淺談低壓電器制造技術(shù)

1、淺談低壓電器制造技術(shù)系 別： 電氣電子工程系 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)電一體化四班 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2010 年 4 月 20 日獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的畢業(yè)論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名： 日期： 年 月 日畢業(yè)論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本畢業(yè)論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論

2、文被查閱和借閱。本人授權(quán)鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院要以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本論文。 保密，在_年解密后適用本授權(quán)書(shū). 本論文屬于 不保密。（請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“”）畢業(yè)論文作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘 要為了加速我國(guó)低壓電器的發(fā)展，以適應(yīng)新的形勢(shì)需要；了解國(guó)內(nèi)外低壓電器發(fā)展動(dòng)態(tài)，了解和掌握當(dāng)前低壓電器的新技術(shù)具有重要意義。本文從智能電器、可通訊電器及信息電器、環(huán)保電器的高性能、小型化與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的化等幾個(gè)方面進(jìn)行了探討。 關(guān)鍵詞：低壓電器；智能電器；可通訊電器；信息電器目 錄摘 要2目 錄31 低壓

3、電器的基本概述41.1 低壓電器的定義與分類及基本用途41.2 低壓電器的全型號(hào)表示法及代號(hào)含義61.3 低壓電器的主要技術(shù)指標(biāo)62 低壓電器的優(yōu)化發(fā)展82.1 高性能、小型化與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)化82.2 制造技術(shù)的更新83 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用103.1 電器動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)過(guò)程建模103.2 三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展103.3 低壓電器專用計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)104 低壓電器制造技術(shù)發(fā)展方向115 我國(guó)低壓電器制造技術(shù)的發(fā)展展望125.1 國(guó)內(nèi)企業(yè)力推第三代產(chǎn)品，國(guó)外已推出第四代產(chǎn)125.2 高性能、高可靠性、智能化、模塊化且綠色環(huán)保125.3 旨在提高多種專業(yè)工藝水平13參考文獻(xiàn)16致 謝171 低

4、壓電器的基本概述1.1 低壓電器的定義與分類低壓電器種類繁多，功能各樣，構(gòu)造各異，用途廣泛，工作原理各不相同，常用低壓電器的分類方法也很多。1按用途或控制對(duì)象分類（1）配電電器：主要用于低壓配電系統(tǒng)中。要求系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)準(zhǔn)確動(dòng)作、可靠工作，在規(guī)定條件下具有相應(yīng)的動(dòng)穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性，使電器不會(huì)被損壞。常用的配電電器有刀開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、熔斷器、斷路器等。（2）控制電器：主要用于電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中。要求壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕且動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確、可靠。常用的控制電器有接觸器、繼電器、起動(dòng)器、主令電器、電磁鐵等。2按動(dòng)作方式分類（1）自動(dòng)電器：依靠自身參數(shù)的變化或外來(lái)信號(hào)的作用，自動(dòng)完成接通或分?jǐn)嗟葎?dòng)作，如接

5、觸器、繼電器等。（2）手動(dòng)電器：用手動(dòng)操作來(lái)進(jìn)行切換的電器，如刀開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、按鈕等。3按觸點(diǎn)類型分類（1）有觸點(diǎn)電器：利用觸點(diǎn)的接通和分?jǐn)鄟?lái)切換電路，如接觸器、刀開(kāi)關(guān)、按鈕等。（2）無(wú)觸點(diǎn)電器：無(wú)可分離的觸點(diǎn)。主要利用電子元件的開(kāi)關(guān)效應(yīng)，即導(dǎo)通和截止來(lái)實(shí)現(xiàn)電路的通、斷控制，如接近開(kāi)關(guān)、霍爾開(kāi)關(guān)、電子式時(shí)間繼電器、固態(tài)繼電器等。4按工作原理分類（1）電磁式電器：根據(jù)電磁感應(yīng)原理動(dòng)作的電器，如接觸器、繼電器、電磁鐵等。（2）非電量控制電器：依靠外力或非電量信號(hào)（如速度、壓力、溫度等的變化而動(dòng)作的電器，如轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。5按低壓電器型號(hào)分類為了便于了解文

