)備和材料保質(zhì)保量的供應(yīng),設(shè)備和材料在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前,應(yīng)檢查產(chǎn)品的合格證明等資料,并組織專(zhuān)人檢查設(shè)備和材料的技術(shù)參數(shù)和質(zhì)量,對(duì)不符合施工要求的設(shè)備和材料堅(jiān)決不用,對(duì)有疑問(wèn)的設(shè)備材料進(jìn)要行復(fù)檢。2.電力工程施工工作的管理(1)組織的協(xié)調(diào)管理。內(nèi)部和外部組織管理是電力施工項(xiàng)目組織管理的主要內(nèi)容。在施工過(guò)程中需要編制完善的組織管理計(jì)劃,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的相關(guān)人員進(jìn)行合理調(diào)配和安排,盡量避免額外的管理成本消耗。沒(méi)人人員的責(zé)任和分工,加強(qiáng)項(xiàng)目的進(jìn)度管理,密切配合施工單位的工作,構(gòu)建快速順暢的溝通通道,對(duì)施工管理中的各種矛盾和分歧要及時(shí)有效的解決,保證施工項(xiàng)目的工期和質(zhì)量。[4](2)工程進(jìn)度管理要加強(qiáng)。施工設(shè)備和施工人員的調(diào)配以及工序配合都要配合進(jìn)度管理進(jìn)行調(diào)配和協(xié)調(diào)。施工方要根據(jù)工程工期計(jì)劃分解整個(gè)工程施工,按照日、周、月,根據(jù)時(shí)間斷編制工程進(jìn)度計(jì)劃。明確施工班組和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的責(zé)任,定制合理的獎(jiǎng)懲制度,獎(jiǎng)勵(lì)保質(zhì)保量提前完工的人員,對(duì)拖延工期的人員進(jìn)行適當(dāng)處罰,從而確保項(xiàng)目按時(shí)完工。(3)施工界面的管理。電力施工的界面管理主要包括電氣工程施工項(xiàng)目在界面的協(xié)調(diào)分配。如電力設(shè)備在智能管理系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí),由于存在較多的接口界面,項(xiàng)目的協(xié)調(diào)管理工程通常由子系統(tǒng)工程負(fù)責(zé)人員組織召開(kāi)調(diào)度會(huì)議進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào),最終通過(guò)文字方式進(jìn)行下發(fā)和存檔。(4)施工人員的調(diào)配管理。電力施工質(zhì)量的優(yōu)劣決定了整個(gè)項(xiàng)目的使用效果和經(jīng)濟(jì)效益。在項(xiàng)目質(zhì)量管理過(guò)程中,施工單位要緊抓施工人員的素質(zhì)監(jiān)督和培訓(xùn)工作,提高施工人員的素質(zhì),明確項(xiàng)目的質(zhì)量目標(biāo)和人員的責(zé)任,落實(shí)項(xiàng)目質(zhì)量責(zé)任制。(5)加強(qiáng)項(xiàng)目施工質(zhì)量監(jiān)督。電力項(xiàng)目的施工設(shè)備的選取要嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。制定相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)督體系和制度規(guī)范,堅(jiān)決避免劣質(zhì)原料、偷工減料以及不安規(guī)范施工的情況出現(xiàn)。3.項(xiàng)目竣工后的管理(1)項(xiàng)目驗(yàn)收。根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,施工項(xiàng)目必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)收之后并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后才能進(jìn)行資料存檔。施工項(xiàng)目應(yīng)經(jīng)過(guò)施工方自檢、監(jiān)理部門(mén)的復(fù)檢以及業(yè)主方的最終竣工驗(yàn)收。(2)項(xiàng)目的竣工結(jié)算。電力工程竣工后應(yīng)根據(jù)法律規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收和資料交接,并由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行簽字驗(yàn)收,然后根據(jù)合同的支付細(xì)則,向施工單位支付項(xiàng)目余款。
四、結(jié)論
電力工程建設(shè)施工管理決定了項(xiàng)目的質(zhì)量和效果,關(guān)系著人們的日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)。隨著可續(xù)技術(shù)的迅速發(fā)展和日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),電力工程建設(shè)正朝著自動(dòng)化、智能化以及電氣化等方面發(fā)展,人們對(duì)電力工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量要求也逐漸升高,因此,電力施工單位必須對(duì)施工技術(shù)和管理工作進(jìn)行不斷的創(chuàng)新,不斷加強(qiáng)工程項(xiàng)目的管理,確保電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]樊東風(fēng).淺議電氣安裝工程施工技術(shù)及施工措施[J].中華民居,2011(01):315-315.
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(2)開(kāi)創(chuàng)電網(wǎng)發(fā)展新局面
將電網(wǎng)建設(shè)的安全責(zé)任落實(shí)到位,不斷改革完善安全工作體系,致力于解決電網(wǎng)安全問(wèn)題。在加速電網(wǎng)建設(shè)的同時(shí),加強(qiáng)創(chuàng)新安全管理理念,不斷規(guī)范管理制度,嚴(yán)格監(jiān)督管理,推進(jìn)應(yīng)急體系建設(shè),真正做到安全供電。在一些事故頻發(fā)區(qū)域,加強(qiáng)安全防護(hù)措施,保持電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行,確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定。
(3)創(chuàng)新管理技術(shù)
遵循電網(wǎng)運(yùn)行的一般規(guī)律,不斷創(chuàng)新管理技術(shù),借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的管理技術(shù)和管理理念,建立有效的工作機(jī)制,以發(fā)展為主線,全面提高整體調(diào)度能力,完善管理,從而使電網(wǎng)建設(shè)趨于科學(xué)化、規(guī)范化、合理化。此外,還要加強(qiáng)核心調(diào)度能力,保持技術(shù)規(guī)范與技術(shù)支持系統(tǒng)的統(tǒng)一、協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)的一體化。
(4)積極推進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新
加大科研投入,致力于技術(shù)創(chuàng)新研發(fā),提高數(shù)字化、信息化水平,開(kāi)發(fā)安全可靠的電力無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。全景分布式的一體化調(diào)度支持系統(tǒng)是未來(lái)電力無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展方向,采用多防線、多層次的安全防御系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的最優(yōu)化,全面促進(jìn)我國(guó)電力通信事業(yè)的發(fā)展。
(5)積極推進(jìn)調(diào)度建設(shè)
2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的制定和教學(xué)安排
