我國低壓電器市場前景樂觀

    近幾年，由于低壓電器市場容量不斷擴大，重復建設嚴重，低壓電器制造業面臨著供大于求的嚴峻形勢。由于電力、石化、建筑等產業的大發展，給低壓電器制造業的大發展提供 了很好的機遇，但是企業數量增加太多，再加上國外一些電器公司面對著中國這個巨大的市 場也一涌而上，更加劇了競爭的激烈程度。     
                                                         
   我國低壓電器市場容量將穩步增長，其前景十分樂觀。國內低壓電器的市場容量與電力事業的發展是緊密相連的。據測算2001～2005年全國發電量增幅在4%左右，2006～2010年在4.5%左右；在10年內電力彈性系數平均為0.6左右，這樣，2001～2005年全國每年需增發電量660～770億KWh，2006～2010年每年平均增發電量660～770億KWh，按照1997年全國電力機組平均每天運行13.1h計算，2001～2010年每年平均新增裝機容量為21GW左右。按照經驗配套比計算，每年需要低壓框架式斷路器約48萬臺，塑殼式斷路器462萬臺，其他各類低壓電器產品的需要量也是很可觀的。我國低壓電器產品出口東南亞國家的數量比較大，由于國家對機電產品出口的重視、扶持及鼓勵，都有利于低壓電器的出口。 



5.低壓電器技術的展望 



    雖然，智能低壓電器的研究工作已全面展開，但是低壓電器的許多問題用簡單的微處理器無法解決。要使低壓電器產品盡快跟上電力電子技術、計算機技術、傳感技術、網絡技術、智能技術的發展，必須盡快開展下列研究。 



(1)人工智能技術在電器中的應用 



   人工智能是控制論、信息論、系統論、計算機科學、神經生理學、心理學、數學、哲學等學科相互交叉滲透的產物,它的一些領域如圖3所示。其中人工神經系統、遺傳算法、專家系統與模糊控制是人工智能中最常用到的四種分析方法。 



   近年來，專用集成電路ASIC技術的飛速發展，它將ADC、DAC以及運算放大器、比較器等模擬電路、微處理器、DSP等功能部件以及SRAM等大規格的存儲器集成在芯片中。DSP開發工具、應用軟件以及DSP平臺的發展，也對電器的人工智能化起到了促進作用。 



    采用模糊邏輯控制技術與電器技術相結合，研制具有模糊控制能力的多功能、高可靠性、高性能模糊智能電器必將成為今后電器發展的焦點。 



     專家系統不僅可用于電器制造、生產過程的管理，而且可以與電器技術結合完成優化的運行過程。遺傳算法可用于函數優化、自動控制、圖像識別、機器學習、規劃設計等領域。 



神經網絡由于其適應不確定性和高度的非線性控制對象，在控制中可用于模式識別、優化設計、推理模型、故障診斷等。因此可用于電器的設計與實時信號檢測、控制、保護、調節、故障診斷等。神經網絡已應用于異步電動機的熱過載保護的溫升智能預測系統。 



(2)現場總線技術在低壓電器中的應用 



     隨著信息技術和計算機網絡的發展,使智能化電器與中央控制設備,包括中央控制計算機與可編程邏輯控制器實現雙向數據通信,并在低壓配電系統和電動機控制中心統一形成了智能化監控、保護與信息網絡系統。這種系統使操作人員在控制室中能夠方便地控制各種現場設備，并且能夠及時了解現場設備運行情況，處理各種故障。近年來，現場總線的出現給工業自動化帶來了革命性的變革。 



    現場總線是一種造價低、可靠性強并適合工業環境使用的通信系統。傳統的通信系統需用多芯電纜讓數據并行傳送，而現場總線僅需要一根雙芯電纜，使布線非常簡單，減少了安裝維護費用。現場總線按國際標準采用統一的通信規范，因而它具有很好的互換性和互操作性，它是與生產廠商無關的系統，各種現場設備只要按這種規范和協議生產都可以在網絡上使用。現場總線生產工廠能提供現場總線各種標準部件，包括接口、各種中間繼電器、電纜、模塊化I/O站等等，大大方便了安裝和維護，即特即用，適合于現場設備分散布置的特點。國外許多大公司近幾年都發展了可通信低壓電器產品。必須盡快發展我國低壓電器產品的現場總線系統與通信技術，才能使系統具有故障診斷能力。當系統中電器設備發生故障時，通信電器與現場總線聯接器能夠顯示故障信號，便于排除故障，保護系統正常運行；系統傳輸的信號量增加，提高了系統自動化程度；信號傳輸的精度提高，保證了系統運行的可靠性。 