6、字符號(hào)和各種低壓電器的特點(diǎn)，采用我國(guó)國(guó)產(chǎn)低壓電器產(chǎn)品型號(hào)編制辦法，將低壓電器分為13個(gè)大類。每個(gè)大類用一位漢語(yǔ)拼音字母作為該產(chǎn)品型號(hào)的首字母，第二位漢語(yǔ)拼音字母表示該類電器的各種形式。（1）刀開(kāi)關(guān)H，例如HS為雙投式刀開(kāi)關(guān)（刀型轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)），HZ為組合開(kāi)關(guān)。（2）熔斷器R，例如RC為瓷插式熔斷器，RM為密封式熔斷器。（3）斷路器D，例如DW為萬(wàn)能式斷路器，DZ為塑殼式斷路器。（4）控制器K，例如KT為凸輪控制器，KG為鼓型控制器。（5）接觸器C，例如CJ為交流接觸器，CZ為直流接觸器。（6）起動(dòng)器Q，例如QJ為自耦變壓器降壓起動(dòng)器，QX為星三角起動(dòng)器。（7）控制繼電器J，例如JR為熱繼電器，JS

7、為時(shí)間繼電器。（8）主令電器L，例如LA為按鈕，LX為行程開(kāi)關(guān)。（9）電阻器Z，例如ZG為管型電阻器，ZT為鑄鐵電阻器。（10）變阻器B，例如BP為頻敏變阻器，BT為起動(dòng)調(diào)速變阻器。（11）調(diào)整器T，例如TD為單相調(diào)壓器，TS為三相調(diào)壓器。（12）電磁鐵M，例如MY為液壓電磁鐵，MZ為制動(dòng)電磁鐵。（13）其他A，例如AD為信號(hào)燈，AL為電鈴。在選用低壓電器時(shí)常根據(jù)型號(hào)來(lái)進(jìn)行選用，所以本書(shū)按型號(hào)分類對(duì)上述低壓電器的分類進(jìn)行說(shuō)明）6 低壓電器的基本用途如下： 我們?nèi)粘Ｉ钪杏盟畷r(shí)，在輸送自來(lái)水的管路上及各種用水的地方，要裝上不同的閥門(mén)對(duì)水流進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。在輸送電能的輸電線路和各種用電的場(chǎng)合，也要

8、使用不同的電器來(lái)控制電路通、斷，對(duì)電路的各種參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。只是電能的輸送和使用比自來(lái)水的輸送使用要復(fù)雜得多。低壓電器在電路中的用途是根據(jù)外界信號(hào)或要求，自動(dòng)或手動(dòng)接通、分?jǐn)嚯娐?，連續(xù)或斷續(xù)地改變電路狀態(tài)，對(duì)電路進(jìn)行切換、控制、保護(hù)、檢測(cè)和調(diào)節(jié)。 1.3 低壓電器的全型號(hào)表示法及代號(hào)含義 為了生產(chǎn)銷售、管理和使用方便，我國(guó)對(duì)各種低壓電器都按規(guī)定編制型號(hào)。即由類別代號(hào)、組別代號(hào)、設(shè)計(jì)代號(hào)、基本規(guī)格代號(hào)和輔助規(guī)格代號(hào)幾部分構(gòu)成低壓電器的全型號(hào)。每一級(jí)代號(hào)后面可根據(jù)需要加設(shè)派生代號(hào)。產(chǎn)品全型號(hào)的意義如圖1所示。 低壓電器全型號(hào)各部分必須使用規(guī)定的符號(hào)或數(shù)字表示，其含意為： 1、類組代號(hào) 包括類別代號(hào)和

9、組別代號(hào)，用漢語(yǔ)拼音字母表示，代表低壓電器元件所屬的類別，以及在同一類電器中所屬的組別。 2、設(shè)計(jì)代號(hào) 用數(shù)字表示，表示同類低壓電器元件的不同設(shè)計(jì)序列。 3、基本規(guī)格代號(hào) 用數(shù)字表示，表示同一系列產(chǎn)品中不同的規(guī)格品種。 4、輔助規(guī)格代號(hào) 用數(shù)字表示，表示同一系列、同一規(guī)格產(chǎn)品中的有某種區(qū)別的不同產(chǎn)品。 其中，類組代號(hào)與設(shè)計(jì)代號(hào)的組合表示產(chǎn)品的系列，一般稱為電器的系列號(hào)。同一系列的電器元件的用途、工作原理和結(jié)構(gòu)基本相同，而規(guī)格、容量則跟據(jù)需要可以有許多種。例如：JR16是熱繼電器的系列號(hào)，同屬這一系列的熱繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理都相同；但其熱元件的額定電流從零點(diǎn)幾安培到幾十安培，有十幾種規(guī)格。其中