電力電子技術(shù)應(yīng)用主要包括電氣傳動(dòng)、電力系統(tǒng)和開(kāi)關(guān)電源三個(gè)領(lǐng)域。小容量開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)與制作作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容比較適合于電子信息工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生。簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電源包括啟動(dòng)電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、輸出濾波、保護(hù)電路和變壓器等諸多部分。而且開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)種類(lèi)也很多,設(shè)計(jì)成本不高。因此,我們將開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)作為綜合性的“電力電子技術(shù)”課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目。我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,分解項(xiàng)目任務(wù),分配給他們不同任務(wù)要求。如有的學(xué)生負(fù)責(zé)電壓反饋型并聯(lián)Buck電路的設(shè)計(jì),有的學(xué)生著重于主電路的設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算,有的學(xué)生要求側(cè)重于均流控制電路的設(shè)計(jì),有的學(xué)生側(cè)重于驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)等,這樣的分配有助于學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。為完成課程設(shè)計(jì)任務(wù),教師在課程教學(xué)安排上,可適當(dāng)選擇一些案例進(jìn)行講解,籍此為學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)提供范例。案例可取自科研文獻(xiàn)或當(dāng)前大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。例如,考慮節(jié)能項(xiàng)目中使用的綜合整流、逆變和直流斬波電路等,設(shè)計(jì)LED或LCD等的控制和驅(qū)動(dòng)電路以及電動(dòng)汽車(chē)逆變電路等。
中圖分類(lèi)號(hào):TN6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
自本世紀(jì)五十年代末第一只晶閘管問(wèn)世以來(lái),電力電子技術(shù)開(kāi)始登上現(xiàn)代電氣傳動(dòng)技術(shù)舞臺(tái),以此為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的可控硅整流裝置,是電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的一次革命,使電能的變換和控制從旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組和靜止離子變流器進(jìn)入由電力電子器件構(gòu)成的變流器時(shí)代,這標(biāo)志著電力電子的誕生。
進(jìn)入70年代晶閘管開(kāi)始形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產(chǎn)品,普通晶閘管不能自關(guān)斷的半控型器件,被稱(chēng)為第一代電力電子器件。
隨著電力電子技術(shù)理論研究和制造工藝水平的不斷提高,電力電子器件在容易和類(lèi)型等方面得到了很大發(fā)展,是電力電子技術(shù)的又一次飛躍,先后研制出GTR.GTO,功率MOSFET等自關(guān)斷全控型第二代電力電子器件。而以絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件,開(kāi)始向大容易高頻率、響應(yīng)快、低損耗方向發(fā)展。
而進(jìn)入90年代電力電子器件正朝著復(fù)臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)模塊化、智能化、功率集成的方向發(fā)展,以此為基礎(chǔ)形成一條以電力電子技術(shù)理論研究,器件開(kāi)發(fā)研制,應(yīng)用滲透性,在國(guó)際上電力電子技術(shù)是競(jìng)爭(zhēng)最激烈的高新技術(shù)領(lǐng)域。
一、電力電子器發(fā)展回顧
整流管是電力電子器件中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,應(yīng)用最廣泛的一種器件。目前已形成普通型,快恢復(fù)型和肖特基型三大系列產(chǎn)品,電力整流管對(duì)改善各種電力電子電路的性能,降低電路損耗和提高電流使用效率等方面都具有非常重要的作用。
自1958年美國(guó)通用電氣GE公司研制出第一個(gè)工業(yè)用普通晶閘管開(kāi)始,其結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和工藝的改革為新器件開(kāi)發(fā)研制奠定了基礎(chǔ),在以后的十年間開(kāi)發(fā)研制出雙向、逆變、逆導(dǎo)、非對(duì)稱(chēng)晶閘管,至今晶閘管系列產(chǎn)品仍有較為廣泛的市場(chǎng)。
70年代研制出GTR系列產(chǎn)品,其額定值已達(dá)1.8kV/0.8kA/2kHZ,0.6kV/0.003kA/100kHZ,它具有組成的電路靈活成熟,開(kāi)關(guān)損耗小、開(kāi)關(guān)時(shí)間短等特點(diǎn),在中等容量、中等頻率的電路中應(yīng)用廣泛,而作為高性能,大容量的第三代絕緣柵型雙極性晶體管IGBT,因其具有電壓型控制,輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小,開(kāi)關(guān)損耗低及工作頻率高等特點(diǎn),其有著廣闊的發(fā)展前景。
而IGCT是最近發(fā)展起來(lái)的新型器件,它是在GTO基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的器件,稱(chēng)為集成門(mén)極換流晶閘管,也有人稱(chēng)之為發(fā)射極關(guān)斷晶閘管,它的瞬時(shí)開(kāi)關(guān)頻率可達(dá)20kHZ,關(guān)斷時(shí)間為1μs,dildt 4kA/ms,du/dt10-20kV/ms,開(kāi)關(guān)時(shí)間1000Hz。
二、電力電子器件發(fā)展趨勢(shì)
進(jìn)入90年代電力電子器件的研究和開(kāi)發(fā),已進(jìn)入高頻化,標(biāo)準(zhǔn)模塊化,集成化和智能時(shí)代。高頻化是今后電力電子技術(shù)創(chuàng)新的主導(dǎo)方向,而硬件結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模塊是器件發(fā)展的必然趨勢(shì),目前先進(jìn)的模塊,已經(jīng)包括開(kāi)關(guān)元件和與其反向并聯(lián)的續(xù)流二極管在內(nèi)及驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路多個(gè)單元,并都以標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)出系列產(chǎn)品,并且可以在一致性與可靠性上達(dá)到極高的水平。
日本新電元公司的IPM智能化功率模塊的主要特點(diǎn)是:
(一)其功率芯片采用的是開(kāi)關(guān)速度高,驅(qū)動(dòng)電流小的IGBT,且自帶電流傳感器,可以高效地檢測(cè)出過(guò)電流和短路電流,給功率芯片以安全的保護(hù)。
(二)在內(nèi)部配線上將電源電路和驅(qū)動(dòng)電路的配線長(zhǎng)度控制到最短,從而很好地解決了浪涌電壓及噪聲影響誤動(dòng)作等問(wèn)題。
(三)自帶可靠的安全保護(hù)措施,當(dāng)故障發(fā)生時(shí)能及時(shí)關(guān)斷功率器件并發(fā)出故障信號(hào),對(duì)芯片實(shí)施雙重保護(hù),以保證其運(yùn)行的可靠性。
三、電力電子技術(shù)創(chuàng)新
電力電子技術(shù)雖然它具有微電子技術(shù)的許多共同特征,如發(fā)展變化都非常迅速,滲透力和創(chuàng)新表現(xiàn)十分突出,生命力格外旺盛,處于陽(yáng)光產(chǎn)業(yè)地位,并與其它學(xué)科相互融合和發(fā)展產(chǎn)生新的機(jī)遇,而電力電子技術(shù)還有其自身一些獨(dú)具特色的地方,如高電壓、大容量及控制功率范圍大,因此技術(shù)的創(chuàng)新難度在于必須跨越高電壓大功率這一關(guān)卡,及其技術(shù)的綜合難度,如材料工業(yè)和制造工藝,而電力電子器件工作的可靠性是其極其重要的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。為此電力電子技術(shù)的創(chuàng)新是與多種學(xué)科相互滲透并對(duì)各種工業(yè)領(lǐng)域有著極強(qiáng)的滲透性。
(一)高效潔凈的發(fā)電技術(shù)采用高效潔凈的發(fā)電技術(shù),有助于電力企業(yè)提升其發(fā)電效率,降低污染物排放量,例如超臨界發(fā)電技術(shù)、天然氣聯(lián)合循環(huán)技術(shù)、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)、地?zé)崧?lián)產(chǎn)發(fā)電技術(shù)等等。
