低壓電器是一種能根據(jù)外界的信號和要求，手動或自動地接通、斷開電路，以實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換、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、吸合信號發(fā)生電路和保持信號發(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，這對發(fā)展新一代緊湊型低壓成套設(shè)備也十分重要。對交流接觸器而言，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�、動作可靠性、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、一帶一路推動全球化
中國“一帶一路”的大戰(zhàn)略實(shí)質(zhì)是推動中國產(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，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”。德國曼海姆會議也同意將低壓水平提高到2000V。
4、創(chuàng)客化、創(chuàng)新驅(qū)動
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、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。
對于普通用戶，除了對低壓電器的質(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)博覽會看世界低壓電器的發(fā)展趨勢
德國工業(yè)博覽會規(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)自動化的過程中要使用各種各樣的泵、風(fēng)機(jī)、傳送帶和電動機(jī)機(jī)械等現(xiàn)場設(shè)備，需要使用各種大小不一的電動機(jī)，而這些電動機(jī)起動和運(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機(jī)控制設(shè)備和起動設(shè)備，包括軟起動器、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器，控制電動機(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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