10、輔助規(guī)格代號(hào)為3D的有3相熱元件，裝有差動(dòng)式斷相保護(hù)裝置，因此能對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)有過(guò)載和斷相保護(hù)功能。 1.4 低壓電器的主要技術(shù)指標(biāo) 為保證電器設(shè)備安全可靠的工作，國(guó)家對(duì)低壓電器的設(shè)計(jì)、制造規(guī)定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，合格的電器產(chǎn)品具有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)要求。我們?cè)谑褂秒娖髟r(shí)，必須按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的技術(shù)條件選用。低壓電器的主要技術(shù)指標(biāo)有以下幾項(xiàng)： 1、絕緣強(qiáng)度 指電器元件的觸頭處于分?jǐn)酄顟B(tài)時(shí)，動(dòng)靜頭之間耐受的電壓值(無(wú)擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象)。 2、耐潮濕性能 指保證電器可靠的工作的允許環(huán)境潮濕條件。 3、極限允許溫升 電器的導(dǎo)電部件，通過(guò)電流時(shí)將引起發(fā)熱和溫升，極限允許溫升指為防止過(guò)度氧化和燒熔而規(guī)

11、定的最高溫升值(溫升值測(cè)得實(shí)際溫度環(huán)境溫度)。 4、操作頻率 電器元件在單位時(shí)間(1小時(shí))內(nèi)允許操作的最高次數(shù)。 5、壽命 電器的壽命包括電壽命和機(jī)械壽命兩項(xiàng)指標(biāo)。電壽命：指電器元件的觸頭在規(guī)定的電路條件下，正常操作額定負(fù)荷電流的總次數(shù)。機(jī)械壽命：指電器元件在規(guī)定使用條件下，正常操作的總次數(shù)。 低壓電器產(chǎn)品的種類多、數(shù)量大，用途極為廣泛。為了保證不同產(chǎn)地、不同企業(yè)生產(chǎn)的低壓電器產(chǎn)品的規(guī)格、性能和質(zhì)量一致，通用和互換性好，低壓電器的設(shè)計(jì)和制造必須嚴(yán)格按照國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是基本系列的各類開(kāi)關(guān)電器必須保證執(zhí)行三化(標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化)，四統(tǒng)一(型號(hào)規(guī)格、技術(shù)條件、外形及安裝尺寸、易損零部件統(tǒng)

12、一)的原則。我們?cè)谫?gòu)置和選用低壓電器元件時(shí)，也要特別注意檢查其結(jié)構(gòu)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，防止給今后的運(yùn)行和維修工作留下隱患和麻煩。2 低壓電器的優(yōu)化發(fā)展2.1 高性能、小型化與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)化由于城市電網(wǎng)的發(fā)展，配電變壓器容量增大，對(duì)低壓開(kāi)關(guān)電器提出了高性能、小型化要求。近年來(lái)，如上面已提到的PTC熱敏限流電阻受到人們的極大興趣，首先把這種限流電阻和塑殼開(kāi)關(guān)串聯(lián)使用，可大大增強(qiáng)限流效應(yīng)，目前PTC電阻還可以單獨(dú)作為限流器使用，并且應(yīng)用范圍已擴(kuò)大到中壓領(lǐng)域。 開(kāi)關(guān)電器小型化有兩種含義，一方面是電器本身的尺寸要小，另一方面是減少噴弧距離或?qū)崿F(xiàn)“無(wú)飛弧”以縮小安裝這種電器的開(kāi)關(guān)柜尺寸。三菱公司提出的新型接觸器，在

13、滅弧室出氣口加裝了用以壓制熱氣流的多孔金屬板，可以使噴出熱氣流的溫度降低到原來(lái)的10%，我國(guó)新設(shè)計(jì)的S系列和TM30系列塑殼斷路器及DW40框架斷路器都已作到了零飛弧。 當(dāng)前低壓電器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上廣泛應(yīng)用模塊化、組合化、模數(shù)化和零部件通用化。模塊化是電器制造過(guò)程大為簡(jiǎn)便，通過(guò)不同模塊積木式的組合，使電器可獲得不同的附加功能。模數(shù)化使電器外形尺寸規(guī)范化，便于安裝和組合。不同額定值或不同類型電器實(shí)現(xiàn)零部件通用化，對(duì)制造廠商來(lái)說(shuō)，將大大減小產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的費(fèi)用；對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，也便于維修和減少零部件的庫(kù)存量。目前，低壓電器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化有新的發(fā)展，ABB公司推出的新系列接觸器產(chǎn)品提出低壓配電系統(tǒng)一體化

