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“标准化与产业发展”之低压电器
发布时间:2010/4/9 16:03:51     浏览次数:2169

  二十一世纪的中国,技术、经济与标准化的联系日益密切,技术的进步和生产的发展无不同全球标准的发展有密切关系,因为后者保证了前者的通用性和互换性。技术和经济的发展变化,也推动了标准化活动的变化和发展,标准化在世界技术和经济生活中的地位日益重要。


  现代标准化反映的是企业和市场的需求,各类专业性技术标准已成为企业组织生产、检验产品的技术依据,也是各国为限制他国产品进口而设置技术壁垒的重要依据。随着我国加入WTO及经济、技术全球化的加速发展,标准在提升我国产品在国际上的竞争力,促进国际贸易以及合理保护我国市场等方面起着举足轻重的作用。

  低压电器是机械工业的基础元件,其产品的性能和质量直接影响电力系统与工业控制系统的可靠运行。低压电器行业作为国民经济的基础产业之一,是国民经济的重要组成部分。据统计,80%以上的电能都是通过低压电器分配至用电设备使用的。随着我国智能电网的建设,低压电器作为用户端配网必不可少的电器元件,将起到更重要的作用。


  一、低压电器行业现状与特点

  低压电器是用于交流电压至1000V,直流电压至1500V的电路中起通断、控制或保护等作用的电器,是低压系统中配电、控制和保护线路及用电设备的重要电子元器件。低压配电系统主要由各种低压电器元件组成成套开关设备,低压电器元件的功能及性能决定了成套设备的性能和可靠性。据统计,每增加 1万kW发电设备,约需4万件左右的各类低压电器元件与之配套。在工业自动化系统中,需要由低压电器构成的各种控制设备进行保护和控制。


  近年来,我国低压电器行业出现了巨大的变化,技术的进步在持续推动着行业经济的发展。我国低压电器产品的发展大致可分为以下几个阶段:

  上世纪50年代——全面仿苏;

  上世纪60、70年代——在模仿的基础上完成了第一代统一设计产品;

  上世纪80年代——在更新换代和引进国外先进技术制造的基础上完成了第二代产品;

  上世纪90年代——跟踪国外新技术自行开发的第三代低压电器;


  最近自主创新研发的第四代智能化可通信高性能电器产品。

  第四代产品具有性能优良、工作可靠、体积小、组合化、模块化、可通信、智能化等特点,技术性能达到或接近当今先进水平,个别技术性能指标已经超越国外产品。


  我国低压电器制造企业主要集中在浙江、上海、江苏、北京、天津、广东等地,长三角地区占70%以上,经济发展水平也登上了新台阶。根据中国电器工业协会通用低压电器分会2008年低压电器行业的各项统计数据, 低压电器行业总体保持了平稳健康发展的态势,经济运行效率和运行质量保持良好。2008年整个行业工业总产值为400多亿元,进出口贸易总额36.31亿美元,出口额18.07亿美元,同比增长21.11%。行业中部分优势企业近几年始终能依靠科技进步保障企业稳步发展,这些企业重视发展技术标准战略,企业生产产品的内控标准许多指标都高于相关国家标准、行业标准的指标,他们一直是高起点进行技术改造,工业经济效益综合指数排名名列前茅。

  我国低压电器行业生产较为分散,生产企业达1500多家,多以中小企业为主,企业技术水平参差不齐,系统配套能力较差。由于产品大多是由统一设计后经过技术转让推广生产的,因此产品同质化严重,企业特色产品较少。产量虽然巨大,但我国同发达国家相比依然是制造大国而不是强国。我国电力工业仍处在发展阶段,对低压电器的需求仍不断增长,按照装机容量与电器元件的经验配套比计算,每年需要低压框架式断路器约48万台,塑壳式断路器482万台,其他各类低压电器产品的需要量也是很可观的。可以预见,我国低压电器市场容量会稳步增长。


  二、低压电器标准化

  1.低压电器标准体系

  我国低压电器行业经过50多年的发展,从企业、产品、标准、检测等方面已形成比较完整的体系。我国低压电器标准体系依据IEC(国际电工委员会)体系建立,在上世纪90年代就已经完成同IEC标准的接轨。低压电器的国家标准基本以等同、修改采用国际标准和国外先进标准为主,同时结合我国的实际情况,如地理环境差异、技术发展和应用情况等因素制定了一批自主创新的、符合我国发展实情的技术标准。目前我国低压电器行业共有国家标准62项,行业标准 38项,这些标准的发布实施,能够为企业提供设计、生产和认证依据,能够较好满足市场需求和国民经济发展需要。

