我国低压电器现状及发展探讨

摘要：低压电器品种较多，是工业生产的重要元件，在国民经济建设中发挥着重大作用。目前我国的低压电器品种已经超过500个系列，生产企业高达1000家以上，基本满足国民经济建设与发展。文章结合我国低压电器发展现状，对低压电器发展进行了探讨。

关键词：低压电器；断路器；接触器；总线技术；通信技术；网络技术 文献标识码：A

中图分类号：TM52 文章编号：1009-2374（2016）13-0064-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.030

低压电器品种较多，在国民经济建设中发挥着重大作用。目前我国的低压电器品种已经超过500个系列，生产企业高达1000家以上，基本满足国民经济建设与发展。因为低压电器的品种较多，所以本文重点介绍塑料外壳式与万能式断路器。

1 我国低压电器现状

1.1 生产情况与总体水平

从国内电器产品生产过程来看，大致可以分成三代：第一代是20世纪六七十年代研发设计的，目前已经退出舞台；第二代是20世纪70年代末期到80年代初更新的产品，同时也是国内低压电器的支撑，随着各种高性能产品入驻国内市场，该产品的市场占有率明显降低；第三代产品是20世纪90年代后期制作的产品，此时的技术已经接近国外20世纪80年代后期到90年代初的技术

水平。

1.2 产品特征与性能

当前国内生产的断路器大致分成三种：第一种是以DW16、DW10为核心，主要特点表现为安装固定、平面布置、侧手操作、价格低廉、维护便利、框架简易，适用于无需保护的广大农电系统与工业系统。DW10受各种因素影响，目前已经列入部委颁布的淘汰产品行列，DW16在DW10的基础上，对脱扣器、灭弧系统进行了改良，同时其分析能力也有了提高，具体如1500A的分断能力自20kA上升到50kA。

第二种以DW15与DW17为代表，其分析能力、保护功能、保护特性良好，该产品在市场的覆盖率相对较高。

第三种是以M与DW45为代表，其保护特性、无飞弧、分析能力相对较好，具有外形美观、构件模块化等优势。

在塑壳式断路器中，它的用途主要表现为：以配电保护为基准或者派生出电动机进行电动机断路器保护。塑壳断路器的配电以DZ15与DZ20为主，该产品是20世纪70年代末80年代初更新的产品，和DZ10相比，体积变小、规格更为齐全、分断能力改善，自20世纪90年代开始，新一代小型、高性能的塑壳式配电断路器得到开发。

当前生产的断路器更多是20世纪60年代研发的产品，经济指标相对落后，而DZ35则是在跟踪国外产品研发的断路器，虽然技术指标相对较高，但是还没有形成生产能力。

在交流式接触器中，目前生产的接触器主要有真空、直流、空气式接触器，当前全国统一的产品是CJ20系列。在应用中该产品也存在诸多问题：容量超过40A的使用陶瓷式灭弧罩，由于容易破裂，结构相对落后，所以对可靠性造成了很大的影响。对于低于25A的使用3层结构，由于对模具制作的要求相对较高、体积大，所以装配时成本较大、调整困难。同时电流等级不高，缺乏大容量的规格，派生规格相对较少，飞弧区域较大。现在我国正致力于研发新型交流接触器，新一代的小容量与大容量接触器也在研发领域。

1.3 差距与存在问题

近几十年，虽然国内低压电器取得了很大的进步，但与发达国家相比，依然存在诸多差异：国内生产的低压电器，高档次、高性能、拥有自身特色的产品相对较少，产品档次总体较低，外观质量差、设计落后。派生出的规格较少、品种单一、很难满足用户需要。科研设计水平落后，新技术得不到应用，核心技术得不到深入，很难开发出有特色、高性能的产品。很多企业受工艺装备影响，产品的一致性、稳定性都遭到了很大的影响，前期故障率多。由于知识产权没有得到保护，对单位产品开发的积极性构成了严重的影响，导致低压电器的产品难以快速提高。

2 低压电器的发展趋势

2.1 现代技术的应用

随着计算机网络技术的快速发展，低压电器研究与设计已经进入新的发展领域，三维辅助系统与集制造、设计、分析于一体的系统，都为低压电器新产品的开发提供了条件，CAE与CAD的应用缩短了产品、时间的开发周期，同时也提高了企业竞争水平，为进一步改善设计效率，重点开发了一大批低压电器计算、分析软件，具体如计算机软件包、三维分析等。

2.2 通信技术与网络技术的充分利用

通信与网络技术的运用，一方面有助于帮助低压电器具备智能作用，如带有智能式脱扣器；另一方面让智能电器和计算机进行双向通信。近几年，随着计算机网络技术的应用，控制系统与低压配电已经达到智能保护、监控与信息网络要求，以不断改善自动化系统、低压配电的自动化程度。在信息化的过程中，帮助配电系统提高操作性與可靠性，以实现信息共享与区域联锁，控制好重复的信息通道，它具有安装方便、接线简单、工作高效等作用。

2.3 高新技术的投入

随着控制系统与低压电器日益复杂化、大型化，低压电器元件的应用越来越广，如果某个电器元件发生故障，整个系统都可能产生问题。对此，做好低压电器研究已经成为国外电器工厂研究的重要领域，我国对电磁式小容量接触器、漏电电器、熔断器的可靠性进行了简单的分析，在拟定标准的同时进行实验研究。

