低壓電器是一種能根據(jù)外界的信號(hào)和要求，手動(dòng)或自動(dòng)地接通、斷開電路，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象的切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件或設(shè)備。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國防以及人們用電部門中，大多數(shù)采用低壓供電。低壓電器的發(fā)展，取決于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的需要，以及新技術(shù)、新工藝、新材料的研究與應(yīng)用。就世界范圍應(yīng)用來看，低壓電器目前正朝著高性能、高可靠性、小型化、模塊化、組合化和零部件通用化的方向發(fā)展。
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用，采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制的低壓電器均要求能與中央控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，為此，各種可用心低壓電器應(yīng)運(yùn)而生。通信低壓電器將成為未來低壓電器重要發(fā)展方向之一。為了實(shí)現(xiàn)低壓電器元件與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的連接，一般采用下面三種方案。第一種是開發(fā)新型接口電器，連接于網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)低壓電器元件之間。第二種是在傳統(tǒng)的產(chǎn)品上派生或增加計(jì)算機(jī)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)接口功能。第三種是直接開發(fā)帶有計(jì)算機(jī)接口和通信功能的新型電器。
為了實(shí)現(xiàn)低壓電器與中央控制計(jì)算機(jī)雙向通信，低壓電器必須向電子化、機(jī)電一體化發(fā)展，同時(shí)要求部分電器具有智能化功能。目前，智能化電器的發(fā)展主要在萬能式斷路器、塑殼式斷路器以及電動(dòng)機(jī)控制、保護(hù)器等產(chǎn)品上進(jìn)行。智能花斷路器的主要特征是裝有智能化脫扣器。智能化交流接觸器、起動(dòng)器的主要特征是裝有智能型點(diǎn)此系統(tǒng)，其控制回路包括電壓檢測電路、吸合信號(hào)發(fā)生電路和保持信號(hào)發(fā)生電路。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的智能低壓機(jī)器開始出現(xiàn)在大型的工廠。
新型低壓電器的高性能除了提高其主要技術(shù)性能外，還將重點(diǎn)追求綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如低壓斷路器、塑殼斷路器除了提高短路分段能力外，還將特別關(guān)注飛弧距離的減少。同時(shí)要求其小型化，這對(duì)發(fā)展新一代緊湊型低壓成套設(shè)備也十分重要。對(duì)交流接觸器而言，已經(jīng)不在片面追求機(jī)電壽命的提高，而是把研究的重點(diǎn)放在產(chǎn)品功能組合與派生、分?jǐn)嗫煽啃浴?dòng)作可靠性、接觸可靠性以及節(jié)能方面。
低壓電器的技術(shù)發(fā)展主要取決于市場技術(shù)需求、市場競爭需求、系統(tǒng)發(fā)展的需要以及新標(biāo)準(zhǔn)的研究和應(yīng)用。以上低壓電器技術(shù)發(fā)展趨勢將是未來世界低壓電器發(fā)展的三大主要方向。
低壓電器行業(yè)發(fā)展十大趨勢
2015-2020年將是中國特高壓、智能電網(wǎng)總投資規(guī)模接近6萬億元。這對(duì)具有第三代改進(jìn)、第四代低壓電器研發(fā)能力的生產(chǎn)企業(yè)必將是一個(gè)福音，那么，在未來幾年，中國低壓電器行業(yè)會(huì)呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展趨勢？
1、縱向一體化
如果把廠家定義為低壓電器元件生產(chǎn)廠家，則低壓電器產(chǎn)品大的買家是低壓成套設(shè)備廠。這些中間用戶購買低壓電器元件，然后組裝成配電屏、動(dòng)力配電箱、保護(hù)屏、控制屏等低壓成套裝置再賣給用戶。
