我國低壓電器行業經過50多年的發展,已形成了比較完善的體系,產品的品種、產量、技術性能和品質等基本能滿足國民經濟的發展需要。根據市場需求和相關技術進步趨勢,低壓電器產品正向智能化、小型化、模塊化及可通信為特征的新一代產品發展過渡。

低壓電器基本特征

低壓電器結構種類繁多,沒有固定的模式。但一般具有兩個相同的基本部分:一是感受部分,它是接受外界信號并發出動作指令,如斷路器中脫扣器,接觸器、繼電器中的電磁系統,受控電器中的手柄等。二是執行部分,它根據感受部分發出的指令完成電流的開關動作,如觸頭系統。部分電器還有中間傳遞部分如斷路器中的操作機構,它的任務是把感受和執行兩部分聯系起來,使它們協調一致,按要求動作。

低壓電器運行時存在著電、磁、光、熱、機械等能量轉換,這些能量轉換大多是暫態過程,許多參數變化又是非線性的,它使低壓電器的理論分析變得極為復雜。因此,低壓電器設計至今尚未系統的定量計算方法。目前,產品設計除部分借助理論分析和計算推導外,還必須依賴成熟點經驗數據并通過試驗予以驗證。計算機輔助設計和最近發展起來的虛擬樣機技術、計算機仿真和現在測試技術,為低壓電器提供了更為科學的研發手段和設計方法。但是,低壓電器新產品設計仍不能完全擺脫經驗數據和試驗驗證。

低壓電器產品一般為系列大批量生產。每一系列產品往往有很多規格品種,必須充分注意統一系列產品的標準化和通用化。這樣有利于組織大批量生產與管理,對保證產品質量、降低制造成本、節省材料等均有重大意義。同時,也有利于用戶的選用、安裝和維護。

由于上述諸多因素,低壓電器產品開發周期與推廣時間較長。同時,低壓電器生命期也比較長。重要系列產品的更新換代周期一般在10年以上。

配電電器主要特征

配電電器不需要頻繁操作,因此配電電器不需要很高的機、電氣壽命,一般次數千次。國外最新一代配電電器機械壽命已達數萬次。配電電器雖然機、電氣壽命不高,但實際使用壽命較長。

具有過電流分斷能力的配電電器,一般應具有較高的短路電流分斷能力,包括短時耐受電流。這類配電電器除外殼與基座外,結構上分為三個主要部分:觸頭滅弧系統、操作機構和脫扣器,而且產品結構較為復雜。

具有隔離功能的配電電器在主觸頭分離時,應具有良好的絕緣性能,以確保維修人員安全。對不承擔過電流分斷的配電電器,當線路故障時應具有短時耐受電流的能力。在短路電流分斷以前,主觸頭不應彈跳或熔焊。

承擔雙電源轉換的配電電器,當主電源發生故障或其他原因導致不能正常供電時,應能快速、可靠轉換至備用電源。對部分重要負載,除主電源故障外,其他故障不應跳閘。

控制電器主要特征

控制電器品種、規格繁多,結構與性能各異。

控制電器一般需頻繁接通或分斷正常工作電流,所以控制電器具有很高的機、電氣壽命。但其更換頻度一般高于配電電器。

控制電器一般不分斷短路電流,其觸頭開距較配電電器要小一些。產品結構也較為簡單,一般沒有復雜的機械操作機構,觸頭滅弧系統也相對簡單一些。但控制電器必須具有短路保護電器協調配合的能力。

控制電器動作一般有機械信號和電氣信號兩種驅動方式。對機械信號驅動的控制電器結構十分簡單,通常驅動信號通過連桿直接帶動觸頭運動,驅動信號消除后由反力彈簧使觸頭回復原狀態。對電氣信號驅動的控制電器,如接觸器、繼電器操作機構一般為電磁系統,驅動信號使電磁系統動作并通過連桿帶動觸頭運動。驅動信號消除后通過反力彈簧使電磁系統和觸頭復位。

終端電器主要特征

外型尺寸模數化:終端電器寬度一般以9mm和12mm為模數,長度高度相同,便于拼裝成各類組合電器。

產品安裝軌道化:傳統低壓電器產品一般采用螺釘安裝,而終端電器一般采用軌道安裝。使產品安裝、維修十分方便。

重視產品外觀設計的工藝造型:由于終端電器產品相當一部分安裝在家庭或辦公室內,其外形美觀顯得十分重要。為此,對終端電器外形設計提出了工藝造型的美化要求。

功能組合化:各類終端電器根據終端用電系統,用電設備的要求組合在一起,實現過載、短路、漏電、過電壓、計量、控制等功能。并要求相關電器保護特性協調一致。

終端電器外形尺寸:較其他同容量低壓電器要小一些,但零部件加工精度要求較高。

低壓電器量大面廣據統計,發電設備生產的電能80%以上通過低壓電器傳輸而消耗。低壓電器在電力系統中一般作為配套設備,其需求量很大。根據統計,每增加1萬kW發電設備約需要6~8萬件低壓電器與之配套。低壓電器廣泛應用于國民經濟各行各業低壓配電與控制系統中,也用于千家萬戶用電設備的控制與保護。