我國智能化低壓電器的發展

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2012)O7-0116-02

摘要：科學技術的進步，新技術、新工藝、新材料不斷出現，為低壓電器產品開發提供了良好的條件，智能化低壓電器將成為低壓電器重要發展方向。從低壓電器智能化表現出發，著重分析了目前我國智能化低壓電器的技術發展情況以及行業發展情況，為智能化低壓電器的進一步發展起到指導作用

關鍵詞：智能化；低壓電器；發展

隨著微機技術、微電子技術、計算機網絡和數字通信技術的飛速發展，以及人工智能技術在低壓電器中的應用，智能電器已從簡單的采用微機控制取代傳統繼電器功能的單一封閉裝置，發展到具有完整的理論體系和多學科交叉的電器智能化系統，成為電氣工程領域中電力開關設備、電力系統繼電保護、工業供配系統及工業控制網絡技術新的發展方向。

1、低壓電器的智能化表現

近年來，我國低壓電器行業出現了巨大的變化，低壓電器產品發展到了一個嶄新的階段，科學技術的進步，新技術、新工藝、新材料不斷出現，為低壓電器產品開發提供了良好的條件。由法泰電器（江蘇）有限公司展出的FTB1帶選擇性保護小型斷路器，就是智能低壓電器的典型代表。FTB1由法泰電器、上海電器科學研究所等聯合開發，具有完全自主知識產權。該產品屬于第四代低壓電器，填補了我國低壓終端配電系統在選擇性保護領域的空白，不僅分斷能力高、產品體積小，而且具有選擇性保護、智能化通信功能，能滿足智能樓宇和智能終端配電回路系統的使用需求。智能化低壓電器將成為今后一段時間低壓電器重要發展方向。

低壓電器如要體現智能化特性，須滿足性能優良、工作可靠、產品體積小、組合化設計、可通信、節能環保等要求。市場需要高性能、智能化的低壓電器產品，意味著低壓電器產品要具有保護、監測、通信、自診斷、顯示等功能，這是實現電網智能化所必需的。可通信，就是要求產品帶有通信接口，能與多種開放式現場總線雙向通信，實現系統的通信和網絡化；工作可靠，表示要開展產品可靠性設計，在生產過程中進行可靠性控制、可靠性出廠檢驗等，尤其是滿足電磁兼容要求。至于環保節能要求，則代表低壓電器必須是“綠色”產品，能大幅降低材料選用、制造和使用過程中對環境的影響。

2、技術發展狀況及存在問題

2.1智能化低壓電器設計生產制造

1.智能化低壓電器的設計和研究

近年來國內工廠和設計院所紛紛引進如UGH、Pro/E等三維計算機輔助設計軟件，這類軟件能實現在三維空間內零部件和實體造型、裝配和自動生成工程圖紙，并且按照設計的零部件自動進行模具設計和生成數控編碼。這些軟件使國內低壓電器設計工作上了一個新的臺階，而計算機摸擬和仿真技術的快速發展，人們可以在樣機制作以前就能精確掌握設計產品的性能，減少了重復樣機制作和實驗費用，加快了產品開發周期，并提高了產品性能，這是當前智能化低壓電器產品開發手段現代化的重要保證。我國目前智能化低壓電器的開發和設計已具備了獨立設計能力，設計研究能力有了很大的提高，估計今后將會有進一步的突破。

2.智能化低壓電器新材料及制造工藝技術

智能化低壓電器的材料，除了要保證其長壽命和電器本身的工作可靠性外，還應考慮環保要求，即無污染，并且可以回收。不含CFC或鹵素的阻燃的塑料已得到推廣和應用。目前我國低壓電觸頭材料整體發展水平與國外相差不大，某些品種的低壓電觸頭材料性能已接近國際先進水平。長期以來由于AgCdO有較好的耐電弧侵蝕能力，因而在低壓電器、特別是作為控制電器的觸頭材料得到廣泛應用。但近年來由于AgCdO材料有毒，從環保要求出發，以AgSnO2代替AgCdO材料已經得到推廣，但AgSnO2的觸頭溫升過高，一直是一個關鍵技術問題。我國在這方面的研究較少。

雖然我國低壓電器行業從國外引進了大量的先進制造設備，和先進的制造技術，大大提高了我國低壓電器的制造水平，但總體來看我國制造工藝水平與國外還有較大差距，特別在精密加工設備的應用，現代技術制造技術應用等方面。

