電力自動(dòng)化專用連接器項(xiàng)目可行性研究報(bào)告.doc

濟(jì)南市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目可行性研究報(bào)告項(xiàng)目名稱：電磁兼容抗干擾電力自動(dòng)化連接器領(lǐng) 域：先進(jìn)制造及自動(dòng)化起止時(shí)間：2006年3月至2008年3月 電磁兼容抗干擾電力自動(dòng)化連接器可行性研究報(bào)告一、立項(xiàng)的背景和意義1、本單位是具有四十余年歷史的專業(yè)生產(chǎn)電連接器的企業(yè)，與國內(nèi)電力自動(dòng)化控制設(shè)備制造的龍頭南京電力自動(dòng)化研究院（南京南瑞集團(tuán)）的合作，已有近三十年的歷史。 變電站的繼電保護(hù)裝置和測控裝置作為電力系統(tǒng)中重要的智能電子設(shè)備，它的可靠性和安全性直接影響電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行，其電磁兼容性是影響其可靠性和安全性的重要因素，必須高度重視。變電站的繼電保護(hù)裝置和測控裝置面對的主要問題之一就是其承受電磁干擾的能力，在gb/t4365-1995中電磁干擾的定義是:任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或者對有生命或無生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。由于變電站本身就處于一個(gè)極為復(fù)雜的電磁環(huán)境,存在多種電磁干擾源,這樣的電磁環(huán)境對繼電保護(hù)裝置和測控裝置極為不利, 可能導(dǎo)致裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)，釀成大事故。因此，必須深入了解變電站二次智能電子設(shè)備的電磁兼容問題，并且找出解決問題的方法。 研究電磁兼容抗干擾電力自動(dòng)化連接器,就是解決此項(xiàng)問題的方法之一。另外,生產(chǎn)電連接器的著名企業(yè)德國西門子公司、菲尼克斯等公司目前還沒有此類emi產(chǎn)品可替代解決。為了進(jìn)一步提升設(shè)備總體的科技含量，增強(qiáng)在國際市場的競爭力，我廠與南瑞合作開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電磁兼容抗干擾電力自動(dòng)化專用連接器產(chǎn)品。本課題在自有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,特別是要突破關(guān)鍵技術(shù)。研發(fā)形式采用企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與學(xué)校合作的方式,充分發(fā)揮各方的優(yōu)勢。 通過本課題的研究,可以解決國內(nèi)電力行業(yè)在電磁兼容性方面的不足,提高繼電保護(hù)裝置和測控裝置的抗電磁干擾能力,達(dá)到國際先進(jìn)水平,填補(bǔ)國內(nèi)空白。另外,本課題形成的關(guān)鍵技術(shù)完全適合其它領(lǐng)域如電子儀器、航海、郵電通訊、無線電、機(jī)床等領(lǐng)域,具有廣闊的應(yīng)用前景和市場需求,必將為我市的發(fā)展發(fā)生巨大的影響。二、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢據(jù)美國市場研究公司bishop&associates統(tǒng)計(jì),2005年全世界連接器銷售額為354843億美元,比2004年增長62%。按地區(qū)劃分的市場份額見表1。表1世界各地區(qū)連接器銷售額地區(qū)2004年銷售（億美元）2005年銷售（億美元）增長（%）北美90.87693.2392.6歐洲80.86488.4531.9日本58.02659.3622.3中國41.18549.46420.1亞太38.59342.57010.3其他18.70521.75516.3總計(jì)334.189354.8436.2 從表中可以看出,中國仍然是增長最快的地區(qū),增長率達(dá)201%。目前，國內(nèi)對電力自動(dòng)化行業(yè)所選用的專用連接器研究的較少。