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中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1008-925X(2012)O7-0116-02
摘要:科学技术的进步,新技术、新工艺、新材料不断出现,为低压电器产品开发提供了良好的条件,智能化低压电器将成为低压电器重要发展方向。从低压电器智能化表现出发,着重分析了目前我国智能化低压电器的技术发展情况以及行业发展情况,为智能化低压电器的进一步发展起到指导作用
关键词:智能化;低压电器;发展
随着微机技术、微电子技术、计算机网络和数字通信技术的飞速发展,以及人工智能技术在低压电器中的应用,智能电器已从简单的采用微机控制取代传统继电器功能的单一封闭装置,发展到具有完整的理论体系和多学科交叉的电器智能化系统,成为电气工程领域中电力开关设备、电力系统继电保护、工业供配系统及工业控制网络技术新的发展方向。
1、低压电器的智能化表现
近年来,我国低压电器行业出现了巨大的变化,低压电器产品发展到了一个崭新的阶段,科学技术的进步,新技术、新工艺、新材料不断出现,为低压电器产品开发提供了良好的条件。由法泰电器(江苏)有限公司展出的FTB1带选择性保护小型断路器,就是智能低压电器的典型代表。FTB1由法泰电器、上海电器科学研究所等联合开发,具有完全自主知识产权。该产品属于第四代低压电器,填补了我国低压终端配电系统在选择性保护领域的空白,不仅分断能力高、产品体积小,而且具有选择性保护、智能化通信功能,能满足智能楼宇和智能终端配电回路系统的使用需求。智能化低压电器将成为今后一段时间低压电器重要发展方向。
低压电器如要体现智能化特性,须满足性能优良、工作可靠、产品体积小、组合化设计、可通信、节能环保等要求。市场需要高性能、智能化的低压电器产品,意味着低压电器产品要具有保护、监测、通信、自诊断、显示等功能,这是实现电网智能化所必需的。可通信,就是要求产品带有通信接口,能与多种开放式现场总线双向通信,实现系统的通信和网络化;工作可靠,表示要开展产品可靠性设计,在生产过程中进行可靠性控制、可靠性出厂检验等,尤其是满足电磁兼容要求。至于环保节能要求,则代表低压电器必须是“绿色”产品,能大幅降低材料选用、制造和使用过程中对环境的影响。
2、技术发展状况及存在问题
2.1智能化低压电器设计生产制造
1.智能化低压电器的设计和研究
近年来国内工厂和设计院所纷纷引进如UGH、Pro/E等三维计算机辅助设计软件,这类软件能实现在三维空间内零部件和实体造型、装配和自动生成工程图纸,并且按照设计的零部件自动进行模具设计和生成数控编码。这些软件使国内低压电器设计工作上了一个新的台阶,而计算机摸拟和仿真技术的快速发展,人们可以在样机制作以前就能精确掌握设计产品的性能,减少了重复样机制作和实验费用,加快了产品开发周期,并提高了产品性能,这是当前智能化低压电器产品开发手段现代化的重要保证。我国目前智能化低压电器的开发和设计已具备了独立设计能力,设计研究能力有了很大的提高,估计今后将会有进一步的突破。
2.智能化低压电器新材料及制造工艺技术
智能化低压电器的材料,除了要保证其长寿命和电器本身的工作可靠性外,还应考虑环保要求,即无污染,并且可以回收。不含CFC或卤素的阻燃的塑料已得到推广和应用。目前我国低压电触头材料整体发展水平与国外相差不大,某些品种的低压电触头材料性能已接近国际先进水平。长期以来由于AgCdO有较好的耐电弧侵蚀能力,因而在低压电器、特别是作为控制电器的触头材料得到广泛应用。但近年来由于AgCdO材料有毒,从环保要求出发,以AgSnO2代替AgCdO材料已经得到推广,但AgSnO2的触头温升过高,一直是一个关键技术问题。我国在这方面的研究较少。
虽然我国低压电器行业从国外引进了大量的先进制造设备,和先进的制造技术,大大提高了我国低压电器的制造水平,但总体来看我国制造工艺水平与国外还有较大差距,特别在精密加工设备的应用,现代技术制造技术应用等方面。
2.2标准化状况