2.2標準化狀況

我國低壓電器的標準結構及覆蓋范圍，已能夠較好地滿足市場需求，并能夠在技術方面指導產品生產，對于這些，國外已經成熟，而國內剛剛起步。而對于智能化低壓電器而言，就通信方面現場總線種類很多，比較好的有：CAN、Lonworks和Profibus等。現場總線是連接智能化現場設備和控制室之間全數字化、開放的雙向的局部通信網絡。它們各有特點和優勢，在不同領域有不同的價值。但也正是現場總線技術多種多樣和通訊標準的各自為政，而不同現場總線協議、規范的兼容性較差，要實現不同現場總線之間的通信具有一定的難度，這給這種技術的發展帶來不利的影響。目前國際電工委員會和現場總線基金會正致力于現場總線標準的統一，我國有些單位也在做這方面工作，能使我們走出一條適合我國智能化低壓電器行業現狀的技術手段和技術路線，達到同國外的大公司站在同一起跑線上競爭的目的。另外目前還沒有專門的檢測標準，只是在某些標準中提出了一些要求，檢測人員在面對智能化低壓電器這些五花八門的功能時，往往也是“巧婦難為無米之炊”。因此有必要讓標準與檢測工作者應該緊跟技術腳步，讓把握智能電器產品質量的那桿秤真正發揮作用。

2.3智能化檢測

近年來低壓電器的智能化檢測新技術不斷涌現。例如目前的研究熱點：即電弧故障斷路器的智能化檢測技術，就是新發展起來的智能檢測技術，該技術依靠對正常電弧與電路故障電弧之間的檢測、對比，實現對電流故障的在線監測，并能夠實現斷路器的瞬時保護及聯網控制功能，有力的提升了目前低壓電器檢測技術的水平，其他正在發展和研究中的新型智能檢測技術還有諸如耦合感應式接觸器智能檢測技術、早起電流智能檢測技術等等，這些低壓電器檢測技術的發展，有力的推動了低壓電器智能化技術的發展和應用。隨著開發手段的不斷創新，產品開發周期大為縮短，產品標準的更新與換版速率較以往要快很多。而用戶要求不斷提升，對低壓電器產品的可靠性要求越來越高，隨著智能電器的發展，產品的功能也愈加豐富。這些發展都對檢測機構提出了很高的適應性要求。

3、智能化低壓電器行業水平仍待大幅提升

我們重新反思整個行業后會發現，同發達國家比較，我國智能化低壓電器行業依舊存在相當大的差距，行業的技術水平仍亟待提升。

首先，企業規模偏小，數量過多。2000多家企業分食這一市場，導致資源過于分散，利用效率過低。再加上國外一些電器公司面對著中國這個巨大的市場也是一擁而上，更加劇了競爭的激烈程度。其次，區域結構趨同，重復建設嚴重。我國低壓電器地區產業趨同化現象嚴重，低水平重復建設，導致產品產能過剩，能源、原材料利用率低，經濟效益低下等后果。最后，我國低壓電器行業缺少一批技術裝備先進、生產規模大、產品質量好的企業，缺少參與國際市場競爭的名牌產品，在產品設計、耐用性及環保性能等方面也存在不足。

改善整個行業的落后狀況需要長期努力。要做的工作很多，但有幾件事情較為急迫。

第一，進一步推動企業產品開發、設計時，采用計算機輔助設計、輔助制造和仿真分析技術的熱情。這些技術是提升產品水準的行業基礎。

第二，進一步加大產品研發投入。根據調查，我國低壓電器行業開發投入與國外著名企業相比差距甚遠，個別領域甚至在100倍之上。國家知識產權局的資料顯示，在近幾年申請成功的低壓電器發明專利，外國公司占80%以上，我國擁有自主知識產權的低壓電器產品不多。

各國企業都在加大投入力度。政府、行業協會以及企業應共同努力，進一步調整低壓電器產品結構，淘汰工藝落后、體積大、能耗高又污染環境的產品，這樣，追趕國際先進水平才有希望。

4、 結束語

中國的電力工業作為國家最重要的能源工業，一直處于優先發展的地位，電力企業的發展也是令人矚目的。隨著我國社會、經濟的快速發展和全國聯網戰略的實施，電網將處于一個更加快速發展的機遇期，同時面對國際智能化低壓電器越來越激烈市場競爭，我國政府、行業協會以及企業應共同努力，抓住有利時機，實現多種形式的聯合開發，不斷研究具有我國自主知識產權的創新產品，以實現低壓電器更加安全的應用和更加智能的保護。

參考文獻:

[1]何瑞華，尹天文.我國低壓電器行業現狀與發展趨勢.低壓電器，2004

[2]何瑞華.我國低壓電器新產品主要特征、發展思路及關鍵技術.電力設備，2008

[3]胡興軍.我國低壓電器技術發展.電器時空，2006

[4]尹天文，阮于東.總線技術在低壓電器領域的應用與發展.低壓電器，2006