(3)仿真與虛擬技術在電器中的應用 



    前已述及三維計算機輔助設計軟件可以實現三維零部件的實體造型、裝配、自動生成工程圖紙、按照設計的零部件自動進行模具設計并生成數據編碼。但是，要使電器產品滿足預期的技術條件、達到預期的電氣、機械性能，還能、必須經過反復試驗。計算機模擬與仿真技術的應用可以在樣機制作前，精確掌握電器產品的性能，減少重復樣機制作，降低實驗費用，加快產品開發周期，提高產品性能指標。 



     低壓電器的基本特性包括通斷能力、溫升、零部件的強度、熱穩定、絕級性能及其他電氣性能等。這就需要對設計對象的電磁場、應力場、磁場等物理場進行仿真和分析。計算機模擬仿真技術的發展、有限元分析軟件性能的不斷提高，為這種新技術在低壓電器中的應用創造了條件。20世紀90年代以來，用特征造型方式輸入三維圖形，代替繁瑣的數據輸入，使輸入工作變得簡單、直觀，后處理階段可以方便的觀察輸出的數據或對三維圖形進行分析。通過計算仿真可以得到產品設計的可行性方案，滿足產品的技術要求。但是，如果想要實現經濟技術指標最佳，就必須將仿真技術與最優化方法結合起來，才能達到預期效果。隨著計算機圖形技術的迅速發展，虛擬技術將引入低壓電器的設計領域。設計得可以在虛擬環境中，對電器產品進行仿真與優化，這將使我國低壓電器的設計、研究達到一個更新的階段。 



6.低壓電器技術發展趨勢 



    為使斷路器趕上國際先進水平，把開發智能化斷路器列為重點開發項目。智能化斷路器的開發成功代表了我國低壓電器的發展方向。它除了具有四段選擇性保護和電流表、電壓表、顯示、記憶、試驗、自診斷、區域故障顯示、報警和負載監控等智能功能外，還帶計算機通訊接口與上位機連接可以實現遙控、遙調、遙訊，滿足電力系統的微機控制和自動化的要求。它融合了現代化機電、測量、控制和微機技術，是高科技產物。目前國內有的廠正在著手開發4000A、5000A的智能型斷路器。 



    隨著新技術的發展，特別是電子、微電子技術和計算機的迅速發展，將對低壓電器元件帶來深遠的影響，在原有產品繼續完善性能、功能、提高質量的同時，將產生一批新型產品。我國未來的低壓電器產品技術開發及發展將主要有以下幾個趨勢： 



    低壓電器產品智能化 在現代化電站和工礦企業中，已廣泛采用電子計算機監控系統，對與之配套的低壓斷路器提出了高性能、智能化的要求，并要求產品具有保護、監測、試驗、自診斷、顯示等功能。“八五”期間已開發的智能化斷路器DW40、DZ40將進一步完善系列、實現產業化，并在國內重要電力系統中得到應用與推廣。 



     產品電子化 在現代化企業中，采用PC控制系統來代替由電氣—機械元件組成的系統，已是機械電氣控制系統的主流。該系統要求電器產品具有高可靠性、高抗干擾性，還要求觸點能可靠接通低電壓、弱電流，觸頭斷開時的電弧不能干擾電子電路的正常運行。“八五”期間中國已開始對各種控制電器元件進行相應的電子化改造，發展電子適應型電器，開發固態電器。 



產品組合化、模塊化 將不同功能的模塊按不同的需求組合成模塊化組合電器，是當今低壓電器產品的發展方向。在接觸器的本體上加裝輔助觸頭組件、延時組件、自鎖組件、接口組件、機械連鎖組件及浪涌電壓組件等，可以適應不同場合的要求，擴大產品適用范圍，簡化生產工藝，方便安裝、使用與維修。 



    提高產品的可靠性和產品質量 中國現有產品技術指標與國外差距不大，但是質量不穩定，運行可靠性差，因此提高產品可靠性及產品質量不僅是用戶的要求，也是企業進行國內外競爭的需要。