城市轨道交通直流开关柜的国产化探索

摘要：直流开关柜是城市轨道交通建设中不可或缺的重要设备，对于保障车辆供电稳定性具有重要意义。要想进一步促进城市轨道交通建设发展，需要真正实现直流开关柜的国产化。本文将在分析直流开关柜国产化发展现状的基础上提出促进设备国产化发展的具体措施。

关键词：直流开关柜;国产化;措施

随着中国经济的快速发展以及城市交通压力的提升，越来越多的城市开始修建地铁，随之而来的是轨道交通设备国产化进程的加快。

直流牵引供电系统是城市轨道交通牵引设备的重要组成部分，其中直流开关柜是核心部件。目前，我国轨道交通的直流开关柜以进口为主。

随着轨道交通的进一步发展，本着节省成本的考虑，需要加快自主研发和推广国产直流开关柜的步伐，为轨道交通的安全运行提供可靠保障。

1.直流开关柜的组成及应用

1.1直流开关柜的分类及组成直流开关柜按照用途可以分为：进线柜、馈线柜、负极柜和轨电位保护柜四种类型，目前在城市轨道交通中使用的主流直流开关柜主要有直流750v以及直流1500V开关柜。此外，按照开关设备的结构，可以将开关柜分为抽出式开关柜以及固定式开关柜两种。

开关柜主要由四个主要部件组成，分别是断路器、隔离开关、隔离器变送器、终端保护。

1.2直流开关柜的主要应用直流开关柜应用于轨道交通的变电系统，是直流牵引供电系统的关键部分。开关柜在整个牵引系统中起到的主要作用是将直流电压分配到各个输电轨或顶部接触供电系统以实现对有轨电车的供电。

在直流开关柜中，继电保护装置起到的主要作用是测控、保护、自诊断、故障录波、试验顺序记录等，以提高开关柜的运行功能。隔离器是直流开关柜的另一重要组成部分，在进线柜和馈线柜中，由于工作电压较高通常采用高压隔离器，在负极柜中，由于电压较小通常采用耐压相对较低的隔离器来检测电流，此外，框架保护柜使用的也是低压隔离器。

2.直流开关柜的国产化发展状况

直流开关柜是地铁直流供电系统的重要一环，随着国内城市轨道交通的快速发展，实现直流开关柜的全部国产化具有十分重要的意义，但是从目前的发展现状来看，国内大多数地铁建设中使用的直流开关柜基本上是引用国外技术，国内直流开关柜的发展还有很长得路要走。

2.1直流开关柜在国内的发展历程

20世纪末是我国直流开关柜国产化发展的开端，这一时期的国产化重点在于仿制先进技术或在他人技术基础上进行优化。1965年，北京地铁一期工程建设采用上海整流器厂仿制的前苏联DS1型直流快速断路器;1999年，北京地铁复八线工程两座车站采用了中船重工与北京地铁总公司联合研制的ZDS-1型直流快速断路器。

进入21世纪，随着城市轨道交通发展速度的提升，直流开关柜的国产化进程逐渐加快，不少直流开关柜中的关键技术实现了完全的国产化，例如直流开关柜中的终端保护装置主要有国内的北京四方、南京南瑞继保等公司生产，大大推动了直流开关柜的国产化发展。于此同时，国产的直流开关柜也逐渐开始在城市轨道交通建设中得到应用，2016年11月，武汉地铁六号线使用的直流开关柜就实现了“武汉造”同使用进口直流开关柜相比，成本减少约640万元，大大降低了地铁建设的成本投入，也为其他城市地铁建设提供了宝贵经验。

2.2直流开关柜国产化过程中需要解决的问题尽管随着国家和社会在直流开关柜研制方面的投入不断增加，国产直流开关柜开始在城市轨道交通建设中发挥作用，但是从直流开关柜的性能角度来看，直流开关柜的国产化道路还有很长的路要走。当前，国外生产直流开关柜的主要厂家的有德国鲍尔弗贝蒂、法国Saf er Systems、德国西门子等，这些厂商在直流开关柜的生产、维护运行管理等方面均有丰富经验，同国内生产的直流开关柜相比，具有数字化水平高、能够满足严格运行条件的特点，因此在国内直流开关柜大跨度发展的时代，这些厂商生产的直流开关柜依然在国内占有较大份额。

另一方面，尽管我国具有相当数量的能够自主生产直流开关柜的商，包括大全赛雪龙、上海新联直流等，但是这些厂商生产的直流开关柜基本上都是引进国外技术，具有自主知识产权的完完全全自主制造的直流开关柜少之又少，直流开关柜中包括断路器、隔离开关、隔离变送器的关键部件主要由国外其他提供，只有终端保护设备实现了技术上的国产化。

3.促进直流开关柜国产化的措施

为了打破国外企业的技术壁垒，提高我国城市轨道交通建设的效率，继续促进直流开关柜的国产化发展已成为必由之路首先，在推进直流开关柜国产化的过程中，应当提高国产直流开关柜的市场占有率，但是要注意采用国产设备的前提是不降低规定的标准要求，坚持实事求是的原则，积极稳妥地推进设备国产化。

其次，国家应当加大投入，鼓励有能力的企业研发直流开关柜的关键技术，实现关键技术的国产化，同时学习国外先进经验，在保障产品质量和安全可靠性的前提下，提高服务质量，使设备便于维修、便于管理，合理降低轨道交通的运行成本。

再次，在城市轨道交通建设中，对于国内可供、质量可靠的直流开关柜部件尽可能采用国产品牌，对国内技术尚不成熟的产品需要通过国外引进、国内配套组装等方法尽可能实现国产化，以降低生产成最后，为促进直流开关柜市场的良性发展，提高市场的成熟度需要引进市场竞争机制，按照市场规律运作。城市轨道交通建设之前采用招投标制度选择电气设备的安装企业，在合理的价格范围内提高设备性能，实现企业的优胜劣汰，保护优秀企业，促使企业自发进行科研攻关，提高直流开关柜的技术含量，满足国产化要求。

结束语

直流开关柜是城市轨道交通建设中的核心设备，对于车辆运行供电的稳定性和安全性具有十分重要的意义。目前，我国大部分城市轨道交通建设中采用的直流开关柜多为进口品牌或进口设备，技术的国产化进程还有很长的路要走。为此，政府及电气设备市场应当采取积极有效的措施，鼓励厂商进行自主研发，真正实现直流开关柜的国产化，为城市轨道交通建设发展提供可靠保障。

参考文献

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