  2.低压电器标准化发展


  ⑴现有专业技术委员会情况

  我国低压电器行业目前有4个全国性技术标委会和1个分技术委员会,秘书处都设在上海电器科学研究所(集团)有限公司(简称上电科)。

  全国低压电器标准化技术委员会(SAC/TC189)主要归口低压配电和控制电器,家用断路器及类似设备的标准,对口IEC/SC17B低压开关设备和控制设备、IEC/SC23E家用断路器及类似设备等技术领域。;全国熔断器标准化技术委员会(SAC/TC340)主要归口熔断器标准,对口 IEC/TC32熔断器领域;全国熔断器标委会低压熔断器分技术委员会主要归口制定低压熔断器标准,对口IEC/SC32B低压熔断器技术领域;全国电器设备网络通信接口标准化技术委员会(SAC/TC411),主要归口电器设备与网络之间的通信协议、通信规约等技术领域;全国低压设备绝缘配合标准化技术委员会(SAC/TC417),主要归口低压绝缘配合理论研究与应用标准,对口IEC/ TC109低压设备绝缘配合技术领域。


  这些专业技术委员会在国际标准的研究与参与、产品技术发展前沿动态的研究和传播、国家标准行业标准的制修订、标准宣贯、监督实施、技术咨询等方面发挥了巨大作用。上电科作为上述标委会的秘书处承担单位,长期承担了我国的低压电器标准化工作,现行的百余份国家标准和行业标准,绝大部分由上电科负责制修订,同时在国内外标准化研究、技术创新、产品研发等方面引领了我国低压电器行业的发展,在行业中的具有很高的威信。

  ⑵低压电器标准化工作

  ①标准制修订工作


  标准制修订工作作为技术积累、技术创新成果

  扩散和提高技术创新效率的平台,是标准化工作的重要组成部分。制定标准、实施标准,实质上就是推广应用先进技术、消化吸收先进技术、提高自主创新能力的过程。作为在沪标委会的秘书处承担单位,上电科紧贴行业发展需求,本着为上海市、为长三角提供优质标准化服务的长远目标,坚持以企业为主体、突出企业参与的原则,带领行业内企业有重点的开展了系列标准制修订工作,仅2008年一年,上电科就承担了32项国家标准的制修订任务,并组织了40余家低压电器企业特别是长三角地区的企业参与到标准的制修订工作中,完成了一批能够体现低压电器产品核心技术、满足低压电器行业发展需求的高水平的标准。

  ②技术标准专项研究工作

  低压电器各标委会一贯注重低压电器共性技术和基础性标准、自主技术标准的研究工作,并且有重点的开展一系列高端产品标准化的专项研究工作。近年来,以上电科为代表的低压电器龙头企业,在保持自身技术与标准化领先的前提下,也大力参与技术标准专项研究工作。例如“新型电器-现场总线电器”和“现场总线低压电器关键技术开发及产业化”项目是上电科承担的科技部、经贸委和上海市科委、上海市经贸委重点项目,项目研究开发了一批智能化可通信低压电器,使传统低压电器功能大大扩展,促使我国低压电器全面向智能化、网络化、可通信发展,为全面发展我国第四代低压电器奠定了基础并完成了GB/T18858《低压开关设备和控制设备设备控制器—设备接口》系列3项国家标准的制定。同时开展并完成了“基于现场总线技术的电动机保护器标准与研究”、“基于现场总线转换接口标准与研究”、“基于现场总线技术的电量监控仪标准与研究”三项上海市科委的技术标准专项的研究,通过可通信电器的特征分析、通信规约与试验方法的研究和大量的试验论证,制定了3项行业标准,建立了我国可通信低压电器以总线协议、通信规约、系统配套产品等多层次的标准体系,填补了国内空白,达到了国际先进水平。项目先后获得了上海市科技进步一等奖和机械工业科技进步一等奖。目前上电科已逐步形成以通信电器为主线,以自主研发的专利技术为主导,编制高新技术产品标准,并配合检测技术来保证标准的贯彻和实施,同时对系统发展所需的附件产品制定相应的技术标准的完整体系,为其他低压电器企业真正起到标准化示范基地的作用。

  ③标准宣贯与实施工作

  标准的宣贯与应用也是标准化工作中一个很重要的环节。它是标准化成果得以实施的必要步骤之一。近年来低压电器各标委会不断加大对标准宣贯和推广实施的力度,举办标准宣贯会20余次,标准宣贯中注重产品标准的宣贯实施与认证工作的有效结合,注重培训与研讨的有机结合,对于新制定的标准主要详细介绍标准的背景资料、所涉及的产品的特性、要求及试验等内容;对于修订的标准则详细分析标准新旧版本的差异,解释符合新标准需补做的试验项目等,解答企业在实施中所碰到的具体问题。标准的宣贯对于帮助企业加深新标准的理解,促进新标准的贯彻执行,推进企业产品的标准换版工作发挥了重要作用,同时也推动了产品认证工作的有利开展。


