近幾年，由于低壓電器市場容量不斷擴大，重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重，低壓電器制造業(yè)面臨著供大于求的嚴(yán)峻形勢。由于電力、石化、建筑等產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展，給低壓電器制造業(yè)的大發(fā)展提供 了很好的機遇，但是企業(yè)數(shù)量增加太多，再加上國外一些電器公司面對著中國這個巨大的市 場也一涌而上，更加劇了競爭的激烈程度。     
                                                         
   我國低壓電器市場容量將穩(wěn)步增長，其前景十分樂觀。國內(nèi)低壓電器的市場容量與電力事業(yè)的發(fā)展是緊密相連的。據(jù)測算2001～2005年全國發(fā)電量增幅在4%左右，2006～2010年在4.5%左右；在10年內(nèi)電力彈性系數(shù)平均為0.6左右，這樣，2001～2005年全國每年需增發(fā)電量660～770億KWh，2006～2010年每年平均增發(fā)電量660～770億KWh，按照1997年全國電力機組平均每天運行13.1h計算，2001～2010年每年平均新增裝機容量為21GW左右。按照經(jīng)驗配套比計算，每年需要低壓框架式斷路器約48萬臺，塑殼式斷路器462萬臺，其他各類低壓電器產(chǎn)品的需要量也是很可觀的。我國低壓電器產(chǎn)品出口東南亞國家的數(shù)量比較大，由于國家對機電產(chǎn)品出口的重視、扶持及鼓勵，都有利于低壓電器的出口。 



5.低壓電器技術(shù)的展望 



    雖然，智能低壓電器的研究工作已全面展開，但是低壓電器的許多問題用簡單的微處理器無法解決。要使低壓電器產(chǎn)品盡快跟上電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)的發(fā)展，必須盡快開展下列研究。 



(1)人工智能技術(shù)在電器中的應(yīng)用 



   人工智能是控制論、信息論、系統(tǒng)論、計算機科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科相互交叉滲透的產(chǎn)物,它的一些領(lǐng)域如圖3所示。其中人工神經(jīng)系統(tǒng)、遺傳算法、專家系統(tǒng)與模糊控制是人工智能中最常用到的四種分析方法。 



   近年來，專用集成電路ASIC技術(shù)的飛速發(fā)展，它將ADC、DAC以及運算放大器、比較器等模擬電路、微處理器、DSP等功能部件以及SRAM等大規(guī)格的存儲器集成在芯片中。DSP開發(fā)工具、應(yīng)用軟件以及DSP平臺的發(fā)展，也對電器的人工智能化起到了促進(jìn)作用。 



    采用模糊邏輯控制技術(shù)與電器技術(shù)相結(jié)合，研制具有模糊控制能力的多功能、高可靠性、高性能模糊智能電器必將成為今后電器發(fā)展的焦點。 



     專家系統(tǒng)不僅可用于電器制造、生產(chǎn)過程的管理，而且可以與電器技術(shù)結(jié)合完成優(yōu)化的運行過程。遺傳算法可用于函數(shù)優(yōu)化、自動控制、圖像識別、機器學(xué)習(xí)、規(guī)劃設(shè)計等領(lǐng)域。 



神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于其適應(yīng)不確定性和高度的非線性控制對象，在控制中可用于模式識別、優(yōu)化設(shè)計、推理模型、故障診斷等。因此可用于電器的設(shè)計與實時信號檢測、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)、故障診斷等。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用于異步電動機的熱過載保護(hù)的溫升智能預(yù)測系統(tǒng)。 



(2)現(xiàn)場總線技術(shù)在低壓電器中的應(yīng)用 



     隨著信息技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,使智能化電器與中央控制設(shè)備,包括中央控制計算機與可編程邏輯控制器實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信,并在低壓配電系統(tǒng)和電動機控制中心統(tǒng)一形成了智能化監(jiān)控、保護(hù)與信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)使操作人員在控制室中能夠方便地控制各種現(xiàn)場設(shè)備，并且能夠及時了解現(xiàn)場設(shè)備運行情況，處理各種故障。近年來，現(xiàn)場總線的出現(xiàn)給工業(yè)自動化帶來了革命性的變革。 



    現(xiàn)場總線是一種造價低、可靠性強并適合工業(yè)環(huán)境使用的通信系統(tǒng)。傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)需用多芯電纜讓數(shù)據(jù)并行傳送，而現(xiàn)場總線僅需要一根雙芯電纜，使布線非常簡單，減少了安裝維護(hù)費用。現(xiàn)場總線按國際標(biāo)準(zhǔn)采用統(tǒng)一的通信規(guī)范，因而它具有很好的互換性和互操作性，它是與生產(chǎn)廠商無關(guān)的系統(tǒng)，各種現(xiàn)場設(shè)備只要按這種規(guī)范和協(xié)議生產(chǎn)都可以在網(wǎng)絡(luò)上使用。現(xiàn)場總線生產(chǎn)工廠能提供現(xiàn)場總線各種標(biāo)準(zhǔn)部件，包括接口、各種中間繼電器、電纜、模塊化I/O站等等，大大方便了安裝和維護(hù)，即特即用，適合于現(xiàn)場設(shè)備分散布置的特點。國外許多大公司近幾年都發(fā)展了可通信低壓電器產(chǎn)品。必須盡快發(fā)展我國低壓電器產(chǎn)品的現(xiàn)場總線系統(tǒng)與通信技術(shù)，才能使系統(tǒng)具有故障診斷能力。當(dāng)系統(tǒng)中電器設(shè)備發(fā)生故障時，通信電器與現(xiàn)場總線聯(lián)接器能夠顯示故障信號，便于排除故障，保護(hù)系統(tǒng)正常運行；系統(tǒng)傳輸?shù)男盘柫吭黾樱岣吡讼到y(tǒng)自動化程度；信號傳輸?shù)木忍岣撸ＷC了系統(tǒng)運行的可靠性。 