我国低压电器的标准结构及覆盖范围,已能够较好地满足市场需求,并能够在技术方面指导产品生产,对于这些,国外已经成熟,而国内刚刚起步。而对于智能化低压电器而言,就通信方面現场总线种类很多,比较好的有:CAN、Lonworks和Profibus等。现场总线是连接智能化现场设备和控制室之间全数字化、开放的双向的局部通信网络。它们各有特点和优势,在不同领域有不同的价值。但也正是现场总线技术多种多样和通讯标准的各自为政,而不同现场总线协议、规范的兼容性较差,要实现不同现场总线之间的通信具有一定的难度,这给这种技术的发展带来不利的影响。目前国际电工委员会和现场总线基金会正致力于现场总线标准的统一,我国有些单位也在做这方面工作,能使我们走出一条适合我国智能化低压电器行业现状的技术手段和技术路线,达到同国外的大公司站在同一起跑线上竞争的目的。另外目前还没有专门的检测标准,只是在某些标准中提出了一些要求,检测人员在面对智能化低压电器这些五花八门的功能时,往往也是“巧妇难为无米之炊”。因此有必要让标准与检测工作者应该紧跟技术脚步,让把握智能电器产品质量的那杆秤真正发挥作用。
2.3智能化检测
近年来低压电器的智能化检测新技术不断涌现。例如目前的研究热点:即电弧故障断路器的智能化检测技术,就是新发展起来的智能检测技术,该技术依靠对正常电弧与电路故障电弧之间的检测、对比,实现对电流故障的在线监测,并能够实现断路器的瞬时保护及联网控制功能,有力的提升了目前低压电器检测技术的水平,其他正在发展和研究中的新型智能检测技术还有诸如耦合感应式接触器智能检测技术、早起电流智能检测技术等等,这些低压电器检测技术的发展,有力的推动了低压电器智能化技术的发展和应用。随着开发手段的不断创新,产品开发周期大为缩短,产品标准的更新与换版速率较以往要快很多。而用户要求不断提升,对低压电器产品的可靠性要求越来越高,随着智能电器的发展,产品的功能也愈加丰富。这些发展都对检测机构提出了很高的适应性要求。 3、智能化低压电器行业水平仍待大幅提升
我们重新反思整个行业后会发现,同发达国家比较,我国智能化低压电器行业依旧存在相当大的差距,行业的技术水平仍亟待提升。
首先,企业规模偏小,数量过多。2000多家企业分食这一市场,导致资源过于分散,利用效率过低。再加上国外一些电器公司面对着中国这个巨大的市场也是一拥而上,更加剧了竞争的激烈程度。其次,区域结构趋同,重复建设严重。我国低压电器地区产业趋同化现象严重,低水平重复建设,导致产品产能过剩,能源、原材料利用率低,经济效益低下等后果。最后,我国低压电器行业缺少一批技术装备先进、生产规模大、产品质量好的企业,缺少参与国际市场竞争的名牌产品,在产品设计、耐用性及环保性能等方面也存在不足。
改善整个行业的落后状况需要长期努力。要做的工作很多,但有几件事情较为急迫。
第一,进一步推动企业产品开发、设计时,采用计算机辅助设计、辅助制造和仿真分析技术的热情。这些技术是提升产品水准的行业基础。
第二,进一步加大产品研发投入。根据调查,我国低压电器行业开发投入与国外著名企业相比差距甚远,个别领域甚至在100倍之上。国家知识产权局的资料显示,在近几年申请成功的低压电器发明专利,外国公司占80%以上,我国拥有自主知识产权的低压电器产品不多。
各国企业都在加大投入力度。政府、行业协会以及企业应共同努力,进一步调整低压电器产品结构,淘汰工艺落后、体积大、能耗高又污染环境的产品,这样,追赶国际先进水平才有希望。
4、 结束语
中国的电力工业作为国家最重要的能源工业,一直处于优先发展的地位,电力企业的发展也是令人瞩目的。随着我国社会、经济的快速发展和全国联网战略的實施,电网将处于一个更加快速发展的机遇期,同时面对国际智能化低压电器越来越激烈市场竞争,我国政府、行业协会以及企业应共同努力,抓住有利时机,实现多种形式的联合开发,不断研究具有我国自主知识产权的创新产品,以实现低压电器更加安全的应用和更加智能的保护。
参考文献:
[1]何瑞华,尹天文.我国低压电器行业现状与发展趋势.低压电器,2004
[2]何瑞华.我国低压电器新产品主要特征、发展思路及关键技术.电力设备,2008