14、設(shè)計(jì)的新概念，新型的塑殼斷路器面板上都有一個(gè)小門(mén)，各種功能模塊通過(guò)這個(gè)小門(mén)可安裝于操作機(jī)構(gòu)兩側(cè)空余的間隙內(nèi)，以縮小整個(gè)開(kāi)關(guān)柜的體積。人機(jī)工程的引入更使斷路器的外觀造型改變了過(guò)去單調(diào)的樣式，變得明快和美觀。西屋公司提出面板設(shè)計(jì)的“透明”觀點(diǎn)，要求低壓電器的面板要做到界面友好，所有在面板上的操作手柄、按鈕和顯示器要做到顯而易見(jiàn)，并且對(duì)操作者安全可靠。2.2 制造技術(shù)的更新高性能。額定短路分?jǐn)嗄芰εc額定短時(shí)耐受電流進(jìn)一步提高，并實(shí)現(xiàn)IcuIcs，如施耐德公司的MT系列產(chǎn)品,其運(yùn)行短路分?jǐn)嗪蜆O限短路分?jǐn)嗄芰ψ罡哌_(dá)到150kA。 高可靠性。產(chǎn)品除要求較高的性能指標(biāo)外，又可做到不降容使用，可以滿容量長(zhǎng)期使

15、用而不會(huì)發(fā)生過(guò)熱，從而實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。 智能化。隨著專用集成電路和高性能的微處理器的出現(xiàn)，斷路器實(shí)現(xiàn)了脫扣器的智能化，使斷路器的保護(hù)功能大大加強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路短延時(shí)、短路瞬時(shí)、接地、欠壓保護(hù)等功能，還可以在斷路器上顯示電壓、電流、頻率、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，并可以避免高次諧波的影響下發(fā)生誤動(dòng)作。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。低壓電器新一代產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了可通信、網(wǎng)絡(luò)化，能與多種開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線連接，進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)電器產(chǎn)品的遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)功能?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用，不僅能對(duì)配電質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，減少損耗。而且，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)能對(duì)同一區(qū)域電網(wǎng)中多臺(tái)斷路器實(shí)現(xiàn)區(qū)域連鎖，實(shí)現(xiàn)配電保護(hù)的自

16、動(dòng)化，進(jìn)一步提高配電系統(tǒng)的可靠性。 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域使用的總線有Profibus、Modbus、DeviceNet等，其中Modbus與Profibus的影響較大。 模塊化、組合化。將不同功能的模塊按照不同的需求組合成模塊化的產(chǎn)品，是新一代產(chǎn)品的發(fā)展方向。如ABB推出的Tmax系列，熱磁式、電子式、電子可通訊式脫扣器都可以互換。附件全部采用模塊化結(jié)構(gòu)，不需要打開(kāi)蓋子就可以安裝。 采用綠色材料。產(chǎn)品材料的選用、制造過(guò)程及使用過(guò)程不污染環(huán)境，符合歐盟環(huán)保指令。 3 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用3.1 電器動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)過(guò)程建模長(zhǎng)期以來(lái)，科研人員一直在對(duì)低壓電器動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的描述、建模與仿真進(jìn)行探索，包括操作機(jī)構(gòu)的仿

17、真和觸頭運(yùn)動(dòng)過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真。湖南工程學(xué)院在電磁鐵優(yōu)化設(shè)計(jì)上作了一些工作，可利用軟件對(duì)交、直流電磁系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可減少設(shè)計(jì)時(shí)間、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。河北工業(yè)大學(xué)研制的“電磁式接觸器專家系統(tǒng)可根據(jù)用戶設(shè)計(jì)要求在輸入接觸器設(shè)計(jì)參數(shù)后，從知識(shí)庫(kù)中提取相應(yīng)的知識(shí)設(shè)計(jì)出接觸器各種結(jié)構(gòu)參數(shù)，并對(duì)其動(dòng)、靜特性進(jìn)行分析計(jì)算，具有重要的實(shí)用價(jià)值。 3.2 三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)集設(shè)計(jì)、制造和分析于一身，從零件設(shè)計(jì)、裝配直至產(chǎn)品總裝，設(shè)計(jì)者都可在計(jì)算機(jī)屏幕上直接觀察零件裝配中的干涉與碰撞以及開(kāi)關(guān)電器閉合、分?jǐn)噙^(guò)程中運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作情況及相關(guān)參數(shù)（如觸頭開(kāi)距、超程等），從而保證了設(shè)計(jì)正確

