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低壓電器

電氣設備

低壓電器是一種能根據外界的信號和要求,手動或自動地接通、斷開電路,以實現對電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測、變換和調節的元件或設備。控制電器按其工作電壓的高低,以交流1200V、直流1500V為界,可劃分為高壓控制電器和低壓控制電器兩大類。總的來說,低壓電器可以分為配電電器和控制電器兩大類,是成套電氣設備的基本組成元件。在工業、農業、交通、國防以及人們用電部門中,大多數採用低壓供電,因此電器元件的質量將直接影響到低壓供電系統的可靠性。

基本結構


低壓電器一般都有兩個基本部分:一個是感測部分,它感測外界的信號,作出有規律的反應,在自控電器中,感測部分大多由電磁機構組成,在受控電器中,感測部分通常為操作手柄等;另一個是執行部分,如觸點是根據指令進行電路的接通或切斷的。

作用


低壓電器能夠依據操作信號或外界現場信號的要求,自動或手動地改變電路的狀態、參數,實現對電路或被控對象的控制、保護、測量、指示、調節。
低壓電器的作用有:
控制作用,如電梯的上下移動、快慢速自動切換與自動停層等。
調節作用,低壓電器可對一些電量和非電量進行調整,以滿足用戶的要求,如柴油機油門的調整、房間溫濕度的調節、照度的自動調節等。
保護作用,能根據設備的特點,對設備、環境、以及人身實行自動保護,如電機的過熱保護、電網的短路保護、漏電保護等。
指示作用,利用低壓電器的控制、保護等功能,檢測出設備運行狀況與電氣電路工作情況,如絕緣監測、保護掉牌指示等。

分類


低壓電器的種類繁多,分類方法有很多種。
1.按動作方式可分為:
(1)手動電器--依靠外力直接操作來進行切換的電器,如刀開關、按鈕開關等。
(2)自動電器--依靠指令或物理量變化而自動動作的電器,如接觸器繼電器等。
2.按用途可分為:
(1)低壓控制電器--主要在低壓配電系統及動力設備中起控制作用,如刀開關、低壓斷路器等。
(2)低壓保護電器--主要在低壓配電系統及動力設備中起保護作用,如熔斷器熱繼電器等。
3.按種類可分為:
刀開關、刀形轉換開關、熔斷器、低壓斷路器、接觸器、繼電器、主令電器和自動開關等。