[3]胡兴军.我国低压电器技术发展.电器时空,2006
[4]尹天文,阮于东.总线技术在低压电器领域的应用与发展.低压电器,2006
摘要:科学技术的进步,新技术、新工艺、新材料不断出现,为低压电器产品开发提供了良好的条件,智能化低压电器将成为低压电器重要发展方向。从低压电器智能化表现出发,着重分析了目前我国智能化低压电器的技术发展情况以及行业发展情况,为智能化低压电器的进一步发展起到指导作用
关键词:智能化;低压电器;发展
随着微机技术、微电子技术、计算机网络和数字通信技术的飞速发展,以及人工智能技术在低压电器中的应用,智能电器已从简单的采用微机控制取代传统继电器功能的单一封闭装置,发展到具有完整的理论体系和多学科交叉的电器智能化系统,成为电气工程领域中电力开关设备、电力系统继电保护、工业供配系统及工业控制网络技术新的发展方向。
1、低压电器的智能化表现
近年来,我国低压电器行业出现了巨大的变化,低压电器产品发展到了一个崭新的阶段,科学技术的进步,新技术、新工艺、新材料不断出现,为低压电器产品开发提供了良好的条件。由法泰电器(江苏)有限公司展出的FTB1带选择性保护小型断路器,就是智能低压电器的典型代表。FTB1由法泰电器、上海电器科学研究所等联合开发,具有完全自主知识产权。该产品属于第四代低压电器,填补了我国低压终端配电系统在选择性保护领域的空白,不仅分断能力高、产品体积小,而且具有选择性保护、智能化通信功能,能满足智能楼宇和智能终端配电回路系统的使用需求。智能化低压电器将成为今后一段时间低压电器重要发展方向。
低压电器如要体现智能化特性,须满足性能优良、工作可靠、产品体积小、组合化设计、可通信、节能环保等要求。市场需要高性能、智能化的低压电器产品,意味着低压电器产品要具有保护、监测、通信、自诊断、显示等功能,这是实现电网智能化所必需的。可通信,就是要求产品带有通信接口,能与多种开放式现场总线双向通信,实现系统的通信和网络化;工作可靠,表示要开展产品可靠性设计,在生产过程中进行可靠性控制、可靠性出厂检验等,尤其是满足电磁兼容要求。至于环保节能要求,则代表低压电器必须是“绿色”产品,能大幅降低材料选用、制造和使用过程中对环境的影响。
2、技术发展状况及存在问题
2.1智能化低压电器设计生产制造
1.智能化低压电器的设计和研究
近年来国内工厂和设计院所纷纷引进如UGH、Pro/E等三维计算机辅助设计软件,这类软件能实现在三维空间内零部件和实体造型、装配和自动生成工程图纸,并且按照设计的零部件自动进行模具设计和生成数控编码。这些软件使国内低压电器设计工作上了一个新的台阶,而计算机摸拟和仿真技术的快速发展,人们可以在样机制作以前就能精确掌握设计产品的性能,减少了重复样机制作和实验费用,加快了产品开发周期,并提高了产品性能,这是当前智能化低压电器产品开发手段现代化的重要保证。我国目前智能化低压电器的开发和设计已具备了独立设计能力,设计研究能力有了很大的提高,估计今后将会有进一步的突破。
2.智能化低压电器新材料及制造工艺技术
智能化低压电器的材料,除了要保证其长寿命和电器本身的工作可靠性外,还应考虑环保要求,即无污染,并且可以回收。不含CFC或卤素的阻燃的塑料已得到推广和应用。目前我国低压电触头材料整体发展水平与国外相差不大,某些品种的低压电触头材料性能已接近国际先进水平。长期以来由于AgCdO有较好的耐电弧侵蚀能力,因而在低压电器、特别是作为控制电器的触头材料得到广泛应用。但近年来由于AgCdO材料有毒,从环保要求出发,以AgSnO2代替AgCdO材料已经得到推广,但AgSnO2的触头温升过高,一直是一个关键技术问题。我国在这方面的研究较少。
虽然我国低压电器行业从国外引进了大量的先进制造设备,和先进的制造技术,大大提高了我国低压电器的制造水平,但总体来看我国制造工艺水平与国外还有较大差距,特别在精密加工设备的应用,现代技术制造技术应用等方面。
2.2标准化状况