隨著廠商縱向一體化趨勢的發(fā)展，中間廠商和元件生產(chǎn)廠商互相不斷融合：傳統(tǒng)的只生產(chǎn)元件的廠商也開始生產(chǎn)成套設(shè)備，傳統(tǒng)的中間廠商也通過收購，聯(lián)營等方式介入低壓電器元件的生產(chǎn)。
2、一帶一路推動(dòng)全球化
中國“一帶一路”的大戰(zhàn)略實(shí)質(zhì)是推動(dòng)中國產(chǎn)能輸出和資本輸出，因此，作為中國先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，政策資金扶持將有利于沿線國家加快電網(wǎng)建設(shè)，同時(shí)為中國電力設(shè)備出口開拓了廣闊市場，國內(nèi)相關(guān)電網(wǎng)建設(shè)和電力設(shè)備企業(yè)受益顯著。
東南亞、中南亞、西亞、非洲、拉丁美洲等廣大的發(fā)展中國家電力建設(shè)相對(duì)落后，隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用電量上升，亟需加快電網(wǎng)建設(shè)。同時(shí)發(fā)展中國家本土設(shè)備企業(yè)技術(shù)落后，進(jìn)口依賴度高，不存在本土保護(hù)主義傾向。
因此，中國企業(yè)利用一帶一路的溢出效應(yīng)，加快全球化的步伐將快馬加鞭。國家對(duì)包括低壓電器出口向來也是十分重視的，并在政策上給與扶持及鼓勵(lì)，如出口退稅，放寬進(jìn)出口自營權(quán)等，因此低壓電器產(chǎn)品出口的國內(nèi)政策環(huán)境是很好的。
3、從低壓向中高壓轉(zhuǎn)變
5-10年內(nèi)，低壓電器產(chǎn)業(yè)將實(shí)現(xiàn)從低壓向中高壓轉(zhuǎn)變、模擬產(chǎn)品向數(shù)字產(chǎn)品轉(zhuǎn)變、產(chǎn)品銷售向工程成套轉(zhuǎn)變、中低端向中高端轉(zhuǎn)變、集中度大提升的趨勢。
隨著大型負(fù)載設(shè)備的增加和用電量的增加，為降低線路的損耗，不少國家在礦山、石油、化工等行業(yè)大力推廣660V電壓，，國際電工技術(shù)委員會(huì)也大力推薦660V、1000V為工業(yè)通用電壓。中國在礦山工業(yè)中已經(jīng)大量使用660V電壓。將來低壓電器還將進(jìn)一步提高額定電壓，從而取代原來的“中壓電器”。德國曼海姆會(huì)議也同意將低壓水平提高到2000V。
4、創(chuàng)客化、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)
國內(nèi)低壓電器企業(yè)普遍缺乏足夠的自主創(chuàng)新能力，缺乏高端市場競爭力。今后低壓電器的發(fā)展首先要從系統(tǒng)發(fā)展的角度去考慮。同時(shí)，還要從系統(tǒng)的整體解決方案去考慮，并從系統(tǒng)到所有配電、保護(hù)、控制的元件，從強(qiáng)電到弱電都能解決。
新一代智能低壓電器所具有的高性能、多功能、小體積、高可靠、綠色環(huán)保、節(jié)能與節(jié)材等顯著特點(diǎn)的新一代智能綠色環(huán)保、節(jié)能與節(jié)材等顯著特點(diǎn)，其中新一代萬能式斷路器、塑殼斷路器、帶選擇性保護(hù)斷路器為中國低壓配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全范圍(包括終端配電系統(tǒng))、全電流選擇性保護(hù)提供了基礎(chǔ)，對(duì)提高低壓配電系統(tǒng)供電可靠性具有重大意義，在中高端市場有著十分廣闊的發(fā)展前景。另外，新一代接觸器、新一代ATSE、新一代SPD等項(xiàng)目，也正在積極研發(fā)，為引領(lǐng)行業(yè)積極推進(jìn)行業(yè)自主創(chuàng)新，加快低壓電器行業(yè)的發(fā)展增添了后勁。
低壓電器產(chǎn)品已注重向高性能、高可靠性、智能化、模塊化且綠色環(huán)保方面轉(zhuǎn)型;在制造技術(shù)上，已開始向提高專業(yè)工藝水平方面轉(zhuǎn)型;在零件加工上，已開 始向高速化、自動(dòng)化、專業(yè)化轉(zhuǎn)型;在產(chǎn)品外觀上，已開始向人性化、美觀化方面轉(zhuǎn)型。
5、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、連接化
