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1、咸阳职业技术学院机电工程系毕业设计低压电器行业的发展趋势姓名 学号 1121010133 专业名称 数控技术 班级 1101 指导教师 引言3一、低压电器的概况31、低压电器的定义32、低压电器的分类3二、国内低压电器行业情况41.总体概况42.低压电器企业情况43.主要产品情况44.国内低压电器技术水平5三、国外低压电器发展情况51.总体趋势52.主要产品发展情况6四、国内低压电器行业发展趋势61.框架式断路器72.塑料外壳式断路器73.新一代终端电器的发展方向74.现场总线与可通信低压电器相关产品的研制与推广8五、我国低压电器行业发展给我们带来的思考81.我国低压电器产品发展面临的形势82
2、.我国低压电器发展前景8六、结论9引言国内电力建设的快速发展，对低压电器的需求大幅增加，为全行业提供了广阔的发展空间。目前，国际上部分先进低压电器生产企业在发展高档产品的同时，正积极开发经济型低压电器产品，并通过各种渠道抢滩国内中低档市场。这就要求国内企业准确把握产品的发展趋势。未来几年，全行业生产技术的不断创新，尤其是电子、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，以智能化为主要特征的新一代低压电器将填补国产高档低压电器产品的空白。一、低压电器的概况1、低压电器的定义低压电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护
3、、检测、变换和调节的元件或设备。2、低压电器的分类（1）按低压电器的作用分类控制电器 这类电器，主要用于电力传动系统中。主要有起动器、接触器、控制继电器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器、电压调整器及电磁铁等。配电电器 这类电器，主要用于低压配电系统和动力设备中，主要有刀开关和转换开关、熔断器、断路器等。（2）按低压电器的动作方式分类手控电器 这类电器是指依靠人力直接操作来进行切换等动作的电器，如刀开关、负荷开关、按钮、转换开关等。自控电器 这类电器是指按本身参数(如电流、电压、时间、速度等)的变化或外来信号而自动进行工作的电器，如各种型式的接触器、继电器等。（3）按低压电器有、无触点分类有触
4、点电器 前述各种电器都是有触点的，由有触点的电器组成的控制电路又称为继电接触控制电路。无触点电器 用晶体管或晶闸管做成的无触点开关、无触点逻辑元件等属于无触点电器。二、国内低压电器行业情况 1.总体概况 国内低压电器行业经过50多年的发展，目前已经形成比较完整的体系。目前生产的低压电器产品近1000个系列，产值约200亿元，生产企业1500家左右。截止2003年底，低压电器元件获3C认证6000多个单元。 2.低压电器企业情况国内低压电器行业原有的六大生产基地实际上已不复存在，温州柳市低压电器第七基地产量不断攀升。目前低压电器生产企业大致分为3类，如表1所示。表1 低压电器生产企业分类名称占总
5、产量占高档产量国有企业产值占全行业25%左右35%40%三资企业产值占全行业25%左右60%民营企业产值占全行业50%左右小于10% 3.主要产品情况 目前，国内低压电器产品仍然是三代同堂，按产值计算：第一代产品市场占有率为15%；第二代产品市场占有率为45%；第三代产品市场占有率为40%。 2003年国内低压电器主要产品产量约为：框架式断路器50万台、塑料外壳式断路器1500万台、小型断路器14000万极、漏电断路器1400万台、交流接触器700万台、热继电器1400万台 4.国内低压电器技术水平 （1）产品水平。第一代产品主要技术指标相当于国外20世纪50年代水平；第二代产品主要技术指标相