  ④国际标准化工作


  目前低压电器市场日趋国际化,高端产品依然主要由欧美主导,跟踪IEC及国外发达国家标准动态,对所涉及的低压电器类标准进行一定地分析和研究,实质性参与国际标准化工作,掌握国际标准制修订的话语权,一直是标委会工作的一个重要目标。通过参与国际标准化工作,不但可以掌握国际标准化工作动态,同时对我国目前正在关注的标准和正准备转化的标准的制修订工作也起到重要作用。

  自上世纪90年代起,上电科连续派员参加IEC的年会和各工作组会议,并多次在上海承办国际标准化会议。上电科派出多位专家参加了 IEC/17B/WG2:接触器、起动器及类似设备、17B/WG3:控制开关、17B/MT15:维护IEC60947-2:断路器、SC23E /WG1:家用和类似用途微型断路器、SC23E/WG2:电击危险防护与剩余电流监视器、32B/MT8:熔断器应用导则标准的维护、SC37A /WG5:低压配电系统用电涌保护器等工作组的工作,成为这些工作组的成员。还派出一位专家参加了IEC/ACOS:安全咨询委员会的工作,近期又派出一位专家参加了IEC/SMB/SG4:与能效相关的1500V低压直流配电系统的工作。他们在参与国际标准研究的同时,也充分表达了我国的意见。例如,在 IEC60947-4-1:低压开关设备和控制设备 第4-1部分:接触器和电动机启动器机电式接触器和电动机起动器标准的修订过程中,我们根据我国接触器产品的市场状况以及能效政策提出了在IEC标准中增加有关接触器能效的要求,IEC/17B/WG2工作组成员非常重视,已成立由中国专家参加的特别工作小组来专门推动此项工作。

  3.低压电器标准化面临的机遇与挑战

  我国智能电网建设为低压电器带来了新的技术和市场需求,低压电器面临着良好的市场前景。但市场竞争也必将更加激烈,国外几乎所有的低压电器跨国公司纷纷进入我国增加了国内市场竞争;国外启动各种技术壁垒以限制我国产品出口;原材料涨价使产品成本不断增加。未来的低压电器标准化工作在这些机遇与挑战面前更要作好充分准备,一方面要抓住建设智能电网的契机建立并完善新型智能化、可通信低压电器的技术标准体系,另一方面也要组织指导企业加大研发投入,加大对国外各种技术指标的研究,使自己的产品符合技术标准的要求。

  三、标准化对低压电器行业发展所做的贡献

  标准与标准化作为低压电器产品和低压电器企业生存发展的基础,对低压电器行业走可持续发展道路做出了卓越贡献。主要体现在以下方面:


  1.促进企业创新

  标准化首先是一种战略,标准化与创新往往是相对应的,它们之间是相互补充、相互完善的关系。新标准促进产品更新换代,企业新技术、新成果借助标准载体,可以加速技术传播,促进产品创新,促进新技术产业和新兴市场的形成。例如国家标准《GB/T 20645-2006特殊环境条件高原用低压电器技术要求》,该标准项目是响应上海市为西部大开发服务的号召而提出,是上海市科委科研计划资助项目。项目在对我国西部特有的自然环境条件及影响进行充分调研、数据分析、系统研究、大量试验研究与试验验证的基础上,确定我国高原环境下低压电器产品受海拔影响的因素及在高海拔环境下的使用、试验等要求,制定了GB/T 20645-2006《特殊环境条件高原用低压电器技术要求》国家标准,填补了空白。该标准的制定实施更为企业找到了新的经济增长点,同时为我国高原地区使用低压电器产品提供了技术和检测依据。再如以总线协议、通信规约、系统配套产品等多层次的可通信低压电器标准体系,为发展智能化电器奠定了坚实的基础,同时也为我国建设智能电网做好铺垫,为企业的技术发展起到了指导作用。

  2.帮助企业形成国际竞争优势,应对技术性贸易壁垒

  从现代企业国际竞争战略的高度分析,企业研究目标国的标准和认证体系,可以有效避免为不同标准体系和认证体系花费巨大代价,帮助企业及时对产品作相应调整,从而提升市场竞争优势。比如我国的低压电器出口到欧美各国时需要符合IEC、UL等标准或获得相关认证才能在海外市场销售,生产企业需要对 UL和IEC标准之间的差异进行分析和研究,特别是UL标准体系与我国电压电器标准体系(IEC标准体系)存在较大差异,企业要认真比对各类技术指标及材料检测的试验方法和要求等差异,通过对自己的产品进行适应性改进来应对技术性贸易壁垒,规避市场风险。上电科曾承担商务部关于“低压电器出口指南”的研究项目,该指南中对于低压电器的大类产品如断路器、接触器、熔断器等的UL标准与我国现行标准进行差异对比分析,并对国外的认证程序进行了介绍,帮助企业应对国外技术贸易壁垒,赢得更多的国外市场.