新技術(shù)的應(yīng)用給低壓電器產(chǎn)品的發(fā)展注入了新的活力，在一個(gè)萬物相連、萬物智能的時(shí)代，可能引發(fā)低壓電器產(chǎn)品一場新的“革命”�！盎ヂ�(lián)網(wǎng) ”、物聯(lián)網(wǎng)、全球能源互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、智能電網(wǎng)、智能家居……等各種技術(shù)的發(fā)展，終將實(shí)現(xiàn)各種不同維度的事物“終極相聯(lián)“，實(shí)現(xiàn)萬物組織、萬物互聯(lián)、萬物智能、萬物思維;并且通過集體意識(shí)、集體架構(gòu)的全面集成與融合，進(jìn)而成為影響現(xiàn)代人類社會(huì)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。
低壓電器在這場革命中居主要作用，將起到萬物連接器的作用，能夠把各個(gè)萬物孤島和每一個(gè)人接入到統(tǒng)一的生態(tài)體系。為了實(shí)現(xiàn)低壓電器與網(wǎng)絡(luò)的連接，一般采用三種方案。
第一種是開發(fā)新型接口電器，連接于網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)低壓電器元件之間;第二種是在傳統(tǒng)的產(chǎn)品上派生或增加計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)接口功能;第三種是直接開發(fā)帶有計(jì)算機(jī)接口和通信功能的新型電器。對(duì)可通信電器的基本要求包括：帶有通信接口;通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)化;可以直接掛在總線上;符合相關(guān)低壓電器標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)EMC要求。
可通信電器根據(jù)其自身特點(diǎn)及其在網(wǎng)絡(luò)中的作用，大致可分為以下幾類：①接口電器，如ASI接口模塊、分布式I/O接口、網(wǎng)絡(luò)之間接口。②具有接口和通信功能電器。③為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的單元。如總線、地址編碼器、尋址單元、負(fù)載的饋模塊等。
6、第四代低壓電器將成為主流
中國低壓電器產(chǎn)品研發(fā)由此實(shí)現(xiàn)了從仿制設(shè)計(jì)到自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)的跨越。第四代低壓電器產(chǎn)品除了繼承第三代產(chǎn)品的特性外，還深化了智能的特性，此外還具有高性能、多功能、小型化、高可靠、綠色環(huán)保、節(jié)能與節(jié)材等顯著特點(diǎn)。
加速中國第四代低壓電器的研發(fā)與推廣，將是行業(yè)今后一個(gè)時(shí)期的工作重點(diǎn)。第四代低壓電器是具有高科技含量的東西。不是能夠簡單復(fù)制的。這些技術(shù)都擁有大量的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，注定了廠商不能重復(fù)以往簡單仿制他人的老路。
第四代低壓電器在中高端市場有著十分廣闊的前景。新產(chǎn)品必將帶動(dòng)并引領(lǐng)低壓電器行業(yè)新一輪技術(shù)與產(chǎn)品的應(yīng)用和發(fā)展，也將加速整個(gè)低壓電器產(chǎn)品行業(yè)的更新?lián)Q代。
實(shí)際上，國內(nèi)外低壓電器市場的競爭一直很激烈。上世紀(jì)90年代后期，恰好中國第三代低壓電器產(chǎn)品開發(fā)完成并推廣，施耐德、西門子、ABB、GE、三菱、默勒、富士等國外低壓電器主要制造商就相繼推出了第四代產(chǎn)品。產(chǎn)品在綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和材料選用以及新技術(shù)的應(yīng)用等方面都有新的突破。
7、產(chǎn)品技術(shù)和性能發(fā)展趨勢
低壓電器的發(fā)展，取決于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的需要，以及新技術(shù)、新工藝、新材料研究與應(yīng)用，目前國內(nèi)的低壓電器產(chǎn)品正朝著高性能、高可靠性、小型化、數(shù)模化、模塊化、組合化、電子化、智能化、可通信、零部件通用化的方向發(fā)展。
產(chǎn)品質(zhì)量這是一切發(fā)展的前提。須滿足性能優(yōu)良、工作可靠、體積小、組合化設(shè)計(jì)、可通信、節(jié)能環(huán)保等要求，要具有保護(hù)、監(jiān)測、通信、自診斷、顯示等功能。
影響低壓電器發(fā)展的新技術(shù)很多，如現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、智能化技術(shù)、可靠性技術(shù)、測試技術(shù)等。