適用標準


GB14048系列標準低壓開關設備和控制設備共有16部標準。

類型


電力斷路器的發展方向
電力斷路器作為低壓電器中一個最為重要的產品,其發展一直得到眾多的青睞。從推出的新產品來看,可謂競爭激烈。框架斷路器(ACB)新一代框架斷路器不僅其整體性能與主要技術指標均有較大幅度的提高,而且提高的技術性能指標更突出了實用性。大電流整體式結構成為新一代框架斷路器大等級規格的一個發展主流。新一代框架斷路器不僅每個規格產品的體積在進一步減小,而且整個系列的規格數量也在減少。新一代框架斷路器中觸頭滅弧系統大多採用單斷點結構。許多新一代框架斷路器的內外部附件均採用模塊化設計,既方便於標準化裝配生產,又能方便於拆裝更換和維護。新一代框架斷路器中電子控制器均具備了強大功能。所有新一代產品均配有通信介面,可與主要工業現場匯流排系統部分新一代框架斷路器內部採用內部匯流排。
塑殼斷路器(MCCB)
新一代塑殼斷路器在產品結構、操作機構、觸頭滅弧系統、可調熱磁脫扣器和電子脫扣器等技術方面較老一代的塑殼斷路器有了較大的突破,使產品的綜合技術經濟指標大大提高。新一代塑殼斷路器的發展非常注重在縮小體積的同時提高技術性能指標,因此新型雙斷點分斷技術越來越受到重視。
隨著短路分斷能力的提高,許多產品都實現了Ics=Icu,部分系列產品中大電流等級規格具有Icw指標,使塑殼斷路器上下級間實現選擇性保護成為可能。許多的新一代產品不僅體積均大大縮小,而且殼架等級也有減小趨勢。隨著電子式脫扣器體積的縮小和成本的降低,全系列均採用電子式脫扣器已經是明顯趨勢,應用電子式脫扣器的塑殼斷路器其保護性能更加完善。
新一代塑殼斷路器均具有接地故障保護功能和剩餘電流保護功能。新一代塑殼斷路器也均具有剩餘電流保護功能,在結構上一般採用二種方式:孿生式結構和拼裝式結構,孿生式結構體積較小,並且維護更換方便;拼裝式結構派生靈活。
為適應系統的需要,各越來越重視對附件開發,提供了豐富的內部附件和外部附件。新一代塑殼斷路器均具有通信功能,其通過外接的通信適配器方便地與各種現場匯流排系統(如Profibus、Devicenet、Modbus等)相連接,實現遠程監控。
控制電器的發展動向
隨著電子技術的飛速發展,控制電器的發展也越來越快,其中尤以控制與保護開關電器、電子式電動機保護器軟啟動器變頻器的發展最為迅速,在近十年裡一些大都研發了兩代產品,可見技術發展之快。
控制與保護開關電器(CPS)
近年來各大將整體解決方案的概念引入到電動機控制與保護裝置中,將電動機保護斷路器、接觸器、保護繼電器直接組裝成緊湊型的電動機啟動器(即組合式如MOELLER的Xstart系列等),並在元器件設計時就從外觀、尺寸、端子連接及性能配合等方面考慮了相互的接組合要求。隨著技術的發展和需求的增加,整體式的CPS也已出現(如施耐德的TesysU系列),其結構更為緊湊、合理,功能更為強大。整體式的CPS以施耐德的TesysU系列產品為代表,高度集成不僅使其體積比組合式大大減小,而且保護性能完善、功能強大,因此整體式CPS極有可能成為今後CPS發展的主流。
電子式電動機保護器
電子式電動機保護器是隨著電子技術的發展而誕生的專業用於電動機等保護的電器,根據電動機保護要求的高低分成高、中、低端產品系列。高端電動機保護器功能非常強大,如MM2和GEMultlin下的電動機保護器產品系列中的一個主要產品,主要應用於低壓電機控制中心。
電子式電動機保護器功能擴展上也呈現方案多樣化,保護範圍不僅是電動機保護,也擴展到其他設備保護,例如變電站保護、變壓器保護等。低檔和中檔的電子式電動機保護器的機械結構和功能與傳統的熱保護繼電器類似,可直接與同等級的接觸器組裝成緊湊型電動機啟動器,但功能比熱繼電器更強大,將逐步替代熱繼電器,在電動機的控制與保護領域佔有一席之地。
