1.低压电器的基本用途
低压电器是用于连接额定电压交流不超过1 000V或直流不超过1 500V的电路中起通断、控制或保护等作用的电器。低压电器是电器工业的重要组成部分,在机械行业中是基础配套件,在配电系统中低压成套开关设备主要由各种低压电器元件构成,低压电器元件的性能对低压成套开关设备起着至关重要的作用。发电设备所发出电能的80%以上是通过低压电器分配使用的。每增加1万kW的发电设备,约需4万件的各类低压电器元件与之配套。在工业自动化系统中,也由低压电器构成的各种控制屏、控制台、控制器等。
我们日常生活中用水时,在输送自来水的管路上及各种用水的地方,要装上不同的阀门对水流进行控制和调节。在输送电能的输电线路和各种用电的场合,也要使用不同的电器来控制电路通、断,对电路的各种参数进行调节。只是电能的输送和使用比自来水的输送使用要复杂得多。低压电器在电路中的用途是根据外界信号或要求,自动或手动接通、分断电路,连续或断续地改变电路状态,对电路进行切换、控制、保护、检测以及调节。
2.低压电器的发展现状
近年来,低压电器行业出现了巨大的变化,低压电器产品发展到了一个崭新的阶段。我国低压电器产品的发展大致可分为三个阶段:20世纪60年代到70年代初,以CJ10、DW10、DZ10、JR16B等产品为代表,在仿苏基础上设计开发的第一代产品。由于产品结构尺寸大、材料消耗多、性能指标不理想和品种规格不齐全已被淘汰。20世纪70～80年代,以CJ20、DW15、DZ20、ME、AE、EWE、AH、B、3TB等产品为代表,是在更新换代和引进国外先进技术制造的第二代产品。产品技术指标明显提高,保护特性较完善,体积缩小,结构上适应成套装置要求,是我国低压电器的支柱产品。20世纪90年代,以DW40、DW45、DZ40、S、CJ40、M、F、3TF等产品为代表,跟踪国外新技术新产品自行开发试制第三代新产品,产品性能优良、工作可靠、体积小、电子化、智能化、组合化和模块化,总体技术性能达到或接近国外20世纪80年代末～90年代初水平。虽然已有技术含量较高的第三代电器产品出现,但市场占有率不高。为了尽快提高我国的电力系统、自动控制系统、自动监测系统的自动化水平,必须大力发展第三代电器产品,淘汰和改进老产品,使电器产品在研制、开发、生产、检测各阶段实现全面飞跃。我国2001～2005年全国发电量增幅在4%左右,据测算2008～2010年在4.5%左右; 在10年内电力弹性系数平均为0.6左右。这样,2006～2010年每年需增发电量660亿～770亿kWh。按照配套比计算,每年需要低压万能式断路器约57万台,塑壳式断路器1 700万台,小型断路器17 000万极,交流接触器4 800万台,热继电器1 500万台,其他各类低压电器产品的需要量也是很可观的。预计2010年我国低压电器销售总额将会达到400亿～500亿元。
3. 低压电器的发展趋势
随着新技术的发展,特别是电子、微电子技术和计算机的迅速发展,将对低压电器元件带来深远的影响,在原有产品继续完善性能、功能、提高质量的同时,将产生一批新型产品。我国未来的低压电器产品技术开发及发展将主要有以下几个趋势:
(1) 产品智能化: 在现代化电站和工矿企业中,已广泛采用电子计算机监控系统,对与之配套的低压断路器提出了高性能、智能化的要求,并要求产品具有保护、监测、试验、自诊断、显示等功能。“八五” 期间已开发的智能化断路器DW40、DZ40将进一步完善系列、实现产业化,并在国内重要电力系统中得到应用与推广。
(2) 产品电子化: 在现代化企业中,采用PC控制系统来代替由电气-机械元件组成的系统,已是机械电气控制系统的主流。该系统要求电器产品具有高可靠性、高抗干扰性,还要求触点能可靠接通低电压、弱电流,触头断开时的电弧不能干扰电子电路的正常运行。
(3) 产品组合化、模块化: 将不同功能的模块按不同的需求组合成模块化组合电器,是当今低压电器产品的发展方向。在接触器的本体上加装辅助触头组件、延时组件、自锁组件、接口组件、机械连锁组件及浪涌电压组件等,可以适应不同场合的要求,扩大产品适用范围,简化生产工艺,方便安装、使用与维修。
(4) 提高产品的可靠性和产品质量: 我国现有产品技术指标与国外差距不大,但是质量不稳定,运行可靠性差,因此提高产品可靠性及产品质量不仅是用户的要求,也是企业进行国内外竞争的需要。
可以预见,我国低压电器市场容量会稳步增长,前景是乐观的。根据国家政策走向,在今后一段时期内低压电器产品结构还要进一步调整,工艺落后、体积大、能耗高又污染环境的产品将被淘汰,而智能化、机电一体化的产品市场将会不断扩大。