有部分企業(yè)如洛陽158廠、綿陽796廠主要研究生產(chǎn)軍工產(chǎn)品上用的圓形連接器,效率低、成本高, 批量小,很難形成自動(dòng)流水線組裝生產(chǎn)。國內(nèi)連接器生產(chǎn)廠家較多,大多為民用產(chǎn)品,并且大多仿制國外廠家的產(chǎn)品,沒有形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，主導(dǎo)潮流完全依賴國外。在國外,早已經(jīng)把連接器作為一項(xiàng)重要電子產(chǎn)品，形成具有相當(dāng)規(guī)模的科研與生產(chǎn)一體化的大公司, 主要研究片簧式連接器：如菲尼克斯、威德米勒、哈定、町洋公司等。這些公司的產(chǎn)品均為自動(dòng)化流水線生產(chǎn),生產(chǎn)效率極高,引領(lǐng)整個(gè)國際市場。 近幾年隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，老產(chǎn)品已經(jīng)滿足不了市場需求，自主創(chuàng)新和開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，成為國內(nèi)生產(chǎn)廠家的一種發(fā)展趨勢。變電站的繼電保護(hù)裝置和測控裝置作為電力系統(tǒng)中重要的智能電子設(shè)備，它的可靠性和安全性直接影響電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行，其電磁兼容性是影響其可靠性和安全性的重要因素。研究防電磁干擾的端子必將是市場發(fā)展趨勢。本單位在保證軍工產(chǎn)品的同時(shí)，以市場需求為導(dǎo)向，力求自主創(chuàng)新，已經(jīng)研發(fā)出具有中國特色的多項(xiàng)專用配套產(chǎn)品。以降低生產(chǎn)成本，提高科技含量,增強(qiáng)市場競爭力，逐步向國際市場進(jìn)軍。通過本課題的研制，可以形成完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，成為山東省內(nèi)最大的連接器科研與生產(chǎn)一體化的大公司, 填補(bǔ)國內(nèi)空白。三、現(xiàn)有研究基礎(chǔ)、特色和優(yōu)勢 1、工作基礎(chǔ) 11、對連接器承受電磁干擾的能力進(jìn)行研究。 12、已經(jīng)掌握了連接器應(yīng)承受電磁干擾的數(shù)據(jù)。 13、已完成電磁兼容電子線路模塊的初步試驗(yàn)。 2、工作條件在各類電子系統(tǒng)中,尤其是在器件與組件、組件與機(jī)柜、系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間,連接器起著電氣連接和信號(hào)傳遞的重要作用,是構(gòu)成一個(gè)完整系統(tǒng)所必須的基礎(chǔ)元件。本單位是具有四十余年歷史的專業(yè)生產(chǎn)電連接器的企業(yè)，產(chǎn)品生產(chǎn)需要的主要設(shè)備完全具備。連接器必須的主要技術(shù)特性及使用環(huán)境條件都已達(dá)到如：工作電壓、工作電流、低而穩(wěn)定的接觸電阻、工作溫度(-55125甚至-65200);抗腐蝕、耐潮濕、耐高沖擊和振動(dòng)、高低溫、低氣壓以及防砂塵、防霉菌等;具有較低的電壓駐波比, 防電暈電磁兼容抗干擾技術(shù)參數(shù)、保證電信號(hào)不中斷;嚴(yán)格的制造公差和堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)并能經(jīng)受高等級的試驗(yàn)。正確選用材料和完善的工藝對保證連接器符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更是至關(guān)重要的。本單位已經(jīng)對電磁兼容抗干擾連接器有一定的研究，首先對電磁兼容連接器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究；對連接器承受電磁干擾的能力進(jìn)行研究；已為本項(xiàng)目收集了部分技術(shù)資料，并積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。