(二)可再生發(fā)電技術(shù)利用自然界中不斷再生并且有一定規(guī)律的得到補(bǔ)充或重復(fù)利用的能源來(lái)發(fā)電,這些所利用的能源一般具有自我復(fù)原及持續(xù)利用的特性。目前,已被發(fā)現(xiàn)且被用來(lái)發(fā)電的常見(jiàn)的可再生能源,有太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕艿鹊龋牵捎谶@些能源受環(huán)境因素的影響較大,一直沒(méi)有進(jìn)行大力推廣,因而加大對(duì)這些能源的開(kāi)發(fā)和利用的研究尤其重要。
(三)碳捕集、利用、封存技術(shù)該技術(shù)能夠?qū)⒐I(yè)與能源生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中所排放的碳進(jìn)行有效分離,然后通過(guò)碳儲(chǔ)存手段,把其輸送并封存到海底或地下,進(jìn)而有效減少對(duì)大氣的污染。
(四)高效儲(chǔ)能技術(shù)將太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電和儲(chǔ)能裝置相結(jié)合,能夠有效解決并網(wǎng)問(wèn)題。目前,較為成熟的儲(chǔ)能技術(shù)主要是抽水蓄能電站,由于常常會(huì)受到自然條件的約束,難以大規(guī)模的發(fā)展。而有望進(jìn)行大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用的主要包括超導(dǎo)儲(chǔ)能、蓄電池、超級(jí)電容器儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能等等。近些年來(lái),大容量、大功率、長(zhǎng)壽命的蓄電池技術(shù)取得了飛速的發(fā)展,例如釩電池的充放電狀態(tài)切換只需0.02s,響應(yīng)速度為1ms。目前正進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)行的釩電池,功率已經(jīng)高達(dá)6MW,能夠很好地配合新能源來(lái)發(fā)電。在新能源分布式利用的背景之下,還可以和蓄熱、蓄冷技術(shù)相結(jié)合。
(五)高效用能技術(shù)該技術(shù)是指通過(guò)用戶(hù)能效分析管理和需求響應(yīng)提高用能效率,主要用于家庭能源管理、樓宇用能管理等方面。對(duì)于家庭用戶(hù),可以借助智能電表、智能家電及其他智能用電終端,通過(guò)能源管理節(jié)能支持系統(tǒng)及相關(guān)服務(wù)網(wǎng)站,對(duì)家庭耗能的情況進(jìn)行詳細(xì)了解,并且獲取相應(yīng)的用能建議。對(duì)于樓宇用能管理,可以通過(guò)用能管理系統(tǒng),對(duì)整個(gè)樓宇的各類(lèi)用能系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制。目前,美國(guó)加州的愛(ài)迪生、太平洋天然氣與電力公司所實(shí)施的需求響應(yīng)項(xiàng)目能夠降低系統(tǒng)1.4%-4.1%的高峰負(fù)荷。
二、低碳電力技術(shù)創(chuàng)新體系的構(gòu)建
(一)保障電力供應(yīng)的安全可靠安全可靠的電力供應(yīng),不僅能夠提高人們的生活質(zhì)量,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,還對(duì)低碳發(fā)展有著正貢獻(xiàn)。當(dāng)電力系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)能夠安全、平穩(wěn)地處理時(shí),系統(tǒng)所要求的備用電廠就更少,同時(shí)也就意味著更低的碳排放。尤其是在“智能電網(wǎng)”全面建設(shè)時(shí)期,存在特高壓直、交流的混聯(lián)接入、輸、變電設(shè)備的老化、可再生能源的并網(wǎng)、極端惡劣天氣的影響及其他不確定因素越來(lái)越多,都會(huì)讓整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行機(jī)理更加復(fù)雜。電力企業(yè)不得不提前配置大量的備用電廠,以便在故障出現(xiàn)時(shí),一方面能夠保障正常供電,另一方面能夠?yàn)楣收系奶幚頎?zhēng)取更多的時(shí)間,而這最終也就會(huì)導(dǎo)致更多的碳排放。
關(guān)鍵詞:
柴油發(fā)電機(jī)組;技術(shù)創(chuàng)新;專(zhuān)利分析國(guó)內(nèi)趙亞娟
[1]認(rèn)為,專(zhuān)利對(duì)科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)投資以及法律維權(quán)等方面的作用和影響日益顯著,深入挖掘?qū)@畔⑹且粋€(gè)企業(yè)乃至整個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期與快速發(fā)展的保障。王興旺[2]認(rèn)為利用專(zhuān)利進(jìn)行技術(shù)分析與預(yù)測(cè)的研究十分必要,探討了專(zhuān)利與技術(shù)分析預(yù)測(cè)之間的聯(lián)系,具體介紹了利用專(zhuān)利地圖來(lái)進(jìn)行技術(shù)分析與預(yù)測(cè)的方法。國(guó)內(nèi)已有不少專(zhuān)家學(xué)者利用專(zhuān)利分析產(chǎn)業(yè),余翔和詹愛(ài)嵐[3]利用專(zhuān)利分析國(guó)內(nèi)外移動(dòng)通信技術(shù),識(shí)別出當(dāng)前移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)格局。羅愛(ài)靜和尹瑾[4]探析了近20年內(nèi)我國(guó)中藥領(lǐng)域核心專(zhuān)利技術(shù)的分布情況,發(fā)現(xiàn)中藥技術(shù)領(lǐng)域諸多變化規(guī)律和中藥產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的潛在信號(hào)。趙學(xué)武等[5]對(duì)OLED以及AMOLED技術(shù)的專(zhuān)利態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析,為國(guó)內(nèi)OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展及相關(guān)研究提供參考。因此本文基于專(zhuān)利信息對(duì)全球柴油機(jī)技術(shù)創(chuàng)新態(tài)勢(shì)進(jìn)行探索。
1全球柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)專(zhuān)利規(guī)模分析
至2013年12月底,國(guó)際柴油發(fā)電機(jī)相關(guān)專(zhuān)利數(shù)量達(dá)到23434個(gè)專(zhuān)利族,每一個(gè)專(zhuān)利族包括了同一項(xiàng)專(zhuān)利在不同國(guó)家申請(qǐng)的所有專(zhuān)利。圖1揭示的是全球柴油發(fā)電機(jī)年度專(zhuān)利分布情況。采集的數(shù)據(jù)為已公開(kāi)的專(zhuān)利數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)采集至2013年12月),考慮到專(zhuān)利一般從申請(qǐng)到公開(kāi)需要長(zhǎng)達(dá)18個(gè)月甚至3年的時(shí)間,因此專(zhuān)利年度申請(qǐng)數(shù)量從2013年開(kāi)始出現(xiàn)失真。全球柴油發(fā)電機(jī)專(zhuān)利從1955年開(kāi)始申請(qǐng),雖然發(fā)展期間幾次行業(yè)改革導(dǎo)致專(zhuān)利申請(qǐng)總量出現(xiàn)回落的跡象。但從總體看來(lái),全球?qū)@暾?qǐng)總量仍處于增長(zhǎng)的趨勢(shì)。全世界對(duì)電力需求的增長(zhǎng),導(dǎo)致了發(fā)電設(shè)備要在不同的環(huán)境中短時(shí)間內(nèi)部署和運(yùn)行,尤其在發(fā)展中國(guó)家,對(duì)電力的需求越來(lái)越突出。傳統(tǒng)大型蒸氣輪已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足這需求,作為替代品的柴油發(fā)電機(jī)組適應(yīng)時(shí)代需求而迅速發(fā)展起來(lái)。以及IT、電信、醫(yī)療等部門(mén)對(duì)備用電源的需求,都帶動(dòng)了柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2全球柴油發(fā)電機(jī)專(zhuān)利技術(shù)生命周期分析