6、当于国外20世纪70年代末、80年代初水平；第三代产品主要技术指标相当于国外20世纪90年代水平。 （2）设计水平。国内低压电器产品开发、设计从20世纪90年代中期开始逐步采用计算机辅助设计、辅助制造、辅助分析。但是由于研究、开发投人与国外著名公司相比差距甚远(近100倍)，至今我国低压电器设计仍未摆脱仿制为主的形式。属于原创性技术、有自主知识产权的产品不多。据专利局统计，近几年申请的发明专利，外国公司占80%以上。（3）工艺水平。模具制造。我国低压电器行业模具制造整体水平与国外差距甚大，但是目前国内部分先进企业已经大量引进国外高精度数控模具加工设备。因此，模具制造已经不是阻碍我国低压电器发展
7、的主要矛盾。关键零部件制造工艺和关键设备与国外有较大差距。生产过程在线检测设备是我国低压电器制造水平与国外相比存在的主要差距之一。自动装配生产线是我国低压电器制造水平与国外相比存在的又一主要差距。三、国外低压电器发展情况 1.总体趋势 (l)电子技术改造传统的低压电器产品，提高性能，扩大功能，实现智能化，电子化。电子技术的发展，特别是集成电路和微处理器术的发展与进步，对传统的电磁机械式低压电器产品已经产生了深刻的影响。可以这样说，离开了电子技术，低压电器将不可能获得大的发展。近十多年来，国外出现的各种新产品，无一不反映出电子技术的渗透作用。采用微处理器实现低压断路器的高性能、多功能和智能化为进
8、一步改进断路器的保护性能、扩大功能，从单纯起保护作用发展为兼有控制功能，实现低压配电系统保护和控制的智能化。采用微处理器的断路器一般都具有保护、测量、试验、自诊断和显示等功能，有的还具有能量监控和远距离传输信息的功能，是一种多功能、高性能、智能型产品，这种断路器的使用将极大的提高供电系统的可靠性。 （2）利用电子技术提高电磁起动器的可靠性和保护性。在起动器操作电路中采用电子技术实现交、直流驱动，可进一步提高可靠性、减少磁性系统体积、减小功耗和降低噪声，并可实现操作电压交直流二用。为了满足光缆配电装置的需要，并进一步提高辅助触头的可靠性。为进一步提高起动器的保护性能，实现电动机保护的多功能和智能
9、化，以电子式保护继电器代替热继电器的起动器正在不断发展。 （3）多功能化和组合化。多功能化可以以较少的品种满足各种不同的使用要求。如何实现电器产品的多功能化，对于不同类型产品所采取的办法是不一样的。比如，对于电磁接触器这种单纯进行通断操作的电器，所采取的办法是，在接触器本体上加装各种具有独立功能的组件，即采用所谓积木拼装式结构。近年来，发展了一种把断路器功能与起动器功能组合在一起的新型电器，以代替以往的低压断路器+接触器+热继电器的组合方式，以进一步简化控制电路、缩小体积、减少配电工时、改善动作和保护特性之间的协调与配合。 2.主要产品发展情况 国外著名低压电器制造商从20世纪90年代后期至2
10、1世纪相继推出了新一代产品。以低压断路器为例： (1)框架式断路器。法国施耐德公司在M系列基础上推出了MT系列：与M系列相比额定运行短路分断能力与耐受电流进一步提高；产品外形尺寸缩小，保护功能齐全；智能控制器在原保护功能基础上，增加电压、频率和功率的测量，谐波和基波的计算，精确分析电网质量，能与多种现场总线连接等。四、国内低压电器行业发展趋势 通过研究国外的产品，发现其产品的技术特征对我国发展低压电器产品是有很强借鉴意义的。由于低压电器品种繁多，本文仅对低压电器产品主要品种新一代产品创新和重点应解决的问题作简要地分析： 1.框架式断路器 新一代框架式断路器主要在以下几个方面研究，寻找结构上、性