3、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn) 1、研發(fā)一種既對電場也對磁場有屏蔽效應(yīng)的功能性材料 2、上述功能材料的涂裝工藝方法 3、防止連接器導(dǎo)電構(gòu)件對外輻射電磁波的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4、連接器導(dǎo)電構(gòu)件和連接界面減少回波反射的設(shè)計(jì). 5、連接器與電力設(shè)備接口處的無電磁泄漏的結(jié)構(gòu)和工藝. 6、內(nèi)部嵌入的電子線路模塊設(shè)計(jì) 4、項(xiàng)目優(yōu)勢 1、在人才方面 本單位具有多年工作經(jīng)驗(yàn)的工程師8名,主要研究產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和材料性能,負(fù)責(zé)產(chǎn)品研發(fā)的專業(yè)工程技術(shù)人員20名,有豐富的模具設(shè)計(jì)及制造技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。我們聘請南京電力自動(dòng)化研究院的兩位高級工程師,專業(yè)研究emi在線模塊。我們與山東經(jīng)濟(jì)學(xué)院合作,進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真和相關(guān)軟件開發(fā)，我們有自己的銷售團(tuán)隊(duì),有專業(yè)銷售經(jīng)驗(yàn)。因此,我們在人才和技術(shù)方面已經(jīng)具備了開發(fā)此項(xiàng)目的條件。 2、在資源方面 本單位具有生產(chǎn)連接器的各種設(shè)備,如數(shù)控加工中心、注塑機(jī)、低電阻測試儀、介質(zhì)擊穿測試儀、絕緣電阻測試儀、有一套專業(yè)的連接器組裝工藝裝備。在生產(chǎn)方面,有自己的生產(chǎn)車間,有長期合作關(guān)系的外協(xié)廠家；有南京電力自動(dòng)化研究院提供的測試電磁兼容性能的便利條件, 具備生產(chǎn)電磁兼容抗干擾電力自動(dòng)化連接器全部條件。 3、在產(chǎn)業(yè)化方面的優(yōu)勢 本單位有自己的銷售公司,有上千家客戶,如南京南瑞集團(tuán)公司、煙臺(tái)東方電子、北京四方繼保等全國各地客戶。有一套科研、生產(chǎn)、銷售一體化的管理模式，經(jīng)過精心策劃和組織,很容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 通過此課題的研究與開發(fā)，不僅能使?jié)鲜械倪B接器行業(yè)增加技術(shù)含量,向國際市場進(jìn)軍，還能培養(yǎng)出一批能獨(dú)立進(jìn)行高科技產(chǎn)品開發(fā)的高技術(shù)人才,為企業(yè)今后的發(fā)展奠定良好的人才基礎(chǔ)。四、產(chǎn)業(yè)化前景及市場需求 1我國是個(gè)電力生產(chǎn)和消費(fèi)大國，近20年來電力市場需求持續(xù)強(qiáng)勁。據(jù)國家電網(wǎng)統(tǒng)計(jì)年鑒: 2006年新增10kv以上變電站1320座；新增電力裝機(jī)容量2.1億千伏安；新增變電站電力自動(dòng)化控制柜3.1萬臺(tái)（套）；2004-2006三年來銷售電量由11200億千瓦時(shí)，增加到17097億千瓦時(shí)，增長幅度53%。2電力自動(dòng)化控制設(shè)備分為高、中、低三個(gè)電壓層次，使用量也呈現(xiàn)金字塔分布，高壓自動(dòng)化控制系統(tǒng)在最上端，雖然數(shù)量少，但是技術(shù)難度最大，各項(xiàng)性能指標(biāo)要求最高。本項(xiàng)目定位于高、中壓控制設(shè)備。3本單位原先開發(fā)的新型專用連接器，已經(jīng)成功試用于南京南瑞集團(tuán)的新型高壓設(shè)備上（750千伏大型變電站青海官亭變電站）。電力自動(dòng)化系統(tǒng)控制柜內(nèi)部操作箱的后插拔式結(jié)構(gòu)是一種發(fā)展趨勢。我廠已有兩種產(chǎn)品，符合此一發(fā)展趨勢。南京南瑞集團(tuán)已將此二種專用連接器應(yīng)用于中壓自控設(shè)備。據(jù)2007上半年合同統(tǒng)計(jì): 此兩種產(chǎn)品各2千套/每月,銷售額計(jì)120萬元/月,中試階段后將實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn),使用量將會(huì)逐步遞增。