全球?qū)@暾?qǐng)數(shù)目在1981年之前都沒(méi)有申請(qǐng)量超過(guò)400件,申請(qǐng)量一直偏低,1981-1989年的時(shí)候申請(qǐng)量一直都在增長(zhǎng),平均年增長(zhǎng)率達(dá)54.23%,且在1989年達(dá)到申請(qǐng)數(shù)量的最高記錄,可知整體專(zhuān)利的申請(qǐng)由緩慢成長(zhǎng)發(fā)展到快速成長(zhǎng),市場(chǎng)研發(fā)創(chuàng)新活動(dòng)相當(dāng)活躍。以LogisticGrowth為基礎(chǔ),令每年專(zhuān)利累計(jì)申請(qǐng)量為縱軸,年份作橫軸,并使用LogletLab2軟件描繪出全球柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)圖。圖2中的圓點(diǎn)表示實(shí)際專(zhuān)利累積件數(shù),實(shí)線表示估計(jì)的專(zhuān)利累積件數(shù)。以專(zhuān)利分析法運(yùn)用于LogisticCurve上可取得所有需要的參數(shù),包括技術(shù)開(kāi)始時(shí)間、技術(shù)轉(zhuǎn)折時(shí)間、技術(shù)極限時(shí)間與極限值等參數(shù)信息,用以計(jì)算萌芽期、成長(zhǎng)期、成熟期及衰退期發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)。圖3中三項(xiàng)參數(shù)的含義如下。①saturation代表預(yù)估專(zhuān)利累積數(shù)量的最高值。②growthtime表示成長(zhǎng)期與成熟期所需要花費(fèi)的時(shí)間。③midpoint:S曲線的反曲點(diǎn),即二次微分由正轉(zhuǎn)負(fù)的0值。一般而言,技術(shù)的發(fā)展需要經(jīng)過(guò)4個(gè)階段:技術(shù)萌芽期、技術(shù)成長(zhǎng)期、技術(shù)成熟期、技術(shù)衰落期。有關(guān)全球柴油發(fā)電機(jī)專(zhuān)利技術(shù)于1955年開(kāi)始有相關(guān)的專(zhuān)利申請(qǐng),由系統(tǒng)估算出成長(zhǎng)時(shí)間為40年,其反曲點(diǎn)發(fā)生在第42年(1996年)(如圖4所示),即專(zhuān)利申請(qǐng)持續(xù)成長(zhǎng)至1989年,這一時(shí)期為萌芽期;此后專(zhuān)利技術(shù)成長(zhǎng)進(jìn)入成長(zhǎng)期,直至1996年,這一時(shí)期呈現(xiàn)加速成長(zhǎng)的態(tài)勢(shì);1997直至2030年,專(zhuān)利技術(shù)呈現(xiàn)減速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),但是總量依舊增加,這一階段為成熟期,成熟期專(zhuān)利申請(qǐng)累計(jì)量最高將達(dá)到24075件;此后專(zhuān)利增長(zhǎng)將進(jìn)入衰退期,專(zhuān)利數(shù)量呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。因此可知,目前全球柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)已經(jīng)步入成熟時(shí)期,但仍然具有較大創(chuàng)新潛力。
3全球柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)分類(lèi)分析
全球柴油發(fā)電機(jī)專(zhuān)利申請(qǐng)技術(shù)分類(lèi)如圖5所示,申請(qǐng)最多的是專(zhuān)利分類(lèi)的手工代碼為U22-H,此手工代碼代表柴油發(fā)電機(jī)全自動(dòng)的頻率控制和相位同步技術(shù),由于大功率的需要,往往需要把柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)起來(lái)發(fā)電,但在并聯(lián)的過(guò)程中必須保證各個(gè)柴油發(fā)電機(jī)組的瞬間電壓、相位和頻率相同,從而才能保障各個(gè)柴油發(fā)電機(jī)可以順利的運(yùn)行工作。申請(qǐng)次之的是U23-D代碼,其涵義和U22-H一樣。因此,從軟件分析的結(jié)果來(lái)看,全自動(dòng)的頻率控制和相位同步技術(shù)是全球柴油發(fā)電機(jī)組中的核心技術(shù)。
4全球柴油發(fā)電機(jī)專(zhuān)利技術(shù)區(qū)域分布分析
全球區(qū)域中,柴油發(fā)電機(jī)申請(qǐng)專(zhuān)利最多的國(guó)家是日本,占全球申請(qǐng)總量的27%。三菱重工是日本著名柴油發(fā)電機(jī)品牌之一,自1917年開(kāi)始,日本三菱重工就致力于各型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的制造和研發(fā),先進(jìn)的研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)在日本和國(guó)外都得到了高度評(píng)價(jià),三菱系列柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)備在國(guó)際上同樣顯示了其高超的技術(shù)水平。從4KW-4600KW的三菱系列中速和高速柴油發(fā)電機(jī)組作為連續(xù)、常用、備用和調(diào)峰電源運(yùn)行在世界各地。美國(guó)柴油發(fā)電機(jī)行業(yè)發(fā)展處于世界領(lǐng)先地位,專(zhuān)利申請(qǐng)總量?jī)H次于日本,美國(guó)康明斯和卡特彼勒兩大柴油發(fā)電機(jī)制造商的產(chǎn)品名譽(yù)全球。而中國(guó)、韓國(guó)、德國(guó)等國(guó)家的柴油發(fā)電機(jī)專(zhuān)利總量偏少,占全球的6%~8%左右。
5全球柴油發(fā)電機(jī)專(zhuān)利申請(qǐng)人分析
圖7表示的是全球柴油發(fā)電機(jī)專(zhuān)利技術(shù)申請(qǐng)排名前十的機(jī)構(gòu),申請(qǐng)排名從高到低的機(jī)構(gòu)是:日本的日新電機(jī)株式會(huì)社,松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社,富士通株式會(huì)社,韓國(guó)三星電子,東芝,日立建機(jī)株式會(huì)社、三菱電機(jī),德國(guó)西門(mén)子,索尼,海力士。全球申請(qǐng)機(jī)構(gòu)中絕大部分都是日本的大型電機(jī)企業(yè),且柴油發(fā)電機(jī)企業(yè)的專(zhuān)利申請(qǐng)方向偏向電子化、智能化,日本柴油發(fā)電機(jī)發(fā)展的主要優(yōu)勢(shì)在于控制系統(tǒng)方面。
6總結(jié)
全球柴油發(fā)電機(jī)組整體專(zhuān)利的申請(qǐng)由緩慢成長(zhǎng)發(fā)展到快速成長(zhǎng),市場(chǎng)研發(fā)創(chuàng)新活動(dòng)相當(dāng)活躍。根據(jù)生命周期預(yù)測(cè),目前柴油機(jī)行業(yè)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟,整個(gè)行業(yè)的衰退期將從2030年開(kāi)始。全球柴油發(fā)電機(jī)組中的核心技術(shù)是全自動(dòng)的頻率控制和相位同步技術(shù)。在全球范圍內(nèi),日本申請(qǐng)的技術(shù)專(zhuān)利最多,美國(guó)緊隨其后,而中國(guó)則處于較為弱勢(shì)的地步。中國(guó)柴油發(fā)電機(jī)行業(yè)應(yīng)該多向日本、美國(guó)學(xué)習(xí),借鑒其成功的經(jīng)驗(yàn),重視產(chǎn)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán),提早布局產(chǎn)業(yè)與技術(shù)專(zhuān)利戰(zhàn)略,從核心技術(shù)研發(fā)突圍。
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Abstract: With the in-depth development of the national electric power system reform and opening up policy, power engineering, construction technology and management is also faced with new challenges, the need to constantly adjust and innovation, the use of advanced technology and management model suitable for a market economy is validways, technology and management innovation is the inevitable choice for the development of power engineering construction enterprises, enterprise invaluable asset. This article by the simple introduction of the technology in power engineering construction, power engineering construction technology and management status quo conducted a further analysis, focusing on research and explore the power engineering construction technology and management innovation strategy, in order to for power engineering the development of effective theoretical basis.Keywords: power engineering; technology; management; existing problems; innovation strategy.
