СОЗДАВАЯ НОВЫЕ СТАНДАРТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Алексей Чалый, генеральный директор промышленной группы Таврида Электрик

• В 2005 году промышленная группа Таврида Электрик поставила заказчикам более 25 тысяч вакуумных коммутационных аппаратов, заняв по этому показателю третье место в мире после многопрофильных международных концернов АВВ и Siemens.
  Для компании, созданной чуть более 15 лет назад со стартовым капиталом 100 тысяч рублей (менее 8 тысяч долларов по тогдашнему обменному курсу), этот результат – несомненный успех. Примечательно, что он завоеван в конкурентной борьбе с крупнейшими мировыми производителями коммутационной аппаратуры в наиболее наукоемком сегменте рынка, благодаря более высокому техническому уровню продуктов, а не демпингу.
  Я полагаю, что это дает мне право порассуждать о «формуле успеха» в секторе высоких технологий с возможной пользой для отечественных производителей электротехники.
• Компания Таврида Электрик образована в 1990 году. За эти годы из малого внедренческого предприятия она выросла в крупный транснациональный холдинг.
• На сегодняшний день компания имеет собственные производства, научно-исследовательские лаборатории, конструкторские бюро и испытательные центры. Она активно участвует в международной научной деятельности.
• В номенклатуре компании – вакуумные выключатели на средний класс напряжения, ОПН внутренней и наружной установки, вакуумные реклоузеры и низковольтные контакторы.
• Продукция поставляется более чем в 40 стран мира. Региональные отделения работают в России, Украине, Эстонии, Польше, Германии и Китае.

Обобщая наш опыт, я остановлюсь преимущественно на маркетинге и проектировании, оставив в стороне другие стороны деятельности компании. Оценивая с этой точки зрения опыт удачных и неудачных проектов, прихожу к выводу, что для всех удачных проектов характерен путь развития, схематически показанный на рис. 1, а у неудачных проектов какое-либо звено на этом пути выпадает или оказывается несовершенным.
Рисунок требует пояснений. Прежде всего, говоря о проблемах потребителя, следует отличать его реальные потребности от пожеланий, отражающих видение не только проблемы, но и способа её решения. Видение это, хоть и ценное само по себе, в таком секторе промышленного рынка, как сектор коммутационной аппаратуры, может повести разработчика по ложному пути.
Требовать от потребителя описания того, какой продукт надо разрабатывать для победы на рынке, – слишком наивно. В лучшем случае вы получите отретушированный портрет господствующего на рынке стандарта. Вряд ли это сделает ваше предприятие конкурентоспособным.
Надо помнить, что все великие продукты (автомобиль, самолет и т.д.) создавались не в соответствии, а вопреки господствующим стандартам оборудования, раздвигая границы нашего представления о собственных потребностях. Если бы в начале 80-х разработчики будущих персональных компьютеров попытались получить от инженеров и конструкторов требования к продукту, в котором по-следние остро нуждаются, они едва ли получили бы описание ПК. Однако определение и осознание реальной проблемы потребителя еще не решает задачи создания продукта-победителя. Для этого необходим второй ингредиент – технология, позволяющая существующую проблему разрешить. Повезло, если такая технология уже существует, но в таком случае продукт, к созданию которого вы стремитесь, скорее всего уже создан. Поэтому в общем случае разработка нового продукта требует разработки новой технологии.
Даже удачное стечение обстоятельств, когда определена актуальная проблема потребителя и разработана адекватная новая технология, не дает безбедно почивать на лаврах. Если созданный продукт действительно хорош, он будет завоевывать всё новые ниши на рынке. В этот момент наступит понимание, что он недостаточно хорош, так как не вполне соответствует потребности значительной части рынка. И тогда начинается доработка, иногда меняющая продукт до неузнаваемости.
Только успешно миновав этот этап (он может длиться не один год) и не растеряв первоначальных преимуществ, вы получите продукт, который сам начнет влиять на рынок, то есть на наше представление о том, каким должен быть ПРОДУКТ. И тогда вас можно будет поздравить с созданием нового стандарта оборудования.
Чтобы всё сказанное не выглядело слишком абстрактным, приведу несколько примеров из не слишком долгой истории компании Таврида Электрик.