  3.提高安全和环保意识

  标准化已经担负起保护消费者利益、提高公众健康等社会责任。强制性标准作为技术法规的延伸,除了确保产品的质量与可靠性之外,还在保护人身安全、财产安全和维护生态环境安全等方面起到了重要作用。如新制定正在报批的《低压电器环境意识设计导则》等系列标准,将指导企业在产品寿命的各个阶段利用新型环保材料,将产品对自然环境的影响减到最小。

  4.提升行业经济和社会效益


  低压电器行业的产品竞争激烈,特别是跨国集团不断向中国市场扩展。他们在占领高端产品市场的同时,把目光投向国内中、低端产品市场,并在中国建立研发中心,利用零部件制造本土化降低制造成本。其品牌、技术、产品优势、雄厚的实力和精湛的制造水平使其产品在我国市场份额进一步增加,致使低压电器市场的竞争日趋激烈。但可喜的是行业中有不少企业已通过内部挖潜、注重节能降耗、

  加大设备的技术升级改造、制定高端技术标准、开发新品等通过提高技术水平提高企业竞争能力,取得可喜经济效益。例如,2008年低压电器大类产品(万能式断路器、塑料外壳式断路器、小型断路器、接触器、刀开关类)总产量50712万台,其中通过科技创新增加的产品产量约10000万台,由此直接为低压电器行业增加近100亿元经济收入。

  四、低压电器行业发展对标准化发展的新需求


  1.低压电器行业技术发展趋势

  2009-2010年,我国第四代低压电器产品将投放市场,这必将推动低压电器行业的技术水平提高至一个更高的层面。未来低压电器产品的发展将主要有以下几个趋势:①产品智能化,市场需要高性能、智能化的低压电器产品,并要求产品具有保护、监测、试验、自诊断、显示等功能;②带有通信接口,能与多种开放式现场总线进行双向通信,实现低压电器可通信、网络化;③开展可靠性设计,产品生产过程进行可靠性控制(大力推进在线检测装置)、可靠性出厂检验等,特别强调电子器件可靠性及电磁兼容要求;④强调环保节能要求,逐步发展“绿色”产品,包括产品材料选用、制造过程及使用过程对环境的影响,能源的有效利用。


  2.技术标准发展需求

  第四代低压电器产品推出市场要求配套技术标准要相应发展。新制定的低压电器技术标准应该成为企业争夺产业制高点的重要手段,相对于行业技术发展趋势而言,下列4种技术标准需迫切研究:

  ⑴能够涵盖最新产品综合性能,包括技术性能、使用性能、维护性能的技术标准;

  ⑵产品通信及产品性能与通信要求有机结合的标准,以使产品具有较好的互操作性;

  ⑶制定相关产品的可靠性和试验方法标准,以提高产品可靠性及产品质量,加大同国外产品竞争的能力;


  ⑷制定系列环境意识设计标准和低压电器产品的能效标准,指导并规范企业生产制造节能环保的“绿色电器”。

  可以肯定,这些标准的制定和实施将促使低压电器行业产生跨越性的进步,进一步提高国内外市场竞争优势,避免行业中的骨干企业与大量中、小企业低水平、重复生产和竞争,提升整个行业产品标准水平,促进企业进入良性竞争机制,带动行业了行业的技术进步。

  3.标准化的社会责任

  新形势下的低压电器标准化要侧重满足社会需求。低压电器各专业标委会要在国际标准的起草和制定程度上更加深入,加强对国际标准的跟踪研究,扩大我国在IEC对口技术委员会中的影响;指导企业及时关注国际标准的变化,引导企业加大科研力度和产品开发力度,缩小与国外产品的差距,拓展国际市场;标准化工作要本着服务社会、服务行业、服务企业的目标开展工作,要有效帮助企业提高自身的标准化水平,帮助企业培养标准化人才。只有科学有效开展低压电器行业的标准化工作,才能保障低压电器行业健康和谐发展。

  结语

  在低压电器行业发展中,以我国低压电器技术标准发展战略为指导,完善新的低压电器标准体系,用信息化带动产业化,以高新技术提升传统低压电器产业的技术水平是低压电器专业标委会、行业协会和广大企业的共同责任。在技术、经济发展与标准化发展的联系日益紧密的今天,我们必须重视技术、经济发展对未来标准化发展的影响,以推动我国低压电器标准化事业的进步和经济的持续稳定发展。

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