中圖分類(lèi)號(hào):TU71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
1、電力工程施工中的技術(shù)與管理
電力工程施工主要包括電能資源的生產(chǎn)、資源配置以及資源輸送等領(lǐng)域的工程施工。電力工程施工中的技術(shù)主要包括橋架、線槽的施工技術(shù)和電纜的敷設(shè)技術(shù)、穿線的施工技術(shù)、接線及照明器具的施工技術(shù)等,通過(guò)這一系列的技術(shù)措施能夠保證電力工程施工的順利進(jìn)行。電力工程施工中的管理包括電氣工程施工前的管理的合同管理、材料設(shè)備管理和電氣工程施工過(guò)程中的管理的組織管理、進(jìn)度管理、界面管理、人員管理、質(zhì)量監(jiān)督管理以及電氣工程竣工階段的管理中的竣工驗(yàn)收的管理、竣工結(jié)算的管理,通過(guò)對(duì)電氣工程施工的全過(guò)程、多方面、多角度的實(shí)施管理,以保證電力工程的施工效率和施工質(zhì)量。通過(guò)電力工程施工中的技術(shù)與管理的有效實(shí)施,能夠促進(jìn)電氣領(lǐng)域內(nèi)電力工程的穩(wěn)定、快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)電力工程的經(jīng)濟(jì)效益和價(jià)值的最大化。
2、電力工程施工中的技術(shù)與管理中存在的問(wèn)題
2.1電力工程施工中工作人員整體素質(zhì)比較弱。在電力工程施工過(guò)程中,工程管理人員和技術(shù)人員投資效益以及施工合同意識(shí)比較淡薄,并且對(duì)控制造價(jià)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)掌握的不夠完善。電力工程管理人員及技術(shù)人員是電力工程施工能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵所在,一支專(zhuān)業(yè)素質(zhì)高的工程建設(shè)隊(duì)伍是電力工程穩(wěn)定、健康、快速發(fā)展的重要保證,因此電力工程中由于管理人員的投資觀念淡薄和技術(shù)人員的施工技術(shù)不夠高,能夠直接導(dǎo)致電力工程的施工存在安全隱患的現(xiàn)象,從根本上阻礙了電力工程的發(fā)展。
2.2供用電技術(shù)工程公司違章操作。在電力工程施工過(guò)程中,供用電技術(shù)工程公司具有龍頭的作用。在電技術(shù)工程公司中一般有業(yè)務(wù)部、財(cái)務(wù)部以及工程管理部,其中財(cái)務(wù)部的主要職責(zé)是向施工單位撥付工程款和向供應(yīng)商撥付材料款和設(shè)備款以及向各用戶(hù)收取技術(shù)咨詢(xún)費(fèi)、工程款等,而業(yè)務(wù)部和工商管理部則在電力工程施工的各個(gè)階段分別具有各自相應(yīng)的負(fù)責(zé)項(xiàng)目,這就出現(xiàn)各部門(mén)間多次的交接,在交接過(guò)程中存在不足和欠缺之處,從而對(duì)電力工程施工的進(jìn)展有一定程度的影響。并且在電力工程施工管理過(guò)程中供用電技術(shù)工程公司往往會(huì)出現(xiàn)違規(guī)操作現(xiàn)象,如在電力工程施工完工進(jìn)行驗(yàn)收時(shí),應(yīng)組織施工單位進(jìn)行工程決算,但是供用電技術(shù)工程公司經(jīng)常出現(xiàn)沒(méi)有經(jīng)過(guò)審核,就向施工單位、材料供應(yīng)商和設(shè)備供應(yīng)商支付余款等,造成了電力工程施工管理出現(xiàn)混亂的狀況。
光電子信息產(chǎn)業(yè)作為新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),是以知識(shí)為基礎(chǔ)的知識(shí)經(jīng)濟(jì),其創(chuàng)新能力的關(guān)鍵是對(duì)知識(shí)的掌握與創(chuàng)新,而衡量知識(shí)創(chuàng)新的標(biāo)志只有知識(shí)產(chǎn)權(quán)。知識(shí)產(chǎn)權(quán)包括很多類(lèi),如專(zhuān)利權(quán)、著作權(quán)、商標(biāo)權(quán)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。對(duì)于一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)的創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè),專(zhuān)利才是最有價(jià)值的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。盡管不同產(chǎn)業(yè)、不同地區(qū)、不同時(shí)期的專(zhuān)利傾向有所不同,并且不是所有發(fā)明與創(chuàng)新都可申請(qǐng)或獲得專(zhuān)利;同時(shí)專(zhuān)利質(zhì)量不同,帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益也可能有天壤之別。但和創(chuàng)新關(guān)系最密切、最客觀的指標(biāo)仍然是專(zhuān)利,同時(shí)專(zhuān)利數(shù)據(jù)依法生成、公開(kāi)透明,且分類(lèi)體系國(guó)際統(tǒng)一。因此,用專(zhuān)利數(shù)量及增長(zhǎng)率來(lái)評(píng)價(jià)光電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力,有較高的科學(xué)性和客觀可靠性。
本文專(zhuān)利統(tǒng)計(jì)截止到2011年10月,且2011年度數(shù)據(jù)為不完全統(tǒng)計(jì),在這里僅供參考,不作為評(píng)價(jià)的有效數(shù)據(jù)。武漢市專(zhuān)利總量由2005年的3140件增加到2010年10533件,每年都以大于20%的速度遞增,說(shuō)明武漢市整體的創(chuàng)新意識(shí)與能力得到不斷地增強(qiáng)與提升。其中實(shí)用新型專(zhuān)利保持了46%以上的較高比例,外觀設(shè)計(jì)專(zhuān)利也占有近20%的比例,且一直處于上升的趨勢(shì),而科技含量和技術(shù)創(chuàng)新水平較高的發(fā)明專(zhuān)利所占比例基本保持在35%左右。反映出高水平的創(chuàng)新活動(dòng)與建設(shè)創(chuàng)新型城市的要求還有較大的距離,還需要更加得力的措施培育城市區(qū)域的創(chuàng)新能力。
對(duì)不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)利對(duì)比分析可以知道,基礎(chǔ)、信息、機(jī)械電力與化工材料各領(lǐng)域從數(shù)量上所占比例分別保持在2.2~3.1%、10~11.8%、39.5~46.3%與42~45.6%之間(如圖1所示)。信息領(lǐng)域?qū)@麛?shù)量雖然不高,但所含發(fā)明專(zhuān)利的比例較高,分別在56~60.8%之間(如圖2所示)。從專(zhuān)利的增長(zhǎng)速度看,近兩年基礎(chǔ)領(lǐng)域的專(zhuān)利數(shù)量沒(méi)有太大的增長(zhǎng),而信息領(lǐng)域的專(zhuān)利數(shù)量確以32.7%的速度增長(zhǎng),大大超過(guò)了機(jī)械電力(11.95%)與化工材料(10.5%)等領(lǐng)域的增長(zhǎng)速度。特別是發(fā)明專(zhuān)利,在其它領(lǐng)域出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)的情況下,信息領(lǐng)域卻以25.4%的速度在增長(zhǎng)。武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)明專(zhuān)利數(shù)量的增加、相對(duì)增長(zhǎng)速度的加大,說(shuō)明其創(chuàng)新效果明顯、步伐加快,其技術(shù)創(chuàng)新能力較其它產(chǎn)業(yè)明顯得到加強(qiáng)與提升。