軟啟動器
軟啟動器技術發展較快,已基本上取代了原來的降壓啟動器、自耦減壓啟動器等產品,成為一種重要的電動機啟動器,一般均有經濟型和高級型二個系列軟啟動器。經濟型軟啟動器一般功能簡單,僅具有軟啟動功能,沒有其他保護功能,但成本較低,結構緊湊、體積小巧,有的經濟型軟啟動器還可兼作半導體接觸器。高級型軟啟動器,除了具有軟啟動功能外。還具有其他多種保護功能。
電動機變頻調速裝置(變頻器)電動機變頻調速裝置可以通過改變電源輸出頻率任意調節電機轉速,實現平滑的無級調速,在需要調速的工業控制中得到廣泛的應用,因此各個均非常重視變頻調速裝置的發展。新一代電動機變頻調速裝置總的特點是:高性能;易用性強,安裝及初始化設置進一步簡單化;具有很寬的功率範圍,優良的速度控制和轉矩控制特性;功率結構與控制單元模塊化,控制單元能支持即插即用的功能;智能化、支持多匯流排通信,提供開放的現場可編程結構;高功率密度,體積緊湊;受EMI/RFI諧波的影響較小。隨著變頻器控制技術的發展,其高級型的產品具有很高的控制性能,不僅能控制交流非同步電機,而且能控制交流永磁同步電機,其控制性能水平達到了通用伺服控制器的水平。電機一體化變頻器和組件式變頻器得到了快速的發展。這類變頻器形式將成為小型變頻器的發展主流。
終端電器的發展動向
終端電器的發展經歷了上世紀九十年代的快速發展,近些年來已呈平穩發展態勢,產品系列規格齊全、技術性能指標高、尺寸模數化、安裝軌道化。
微型斷路器(MCB)的發展
作為終端電器中的主要產品,微型斷路器的發展始終主導著終端電器的發展。終端配電系統的選擇性保護過去一直無法實現,帶選擇性保護的微型斷路器如ABB的S700等的誕生,徹底解決了終端配電系統上下級的選擇性保護問題,使用電的安全性、可靠性大大提高。P+N結構的微型斷路器近些年來得到快速發展,目前P+N結構的微型斷路器向大容量及高分斷能力方向發展,隨著P+N結構與微型斷路器技術突破,更小體積(預計單極12mm寬)的微型斷路器在不久的將來也會面世,這將迎來微型斷路器又一發展高峰。同一微型斷路器具有多樣的脫扣特性,可符合多種標準,滿足不同配電系統的要求,適應全球化貿易的需要。微型斷路器除了自身技術發展外,其配套附件更趨齊全。微型斷路器的安裝方式又有新突破,從螺釘安裝到軌道安裝,使微型斷路器安裝更方便,目前母排連接與安裝一體技術又被越來越多的微型斷路器所採用,提高生產效率。
剩餘電流斷路器RCCB與RCBO的發展
剩餘電流斷路器RCCB與RCBO的發展近些年來主要集中在B型剩餘電流斷路器和帶自檢功能的剩餘電流斷路器,新技術的引入和不斷突破,不僅使剩餘電流斷路器的保護性能更加完善、功能更齊全,而且體積在不斷縮小。小體積B型RCCB的出現一方面使剩餘電流保護性能更加完善,另一方面為今後更廣泛應用打下基礎。帶自檢功能的剩餘電流斷路器的誕生是剩餘電流斷路器家屬中又一發展的亮點。這一技術的應用將極大的提高剩餘電流斷路器終端使用的安全性和可靠性。
終端組合電器的發展
經過近二十年的發展,終端組合電器的防護外殼大多採用高強度工程塑料,結構新穎,外形美觀,色調明快,外殼防護等級不斷提高,從IP30、IP40發展到IP55、IP65。模數化的外形尺寸,使它們既能單獨使用,又可組合拼裝使用。終端組合電器安裝與母排連接越來越多地採用母排連接與安裝一體技術,將成為防護外殼的主流結構。
低壓電涌保護器(SPD)的發展動向
隨著電子技術的發展,防雷技術及防雷產品正越來越受到各國重視,各大都推出了完整的系列產品。除了分級產品外,為了方便用戶的使用,好多推出了Ⅰ+Ⅱ級組合式結構的SPD,可直接用於LPZ0至LPZ2的保護,簡化了安裝與接線,並可降低成本。