18、性，為低壓電器產(chǎn)品試制跨越模型階段創(chuàng)造了條件。 設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的任何階段對(duì)產(chǎn)品任一處所作的修改都能自動(dòng)反映到相關(guān)零件的修改。同時(shí)，三維軟件系統(tǒng)根據(jù)完成的零件設(shè)計(jì)自動(dòng)轉(zhuǎn)去進(jìn)行零件模具設(shè)計(jì)，從而大大縮短了產(chǎn)品的試制時(shí)間，大大縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，從而以合適的價(jià)格不斷向市場(chǎng)推出具有出色功能的產(chǎn)品，并提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。 3.3 低壓電器專用計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)在建立必須的數(shù)據(jù)、符號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)一批低壓電器的專用分析計(jì)算軟件，如電磁系統(tǒng)三維分析計(jì)算軟件包、各類低壓電器合閘與分?jǐn)噙^(guò)程動(dòng)態(tài)仿真軟件等。 二、電器制造工藝及新發(fā)展 電器是一種具有電載荷的機(jī)械產(chǎn)品，它的主要零部件是金屬材料，它的主

19、要加工工藝是金屬加工工藝，因此，電器制造工業(yè)是屬于機(jī)械制造工業(yè)的范疇，是機(jī)械工業(yè)的重要組成部分。4 低壓電器制造技術(shù)發(fā)展方向我國(guó)低壓電器行業(yè)從簡(jiǎn)單裝配、模仿制造到自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，現(xiàn)發(fā)展到近1000個(gè)系列，生產(chǎn)企業(yè)1500家左右，年產(chǎn)值約200億人民幣。但國(guó)內(nèi)低壓電器生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模偏小、數(shù)量過(guò)多，90以上企業(yè)處于中、低檔次產(chǎn)品的重復(fù)生產(chǎn)。產(chǎn)品三代共存，按照產(chǎn)值計(jì)算，第一代產(chǎn)品市場(chǎng)占有率為15，第二代產(chǎn)品市場(chǎng)占有率為45，第三代產(chǎn)品市場(chǎng)占有率為40。根據(jù)國(guó)家政策走向，在今后一段時(shí)間內(nèi)低壓電器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步的調(diào)整。工藝落后、體積大、能耗高又污染環(huán)境的產(chǎn)品將被淘汰。預(yù)計(jì)2010年，第一代產(chǎn)品將被淘汰

20、，第二代產(chǎn)品將淪為低檔產(chǎn)品，第三代產(chǎn)品將逐步成為中檔產(chǎn)品。正當(dāng)我們加速開(kāi)發(fā)第三代產(chǎn)品并推向市場(chǎng)的同時(shí)，國(guó)外一批著名低壓電器制造商相繼推出了新一代產(chǎn)品，其中框架斷路器有施耐德公司MT系列、西門(mén)子公司3WL系列、ABB公司E系列等；塑殼斷路器有施耐德公司NS系列、西門(mén)子公司3VL系列、ABB公司Tmax系列等。新一代的產(chǎn)品除了具備高性能、電子化、智能化、模塊化、組合化、小型化特征外，還增加了可通信、高可靠、維護(hù)性能好、符合環(huán)保要求等特征。特別是新一代產(chǎn)品能與現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，使低壓電器產(chǎn)品功能發(fā)生了質(zhì)的飛躍。高性能。額定短路分?jǐn)嗄芰εc額定短時(shí)耐受電流進(jìn)一步提高，并實(shí)現(xiàn)IcuIcs，

