低压电器完整基本常识(电气工从业须知)

低压电器在我们的身边随处可见,其应用领域非常广泛:从电力、工业控制、通信、商业和民用建筑等等,几乎所有的各行各业,都离不开它,低压电器产品和由低压电器组成的电气配电、照明、控制线路几乎渗透到各个用电领域。低压电器是低压电气系统可靠运行的基础、是安全用电的重要保证。电气(工)从业人员必须熟练掌握有关知识和技术,才能在工作中得心应手。

上篇文章是电器、低压电器的定义以及低压电器的分类等低压电器基础知识的介绍。

本文是低压电器基础知识:低压电器的发展历程和发展未来的介绍。了解过去,是为了更好地把握未来。

低压电器完整基本常识(电气工从业须知)(1)

一、低压电器的发展历程

至今为止,我国低压电器产品已经历了70多年的发展历程,通过仿制、技术引进、跟踪国外新产品和自主研发,先后经历了四代产品。

1、第一代低压电器

第一代低压电器起步于解放初期,由于旧中国工业极为落后,解放后的20世纪50年代,低压电器生产主要是模仿苏联,品种规格不全。20世纪60~70年代在模仿基础上的第一代统一设计产品。当时的产品的体积大,材料消耗多,节能指标低。

第一代统一设计产品,以DW10、DZ10、CJ10为代表。

低压电器完整基本常识(电气工从业须知)(2)

第一代低压电器:DW10型框架式低压断路器

2、第二代产品

第二代产品是产生于20世纪70~80年代,在更新换代和引进国外先进技术基础上的统一设计、制造的第二代产品,相较于第一代产品,其技术指标进一步提高,保护特性较完善,体积进一步缩小,结构上更适合成套装置的要求。

第二代统一设计产品,以DW15、DZ20、CJ20为代表,引进产品以ME、B、TO、TG、3TB、LCD1为代表。

低压电器完整基本常识(电气工从业须知)(3)

第二代低压电器:DW15型框架式低压断路器

3、第三代产品

第三代产品是20世纪90年代跟踪国外新技术自行开发的的产品,总体性能接近国外20世纪90年代初的水平,低压电器企业已经掌握了第三代产品的核心技术,并取得一些自主知识产权,基本形成了较为完整的生产体系,产品已经超过1000个系列,生产企业已达到2000余家。

第三代产品是DW40、DW45、DZ40、S、CJ40、M、F及3TF等产品为代表。第三代产品较之第二代产品,有三个突出的特点:高性能、小型化和智能化。

在国民经济和现代工业自动化发展日新月异的今天,第三代产品也不能满足需求。目前我国生产企业正步入第四代产品的自主研发和制造时期,与以施耐德、ABB、西门子为代表的国外企业品牌齐头并进。

低压电器完整基本常识(电气工从业须知)(4)

第三代低压电器:DW45型框架式低压断路器

4、第四代低压电器

目前,第一代产品已逐渐被淘汰,第二代和第三代产品已成为中、低档产品,因为性价比较高,在市场上还是具有一定的占有率。

随着低压配电系统自动化、智能化和智能制造在国内不断推进,智能制造技术、信息化技术也逐渐融入低压电器的设计和制造,推动传统低压电器制造工艺和装备向高度自动化、智能化及信息化方向发展,国外从20世纪90年代后期就推出了智能化、可通信的第四代产品。

相较第三代具有双向通信、故障预警、全电流范围选择性保护、电能质量监控等技术功能。第四代产品具有高性能、高可靠性、小型化、数字化、模块化、组合化和零部件通用化的特点,是未来低压电器的发展方向。

普适意义上的第四代低压电器产品是符合节能环保要求的“绿色”智能化电器产品,具有计算、通信、精确控制、远程维护和自治等五大功能特征,具有功能软件化、数字化、电子化、智能化、网络化、高性能、高可靠性、小型化、模块化、组合化、零部件通用化等特点,集保护、监测、通信、自诊断、显示等功能于一体,支持系统集成应用,具有RS232/RS485、现场总线、局域网等通信接口,支持WiFi、GPRS、433MHz、移动4G/5G、蓝牙等多种通信方式,可与工业网络、物联网、云平台等联网,实现远程网络化控制或云控制,可通过工业互联网APP使用移动设备进行操作。

目前我国研发、生产的智能化低压电器包括:智能化万能式断路器、智能化塑壳式断路器、智能化双电源自动转换开关、智能化交流接触器、智能化电动机保护器、智能化软起动器、智能化控制与保护开关电器等产品。这些产品已经获得用户的认可,在市场上陆续得到应用。

低压电器完整基本常识(电气工从业须知)(5)

第四代低压电器:框架式低压断路器

二、低压电器的发展未来

1、第四代低压电器的不足

目前在国内外市场上应用的智能化电器,是可通信的智能电器,该智能化电器的通信是在“层级结构”上的封闭型工业自动化控制网络,即:各类品牌协议不一致,所传送的数据“帧”格式不同,不同层级之间的兼容性差,设备相互之间不能互通数据,数据传输、监控存在一定的困难,不能满足智能生产控制的实时性和可靠性要求。

2、低压电器的发展未来

低压电器发展未来,主要取决于时代的发展需要和新工艺、新材料、新技术的研究与应用。20世纪70、80年代研发的新型电器主要是限流电器、真空电器、漏电电器和电子电器。从80年代后期开始,对传统新一代低压电器产品普遍提出了高性能、高可靠、小型化、多功能、组合化、模块化、电子化、智能化的要求。

随着计算机技术、通信技术、人工智能、边缘计算、物联网、云计算、大数据和信息物理系统的不断发展与应用,未来的智能化电器将发展成为可互联的物联网电器。

未来的智能化电器不仅是可通信的智能电器,还是数字化、网络化的物联网电器,具有功能软件化、通信IP化、扁平化、无线化、灵活组网和即插即用等特征,

2019年6月6日,我国正式进入5G商用元年,5G通信技术为工业互联网发展、产业数字化、网络化、智能化的发展奠定了重要基础。5G工业互联网可以实现从研发、设计、生产到销售、管理、服务等全要素的泛在互联,是连接生产系统和产品各要素的信息网络。智能化低压电器将在5G工业互联网中起到连接器和执行器的作用,是一个可通信、可互联、无线化的物联网智能电器。

另外,未来的低压电器,在提高智能化的同时,将不断提高小型化、高分断、高可靠性、模块化、组合化、多功能、绿色节能等综合技术、经济性能指标,

作为电气(工)从业的每个人员,均可在未来信息化、智能化的发展过程中,为我国的低压电器技术的不断发展和应用,做出自己的努力和贡献。

低压电器完整基本常识(电气工从业须知)(6)

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我是资深电工老吴,扎根行业四十余年,专注工程设计,涉足电力、冶金、建筑、市政、矿山、轻工等领域的发电、变电、配电、新能源、电气及自动化等工程,喜欢分享工作、生活,分享一切快乐与美好。

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