(3)仿真與虛擬技術(shù)在電器中的應(yīng)用 



    前已述及三維計算機輔助設(shè)計軟件可以實現(xiàn)三維零部件的實體造型、裝配、自動生成工程圖紙、按照設(shè)計的零部件自動進(jìn)行模具設(shè)計并生成數(shù)據(jù)編碼。但是，要使電器產(chǎn)品滿足預(yù)期的技術(shù)條件、達(dá)到預(yù)期的電氣、機械性能，還能、必須經(jīng)過反復(fù)試驗。計算機模擬與仿真技術(shù)的應(yīng)用可以在樣機制作前，精確掌握電器產(chǎn)品的性能，減少重復(fù)樣機制作，降低實驗費用，加快產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品性能指標(biāo)。 



     低壓電器的基本特性包括通斷能力、溫升、零部件的強度、熱穩(wěn)定、絕級性能及其他電氣性能等。這就需要對設(shè)計對象的電磁場、應(yīng)力場、磁場等物理場進(jìn)行仿真和分析。計算機模擬仿真技術(shù)的發(fā)展、有限元分析軟件性能的不斷提高，為這種新技術(shù)在低壓電器中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。20世紀(jì)90年代以來，用特征造型方式輸入三維圖形，代替繁瑣的數(shù)據(jù)輸入，使輸入工作變得簡單、直觀，后處理階段可以方便的觀察輸出的數(shù)據(jù)或?qū)θS圖形進(jìn)行分析。通過計算仿真可以得到產(chǎn)品設(shè)計的可行性方案，滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求。但是，如果想要實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)最佳，就必須將仿真技術(shù)與最優(yōu)化方法結(jié)合起來，才能達(dá)到預(yù)期效果。隨著計算機圖形技術(shù)的迅速發(fā)展，虛擬技術(shù)將引入低壓電器的設(shè)計領(lǐng)域。設(shè)計得可以在虛擬環(huán)境中，對電器產(chǎn)品進(jìn)行仿真與優(yōu)化，這將使我國低壓電器的設(shè)計、研究達(dá)到一個更新的階段。 



6.低壓電器技術(shù)發(fā)展趨勢 



    為使斷路器趕上國際先進(jìn)水平，把開發(fā)智能化斷路器列為重點開發(fā)項目。智能化斷路器的開發(fā)成功代表了我國低壓電器的發(fā)展方向。它除了具有四段選擇性保護(hù)和電流表、電壓表、顯示、記憶、試驗、自診斷、區(qū)域故障顯示、報警和負(fù)載監(jiān)控等智能功能外，還帶計算機通訊接口與上位機連接可以實現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙訊，滿足電力系統(tǒng)的微機控制和自動化的要求。它融合了現(xiàn)代化機電、測量、控制和微機技術(shù)，是高科技產(chǎn)物。目前國內(nèi)有的廠正在著手開發(fā)4000A、5000A的智能型斷路器。 



    隨著新技術(shù)的發(fā)展，特別是電子、微電子技術(shù)和計算機的迅速發(fā)展，將對低壓電器元件帶來深遠(yuǎn)的影響，在原有產(chǎn)品繼續(xù)完善性能、功能、提高質(zhì)量的同時，將產(chǎn)生一批新型產(chǎn)品。我國未來的低壓電器產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)及發(fā)展將主要有以下幾個趨勢： 



    低壓電器產(chǎn)品智能化 在現(xiàn)代化電站和工礦企業(yè)中，已廣泛采用電子計算機監(jiān)控系統(tǒng)，對與之配套的低壓斷路器提出了高性能、智能化的要求，并要求產(chǎn)品具有保護(hù)、監(jiān)測、試驗、自診斷、顯示等功能。“八五”期間已開發(fā)的智能化斷路器DW40、DZ40將進(jìn)一步完善系列、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并在國內(nèi)重要電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用與推廣。 



     產(chǎn)品電子化 在現(xiàn)代化企業(yè)中，采用PC控制系統(tǒng)來代替由電氣—機械元件組成的系統(tǒng)，已是機械電氣控制系統(tǒng)的主流。該系統(tǒng)要求電器產(chǎn)品具有高可靠性、高抗干擾性，還要求觸點能可靠接通低電壓、弱電流，觸頭斷開時的電弧不能干擾電子電路的正常運行。“八五”期間中國已開始對各種控制電器元件進(jìn)行相應(yīng)的電子化改造，發(fā)展電子適應(yīng)型電器，開發(fā)固態(tài)電器。 



產(chǎn)品組合化、模塊化 將不同功能的模塊按不同的需求組合成模塊化組合電器，是當(dāng)今低壓電器產(chǎn)品的發(fā)展方向。在接觸器的本體上加裝輔助觸頭組件、延時組件、自鎖組件、接口組件、機械連鎖組件及浪涌電壓組件等，可以適應(yīng)不同場合的要求，擴大產(chǎn)品適用范圍，簡化生產(chǎn)工藝，方便安裝、使用與維修。 



    提高產(chǎn)品的可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量 中國現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)與國外差距不大，但是質(zhì)量不穩(wěn)定，運行可靠性差，因此提高產(chǎn)品可靠性及產(chǎn)品質(zhì)量不僅是用戶的要求，也是企業(yè)進(jìn)行國內(nèi)外競爭的需要。