21、如施耐德公司的MT系列產(chǎn)品,其運(yùn)行短路分?jǐn)嗪蜆O限短路分?jǐn)嗄芰ψ罡哌_(dá)到150kA。低壓電器產(chǎn)品的制造涉及多種專業(yè)工藝，如冷沖壓、塑料成型、線圈繞制、觸頭焊接、模具加工、SMT貼片技術(shù)等，因此低壓電器產(chǎn)品制造技術(shù)的提高與這些專業(yè)工藝水平的提高密不可分。 5 我國(guó)低壓電器制造技術(shù)的發(fā)展展望5.1 國(guó)內(nèi)企業(yè)力推第三代產(chǎn)品，國(guó)外已推出第四代產(chǎn) 我國(guó)低壓電器行業(yè)從簡(jiǎn)單裝配、模仿制造到自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，現(xiàn)發(fā)展到近1000個(gè)系列，生產(chǎn)企業(yè)1500家左右，年產(chǎn)值約200億人民幣。 但國(guó)內(nèi)低壓電器生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模偏小、數(shù)量過(guò)多，90以上企業(yè)處于中、低檔次產(chǎn)品的重復(fù)生產(chǎn)。產(chǎn)品三代共存，按照產(chǎn)值計(jì)算，第一代產(chǎn)品市場(chǎng)占有率為1

22、5，第二代產(chǎn)品市場(chǎng)占有率為45，第三代產(chǎn)品市場(chǎng)占有率為40。根據(jù)國(guó)家政策走向，在今后一段時(shí)間內(nèi)低壓電器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步的調(diào)整。工藝落后、體積大、能耗高又污染環(huán)境的產(chǎn)品將被淘汰。預(yù)計(jì)到2010年，第一代產(chǎn)品將被淘汰，第二代產(chǎn)品將淪為低檔產(chǎn)品，第三代產(chǎn)品將逐步成為中檔產(chǎn)品。 正當(dāng)我們加速開(kāi)發(fā)第三代產(chǎn)品并推向市場(chǎng)的同時(shí)，國(guó)外一批著名低壓電器制造商從20世紀(jì)90年代后期至21世紀(jì)初相繼推出了新一代產(chǎn)品，其中框架斷路器有施耐德公司MT系列、西門(mén)子公司3WL系列、ABB公司E系列、GE公司M-PACT系列、凱馬公司Magnum系列等；塑殼斷路器有施耐德公司NS系列、西門(mén)子公司3VL系列、ABB公司Tm

23、ax系列、GE公司Recordplus系列、默勒公司NZM系列、凱馬公司G系列、三菱公司W(wǎng)S系列等。新一代的產(chǎn)品除了具備高性能、電子化、智能化、模塊化、組合化、小型化特征外，還增加了可通信、高可靠、維護(hù)性能好、符合環(huán)保要求等特征。特別是新一代產(chǎn)品能與現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，使低壓電器產(chǎn)品功能發(fā)生了質(zhì)的飛躍。5.2 高性能、高可靠性、智能化、模塊化且綠色環(huán)保 高性能。額定短路分?jǐn)嗄芰εc額定短時(shí)耐受電流進(jìn)一步提高，并實(shí)現(xiàn)IcuIcs，如施耐德公司的MT系列產(chǎn)品,其運(yùn)行短路分?jǐn)嗪蜆O限短路分?jǐn)嗄芰ψ罡哌_(dá)到150kA。 高可靠性。產(chǎn)品除要求較高的性能指標(biāo)外，又可做到不降容使用，可以滿容量長(zhǎng)期使

24、用而不會(huì)發(fā)生過(guò)熱，從而實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。 智能化。隨著專用集成電路和高性能的微處理器的出現(xiàn)，斷路器實(shí)現(xiàn)了脫扣器的智能化，使斷路器的保護(hù)功能大大加強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)、短路短延時(shí)、短路瞬時(shí)、接地、欠壓保護(hù)等功能，還可以在斷路器上顯示電壓、電流、頻率、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，并可以避免高次諧波的影響下發(fā)生誤動(dòng)作。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。低壓電器新一代產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了可通信、網(wǎng)絡(luò)化，能與多種開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線連接，進(jìn)行雙向通信，實(shí)現(xiàn)電器產(chǎn)品的遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)功能?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用，不僅能對(duì)配電質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，減少損耗。而且，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)能對(duì)同一區(qū)域電網(wǎng)中多臺(tái)斷路器實(shí)現(xiàn)區(qū)域連鎖，實(shí)現(xiàn)配電保護(hù)的自