由于南京南瑞集團(tuán)在行業(yè)內(nèi)的特殊地位，在行業(yè)內(nèi)具有示范帶動(dòng)作用。因此，新型專用連接器，產(chǎn)業(yè)化前景良好。五、研究內(nèi)容與預(yù)期目標(biāo)（一）研究內(nèi)容與預(yù)期目標(biāo)1高、中、低三個(gè)電壓等級變電站電磁環(huán)境的差異和數(shù)量等級。2變電站環(huán)境中電磁干擾源的種類和其各自的數(shù)量等級。預(yù)期目標(biāo)為：掌握不同等級電站內(nèi)外干擾源的主次、表現(xiàn)型式和數(shù)量等級。3電力自動(dòng)化系統(tǒng)控制柜內(nèi)部的電磁環(huán)境。預(yù)期目標(biāo)為：了解控制柜內(nèi)部電磁幅射源的分布位置和各自的場強(qiáng)：了解外部干擾源進(jìn)入的路徑和從內(nèi)部測定的場強(qiáng)。4電磁兼容連接器抗干擾方案研究。5電磁兼容連接器與電磁兼容機(jī)箱的接口方案。預(yù)期目標(biāo)為：實(shí)現(xiàn)物理的、電子的抗干擾方式，與電磁兼容機(jī)箱形成無泄露、抗外部干擾的整體。6、內(nèi)部嵌入的線路模塊設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)為：實(shí)現(xiàn)瞬間斷路時(shí)的自控功能7、研究測試方法及工裝設(shè)計(jì)（二）其他目標(biāo)1、經(jīng)濟(jì)目標(biāo)：電力自動(dòng)化專用連接器項(xiàng)目預(yù)計(jì)投資總額100萬元，項(xiàng)目完成后，實(shí)現(xiàn)年生產(chǎn)能力9萬套；銷售收入950萬元；年利稅總額161萬元。2、技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)：形成產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)： a.絕緣電阻1000 m b.抗電強(qiáng)度2500v/ac/1minc.接觸電阻0.01 d.大電流沖擊 250a 1s e.阻燃等級94 v0 熱變形溫度120f.頻率范圍 9kkz-30mhzg.帶內(nèi)損耗 10db1db h.電壓駐波比1.25形成的知識(shí)產(chǎn)權(quán): 本項(xiàng)目予計(jì)可獲得一項(xiàng)國內(nèi)發(fā)明專利,兩項(xiàng)實(shí)用新型專利和兩項(xiàng)外觀設(shè)計(jì)專利；形成emi連接器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。六、研究方案、技術(shù)路線、組織方式與課題分解1、本項(xiàng)目的合作單位有如下分工：南京電力自動(dòng)化研究院負(fù)責(zé)研究不同等級電站內(nèi)、外部干擾源的種類、表現(xiàn)型式和數(shù)量等級。自動(dòng)化控制設(shè)備機(jī)柜的抗干擾解決方案。我廠、山東經(jīng)濟(jì)學(xué)院負(fù)責(zé)研究電力自動(dòng)化控制設(shè)備機(jī)柜內(nèi)部的電磁 環(huán)境，連接器的以及機(jī)柜和連接器的接口處的抗干擾方案。2、研發(fā)流程：電磁環(huán)境調(diào)研總體設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工裝設(shè)計(jì)提供樣品上機(jī)測評小批量用于整機(jī)整機(jī)現(xiàn)場試驗(yàn)現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)反饋制訂改進(jìn)方案實(shí)施改進(jìn)方案中型上機(jī)試驗(yàn)3研究方法以科學(xué)實(shí)驗(yàn)手段測評電磁環(huán)境；試驗(yàn)新的對電和磁有屏蔽作用的功能性材料；新的涂裝、電裝工藝試驗(yàn)；連接器的防幅射結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證：以科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。采用或借用已有的成熟技術(shù)，如軍工線簧技術(shù)。