安全原則


使用安全可靠是對任何開關電器的基本要求,保證電路和用電設備的可靠運行,是使生產和生活得以正常進行的重要保障。

經濟原則


經濟性考慮又可分開關電器本身的經濟價值和使用開關電器產生的價值。前者要求選擇得合理、適用;後者則考慮在運行中必須可靠,而不致因故障造成停產或損壞設備,危及人身安全等構成的經濟損失。

設備簡介


低壓電器
低壓電器
低壓電器是一種能根據外界的信號和要求,手動或自動地接通、斷開電路,以實現對電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測、變換和調節的元件或設備。控制電器按其工作電壓的高低,以交流1200V、直流1500V為界,可劃分為高壓控制電器和低壓控制電器兩大類。總的來說,低壓電器可以分為配電電器和控制電器兩大類,是成套電氣設備的基本組成元件。在工業、農業、交通、國防以及人們用電部門中,大多數採用低壓供電,因此電器元件的質量將直接影響到低壓供電系統的可靠性。低壓電器的發展,取決於國民經濟的發展和現代工業自動化發展的需要,以及新技術、新工藝、新材料研究與應用,目前正朝著高性能、高可靠性、小型化、數模化、模塊化、組合化和零部件通用化的方向發展。

安裝使用原則


1、低壓電器應垂直安裝。特別是對油浸減壓起動器。為防止絕緣油溢出油箱傾斜不得超過5.應使用螺栓固定在支持物上而不應採用焊接:安裝位置應便於操作,而手柄與周圍建築物之間要保持一定距離。不易被碰壞。
2、低壓電器應安裝在沒有劇烈振動的場所距地面要有適當的高度。刀開關、負荷開關等電源線必須接在固定觸頭上。嚴禁在刀開關上掛接電源線。
3、低壓電器的金屬外殼或金屬支架必須接地(或接零)。電器的裸露部分應加防護罩雙頭刀開關的分閘位置應有防止自行合閘的裝置。
4、在有易燃、易爆氣體或粉塵的廠房,電器應密封安裝在室外,且有防雨措施,對有爆炸危險的場所必須使用防爆電器
5、使用時應保持電器觸頭表面的清潔,光滑,接觸良好,觸頭應有足夠的壓力,各相觸頭的動作應一致,滅弧裝置應保持完整。
6、使用前應清除各接觸面上的保護油層,投入運行前應先操作幾次,檢查動作情況。低壓電器的靜觸頭應接電源,動觸頭接負荷。
7、單極開關必須接在相線上。落地安裝的低壓電器。其底部應高出地面100mm,在安裝低壓電器的盤面上,標明安裝設備的名稱及迴路編號或路別

產品種類


法國施耐德(TE、梅蘭日蘭merlin Gerin、Square D)、德國西門子SIEMENS、金鐘默勒MOELLER、台灣士林SHIHLIN、日本富士FUJI、三菱MISUBISHI、瑞典ABB、美國AB、法國羅格朗LEGRAND、上海二工APT、天逸電器等;
可編程式控制制器(PLC)
日本歐姆龍OMRON、松下電工NAIS、三菱MISUBISHI、富士FUJI、美國AB、施耐德MODICON、德國西門子SIEMENS。
自控元器件與感測元件
日本歐姆龍OMRON、三菱MITSUBISHI、松下電工NAIS、富士FUJI、法國施耐德TE、德國施克SICK、倍加福P+F、愛福門IFM、美國AB、霍尼韋爾HONEYWWLL、德國西門子SIEMENS、金鐘-默勒MOELLER;
變頻調速(VVVF)
日本松下電工NAIS、法國施耐德TE、三菱MITSUBISHI、安川YASKAMA、三肯SANKEN、富士FUJI、松下電器PANASONIC、德國西門子SIEM、瑞典ABB
觸摸屏
日本歐姆龍OMRON、松下電工NAIS、台灣台達DELTA;
液壓氣動
日本SMC、德國費斯托FESTO、德國寶得BURKERT;
成套設備
德國魏得米勒WEIDMULLER、菲尼克斯PHOENIX、萬可WAGO、威圖電子Rittal、天津維納爾WOHNER、;
工業計算機及軟體:
研華ADVANTECH、“組態王”軟體、崑崙通態、美國INTELLTION、萬緯WONDERWAR。