3 低压电器发展方向

3.1 可通信的低压电器发展

为确保计算机网络技术与低压电器元器件的接触，通常会使用三种方式进行：第一种是新型电器接口，让传统电器元件与网络相连。第二种是在传统产品上增加或者派生计算机网络接口。第三种是开发自带通信作用与计算机接口的电器，能通信的电器结合自身特点与网络功能，大致有如下三种情况：接口电器，具体如I/O接口、ASI接口与网络接口；自带通信功能与接口的各种电器，具体如智能化自动机、启动器、交流接触器、塑壳断路器、万能式断路器等；为计算机网络给予服务的各项单元，具体如编码器、总线、负载反馈与寻址单元等。

3.2 低压电器发展

可靠性好、性能高的小型化低压电器，除了自身技术性能外，还应综合技术指标，具体如塑壳断路器、断路器等，在改善短路分断水平的同时，尽量控制飞弧距离。

组合化与模块化，低压电器组合与模块更多的是为了实现产品多功能进化，其中电器组合有两种形式：一种是进行功能组合，由不同的功能单元构成，具体如电器开关保护与控制；另一种则是组合功能，将两种以上的电器组合在一起，具体如熔断器开关。

智能化与电子化。在价格回笼、电子元器件质量有所提高的情况下，EMC技术日趋成熟，特别是计算机网络的应用与开发，为保障中央控制器与低压电器的双向选择，低压电器要尽量朝机电一体化与电子化等方向发展。

3.3 产品发展

万能式断路器，从现实发展来看：很长一段时间内，万能式断路器都将向小型飞弧区域、高分断能力靠近，即使进出线互换，其分断能力也不会影响，拥有很好的智能作用，面向外部附件与派生规格齐全等领域发展。就应用与发展来看：万能式断路器无需所有产品高效，而是结合负载性质、电网容量选择产品，所以很长一段时间内，高性能、较高、普通型档次的产品将同时存在。

塑壳断路器，更多的是以保护配电功能出发，向高分断、小型化、模块化、多种功能、附件齐全等领域发展，受结构影响，延时分断能力与短时耐受电流相对较小，所以不能作为主开关，在计算机网络与智能脱扣器快速应用的环境下，开时选用限流断路器，只要成功，很可能将塑壳断路器作为主开关，塑壳断路器除前面的特征外，逐步向智能化、大容量等方向递进，限流作为低压电路器的重点研究领域，其意义并不局限在断路器身上，在提高配套电器装置的热、动稳定性的同时对低压电器装置也提出了更多的要求。

为满足工业自动化发展与国际竞争需要，交流接触器必须具备如下要求：功能齐全、安全可靠、小型便捷，安全系统尽量使用灭弧罩，以最大程度地控制飞弧区域，改善分段特性，同时增加电流规格，63～800A的电流通常在15个规格之上。容量较大的接触器使用节能系统，在真空接触器得到发展后，不断提高电寿命与分段性能。在启动器与交流接触器中，尽量安装好通信接口，这样才能发展成智能性启动器与交流接触器。

3.4 第四代产品面向市场

随着配电系统容量增加，对低压断路器提出了精准的要求。目前，国外已经对低压断路器的触头灭弧技术与开断技术进行了探讨。国外的塑壳断路器更多的使用的是气吹技术。一种是灭弧室内搁置材料，通过电弧高温以提高灭弧压力，进行气吹；另一种是密封后端的灭弧室，以形成汽流进入灭弧室。此外还可以通过气吹的脱扣器动作与驱动力，不断提高断路器可靠性。

自第四代低电压面向市场以来，结合实际需求，对第四代低压电器进行了改善，成为第四代半成品。在发展第四代的过程中，努力探索第五代的可能性，并且进行定位。

3.5 低压电器发展

结合国内标准化进程与IEC标准，低压电器发生了很大的变化，具体体现在：国内低压电器与IEC标准对应，自IEC出台后，国内将制定对应的标准，并且放到低压电器标准中。在今后的低压电器标准中，包含1997年的一系列标准，原则上都使用IEC标准，原GB标准和IEC标准缩小，同时GB标准中的实验内容取消。随着相关标准的制定与实施，国内低压电器的制定速度将加快，一旦新标准颁布，老、旧产品将面临着淘汰。

4 结语

当前国内低压电器正面临着辞旧迎新的局面，同时市场环境为低压电器提供了有利的发展空间，当然也面临着来自各方面的挑战与竞争。为优化低壓电器的使用过程，必须抓住机遇，做好知识产权的创新工作，这样才能促进低压电器行业快速发展。

参考文献

[1]何瑞华，尹天文.我国低压电器现状与发展趋势[J].

低压电器，2014，（1）.

[2]何瑞华.我国低压电器现状与发展趋向[J].电气时

代，2012，（1）.

[3]时勇祥.低压电器自动检测系统的设计[D].华东理工

大学，2014.

[4]何瑞华.我国新一代低压电器发展趋向[J].低压电

器，2013，（3）.

作者简介：向波（1980-），男，浙江嘉兴人，中核核电运行管理有限公司工程师，研究方向：电气控制自动化。

（责任编辑：王 波）