25、動(dòng)化，進(jìn)一步提高配電系統(tǒng)的可靠性。 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域使用的總線有Profibus、Modbus、DeviceNet等，其中Modbus與Profibus的影響較大。 模塊化、組合化。將不同功能的模塊按照不同的需求組合成模塊化的產(chǎn)品，是新一代產(chǎn)品的發(fā)展方向。如ABB推出的Tmax系列，熱磁式、電子式、電子可通訊式脫扣器都可以互換。附件全部采用模塊化結(jié)構(gòu)，不需要打開(kāi)蓋子就可以安裝。 采用綠色材料。產(chǎn)品材料的選用、制造過(guò)程及使用過(guò)程不污染環(huán)境，符合歐盟環(huán)保指令。5.3 旨在提高多種專業(yè)工藝水平 低壓電器產(chǎn)品的制造涉及多種專業(yè)工藝，如冷沖壓、塑料成型、線圈繞制、觸頭焊接、模具加工、SMT貼片技術(shù)等，因

26、此低壓電器產(chǎn)品制造技術(shù)的提高與這些專業(yè)工藝水平的提高密不可分。 零部件加工的高速化、自動(dòng)化、專業(yè)化 沖壓件在低壓電器零部件中所占比例較大，約為70，因此沖壓件加工在低壓電器生產(chǎn)中占有重要地位。提高沖壓件的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，采用高速自動(dòng)沖床和多工位級(jí)進(jìn)沖模勢(shì)在必行。 塑料零件是低壓電器的重要零件，采用全自動(dòng)或半自動(dòng)熱塑性或熱固性注塑機(jī)，并采用集中供料方式。 廣泛采用自動(dòng)化焊接機(jī)械，其焊接的電流、壓力、脈沖周期可調(diào)，保持溫度可控，保證焊接強(qiáng)度。 零部件的自動(dòng)裝配：對(duì)生產(chǎn)批量較大，技術(shù)要求嚴(yán)格的關(guān)鍵零部件，如熱磁式脫扣器、控制電器鐵芯采用自動(dòng)裝配技術(shù)。 產(chǎn)品的在線檢測(cè)：生產(chǎn)過(guò)程在線檢測(cè)設(shè)備是我國(guó)低壓電

27、器制造水平與國(guó)外相比存在的主要差距，是影響電器質(zhì)量穩(wěn)定性、一致性的主要原因，也是未來(lái)技術(shù)發(fā)展的方向。 以常熟開(kāi)關(guān)制造有限公司為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)發(fā)出CW2系列框架斷路器與CM2系列塑殼斷路器，技術(shù)水平完全達(dá)到新一代產(chǎn)品的水平，并具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，2005年常熟還將繼續(xù)致力于對(duì)智能化、可通信的電器產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)，必將縮短國(guó)內(nèi)企業(yè)為世界知名企業(yè)之間的差距。 我國(guó)低壓電器行業(yè)現(xiàn)階段的主要任務(wù)，首先是加速第三代高性能低壓電器產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)并盡快完善，使其系列化，同時(shí)加大推廣力度。 發(fā)展第三代產(chǎn)品的具體目標(biāo)是：提高我國(guó)低壓電器產(chǎn)品總體水平，縮小與國(guó)外差距；提高高檔國(guó)產(chǎn)低壓電器產(chǎn)品市場(chǎng)占有率；滿足低壓配電、

28、控制系統(tǒng)與裝置以及國(guó)家重點(diǎn)工程配套需要；明顯提高我國(guó)主要低壓電器產(chǎn)品可靠性及外觀質(zhì)量。 從目前發(fā)展情況看，應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)以下八大類電器產(chǎn)品：智能化框架斷路器；智能化塑殼斷路器；交流接觸器；低壓真空斷路器；電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、啟動(dòng)器(包括軟啟動(dòng)器)；新型終端電器(重點(diǎn)發(fā)展低壓浪涌保護(hù)器)；控制與保護(hù)開(kāi)關(guān)電器。 主導(dǎo)產(chǎn)品要拉開(kāi)檔次 為滿足不同用戶需求，低壓電器主要系列產(chǎn)品發(fā)展應(yīng)分為高級(jí)型、較高型、經(jīng)濟(jì)實(shí)用型三個(gè)檔次。三個(gè)檔次產(chǎn)品應(yīng)同時(shí)發(fā)展，以方便用戶根據(jù)實(shí)際需要合理選用。 高級(jí)型：第三代產(chǎn)品可以作為我國(guó)目前階段(510年)高檔次低壓電器產(chǎn)品。 較高型：以我國(guó)第二代低壓電器產(chǎn)品為主體，同時(shí)這一檔次產(chǎn)品應(yīng)