4、研究條件 按照分工，依托合作單位的設(shè)備優(yōu)勢，完成其分管的課題。本單位與本課題相關(guān)的儀器設(shè)備有：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 2臺(tái)高檔微機(jī) 50余臺(tái)低阻測試儀 2臺(tái)抗電強(qiáng)度測試儀 2臺(tái)絕緣電阻測試儀 2臺(tái)駐波比測試儀 1臺(tái)普通示波器 2臺(tái)具備開發(fā)本課題的基本設(shè)備。 本單位有研發(fā)中心建制，有連接器領(lǐng)域的常規(guī)研發(fā)設(shè)施、生產(chǎn)場地和輔助設(shè)施，但在emi測試手段方面欠缺，須添置。5、連接器的生產(chǎn)過程中沒有“三廢”產(chǎn)生，本廠的電鍍工序委托具有環(huán)保資質(zhì)的外協(xié)廠家加工。6、本單位具有多年形成的自主銷售網(wǎng)絡(luò)，加之南瑞集團(tuán)的示范作用，可逐步帶動(dòng)相關(guān)市場。七、年度計(jì)劃目標(biāo)及投資項(xiàng)目開發(fā)的起止時(shí)間:2006年3月-2008年2月2006年度研究計(jì)劃及達(dá)到的目標(biāo);1、 研究電磁兼容連接器的各種性能。emi抗電強(qiáng)度、接觸電阻、大電流沖擊、頻率范圍、絕緣電阻、熱變形溫度、散熱性能、穩(wěn)定性,壽命等。 達(dá)到的目的:為下一步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。2、 進(jìn)一步研究連接器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 達(dá)到目的:實(shí)現(xiàn)在原有連接器內(nèi)部嵌入抗干擾電磁集成模塊3、 研究所選用的功能材料、金屬材料等應(yīng)用材料達(dá)到的目的: 實(shí)現(xiàn)電磁兼容連接器的各種性能4、 研究電子線路集成emi模塊 達(dá)到的目的:增加連接器emi功能, 達(dá)到本項(xiàng)目研究的主要核心目標(biāo)。2006年度資金投入共計(jì)30萬2007年度研究計(jì)劃及達(dá)到的目標(biāo);1、 研究電磁兼容連接器 達(dá)到的目的:整理資料，編制軟件,加工各種零部件,測試樣件。2、 完成具有基本功能的產(chǎn)品達(dá)到的目的: 產(chǎn)品樣件的測試及上機(jī)試用，小批量生產(chǎn)20套，供客戶上機(jī)實(shí)驗(yàn)。2007年度資金投入估計(jì)45萬 2008年度研究計(jì)劃及達(dá)到的目標(biāo); 課題鑒定,進(jìn)入批量生產(chǎn)2008年度資金投入估計(jì)25萬八、主要研究人員和單位情況及具備的條件1、主要研究人員情況 工作單位專業(yè)學(xué)歷學(xué)位職稱級別職稱工作業(yè)績本單位機(jī)電一體化本科中級工程師有多年的工作經(jīng)驗(yàn),在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及模具設(shè)計(jì)上有突出成績,開發(fā)出50多種連接器。三峽工程用連接器；我國第一座750千伏大型變電站用連接器；參加出口馬來西亞、泰國等連接器設(shè)計(jì)。獲得專利3項(xiàng)，發(fā)表論文一篇。本單位機(jī)械設(shè)計(jì)本科中級工程師主要研究工程塑料、有色金屬材料，注塑工藝等，參加設(shè)計(jì)多項(xiàng)產(chǎn)品。發(fā)表論文二篇；獲得專利2項(xiàng)本單位機(jī)械設(shè)計(jì)本科中級工程師有豐富的機(jī)械工藝、制造技術(shù)，研究金屬工藝、機(jī)加工工藝，參加多項(xiàng)產(chǎn)品的制造。發(fā)表論文二篇。合作單位無線電研究生碩士高級教授完成了省科委項(xiàng)目：高速無線電尋呼接收機(jī)，任項(xiàng)目組組長。完成了橫向課題:液晶顯示器（含video和tv模塊）產(chǎn)品的開發(fā)項(xiàng)目。任項(xiàng)目組組長。完成了橫向課題：usb flash disk及基于usb接口和ic卡技術(shù)電子身份認(rèn)證項(xiàng)目的開發(fā)。任項(xiàng)目組組長。完成了橫向課題：sim卡研究與開發(fā)。任項(xiàng)目組組長。完成了完成了橫