另外， 需要重點(diǎn)關(guān)注的是過電流保護(hù)新技術(shù)。它將從根本上改變低壓斷路器選用理念，目前，中國低壓配電系統(tǒng)與低壓電器雖具有選擇性保護(hù)，但選擇性保護(hù)是不完備的。新一代低壓斷路器提出了全電流、全范圍選擇性保護(hù)(簡稱全選擇性保護(hù))的理念。
8、市場大洗牌
不具備創(chuàng)新能力、產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)、制造能力與裝備落后的低壓電器制造商將在行業(yè)洗牌中面臨淘汰，而擁有第三代、第四代中高端低壓電器產(chǎn)品，有自己創(chuàng)新能力，制造裝備先進(jìn)的企業(yè)將在市場競爭中進(jìn)一步脫穎而出，低壓電器行業(yè)與產(chǎn)品集中度有可能進(jìn)一步提高。繼續(xù)留在行業(yè)內(nèi)部的，將向小型專業(yè)化和大型全面化兩個(gè)級(jí)別分化。
前者定位在市場填補(bǔ)者，繼續(xù)鞏固自己的專業(yè)產(chǎn)品市場;后者將繼續(xù)擴(kuò)大市場份額，完善產(chǎn)品線，努力為用戶提供更全面的服務(wù)。
還有一部分廠商將退出行業(yè)，進(jìn)入其它目前利潤更高的行業(yè)。還有很多非正規(guī)化的小廠商，將在激烈的市場競爭中消失。大浪淘沙、剩者為王。
9、低壓電器質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展方向
隨著低壓電器產(chǎn)品的更新?lián)Q代，標(biāo)準(zhǔn)體系也將逐步完善。未來低壓電器產(chǎn)品的發(fā)展將主要表現(xiàn)為產(chǎn)品智能化，市場需要高性能、智能化的低壓電器產(chǎn)品，并要求產(chǎn)品具有保護(hù)、監(jiān)測、試驗(yàn)、自診斷、顯示等功能;帶有通信接口，能與多種開放式現(xiàn)場總線進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)低壓電器可通信、網(wǎng)絡(luò)化;開展可靠性設(shè)計(jì)，產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行可靠性控制(大力推進(jìn)在線檢測裝置)、可靠性出廠檢驗(yàn)等，特別強(qiáng)調(diào)電子器件可靠性及電磁兼容要求;強(qiáng)調(diào)環(huán)保節(jié)能要求，逐步發(fā)展“綠色”產(chǎn)品，包括產(chǎn)品材料選用、制造過程及使用過程對(duì)環(huán)境的影響，能源的有效利用。
順應(yīng)發(fā)展趨勢，4種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)需迫切研究：能夠涵蓋新產(chǎn)品綜合性能，包括技術(shù)性能、使用性能、維護(hù)性能的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);產(chǎn)品通信及產(chǎn)品性能與通信要求有機(jī)結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)，以使產(chǎn)品具有較好的互操作性;制定相關(guān)產(chǎn)品的可靠性和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，以提高產(chǎn)品可靠性及產(chǎn)品質(zhì)量，加大同國外產(chǎn)品競爭的能力;制定系列環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和低壓電器產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)并規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)制造節(jié)能環(huán)保的“綠色電器”。
10、綠色革命
低碳、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保的綠色革命對(duì)全球都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，以氣候變化為代表的全球生態(tài)安全問題日益凸顯，將引發(fā)世界范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方式的根本變革，先進(jìn)的低壓電器技術(shù)和節(jié)能技術(shù)則成為世界科技發(fā)展的前沿和技術(shù)競爭的熱點(diǎn)領(lǐng)域。