29、根據(jù)市場(chǎng)需要進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。如上海電器科學(xué)研究所正在對(duì)萬(wàn)能式斷路器DW15系列產(chǎn)品進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，二次開(kāi)發(fā)后產(chǎn)品型號(hào)為DW15HH；CJ40系列交流接觸器也可作為CJ20系列二次開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的目的主要是為了提高產(chǎn)品性能，增加我國(guó)中檔低壓電器產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，擋住外國(guó)產(chǎn)品向我國(guó)低壓電器中檔產(chǎn)品市場(chǎng)滲透。 經(jīng)濟(jì)實(shí)用型：要完善我國(guó)新一代經(jīng)濟(jì)實(shí)用型產(chǎn)品并加以努力推廣，以加速我國(guó)第一代落后產(chǎn)品淘汰。重點(diǎn)抓好萬(wàn)能式斷路器、塑殼斷路器、交流接觸器、熱繼電器四大類產(chǎn)品。作為行業(yè)重點(diǎn)推廣的產(chǎn)品為：萬(wàn)能式斷路器以DW16取代DW10、塑殼斷路器以SC系列取代DZ10、交流接觸器以CJT1系列取代CJ10、

30、熱繼電器以JR36取代JR16。 開(kāi)發(fā)新一代經(jīng)濟(jì)實(shí)用型產(chǎn)品首先是為適應(yīng)不同檔次用戶要求，是發(fā)展戰(zhàn)略需要，不是權(quán)宜之計(jì)，也不是過(guò)渡產(chǎn)品，它需要長(zhǎng)期存在。其次可加速我國(guó)第一代落后產(chǎn)品的淘汰步伐，但它又不是第一代落后淘汰產(chǎn)品的翻版。另外還能填補(bǔ)部分企業(yè)淘汰目前還在生產(chǎn)的第一代落后產(chǎn)品后的“空缺”。 根據(jù)上述目的，新一代經(jīng)濟(jì)實(shí)用型產(chǎn)品應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則： 1.保持我國(guó)第一代產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜的特點(diǎn)，要求新一代經(jīng)濟(jì)實(shí)用型產(chǎn)品制造成本與第一代產(chǎn)品相當(dāng)，一般不超過(guò)5%10%。 2.產(chǎn)品安裝尺寸與外形尺寸盡可能保持不變。 3.新一代經(jīng)濟(jì)實(shí)用型產(chǎn)品較第一代產(chǎn)品在性能或功能上應(yīng)有明顯提高。 4.對(duì)第一代產(chǎn)品結(jié)

31、構(gòu)與性能上存在的明顯缺陷應(yīng)克服或改進(jìn)。 5.完善系列規(guī)格，發(fā)展派生系列，開(kāi)發(fā)必要的附件或配套件。 6.符合我國(guó)現(xiàn)行低壓電器標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)。 值得注意的是，在第一代主要產(chǎn)品DW10、DZ10、CJ10、JR16系列產(chǎn)品正式淘汰后，不少企業(yè)對(duì)上述淘汰產(chǎn)品通過(guò)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品外形與型號(hào)變更，改頭換面重新投放市場(chǎng)的做法是不可取的。 參考文獻(xiàn)1吳中俊,黃永紅.可編程序控制器原理與應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006，110.2 曹輝可編程序控制器系統(tǒng)原理及應(yīng)用北京：電子工業(yè)出版社，2003，2327.3何衍慶可編程序控制器原理及應(yīng)用技巧北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000，102104.4 廖常初編程及應(yīng)用北京：

32、機(jī)械工業(yè)出版社，2002，214216.5 陳金華可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)北京：電子工業(yè)出版社，1995，3340.6 弭洪濤可編程序控制器原理與應(yīng)用北京：中國(guó)水利水電出版社，1998，4547.7 李振安工廠電氣控制技術(shù)重慶：重慶大學(xué)出版社，1998，1115.8 王也平可編程序控制器原理及應(yīng)用成都：西南交通大學(xué)出版社，1994，152155.9 楊士元可編程序控制器編程應(yīng)用和維修北京：清華大學(xué)出版社，1995，306310.致 謝本課題在選題及研究過(guò)程中得到趙方老師的悉心指導(dǎo)。趙方老師多次詢問(wèn)研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。趙方老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)三載，卻終生受益。對(duì)趙方老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。感謝王文謹(jǐn)老師、晉玉霞老師、李紅梅老師、王徽老師等各位老師對(duì)我的教育培養(yǎng)。他們細(xì)心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)與研究，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。感謝我的同學(xué)茹園、余海洋、程代超、楊世棟、