作者：赛法·哈立德，研究分析师——PTR公司

在中压电网中， 中压开关设备承担着控制、保护和隔离中压电网设备及电路的关键职能。它不仅能减少停机时间，保护电网基础设施，更能保障电力分配设施中部署的人力资源安全。 根据PTR评估，中压开关设备市场正呈现显著增长态势，覆盖公用事业、工业、商业建筑及可再生能源系统等多个领域。市场参与者正聚焦于安全性、可靠性、能效、环境可持续性及数字化转型等核心需求。

图1：中压开关设备市场的全球驱动因素。来源：PTR Inc

中压开关设备市场预计将在2022-2028年间以11%的复合年增长率扩张，到2028年最终达到330亿美元规模。尽管中压开关设备市场有望实现显著增长，但仍存在瓶颈问题——特别是制造商面临的障碍，这些障碍必须消除才能维持市场持续增长。 这些阻碍包括成本压力和监管要求，PTR认为可通过技术创新与进步来克服。

当前，全球中压开关设备市场正受到脱碳化进程和电网扩建计划的驱动。脱碳化政策推动各国经济体部署可再生能源及电动汽车充电基础设施（以支持电动汽车销售）。
 

图2：2022-2028年全球中压开关设备市场复合年增长率。来源：PTR Inc

中低压开关设备行业的技术进步

中压开关设备技术已取得显著进步，这使得增强的安全特性得以纳入，可靠性得到提升，同时实现了环境可持续性措施与数字化应用。

增强的安全功能和更高的可靠性

该行业观察到，中压开关设备制造商正致力于强化安全特性并提升设备可靠性。例如，施耐德电气Premset开关设备采用抗电弧设计，包含加固外壳和压力释放装置，可将电弧能量导向远离操作人员的位置，从而降低伤害风险。此外，ABB SafeGear HD开关设备配备强大的联锁机制和访问控制系统，有效防止意外或未经授权的开关操作。

中压开关设备运行可靠性对公用事业、工业、商业建筑及可再生能源系统至关重要，这些领域主要采用中压开关设备以确保电力供应不中断。为应对可靠性相关挑战，开关设备制造商已部署先进故障检测技术，例如基于传感器的监测和智能算法，这些技术为早期故障检测（否则无法实现）铺平道路，从而减少停机时间，并通过自愈能力实现快速恢复供电。 

为提升开关设备的可靠性并预防意外故障，ABB推出了UniGear Digital开关设备。该设备集成了先进的监测与诊断系统，可对开关设备的关键参数进行持续监测，从而实现主动故障检测与维护。

环境可持续性

大多数中压开关设备采用六氟化硫（_SF6）作为电弧熄灭介质，但这种气体具有显著的高全球变暖潜能值，对环境构成威胁。 为应对_SF6带来的威胁，行业已积极探索_{替代方案，}例如真空灭弧室、气体混合物及固态技术。这些替代方案在降低环境影响的同时，能提供相当甚至更优的电气性能。但若要在中压领域实现_无SF6开关设备的广泛应用，仍需克服若干障碍（主要在于其成本高于传统开关设备）。

作为领先的技术公司，ABB开发了一种名为AirPlus的气体混合物，其全球变暖潜能值低于_{六氟化硫（SF6）}。另一方面，西门子则在中压开关设备中引入真空断路器技术，作为_替代SF6的解决方案。采用_SF6替代技术不仅能缓解环境问题，更有助于电力行业践行可持续发展实践。

此外，伊顿的Xiria开关设备采用固体绝缘材料，从而延长设备使用寿命，降低维护需求，并提升整体可靠性。

根据PTR报告，全球范围内_{对六氟化硫（SF6）}气体绝缘开关设备（GIS）的需求正逐渐被固体绝缘开关设备（SIS）及_无SF6替代品所取代。SIS技术在美洲和亚太地区更为普及，而欧洲则更倾向于采用_无SF6替代品。

数字化

领先的中压开关设备制造商正将数字技术融入开关设备，从而提升控制与监控能力，并赋予其通信功能。如前所述，ABB的UniGear Digital开关设备已集成数字传感器和通信功能，用于状态监测和预测性维护。

另一方面，物联网（IoT）与中压开关设备的集成实现了实时监控与控制，从而为高效运行和维护铺平了道路。施耐德电气的EcoStruxure Power解决方案提供支持物联网的开关设备，可实现实时数据采集、远程诊断和预测性分析。 此外，伊顿的Power Xpert仪表盘作为云端平台，可远程访问关键开关设备数据及分析结果，从而实现高效能源管理与明智决策。

根据PTR报告，当前数字开关设备市场仍处于非常初期的阶段，需求量微不足道。但预计2021-2030年间该市场将以25%的显著复合年增长率（CAGR）扩张，其中欧洲市场将成为需求的主要来源。

图3：2021-2030年全球数字中压开关设备市场复合年增长率。来源：PTR Inc

展望未来

PTR观察到，多年来中压开关设备技术已显著提升。新增的安全特性、可靠性改进、环境可持续性措施及数字化应用，使中压开关设备行业与现代需求保持同步。当前开关设备配备电弧闪光抑制技术、人员保护机制及联锁系统以增强安全性；而故障检测系统、自愈能力及预测性维护算法则实现了可靠性的提升。 除提升安全性和可靠性外，中压开关设备行业还致力于通过采用全球变暖潜能值更低的_{六氟化硫替代}气体混合物来降低环境影响。此外，数字技术的集成使中压开关设备具备了更优的控制、监控和通信能力。

中压开关设备市场预计将从2022年起以11%的复合年增长率持续扩张至2028年，届时市场规模将达到330亿美元。然而当前仍存在若干亟待消除的阻碍因素。据PTR分析，主要瓶颈包括成本压力与监管要求，预计原始设备制造商将通过技术创新与进步来应对这些挑战。

关于作者

赛法是PTR公司的高级分析师，主要研究领域为电力系统。目前她领导电网研究团队开发PTR的联合电网服务，并为全球财富500强企业客户管理定制研究项目。 其负责的研究领域涵盖高压开关设备、中压开关设备、电力变压器、配电变压器、变电站自动化、功率因数校正等。赛法拥有电气工程学士学位，具备扎实的技术背景。

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