選購


1額定電壓
在開關電器元件的產品樣本中,給出了額定工作電壓和額定絕緣電壓兩個數值。不論是按名度遙工作電壓還是按額定絕緣電壓選擇都是可以的。開關電器的額定工作電壓,對低壓斷路器來說,關係到它的通斷特性參數;對接觸器來說,關係到工作制和使用類別。
2.額定電流
開關電器的額定電流應不小於它安裝位置的最大負荷電流,同時應考慮它的工作制(長期連續工作制、斷續周期工作制、短時工作制)。
3.額定分斷能力
對於斷路器來說,額定短路分斷能力是指斷路器在1.1倍額定工作電壓、額定頻率與規定的功率因數時能斷開的短路電流,它應不小於安裝地點短路電流周期分量有效值。
4.動、熱穩定性
開關電器的額定短時耐受電流,即熱穩定電流。
動穩定性的校驗條件是:開關電器的額定峰值耐受電流不小於短路衝擊電流。

配線原則


板前明線布線:手工布線時(非模型、模具配線),應符合平直、整齊、緊貼敷設面、走線合理及接點不得鬆動便於檢修等要求。
1、走線通道應儘可能少,同一通道中的沉底導線,按主、控電路分類集中,單層平行密排或成束,應緊貼敷設面。
2、導線長度應儘可能短,可水平架空跨越,如兩個元件線圈之間、連線主觸頭之間的連線等,在留有一定余量的情況下可不緊貼敷設面。
3、同一平面的導線應高低一致或前後一致,不能交*。當必須交*時,可水平架空跨越,但必須屬於走線合理。
4、布線應橫平豎直,變換走嚮應垂直90°。
5、上下觸點若不在同一垂直線下,不應採用斜線連接。
6、導線與接線端子或線樁連接時,應不壓絕緣層、不反圈及露銅不大於1mm。並做到同一元件、同一迴路的不同接點的導線間距離保持一致。
7、一個電器元件接線端子上的連接導線不得超過兩根,每節接線端子板上的連接導線一般只允許連接一根。
8、布線時,嚴禁損傷線芯和導線絕緣。
9、導線截面積不同時,這將截面積大的放在下層,截面積小的放在上層
10、多根導線布線時(主迴路)應做到整體在同一水平面或同一垂直面。
11、如果線路簡單可不套編碼套管。
導線的顏色標誌:
1、保護導線(PE)必須採用黃綠雙色:
2、動力電路的中線(N)和中間線(M)必須是淺藍色:
3、交流或直流動力電路應採用黑色:
4、交流控制電路採用紅色:
5、直流控制電路採用藍色:
6、用作控制電路聯鎖的導線,如果是與外邊控制電路連接,而且當電源開關:斷開仍帶電時,應採用橘黃色或黃色:
7、與保護導線連接的電路採用白色:

設備選擇


低壓電器
低壓電器
1、低壓配電設計所選用的電器,應符合國家現行的有關標準,並應符合下列要求。
1)電器的額定電壓應與所在迴路標稱電壓相適應;
2)電器的額定電流不應小於所在迴路的計算電流;
3)電器的額定頻率應與所在口路的頻率相適應;
4)電器應適應所在場所的環境條件;
5)電器應滿足短路條件下的動穩定與熱穩定的要求。用於斷開短路電流的電器,應滿足短路條件下的通斷能力。
2、驗算電器在短路條件下的通斷能力,應採用安裝處預期短路電流周期分量的有效值,當短路點附近所接電動機額定電流之和超過短路電流的1%時,應計入電動機反饋電流的影響。
二、導體的選擇
1、導體的類型應按敷設方式及環境條件選擇。絕緣導體除滿足上述條件外,尚應符合工作電壓的要求。
2、選擇導體截面,應符合下列要求:
1)線路電壓損失應滿足用電設備正常工作及起動時端電壓的要求;
2)按敷設方式及環境條件確定的導體載流量,不應小於計算電流;
3)導體應滿足動穩定與熱穩定的要求;
4)導體最小截面應滿足機械強度的要求,固定敷設的導線最小芯線截面應符合表2.2.2的規定。(略)
3、沿不同冷卻條件的路徑敷設絕緣導線和電纜時,當冷卻條件最壞段的長度超過5m,應按該段條件選擇絕緣導線和電纜的截面,或只對該段採用大截面的絕緣導線和電纜。
4、導體的允許載流量,應根據敷設處的環境溫度進行校正,溫度校正係數可按下式計算:

使用注意


低壓電器
低壓電器
低壓電器選擇不同類型短路分斷能力的斷路器來適應不同的線路預期短路電流(當I在相同的情況時)的需要斷路器的選用原則是:斷路器的短路分斷能力≥線路的預期短路電流。
1、不同的負載低壓電器應選用不同類型的斷路器
低壓電器最常見的負載有配電線路、電動機和家用與類似家用(照明、家用電器等)三大類。與此相對應的便有配電保護型、電動機保護型和家用及類似家用保護型的斷路器。這三類斷路器的保護性質和保護特性是不相同的。對配電型斷路器而言,它有A類和B類之分:A類為非選擇型,B類為選擇型。所謂選擇型是指斷路器具有過載長延時、短路短延時和短路瞬時的三段保護特性。萬能式(又稱框架式)斷路器中的DW15系列、DW17(ME)系列、AH系列和DW40、DW45系列中大部分是B型,而DZ5、DZ15、DZ20、TO、TG、CM1、TM30及HSM1等系列和萬能式DW15、DW17的某些規格因僅有過載長延時、短路瞬時的二段保護,它們是屬於非選擇型的A類斷路器。選擇性保護。
當F點短路時,只有靠近F點的QF2斷路器動作,而上方位的QF1斷路器不動作,這就是選擇性保護(由於QF1不動作,就使未發生故障的QF3、QF4支路保持供電)。如果QF2和QF1都是A類斷路器,則F點發生短路,短路電流值達一定值時,QF1、QF2同時動作,QF1斷路器迴路及其下的支路全部停電,就不是選擇性保護了。能夠實現選擇性保護的原因是,QF1為B類斷路器,它具有短路短延時性能,當F點短路時,短路電流流過QF2支路,也流過QF1迴路,QF2的瞬時動作脫扣器動作(通常它的全分斷時間不大於0.02s),因QF1的短延時,QF1在0.02s內不會動作(它的短延時≥0.1s或0.2、0.3、0.4s)。在QF2動作切斷故障線路時,整個系統就恢復了正常。
可見,如果要達到選擇性保護的要求,上一級的斷路器應選用具有三段保護的B型斷路器。低壓電器對於直接保護電動機的電動機保護型斷路器,它只要有過載長延時和短路瞬時的二段保護性能就夠了,也就是說它可選擇A類斷路器(包括塑殼式和萬能式),DZ5、DZ15、TO、TG、GM1、TM30、HSM1及DW15等系列除有配電保護的性能外,它們的630A及以下規格均有保護電動機的功能。

