1995年以來,我國(guó)電力工業(yè)保持了較快發(fā)展速度。到2004年底,我國(guó)裝機(jī)容量達(dá)到4.4億kw,2004年發(fā)電量為2.1萬億kw?h。據(jù)預(yù)計(jì),到2010年我國(guó)裝機(jī)容量將達(dá)到7億kw,2020年將達(dá)到10kw。
按年新增發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量為2000萬kw計(jì)算(保守),每年需要配套高壓斷路器20萬臺(tái),高壓隔離開關(guān)約40萬臺(tái),低壓電器元件需要量更多(約2億件),其中萬能式斷路器(acb)年需約46萬臺(tái),塑殼斷路器(mccb)約440萬臺(tái),交流接觸器(acc)約3200萬臺(tái)??梢?,經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致對(duì)電能的需求和依賴不斷增大,作為承擔(dān)電能輸送與分配、用電設(shè)備保護(hù)與控制的低壓電器的作用顯得尤為重要。目前,世界各國(guó)每年都投入大量資金對(duì)低壓電器進(jìn)行研究、開發(fā)。
一、低壓電器行業(yè)的發(fā)展及展望
(一)我國(guó)低壓電器產(chǎn)品的發(fā)展歷程
近年來,我國(guó)低壓電器行業(yè)出現(xiàn)了巨大的變化,低壓電器產(chǎn)品發(fā)展到了一個(gè)嶄新的階段。
我國(guó)低壓電器產(chǎn)品的發(fā)展大致可分為以下幾個(gè)階段:20世紀(jì)50年代的全面仿蘇,20世紀(jì)60~70年代在模仿基礎(chǔ)上的第一代統(tǒng)一設(shè)計(jì)產(chǎn)品,70~80年代在更新?lián)Q代和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)制造的第二代產(chǎn)品,90年代跟蹤國(guó)外新技術(shù)自行開發(fā)的第三代智能化電器和最近研發(fā)的第四代智能化可通訊電器。其中第四代產(chǎn)品具有性能優(yōu)良、工作可靠、體積小、組合化、模塊化、模塊化的特點(diǎn),總體技術(shù)性能達(dá)到或接近國(guó)外20世紀(jì)80年代末、90年代初水平。
我國(guó)截至2003年底,低壓電器元件獲3c認(rèn)證13000多個(gè)單位,低壓成套裝置獲3c認(rèn)證6000多個(gè)單位,生產(chǎn)的低壓電器產(chǎn)品近1000個(gè)系列、產(chǎn)值約200億人民幣。
(二)低壓電器設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
由于低壓電器在運(yùn)行時(shí)存在著電、磁、光、熱、機(jī)械等多種能量轉(zhuǎn)換,這些轉(zhuǎn)換過程的規(guī)律大多是非線性的,許多現(xiàn)象又是一種瞬態(tài)過程,它使低壓電器的理論分析變得極為復(fù)雜。
低壓電器傳統(tǒng)理論基礎(chǔ)中的“電接觸、電弧、電磁、熱效應(yīng)與電動(dòng)力效應(yīng)”等除了要依靠必要的理論推導(dǎo)和分析運(yùn)算外,還必須依賴成熟可靠的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
即使這樣,設(shè)計(jì)計(jì)算的數(shù)據(jù)與產(chǎn)品的實(shí)際性能間有時(shí)仍會(huì)有很大差距,必須通過試驗(yàn)予以驗(yàn)證。因此,低壓電器產(chǎn)品開發(fā)周期較長(zhǎng)、投入也比較大。
為了適應(yīng)電網(wǎng)容量的不斷增大,低壓配電與控制系統(tǒng)日益復(fù)雜化,對(duì)低壓電器產(chǎn)品的性能與結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。
同時(shí),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,新技術(shù)、新工藝、新材料不斷出現(xiàn),為低壓電器產(chǎn)品開發(fā)提供了良好的條件。
(三)低壓電器發(fā)展展望
低壓電器發(fā)展方向主要取決于電力系統(tǒng)的發(fā)展需要和新工藝、新材料、新技術(shù)的研究與應(yīng)用。20世紀(jì)70、80年代研發(fā)的新型電器主要是限流電器、真空電器、漏電電器和電子電器。
從80年代后期開始,對(duì)傳統(tǒng)新一代低壓電器產(chǎn)品普遍提出了高性能、高可靠、小型化、多功能、組合化、模塊化、電子化、智能化的要求