11、能上突破口：触头灭弧系统：通过计算机仿真研究，分析第三代产品存在缺陷。同时通过分析国外新一代产品结构特点，着重研究额定极限短路分断能力等于额定运行短路分断能力问题的解决方案。产品小型化：超大容量等级采用整体式结构；发展小容量等级产品(2001000A )；超大容量等级产品探索采用强迫冷却方式；通过灭弧系统改进，进一步缩小灭弧室尺寸；出线方式研究，提高散热效果。新型操作机构；探索采用永磁操作机构可能性，它将大大简化现有五连杆操作机构，提高动作可靠性。智能控制器：除现有各种功能外，应增加电网质量监控与管理功能；电量检测精度应显著提高；带有区域连锁模块；能与多种开放式现场总线连接；发展内置式通信接口
12、等。断路器内部电气附件采用内部总线连接。 2.塑料外壳式断路器 塑料外壳式断路器作为低压配电系统中支路保护开关电器应用十分广泛，在低压电器占十分重要的地位。国外大部分公司已经完成新一代开发并开始推向市场。根据国外发展趋向，我国新一代塑料外壳式断路器应通过以下几个方面研究，并寻找结构上、性能上突破口：触头灭弧系统：西欧大部分公司新一代产品触头灭弧系统采用双断点、旋转式结构，以进一步提高分断能力，实现零飞弧。模块化结构更为完善：除各种附件采用模块化结构外，探索触头灭弧系统、各类脱扣器，操作技高一筹均采用模块化结构可能性。 3.新一代终端电器的发展方向 带选择性保护终端配电系统研究。发展具有延时分断
13、功能的小型断路器，以实现终端用电上、下级选择性保护。为满足不同配电系统要求，发展高分断能力产品，并配合与塑料外壳式断路器相似的各类附件如欠压、分励、辅助触头等。当小型断路器用于配电保护时，其性能应按GB 14048.2低压断路器标准考核。智能化终端配电监控系统研究。应发展带电动操作的小型断路器，为终端配电系统实现可通信、网络化创造条件。 4.现场总线与可通信低压电器相关产品的研制与推广 未来我国低压电器主要产品、主要系列均应带有通信功能，能与多种开放式现场总线连接。产品方向主要有：开发基于现场总线低压配电与控制系统相关产品及附件。开发新智能化、可通信低压成套开关设备与控制设备。开发有自主知识产
14、权的上位机组态软件。开发有自主知识产权的各类低压电器产品通信接口专用协议芯片。具有基于现场总线技术的低压配电与控制系统集成能力。实现基于现场总线中、低压配电系统连网.探索采用同一总线系统可行性。制订基干现场总线中、低压配电系统及装置通用要求国家标准。五、我国低压电器行业发展给我们带来的思考 1.我国低压电器产品发展面临的形势 经历十年多市场经济浪潮的冲击，原低压电器六大基地已经不复存在，一大批低压电器著名企业面临倒闭。以常熟开关厂为代表的新兴企业和以上海人民电器厂为代表的低压电器老牌企业继续领导着我国低压电器发展潮流。以正泰为代表的一批民营企业在形成规模生产、占领我国低压电器半壁河山的同时，正
15、在实现新的飞越，力争成为我国低压电器乃至输配电领域“龙头老大”。以西门子、施耐德、ABB为代表的一批外国著名电器制造商正在我国不断扩展企业、拓展产品，并占领了我国低压电器高档产品的大部分市场。我国低压电器三足鼎立格局已经形成。以TCL、长江集团为代表的一批电工行业著名企业正在努力向低压电器领域扩展，使三足鼎立局面更趋平衡。 2.我国低压电器发展前景 我国低压电器行业发展前景是挑战与机遇并存，从宏观角度看发展前景看好，这主要基于以下分析：虽然我国发电设备装机容量已居世界第一，但人均用电水平仍然很低。电力工业还将经历很长发展时期，低压电器宏观市场必然看好。低压电器相关新技术、新产品、新标准发展很快，有很多领域需要开拓，技术发展前景看好，它给行业发展带来机遇。我国低压电器行业总体落后，与国外著名制造商差距甚大。因此，低压电器行业发展空间很大。但是，从我国低压电