Рис. 1. Этапы развития наиболее успешных проектов

История первая. Вакуумный выключатель с магнитной защелкой

Таврида Электрик выросла из исследовательской лаборатории Севастопольского приборостроительного института, которая с конца 60-х занималась разработкой быстродействующих синхронных вакуумных выключателей.
Суть идеи заключалась в разведении контактов выключателя в непосредственной близости от нуля тока. Это позволяет уменьшить ток и время горения дуги, увеличив тем самым отключающую способность вакуумной камеры. Питательной средой для этой идеи послужила высокая электрическая прочность вакуума (достаточно развести контакты выключателя всего на несколько миллиметров, чтобы обеспечить выдерживание восстанавливающегося напряжения) и проблема, характерная для первых вакуумных камер, – необходимость достичь требуемого уровня отключающей способности. Такой выключатель требовал создания быстродействующего (контакты надо развести на достаточное расстояние за весьма малое время) и пофазного (токи в разных фазах переходят через ноль неодновременно) привода.
Идея в значительной степени потеряла привлекательность к концу 70-х, когда были разработаны вакуумные камеры с токами отключения до 31,5 кА включительно. С появлением же в 1979 году контактных систем с аксиальным магнитным полем, способных отключать токи до 100 кА, создание синхронных вакуумных выключателей стало неактуальным. К этому простому выводу пытался меня подвести Вадим Борисович Козлов (с 1989 по 2003 гг. – генеральный директор Всесоюзного (ныне Всероссийского) электротехнического института). Он предлагал заняться вместо бессмысленной, по его мнению, разработки синхронных выключателей созданием пружинно-моторного привода для вакуумного выключателя, обещая необходимое финансирование.
По существу, Вадим Борисович был прав, но сегодня я с удовлетворением приветствую свое упрямство, которое заставило меня отказаться от выгодного предложения и продолжить работы по синхронным вакуумным выключателям, что привело в конечном счетек созданию привода с магнитной защелкой.
Поиск области применения для таких выключателей привел нас в сталеплавильные цеха, где потребность в высоком коммутационном ресурсе (его как раз мог обеспечить синхронный выключатель) для аппаратов электропечных трансформаторов была экстремальной. Здесь я впервые стал постигать ПРОБЛЕМУ потребителя.
В то время основными коммутационными аппаратами трансформаторов дуговых сталеплавильных печей были масляные и маломасляные выключатели. Их ресурс настолько не соответствовал потребностям технологического процесса, предполагавшего десятки коммутаций в сутки, что срок жизни этих аппаратов до среднего ремонта составлял считанные дни. В итоге цеховые мастерские представляли собой большие склады запчастей и останков выключателей, из которых всё время собирали аппараты, способные отработать очередную смену.
Немногим лучше обстояло дело и с электромагнитными выключателями типа ВЭМ, которые соответствовали стандарту для вы-ключателей с частыми коммутациями, и с несоответствующими этому ГОСТу новоявленными вакуумными выключателями. Последние были оборудованы стандартными электромагнитными или пружинно-моторными приводами с механической защелкой, одновременно управляющими подвижными контактами трех вакуумных камер через промежуточную трансмиссию. Эта техническая особенность не позволяла решить реальную проблему потребителя: создать выключатель, не требующий ремонта в течение всего срока службы.
Однако так эту проблему никто не ставил. Людям, ответственным за исправную работу электрооборудования, непрекращающийся ремонт коммутационных аппаратов казался нормальным. Мы не знали, что эта проблема неразрешима, и поэтому её… решили.
Ко двору пришлась наработанная идеология пофазного привода и магнитная защелка, появившаяся в процессе доработок синхронного вакуумного выключателя. Заменили бесполезный в данном случае сверхбыстродействующий индукционно-динамический привод соленоидом, который конструктивно совместили с магнитной защелкой. Убрали синхронизирующее устройство, упростив всю конструкцию. А далее 10 лет совершенствовали этот подход, увеличивая токовые параметры, технологичность, улучшая механический интерфейс и т.п., и убеждали заказчиков в его преимуществе.