我国低压电器的标准结构及覆盖范围,已能够较好地满足市场需求,并能够在技术方面指导产品生产,对于这些,国外已经成熟,而国内刚刚起步。而对于智能化低压电器而言,就通信方面現场总线种类很多,比较好的有:CAN、Lonworks和Profibus等。现场总线是连接智能化现场设备和控制室之间全数字化、开放的双向的局部通信网络。它们各有特点和优势,在不同领域有不同的价值。但也正是现场总线技术多种多样和通讯标准的各自为政,而不同现场总线协议、规范的兼容性较差,要实现不同现场总线之间的通信具有一定的难度,这给这种技术的发展带来不利的影响。目前国际电工委员会和现场总线基金会正致力于现场总线标准的统一,我国有些单位也在做这方面工作,能使我们走出一条适合我国智能化低压电器行业现状的技术手段和技术路线,达到同国外的大公司站在同一起跑线上竞争的目的。另外目前还没有专门的检测标准,只是在某些标准中提出了一些要求,检测人员在面对智能化低压电器这些五花八门的功能时,往往也是“巧妇难为无米之炊”。因此有必要让标准与检测工作者应该紧跟技术脚步,让把握智能电器产品质量的那杆秤真正发挥作用。
2.3智能化检测
近年来低压电器的智能化检测新技术不断涌现。例如目前的研究热点:即电弧故障断路器的智能化检测技术,就是新发展起来的智能检测技术,该技术依靠对正常电弧与电路故障电弧之间的检测、对比,实现对电流故障的在线监测,并能够实现断路器的瞬时保护及联网控制功能,有力的提升了目前低压电器检测技术的水平,其他正在发展和研究中的新型智能检测技术还有诸如耦合感应式接触器智能检测技术、早起电流智能检测技术等等,这些低压电器检测技术的发展,有力的推动了低压电器智能化技术的发展和应用。随着开发手段的不断创新,产品开发周期大为缩短,产品标准的更新与换版速率较以往要快很多。而用户要求不断提升,对低压电器产品的可靠性要求越来越高,随着智能电器的发展,产品的功能也愈加丰富。这些发展都对检测机构提出了很高的适应性要求。 3、智能化低压电器行业水平仍待大幅提升
我们重新反思整个行业后会发现,同发达国家比较,我国智能化低压电器行业依旧存在相当大的差距,行业的技术水平仍亟待提升。
首先,企业规模偏小,数量过多。2000多家企业分食这一市场,导致资源过于分散,利用效率过低。再加上国外一些电器公司面对着中国这个巨大的市场也是一拥而上,更加剧了竞争的激烈程度。其次,区域结构趋同,重复建设严重。我国低压电器地区产业趋同化现象严重,低水平重复建设,导致产品产能过剩,能源、原材料利用率低,经济效益低下等后果。最后,我国低压电器行业缺少一批技术装备先进、生产规模大、产品质量好的企业,缺少参与国际市场竞争的名牌产品,在产品设计、耐用性及环保性能等方面也存在不足。
改善整个行业的落后状况需要长期努力。要做的工作很多,但有几件事情较为急迫。
第一,进一步推动企业产品开发、设计时,采用计算机辅助设计、辅助制造和仿真分析技术的热情。这些技术是提升产品水准的行业基础。
第二,进一步加大产品研发投入。根据调查,我国低压电器行业开发投入与国外著名企业相比差距甚远,个别领域甚至在100倍之上。国家知识产权局的资料显示,在近几年申请成功的低压电器发明专利,外国公司占80%以上,我国拥有自主知识产权的低压电器产品不多。
各国企业都在加大投入力度。政府、行业协会以及企业应共同努力,进一步调整低压电器产品结构,淘汰工艺落后、体积大、能耗高又污染环境的产品,这样,追赶国际先进水平才有希望。
4、 结束语
中国的电力工业作为国家最重要的能源工业,一直处于优先发展的地位,电力企业的发展也是令人瞩目的。随着我国社会、经济的快速发展和全国联网战略的實施,电网将处于一个更加快速发展的机遇期,同时面对国际智能化低压电器越来越激烈市场竞争,我国政府、行业协会以及企业应共同努力,抓住有利时机,实现多种形式的联合开发,不断研究具有我国自主知识产权的创新产品,以实现低压电器更加安全的应用和更加智能的保护。
参考文献:
[1]何瑞华,尹天文.我国低压电器行业现状与发展趋势.低压电器,2004
[2]何瑞华.我国低压电器新产品主要特征、发展思路及关键技术.电力设备,2008
[3]胡兴军.我国低压电器技术发展.电器时空,2006
[4]尹天文,阮于东.总线技术在低压电器领域的应用与发展.低压电器,2006