调
研
报
告
姓名王文应
学号 65090106
学院仪电学院
2011.3.13
调研报告
关于中国低压电器行业的发展
王文应65090106 低压电器发展重要性及意义
低压电器行业的市场容量与电力事业的发展是紧密相连的，国内电网建设的飞速发展，为低压电器行业发展带来广阔的空间。按照“十一五”期间新增发电设备需要的相应配电设备，以及现有电力设备更换与维修的需要，预计万能式断路器,塑料外壳式断路器、小型断路器、交流接触器、热继电器、漏电断路器等产品的需求量将达到2亿台以上。
低压电器对我国现阶段经济发展起到重要作用，而我国低压电器发展落后，大力发展低压电器势在必行。
国内外低压电器现状及发展趋势
近年来，我国低压电器产品近年来虽然发展迅速，但水平还很低，如我国在仪器仪表行业整体综合技术水平只达到国际80年代中期水平，微电子技术和计算机技术在仪器仪表产品中普遍采用，约15％的产品实现了智能化，可达到国际90年代水平；30％的产品实现了数字化，只达到国际80年代末期水平。我国生产的中、低档低压电器基本上占据了国内绝大部分市场，但国外知名低压电器企业正在觊觎我国中低端市场，通过各种手段积极抢滩，而且受技术壁垒，对高档低压电器的需求主要靠进口来满足，导致我国低压电器进出口一直处于逆差状态。
低压电器产品数字化、智能化。在现代化电站和工矿企业中，已广泛采用电子计算机监控系统，对与之相配套的低压断路器提出了高性能、智能化的要求，并要求产品具有保护、监测、试验、自诊断、显示等功能。
低压电器产品电子化。在现代化企业中，采用PC控制系统代替由电气—机械元件组成的系统，已是机械电气控制系统的主流。该系统要求电器产品具有高可靠性、高抗干扰性，还要求触点能可靠接通低电压、弱电流，触头断开时的电弧不能干扰电子电路的正常运行。
高可靠性。产品除要求较高的性能指标外，又可做到不降容使用，可以满容量长期使用而不会发生过热，从而实现安全运行。
低压电器产品组合化、模块化。将不同功能的模块按不同的需求组合成模块化组合电器，是当今低压电器行业的发展方向。在接触器的本体上加装辅助触头组件、延时组件、自锁组件、接口组件、机械连锁组件及浪涌电压组件等，可以适应不同场合的要求，从而扩大产品适用范围，简化生产工艺，方便用户安装、使用与维修。与此同时，还将进一步提高产品的可靠性和产品质量。
现场总线技术。低压电器新一代产品实现了可通信、网络化，能与多种开放式的现场总线连接，进行双向通信，实现电器产品的遥控、遥信、遥测、遥调功能。现场总线技术的应用，不仅能对配电质量进行监控，减少损耗。而且，现场总线技术能对同一区域电网中多台断
路器实现区域连锁，实现配电保护的自动化，进一步提高配电系统的可靠性。工业现场总线领域使用的总线有Profibus、Modbus、DeviceNet 等，其中Modbus与Profibus的影响较大。
低压电器产品向微型化发展。
低压电器产品绿色环保。产品材料的选用、制造过程及使用过程不污染环境，符合欧盟环保指令。
如仪器仪表未来几年间重点围绕以下方面发展：
1工业自动化仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60％以上；推进具有自主版权的自动化软件的商品化。
2电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。到2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95％；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80％。
3科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以
技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50％～60％。
4环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，到2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50％～60％，到2010年国内市场占有率达到70％以上。
5仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70％～80％，高档产品市场占有率达60％以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。
6信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。
7另外，还有医疗仪器、尖端测量仪器。
实验研究内容
对低压电器器件的微型化，智能化使之适应现在工业发展要求。如：使低压断路器高性能、智能化，使产品具有保护、监测、试验、自诊断、显示等功能。
DZ47LE系列断路器
低压断路器(曾称自动开关)是一种不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷
电流，还可以接通和分断短路电流的开关电器。低压断路器在电路中除起控制作用外，还具有一定的保护功能，如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。低压断路器的分类方式很多，按使用类别分，有选择型(保护装置参数可调)和非选择型(保护装置参数不可调),按灭弧介质分，有空气式和真空式(目前国产多为空气式)。低压断路器容量范围很大，最小为4A，而最大可达5000A。低压断路器广泛应用于低压配电系统各级馈出线，各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护。
低压断路器分为万能式断路器和塑料外壳式断路器两大类，目前我国
万能式断路器主要生产有DWl5、DWl6、DWl7(ME)、DW45等系列，塑壳断路器主要生产有DZ20、CMl、TM30等系列。
断路器都是由本体和附件组成。本体是不带任何附件，但能确保顺利合、分电路，并且有在电路或设备发生过载、短路等事故时，自动切断故
障的功能。而附件作为断路器功能的派生补充，为断路器增加了控制手段
和扩大保护功能，使断路器的使用范围更广、保护功能更齐全、操作和安
装方式更多。
目前断路器附件已成为断路器不可分割的一个重要部分，但附件并不
是越齐全越好，这就要根据具体的控制线路和保护线路来合理地应用附件，避免造成不必要的浪费，同时要分清电压等级，交流或直流，辅助触头的
对数等，如应用不当，不但不起保护作用，而且还会造成很大的经济损失。下面对断路器的附件功能和应用进行分析，使用户在应用断路器附件时有所帮助。
辅助触头
与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头，主要用于断路器分、合状态的显示，接在断路器的控制电路中通过断路器的分合，对其相关电器实施控制或联锁。例如向信号灯、继电器等输出信号。万能式断路器有六对触头(三常开、三常闭)，DW45有八对触头(四常开、四常闭)。塑壳断路器壳架等级额定电流100A为单断点转换触头，225A及以上为桥式触头结构，约定发热电流为3A；壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭，约定发热电流为6A。操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。