В итоге появилась линейка вакуумных выключателей серии ВВ/TEL с магнитной защелкой, пригодная для широкого круга применений. Эти коммутационные аппараты стали первыми, не требующими ремонта в течение всего срока службы.
Это свойство отражало реальную потребность потребителя, поэтому неудивительно, что у данного подхода появились последователи. Примерно через десять лет после внедрения первых ВВ/TEL некоторые зарубежные компании завершили разработку вакуумных выключателей с магнитной защелкой и начали их робкое продвижение на рынок.
Сегодня на мировом рынке этот тип аппаратов – самый динамично развивающийся в среднем классе напряжения. Всё чаще требования тендеров не допускают альтернативных конструкций приводов.
Этот подход действительно стал новым стандартом оборудования, что даже отражено в новой версии стандарта МЭК, который вводит дополнительные испытания электронных устройств управления – неизменных спутников выключателей данного типа.
Приятно отметить, что это тот нечастый в последнее время случай, когда наша страна выступила в роли законодателя технической моды.

История вторая. Реклоузер

Реклоузер – коммутационный аппарат наружной установки со встроенными средствами измерения тока, защиты и автоматики, способный поддерживать многократные быстрые циклы АПВ. В по-следнее десятилетие он всё чаще рассматривается как аппарат, имеющий дополнительно встроенные средства коммуникации.
В середине 90-х на мировом рынке укоренились два типа реклоузеров, которые можно было назвать современными.
Типичное устройство первого типа – реклоузер британской фирмы Whipp&Bourne (рис. 2). Его особенность – применение вакуумного выключателя, помещенного в алюминиевый литой корпус, который заполнен элегазом. Использование заземленного корпуса с шестью проходными изоляторами позволяет установить в аппарат, кроме трансформаторов тока, шесть емкостных датчиков напряжения. Это крайне важно для кольцевых схем с питанием от нескольких источников, так как позволяет поддержать алгоритмы автоматического секционирования и ввода резерва. Такие схемы всё более популярны в связи с ростом требований к надежности электроснабжения удаленных потребителей.
Вместе с тем корпус, заполненный SF6, не только вызывает экологическую озабоченность у заказчика, но и требует мониторинга давления элегаза, то есть де-факто этот аппарат нуждается в обслуживании. Кроме того, герметичный корпус должен выдерживать значительные перепады давления при изменении температуры окружающей среды, что делает его тяжелым и дорогим в изготовлении.
У колонкового реклоузера Kyle Nova фирмы Cooper, появившегося примерно в то же время, этих недостатков нет (рис. 3). Однако из-за особенностей конструкции его невозможно применять в перспективных кольцевых схемах без дополнительных трансформаторов напряжения, что усложняет и удорожает проекты.

Рис. 2 Коммутационный модуль реклоузера Whipp&Bourne (Англия)

Рис. 3 Коммутационный модуль реклоузера Kyle Nova компании Cooper Power Systems (США)

1 – вакуумный выключатель с магнитной защелкой,
2 – терминалы проходных изоляторов,
3 – комбинированный датчик фазного тока и напряжения,
4 – комбинированный датчик тока нулевой последовательности и напряжения,
5 – уплотнения из силиконовой резины,
6 – пылефильтр

ЭПИЛОГ

• cуществующие стандарты и практику применения оборудования не следует рассматривать как нечто незыблемое и безусловно правильное;
• при создании инновационных продуктов необходимо ориентироваться прежде всего на глубокое понимание проблем заказчика и наличие новых технологий для их решения;
• существующая в России инженерная школа и кадровые ресурсы при адекватном менеджменте вполне достаточны для создания продуктов-лидеров мирового рынка в секторе высоких технологий.