從國(guó)內(nèi)企業(yè)上看,武漢市光電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)烽火通信、長(zhǎng)飛光纖與同是中國(guó)電子信息百?gòu)?qiáng)企業(yè)的深圳華為相比較,在專(zhuān)利數(shù)量上差距較大(如表1所示)。從年度增長(zhǎng)情況看,武漢長(zhǎng)飛光纖除2009年度有57%增長(zhǎng)外,其它年度都沒(méi)有太大的變化,但武漢烽火通信一直在不斷地增長(zhǎng),其發(fā)明專(zhuān)利的平均增長(zhǎng)速度在34.8%,個(gè)別年度達(dá)到78%,而深圳華為卻存在比較明顯的下降趨勢(shì)。說(shuō)明武漢光電子企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新規(guī)模和強(qiáng)度與國(guó)內(nèi)同行還有較大差距,但技術(shù)創(chuàng)新能力正處于上升階段。將這些企業(yè)與美國(guó)蘋(píng)果公司相比,不僅在專(zhuān)利數(shù)量上差距較大,在年度增長(zhǎng)率上更是無(wú)法相比。蘋(píng)果公司在2009到2010年度不僅沒(méi)受到國(guó)際金融危機(jī)的影響,企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的強(qiáng)度和能力反而得以加強(qiáng),專(zhuān)利增長(zhǎng)率分別保持在55.4%和94.8%。所以,武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新規(guī)模與能力雖然同國(guó)內(nèi)外相比還有較大的差距,但創(chuàng)新能力的增強(qiáng)勢(shì)頭在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。
二、存在的問(wèn)題分析
首先是產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力差別較大,阻礙了整個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的提升。有科研院所作支撐的企業(yè),科技人才總量豐富,而且技術(shù)積累與儲(chǔ)備量大,發(fā)明專(zhuān)利增長(zhǎng)較快,技術(shù)創(chuàng)新能力較強(qiáng)。而許多引進(jìn)的高新技術(shù)企業(yè),雖然資金投入大、設(shè)備硬件設(shè)施先進(jìn),但沒(méi)有任何專(zhuān)利;企業(yè)重“引進(jìn)”,忽視“消化吸收再創(chuàng)新”,技術(shù)創(chuàng)新能力較弱。
其次是產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新各自為陣,技術(shù)創(chuàng)新相互支撐與集成創(chuàng)新能力較差。武漢光谷通過(guò)近十年的建設(shè),形成了以光通信、移動(dòng)通信為主導(dǎo),激光、光電顯示、光伏及半導(dǎo)體照明、消費(fèi)電子、集成電路、地球空間信息等競(jìng)相發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)中光纖光纜的生產(chǎn)規(guī)模居全球第一,國(guó)際市場(chǎng)占有率達(dá)到15%;光電器件國(guó)際市場(chǎng)占有率達(dá)到12%。但這些經(jīng)濟(jì)上的成功,并沒(méi)從根本上改變武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)社會(huì)、自我創(chuàng)新發(fā)展的方式。世界上最快的信息網(wǎng)絡(luò)并不在武漢,武漢地區(qū)也沒(méi)能建成世界以光通信為基礎(chǔ)的現(xiàn)代高速通信示范區(qū),用以引領(lǐng)和推動(dòng)光電子信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和變革。
最后是基礎(chǔ)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等支撐領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新能力較弱,嚴(yán)重制約著光電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的進(jìn)一步提升。基礎(chǔ)領(lǐng)域發(fā)明專(zhuān)利雖然較高,但數(shù)量有限。沒(méi)有基礎(chǔ)領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)明專(zhuān)利在量上的積累,就不能真正保障將基礎(chǔ)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新能力轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力。武漢機(jī)械電力與化工材料等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)專(zhuān)利數(shù)量雖然在不斷的增加,但發(fā)明專(zhuān)利有逐年下降的趨勢(shì),以致傳統(tǒng)制造業(yè)的創(chuàng)新能力較弱。
三、相關(guān)的對(duì)策建議
第一、大力倡導(dǎo)與發(fā)展先進(jìn)文化建設(shè),通過(guò)體現(xiàn)社會(huì)主義核心價(jià)值的文化需求去激勵(lì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,也只有代表先進(jìn)文化發(fā)展方向的需求,才能激勵(lì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新沿著正確的方向發(fā)展。加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)自身的創(chuàng)新文化建設(shè),把創(chuàng)新文化作為產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要支柱和手段來(lái)運(yùn)用,并有意識(shí)地塑造產(chǎn)業(yè)共同擁有的創(chuàng)新文化氛圍,共同培育產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。
【中圖分類(lèi)號(hào)】TM642
【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】1672-5158(2012)12-0345-02
1 前言
在我國(guó),低壓配電柜經(jīng)歷了50年左右的發(fā)展歷程,目前已經(jīng)形成一個(gè)較為完善的體系。現(xiàn)階段,低壓配電柜也從最初的容量小、性能指標(biāo)低、功能單一、體積大、種類(lèi)少,發(fā)展為具有高性能、小體積、智能化等特點(diǎn)的產(chǎn)品。低壓配電柜的主要功能是分配電能和控制電能使用,隨著人們生活水平的不斷提高,對(duì)供電質(zhì)量也提出了更高的要求。而低壓配電柜各方面性能的優(yōu)劣直接影響整個(gè)電網(wǎng)的供電質(zhì)量。因此,必須從技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新來(lái)不斷提高低壓配電柜各方面的性能,以此來(lái)確保供電質(zhì)量。本文就低壓智能配電柜的技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展進(jìn)行探討。
2 低壓配電柜的發(fā)展歷程