报警触头
用于断路器事故的报警触头，且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作，主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣，报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置，接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提醒断路器的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多，因而报警触头的寿命是断路器寿命的
1/10。报警触头的工作电流一般不会超过1A。
分励脱扣器
是一种用电压源激励的脱扣器，它的电压可与主电路电压无关。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70％-110％之间的任一电压时，就能可靠分断断路器。分励脱扣器是短时工作制，线圈通电时间一般不能超过1S，否则线会被烧毁。塑壳断路器为防止线圈烧毁，在分励脱扣线圈串联一个微动开关，当分励脱扣器通过衔铁吸合，微动开关从常闭状态转换成常开，由于分励脱扣器电源的控制线路被切断，即使人为地按住按钮，分励线圈始终不再通电就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后，微动开关重新处于常闭位置。但万能式DW45产品在出厂时要由用户在使用时在分励脱扣器线圈之前串联一组常开触头。
欠电压脱扣器
欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降(甚至缓慢下降)到额定工作
电压的70％至35％范围内，欠电压脱扣器应运作，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35％时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭全；电源电压等于或大于85％欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合。因此，当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时，能自动断开断路器切断电源，使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏。使用时，欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧，欠电压脱扣器通电后，断路器才能合闸，否则断路器合不上闸。
电动操作机构
是用于远距离自动分闸和合闸断路器的一种附件，电动操作机构有电动机操作机构和电磁铁操作机构两种，电动机操作机构为塑壳式断路器壳架等级额定电流400A及以上断路器和万能式断路器，电磁铁操作机构适用于塑壳断路器壳架等级额定电流225A及以下断路器，无论是电磁铁或电动机，它们的吸合和转动方向都是相同，仅由电动操作机构内部的凸轮的位置来达到合、分，断路器在用电动机构操作时，在额定控制电压的85％
-110％之间的任一电压下，应能保证断路器可靠闭合。
释能电磁铁
这种释能电磁铁适用于万能式断路器有电动机预储能机构(由电动储
能机构使它的操作弹簧机构储能)。当用户按下按钮，电磁铁线圈激励后，电磁铁闭合使储能弹簧释放，断路器合闸。
转动操作手柄
适用于塑壳断路器，在断路器的盖上装转动操作手柄的机构，手柄的转轴装在它的机构配合孔内，转轴的另一头穿过抽屉柜的门孔，旋转手柄的把手装在成套装置的门上面所露出的转轴头，把手的圆形或方形座用螺钉固定的门上，这样的安装能使操作者在门外通过手柄的把手顺时针或逆时针转动，来确保断路器的合闸或分闸。同时转动手柄能保证断路器处于合闸时，柜门不能开启；只有转动手柄处于分闸或再扣，开关板的门才能打开。在紧急情况下，断路器处于"合闸"而需要打开门板时，可按动转动手柄座边上的红色释放按钮。
加长手柄
是一种外部加长手柄，直接装于断路器的手柄上，一般用于600A及以上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。
手柄闭锁装置
是在手柄框上装设卡件，手柄上打孔然后用挂锁锁起来。主要用于断路器处于合闸工作状态时，不容许其他人分闸而引起停电事故，或断路器负载侧电路需要维修或不允许通电时，以防被人误将断路器合闸，从而保护维修人员的安全或用电设备的可靠使用。
接线方式
断路器的接线方式有板前、板后、插入式、抽屉式，用户如无特殊要求，均按板前供货，板前接线是常见的接线方式。
(1)板后接线方式：板后接线最大特点是可以在更换或维修断路器，不
必重新接线，只须将前级电源断开。由于该结构特殊，产品出厂时已按设计要求配置了专用安装板和安装螺钉及接线螺钉，需要特别注意的是由于大容量断路器接触的可靠性将直接影响断路器的正常使用，因此安装时必须引起重视，严格按制造厂要求进行安装。
(2)插入式接线：在成套装置的安装板上，先安装一个断路器的安装座，
安装座上6个插头，断路器的连接板上有6个插座。安装座的面上有连接板或安装座后有螺栓，安装座预先接上电源线和负载线。使用时，将断路器直接插进安装座。如果断路器坏了，只要拔出坏的，换上一只好的即可。
它的更换时间比板前，板后接线要短，且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此目前我国的插入式产品，其壳架电流限制在最大为400A。从而节省了维修和更换时间。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头是否压紧，并应将断路器安全紧固，以减少接触电阻，提高可靠性。
(3)抽屉式接线：断路器的进出抽屉是由摇杆顺时针或逆时针转动的，
在主回路和二次回路中均采用了插入式结构，省略了固定式所必须的隔离器，做到一机二用，提高了使用的经济性，同时给操作与维护带来了很大的方便，增加了安全性、可靠性。特别是抽屉座的主回路触刀座，可与NT 型熔断路器触刀座通用，这样在应急状态下可直接插入熔断器供电。
•备注低压电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。控制电器按其工作电压的高低，
以交流1200V、直流1500V为界，可划分为高压控制电器和低压控制电器两大类。总的来说，低压电器可以分为配电电器和控制电器两大类，是成套电气设备的基本组成元件。在工业、农业、交通、国防以及人们用电部门中，大多数采用低压供电，因此电器元件的质量将直接影响到低压供电系统的可靠性。主要包括：电磁铁低压开关柜
电抗器调速器电阻器继电器脱扣器低压控制器低压断路器低压熔断器低压接触器起动器主令电器其他低压电器。