對(duì)于普通用戶，除了對(duì)低壓電器的質(zhì)量、價(jià)格關(guān)心之外，越來越關(guān)注產(chǎn)品的節(jié)能和環(huán)保性能。另外從法律上，國家也對(duì)企業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)建筑用戶使用低壓電器產(chǎn)品的環(huán)保、節(jié)能性能做出了要求。今后這種限制只會(huì)越來越強(qiáng)。
打造具有核心競爭力的綠色節(jié)能電器，為客戶提供更安全、更智能、更綠色的電器解決方案已經(jīng)是大勢所趨。綠色革命的到來對(duì)低壓電器行業(yè)內(nèi)廠商帶來的既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。
從德國工業(yè)博覽會(huì)看世界低壓電器的發(fā)展趨勢
德國工業(yè)博覽會(huì)規(guī)模空前，云集了世界各地的制造商，從他們展示的先進(jìn)的技術(shù)和新的產(chǎn)品，可看出世界低壓電器的發(fā)展趨勢。
電力斷路器的發(fā)展
世界上幾個(gè)大的電氣公司都在博覽會(huì)上展出他們近幾年推出的萬能式斷路器和塑殼式斷路器。開發(fā)的思路是根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的需要來考慮，而不是單純追求高指標(biāo)，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)適用，縮小體積（智能型控制器縮小到原來的1/3左右），盡可能減少殼架規(guī)格，便于進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。新開發(fā)的斷路器均帶有通信接口，可使系統(tǒng)達(dá)到佳的配合，提高電網(wǎng)的安全性和可靠性。
在展覽會(huì)上展示的塑殼式斷路器中，已有施耐德公司的NS系列、穆勒公司的NZM系列、ABB公司的Tmax系列和GE公司的Record Plus采用了該技術(shù)。新型雙斷點(diǎn)分?jǐn)嗉夹g(shù)不僅增加斷點(diǎn)提高電弧電壓，而且通過采用氣壓原理提高吹弧能力，使分?jǐn)嗄芰Υ蟠筇岣摺?/P>
殼架電流160 A及以下的塑殼式斷路器（除三菱的PSS系列外）仍采用熱磁式脫扣器。
由于經(jīng)濟(jì)性原因，尚未采用電子式脫扣器。殼架電流250 A及以上均可采用電子式脫扣器，帶可通信功能。而殼架電流630 A或800 A以上的塑殼式斷路器設(shè)計(jì)成只能帶電子式脫扣器。
三菱公司W(wǎng)S系列塑殼式斷路器兼帶熱磁式和電子式脫扣器，采用模塊化結(jié)構(gòu)，不打開蓋子就可更換脫扣器，既方便用戶，又可減少規(guī)格。
為適應(yīng)系統(tǒng)的需要，各公司越來越重視附件的開發(fā)，提供豐富的內(nèi)部和外部附件。塑殼式斷路器內(nèi)部附件采用盒式附件，不需打開蓋子就可更換內(nèi)部附件。內(nèi)部附件趨向標(biāo)準(zhǔn)化，如穆勒公司的NZM系列4個(gè)殼架的內(nèi)部附件全部統(tǒng)一，便于安裝，減少庫存，節(jié)約投資。
控制電器的發(fā)展
工業(yè)裝置和控制系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展要求不斷采用更現(xiàn)代化的技術(shù)來優(yōu)化工業(yè)過程，包括電氣開關(guān)設(shè)備及各種電氣機(jī)械設(shè)備。工業(yè)自動(dòng)化的過程中要使用各種各樣的泵、風(fēng)機(jī)、傳送帶和電動(dòng)機(jī)機(jī)械等現(xiàn)場設(shè)備，需要使用各種大小不一的電動(dòng)機(jī)，而這些電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)性能的好壞將直接影響生產(chǎn)線的平穩(wěn)、可靠運(yùn)行及能耗。各大公司都展示了他們的電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備和起動(dòng)設(shè)備，包括軟起動(dòng)器、變頻調(diào)速器和控制組合電器等。例如西門子、穆勒和施耐德公司展示的軟起動(dòng)器，控制電動(dòng)機(jī)功率可以從幾kW至幾百kW ，可以帶有通信接口與總線系統(tǒng)連接。變頻調(diào)速器控制功率從180 W至幾百kW，也可具有通信功能。帶通信功能的起動(dòng)器或變頻調(diào)速器可直接安裝在設(shè)備現(xiàn)場，通過總線與系統(tǒng)連接，使系統(tǒng)達(dá)到佳的配合，并大大節(jié)省安裝成本。
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