設備保護


低壓電器配電(線路)、電動機和家用等的過電流保護斷路器,因保護對象(如變壓器、電線電纜、電動機和家用電器等)的承受過載電流的能力(包括電動機的起動電流和起動時間等)有差異,因此,低壓電器選用的斷路器的保護特性也是不同的。
(1)表1為配電保護型斷路器的反時限斷開特性註:可返回特性:考慮到配電線路內有電動機群,由於電動機僅是其負載的一部分,且一群電動機不會同時起動,故確定為3In(In為斷路器的額定電流,In≥IL,IL為線路額定電流),對斷路器進行試驗,當試驗電流為3In時保持5s(In≤40A時),8s(40A<In<250A時),12s(In>250A時),然後將電流返回至In,斷路器應不動作,這就是返回特性。
(2)表2為電動機保護型斷路器的反時限斷開特性註:按電動機負載性質可以選2、4、8、12min之內動作,一般的選2~4min。7.2In也是一種可返回特性,它必須躲過電動機的起動電流(5~7倍In),Tp為延時時間,按電動機的負載性質可選動作時間Tp為2s<Tp≤10s、4s<Tp≤10s、6s<Tp≤20s和9s<Tp≤30s,一般選用2s<Tp≤10s或4s<Tp≤10s。
(3)配電保護型的瞬動整定電流為10In(誤差為±20%),In為400A及以上規格,可以在5In和10In中任選一種(由用戶提出,製造廠整定);電動機保護型的瞬動整定電流為12In,一般設計時In可以等於電動機的額定電流。
(4)表3為家用和類似場所用斷路器的過載脫扣特性註:B、C、D型是瞬時脫扣器的型式:B型脫扣電流>3~5In,C型脫扣電流>5~10In,D型脫扣電流>10~50In。用戶可根據保護對象的需要,任選它們中的一種。
(5)B類斷路器的短路短延時特性DW15型斷路器:3~10In(INM為1600A時,Inm為殼架等級電流),3~6In(Inm為2500A、4000A時),短延時時間為0.2或0.5s。ME型斷路器:3~12In,短延時時間0~0.3s可調。DW45型斷路器:0.4~15In,短延時時間0.1、0.2、0.3和0.4s可調。在進行工程設計時,應根據不同的負載對象來選擇不同保護特性(如上所述)的斷路器,以免因選用不當造成嚴重後果。在實踐中最容易混淆的是電動機負載保護誤選為配電保護型或家用保護型。小型斷路器(MCB)也有電動機保護型,如天津梅蘭日蘭的C45AD等,它們的保護特性應符合表2。

用戶需求


1.用戶需求的基本特點。(1)量大面廣,可以說國民經濟各行業都離不開低壓電器,人們的日常生活,也離不開低壓電器。(2)品種規格多(電壓、電流、保護、極數),環境條件複雜(海拔、溫度、濕度、污染情況等)。(3)用戶對低壓電器的質量(外觀、可靠性、壽命、體積等)越來越關注,質量價低的產品、節能又不污染環境的產品受歡迎。
2.需求結構。各行各業對低壓電器產品的需求結構不相同,但大體是有如下的規律:
第一,框架式斷路器與塑殼式斷路器用量之比約1:9。
第二,電流等級高的產品用量較小(如1600A以上的斷路器用量較少,3000A以上的用量更少),而100A及以下的產品用量非常大,小型塑殼斷路器用量更大。
第三,保護電動機用的低壓電器產品如啟動器、熔斷器、接觸器、熱繼電器、信號燈等用量非常大。
第四,自控行業、電氣傳動行業有接觸器、熔斷器、限位開關、行程開關、按鈕、信號燈等用量非常大。
第五,礦山、煤炭化工行業用真空斷路器產品數量較多。