我國(guó)低壓電器歷經(jīng)50年的發(fā)展,迄今已形成了比較完善的體系。從20世紀(jì)六七十年代的第一代產(chǎn)品,到20世紀(jì)七八十年代的第二代產(chǎn)品,再到20世紀(jì)90年代的第三代產(chǎn)品,21世紀(jì)初又推出了第四代產(chǎn)品,目前低壓配電柜已從最早的性能指標(biāo)低、容量小、體積大、功能單一、規(guī)格品種少,發(fā)展為具備高性能、小體積、電子化、智能化、模塊化、多功能等特性的產(chǎn)品。我國(guó)在20世紀(jì)80年代開(kāi)始引進(jìn)低壓開(kāi)關(guān)柜,90年代引進(jìn)低壓成套設(shè)備,通過(guò)與國(guó)外公司的合資不斷地將國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備引入到國(guó)內(nèi)從國(guó)外引進(jìn)的低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備總體來(lái)說(shuō)有著如下的特點(diǎn):這些設(shè)備在柜體的設(shè)計(jì)、設(shè)備的故障電弧防護(hù)能力、加工工藝、開(kāi)關(guān)設(shè)備的智能化方面有著領(lǐng)先的水平,在技術(shù)上有著很大的突破,國(guó)外各大企業(yè)一直致力于在低壓供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控的基礎(chǔ)上,積極開(kāi)展智能化的低壓開(kāi)關(guān)和智能化的低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的研究。在設(shè)計(jì)方面,各大廠家已經(jīng)采取了CAD軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì),同時(shí)將設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算分析和加工等有機(jī)地結(jié)合起來(lái),很大程度上提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)速度和可靠性,并且降低了相關(guān)技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
在設(shè)備的抗故障能力方面,成套開(kāi)關(guān)的設(shè)備故障一直是技術(shù)上的瓶頸,國(guó)外大企業(yè)始終在致力于該技術(shù)的研發(fā)。在設(shè)備的發(fā)展方面,限制故障電弧的持續(xù)時(shí)間可以有效減小電弧的損害。一般來(lái)說(shuō),由于故障電弧電流值小于主開(kāi)關(guān)的瞬間整定值,在此狀況下,常規(guī)的保護(hù)難以迅速地將電弧電流斷開(kāi),所以,一些研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始向快速斷開(kāi)電流技術(shù)方向展開(kāi),比如,ABB公司MNS低壓配電柜采用的絕緣材料和觸頭滅弧系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)最大限度地防止故障電弧的發(fā)生,不但符合Ⅲc標(biāo)準(zhǔn),而目還通過(guò)了權(quán)威試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的故障電弧試驗(yàn)。配電設(shè)備一旦發(fā)生了故障電弧,就可以實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)切斷電流,還不會(huì)影響到相鄰的抽屜單元。標(biāo)準(zhǔn)的抽屜單元具有互換性,只要將故障抽屜更換,就不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
在加工工藝方面,我國(guó)相關(guān)技術(shù)也取得了一定的突破,并且在母線的異型化、柜體無(wú)螺母連接上也有著一定的成果具體有:第一,母線系統(tǒng)。母線系統(tǒng)決定了低壓配電柜的電氣參數(shù)、進(jìn)出線的方式、連接方式和柜體溫升,我國(guó)現(xiàn)已廣泛對(duì)國(guó)外研制的異形母線進(jìn)行應(yīng)用,這不但提高了異形母線的抗彎強(qiáng)度,同時(shí)還提高了其抗短路的強(qiáng)度,母線可以無(wú)孔連接。母線系統(tǒng)包括水平母線、垂直母線和支母線,其都與功能單元的主開(kāi)關(guān)連接,因?yàn)槎叨际遣粩嘧兓模詫?shí)現(xiàn)其連空位置加工很困難,為了使母線的抗彎和抗短路能力都不會(huì)受到影響,在采用異型材料時(shí)可實(shí)現(xiàn)任意位置的隨意連接,簡(jiǎn)化了母線的加工過(guò)程,增加了異形母線的表面積,同時(shí)也增加了設(shè)備的散熱能力和載流能力。第二。所有連接都采用了無(wú)螺母連接,不但加工方便,而且提高了裝配的速度,還可以在靠墻安裝柜體中實(shí)現(xiàn)正面安裝和檢修,國(guó)內(nèi)許多大型的公司還有效利用了三大件加工整體板材成型,在受力部位采用雙疊成型,側(cè)壁上可安裝橫梁,不但減少了許多過(guò)渡零件,還提高了柜體強(qiáng)度。
3 低壓配電柜的創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展
我國(guó)低壓電器已經(jīng)由最早的體積大、容量小和性能低發(fā)展為小型化、高性能和大容量。并且已經(jīng)全面地進(jìn)入了智能化、機(jī)械化和電子通信化。主要有以下幾個(gè)方面:
3.1 大容量
由于大規(guī)模工程項(xiàng)目和高層樓字的增多,對(duì)于低壓配電柜的容量要求也逐漸提高,目前變壓器單機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了2000kVA以上,低壓配電柜的容量已經(jīng)越來(lái)越大型化。
3.2 高分?jǐn)?/p>
隨著創(chuàng)新技術(shù)的進(jìn)步,目前低壓配電柜的分?jǐn)嗄芰σ呀?jīng)高達(dá)100kA(kVA)以上。
3.3 開(kāi)關(guān)柜的智能化
隨著現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,給開(kāi)關(guān)柜的智能化提供了良好的發(fā)展機(jī)會(huì),并且?guī)?lái)了革命性的變革,低雎配電柜從各個(gè)元件到成套設(shè)備都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化、可通訊化以及網(wǎng)絡(luò)化,在新技術(shù)的變革下,電器元件都采用了智能化的元件,將傳統(tǒng)配電柜技術(shù)和微電子技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和電力電子技術(shù)等新技術(shù)相結(jié)合,大大提高了設(shè)備的可靠性。智能型開(kāi)關(guān)柜通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)組成了智能低壓配電系統(tǒng)。具有遙控、遙測(cè)、遙訊和遙詞的功能。由于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展,使低壓配電柜的配電質(zhì)量提高,能耗減少,實(shí)現(xiàn)了局域網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)連接和配電保護(hù)的自動(dòng)化,進(jìn)一步提高了配電系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)還開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的監(jiān)控系統(tǒng)。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用與通信技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)為用戶(hù)提供了一個(gè)安全、可靠、快捷、智能的人機(jī)界面系統(tǒng),基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化配電系統(tǒng)的智能化控制。
3.4 模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
低壓配電柜的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是未來(lái)設(shè)計(jì)的一個(gè)大方向,由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向著專(zhuān)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的模式發(fā)展,所以使模塊化設(shè)計(jì)得以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。模塊設(shè)計(jì)就是安裝尺寸模數(shù)化、安裝方式多元化、功能模塊化、組裝積木化,以利于功能增減和縮短維修時(shí)間,這種設(shè)計(jì)方便快捷,而且結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化程度、流程化程度都很高,還可滿(mǎn)足各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的形式。
3.5 高可靠性
新一代低壓配電柜一個(gè)重要的技術(shù)進(jìn)步就是高可靠性,如何在生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格控制可靠性,就必須進(jìn)行流程化的可靠性設(shè)計(jì)。以ABB公司的INSuM系統(tǒng)為例,通過(guò)與低壓配電柜等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的結(jié)合,使成套供、配、用電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在本機(jī)、上位機(jī)、負(fù)載等對(duì)象中交換各種信息,同時(shí)通過(guò)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)、信息回饋、綜合判斷、發(fā)出指令操作等方面對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)的可靠性提高。
3.6 新材料的采用
現(xiàn)在的設(shè)計(jì)大多采用低碳環(huán)保的新材料,在材料滿(mǎn)足系統(tǒng)可靠性和安全性的基礎(chǔ)上,還要重視材料的性能,比如金屬材料的導(dǎo)電性和安全性。采用新型的塑膠材料,不但能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣和溫控,還能保護(hù)環(huán)境,而且有著更高的性能優(yōu)勢(shì)。
3.7 制造技術(shù)的發(fā)展
低壓配電柜的工藝繁多,而且為制造技術(shù)的發(fā)展提供了新的方式,比如機(jī)械安裝、模具加工、塑料成型等等,目前各大企業(yè)都在加大制造技術(shù)的研發(fā)投入,例如將傳統(tǒng)的焊接工藝改變?yōu)殄冧\鋼板上沖孔成型的特殊工藝。
3.8 各種元器件的新技術(shù)
隨著新技術(shù)的應(yīng)用,各種元器件如熱繼電器、斷路器、交流接觸器等等,雖然這些元件都實(shí)現(xiàn)了尺寸的小型化,但是都考慮到了額定工作電壓和額定絕緣電壓。同時(shí)電器分?jǐn)鄷r(shí)的飛弧距離也越來(lái)越小,大型斷路器還在對(duì)地的金屬件上設(shè)置了絕緣障,不但約束了電弧,而且還有效地減小了飛弧的距離。由于低壓配電柜要進(jìn)行發(fā)熱計(jì)算,所以對(duì)熱耗有所要求,在一般工藝中對(duì)交流接觸器,特別是大容量交流接觸器,應(yīng)采用直流控制,這樣可以有效地減少鐵耗,同時(shí)降低熱耗。同時(shí),各元件的功能模塊要實(shí)現(xiàn)安裝功能的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化。
4 低壓配電柜的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用前景
第四代智能化低壓配電柜是未來(lái)技術(shù)研發(fā)的主要趨勢(shì),將智能化、通信化和網(wǎng)絡(luò)化的新型低壓配電器與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)相結(jié)合會(huì)研制出新式的產(chǎn)品。未來(lái)低壓配電柜將會(huì)發(fā)展為和雙向通訊相結(jié)合,體現(xiàn)出完全的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和通信化。未來(lái)技術(shù)的研發(fā)將越來(lái)越側(cè)重于系統(tǒng)化和模塊化,會(huì)重視元件的研發(fā),使元件向高性能和小型化發(fā)展,并且會(huì)越來(lái)越多地使用到新材料,在機(jī)械安裝和制造方面,會(huì)越來(lái)越標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化,同時(shí)配電柜會(huì)以自動(dòng)化系統(tǒng)為趨勢(shì)。并目通過(guò)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化配電系統(tǒng)組件通信,整個(gè)系統(tǒng)都在智能化控制系統(tǒng)之中。
1案例分析
教學(xué)中一般采用的教學(xué)模式為:電路原理分析-電路關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)-電路仿真-仿真結(jié)果分析討論-總結(jié)電路的特點(diǎn)及各參數(shù)對(duì)電路的影響[3]。
1•1單相交流調(diào)壓電路
單相交流調(diào)壓電路是把兩個(gè)晶閘管反向并聯(lián)后串聯(lián)在交流電路中,通過(guò)對(duì)晶閘管的控制來(lái)控制交流電力的控制電路。廣泛應(yīng)用于燈光控制(如調(diào)光臺(tái)燈和舞臺(tái)燈光控制)、異步電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)、異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、供電系統(tǒng)中無(wú)功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)等諸多領(lǐng)域。在進(jìn)行單相交流調(diào)壓電路的教學(xué)過(guò)程中,由于課本僅給出了如圖2所示的電路構(gòu)成[4],學(xué)生對(duì)此缺乏感性認(rèn)識(shí),課堂教學(xué)效果欠佳。而在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試的過(guò)程中,又往往會(huì)出現(xiàn)控制角α的調(diào)節(jié)不準(zhǔn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳的問(wèn)題,使學(xué)生對(duì)電路的理解不準(zhǔn)甚至干脆無(wú)法理解。使教師講得費(fèi)力、學(xué)生聽(tīng)得費(fèi)神,無(wú)法獲得良好的教學(xué)效果。針對(duì)這一問(wèn)題,引入基于MATLAB的虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真以確保教學(xué)的有效性,使學(xué)生一改往日“上課聽(tīng)聽(tīng)、作業(yè)抄抄、考試突擊”的被動(dòng)學(xué)習(xí)為“勤動(dòng)腦、肯動(dòng)手、敢提問(wèn)、會(huì)分析、能解決”的主動(dòng)學(xué)習(xí)[5],同時(shí),對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高起到了有力的推動(dòng)作用。以下從構(gòu)筑電路、參數(shù)設(shè)置及仿真比較方面分析不同負(fù)載、不同電路狀態(tài)時(shí)的輸出結(jié)果,以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系的把握及認(rèn)識(shí),培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)。1•1•1帶電阻性負(fù)載的仿真串聯(lián)RLC模塊中參數(shù)設(shè)置為R=45Ω,L=0H,C=inf(無(wú)窮大)。仿真結(jié)果如圖4所示。
1•1•2帶電阻電感性負(fù)載的仿真
串聯(lián)RLC模塊中參數(shù)設(shè)置為R=45Ω,L=0•1H,C=inf。仿真結(jié)果如圖5所示。
1•2三相正弦波脈寬調(diào)制變頻電路