發展


市場格局
國內企業力推第三代產品,但國外已推出第四代產品。
中國低壓電器行業從簡單裝配、模仿製造到自行開發設計,現發展到近1000個系列,生產企業1500家左右,年產值約200億人民幣。
預計2010年,第一代產品將被淘汰,第二代產品將淪為低檔產品,第三代產品將逐步成為中檔產品。
正當我們加速開發第三代產品並推向市場的同時,國外一批著名低壓電器製造商從20世紀90年代後期至21世紀初相繼推出了新一代產品,其中框架斷路器有施耐德公司MT系列、西門子公司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、西門子公司3VL系列、ABB公司Tmax系列、GE公司Record plus系列、默勒公司NZM系列、凱馬公司G系列、三菱公司WS系列等。新一代的產品除了具備高性能、電子化、智能化、模塊化、組合化、小型化特徵外,還增加了可通信、高可靠、維護性能好、符合環保要求等特徵。特別是新一代產品能與現場匯流排系統連接,實現系統網路化,使低壓電器產品功能發生了質的飛躍。
新技術特徵:高性能、高可靠性、智能化、模塊化且綠色環保。
高性能。額定短路分斷能力與額定短時耐受電流進一步提高,並實現Icu=Ics,如施耐德公司的MT系列產品,其運行短路分斷和極限短路分斷能力最高達到150kA。
高可靠性。產品除要求較高的性能指標外,又可做到不降容使用,可以滿容量長期使用而不會發生過熱,從而實現安全運行。
智能化。隨著專用集成電路和高性能的微處理器的出現,斷路器實現了脫扣器的智能化,使斷路器的保護功能大大加強,可實現過載長延時、短路短延時、短路瞬時、接地、欠壓保護等功能,還可以在斷路器上顯示電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數等系統運行參數,並可以避免高次諧波的影響下發生誤動作。
現場匯流排技術。低壓電器新一代產品實現了可通信、網路化,能與多種開放式的現場匯流排連接,進行雙向通信,實現電器產品的遙控、遙信、遙測、遙調功能。現場匯流排技術的應用,不僅能對配電質量進行監控,減少損耗。而且,現場匯流排技術能對同一區域電網中多台斷路器實現區域連鎖,實現配電保護的自動化,進一步提高配電系統的可靠性。工業現場匯流排領域使用的匯流排有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品,是新一代產品的發展方向。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。附件全部採用模塊化結構,不需要打開蓋子就可以安裝。
採用綠色材料。產品材料的選用、製造過程及使用過程不污染環境,符合歐盟環保指令。
製造技術,旨在提高多種專業工藝水平。
低壓電器產品的製造涉及多種專業工藝,如冷衝壓、塑料成型、線圈繞制、觸頭焊接、模具加工、SMT貼片技術等,因此低壓電器產品製造技術的提高與這些專業工藝水平的提高密不可分。
零部件加工的高速化、自動化、專業化。
衝壓件在低壓電器零部件中所佔比例較大,約為70%,因此衝壓件加工在低壓電器生產中佔有重要地位。提高衝壓件的生產效率和質量,採用高速自動沖床和多工位級進沖模勢在必行。
塑料零件是低壓電器的重要零件,採用全自動或半自動熱塑性或熱固性注塑機,並採用集中供料方式。
廣泛採用自動化焊接機械,其焊接的電流、壓力、脈衝周期可調,保持溫度可控,保證焊接強度。
自動裝配
對生產批量較大,技術要求嚴格的關鍵零部件,如熱磁式脫扣器、控制電器鐵芯採用自動裝配技術。
在線檢測
生產過程在線檢測設備是中國低壓電器製造水平與國外相比存在的主要差距,是影響電器質量穩定性、一致性的主要原因,也是未來技術發展的方向。

現狀


低壓電器產品的發展大致可分為以下幾個階段:20世紀50年代的全面仿蘇;20世紀60-70年代在模仿基礎上的第一代統一設計產品;70-80年代在更新換代和引進國外先進技術製造的第二代產品;90年代跟蹤國外新技術自行開發的第三代智能化電器和最近研發的第四代智能化可通訊電器。其中第四代產品具有性能優良、工作可靠、體積小、組合化、模塊化、模塊化的特點,總體技術性能達到或接近國外20世紀80年代末、90年代初水平。
前瞻產業研究院發布的《2014-2018年中國低壓電器行業產銷需求與投資預測分析報告》顯示,隨著產品升級、行業標準的細化以及環保標準日趨嚴格,低壓電器產品面臨一定的更新換代壓力。無論是為滿足終端用戶日益增加的對智能化、小型化、模塊化、可通訊的低壓電器產品的需求,還是符合不斷趨嚴的產品環保要求,均需要低壓電器生產企業有較高技術實力,以推動產品性能和生產工藝流程的改善,獲取競爭優勢和利潤空間。
齒輪泵包裝機貼標機
充氣泵覆膜機捆紮機

選用原則


在電力拖動和傳輸系統中使用的主要低壓電器元件,據不完全統計,我國生產120多個系列.近600個品種,上萬個規格。這些開關電器具有不同的用途和不同使用條件,因而也就有不同的選用方法,但是總的要求應遵循安全和經濟原則。