浅析低压电器制造技术的发展方向

　近几年低压电器行业出现了前所未有的发展机遇。预计2001年到2010年每年新增装机容量为21GW左右。按照经验配套比计算，每年需要低压框架断路器约48万台，塑壳断路器482万台。加之国家鼓励机电产品出口，出口量稳步增长。所以，我国低压电器市场容量是巨大的，而且处于上升阶段，前景非常乐观。

　　市场格局：国内企业力推第三代产品，但国外已推出第四代产品
　　
　　我国低压电器行业从简单装配、模仿制造到自行开发设计，现发展到近1000个系列，生产企业1500家左右，年产值约200亿人民币。
　　
　　但国内低压电器生产企业规模偏小、数量过多，90％以上企业处于中、低档次产品的重复生产。产品三代共存，按照产值计算，第一代产品市场占有率为15％，第二代产品市场占有率为45％，第三代产品市场占有率为40％。根据国家政策走向，在今后一段时间内低压电器产品的结构需要进一步的调整。工艺落后、体积大、能耗高又污染环境的产品将被淘汰。预计2010年，第一代产品将被淘汰，第二代产品将沦为低档产品，第三代产品将逐步成为中档产品。
　　
　　正当我们加速开发第三代产品并推向市场的同时，国外一批著名低压电器制造商从20世纪90年代后期至21世纪初相继推出了新一代产品，其中框架断路器有施耐德公司MT系列、西门子公司3WL系列、ABB公司E系列、GE公司M-PACT系列、凯马公司Magnum系列等；塑壳断路器有施耐德公司NS系列、西门子公司3VL系列、ABB公司Tmax系列、GE公司Record plus系列、默勒公司NZM系列、凯马公司G系列、三菱公司WS系列等。新一代的产品除了具备高性能、电子化、智能化、模块化、组合化、小型化特征外，还增加了可通信、高可靠、维护性能好、符合环保要求等特征。特别是新一代产品能与现场总线系统连接，实现系统网络化，使低压电器产品功能发生了质的飞跃。
　　
　　新技术特征：高性能、高可靠性、智能化、模块化且绿色环保
　　
　　高性能。额定短路分断能力与额定短时耐受电流进一步提高，并实现Icu＝Ics，如施耐德公司的MT系列产品,其运行短路分断和极限短路分断能力最高达到150kA。
　　
　　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。
　　
　　智能化。随着专用集成电路和高性能的微处理器的出现，断路器实现了脱扣器的智能化，使断路器的保护功能大大加强，可实现过载长延时、短路短延时、短路瞬时、接地、欠压保护等功能，还可以在断路器上显示电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数等系统运行参数，并可以避免高次谐波的影响下发生误动作。
　　
　　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。
　　
　　模块化、组合化。将不同功能的模块按照不同的需求组合成模块化的产品，是新一代产品的发展方向。如ABB推出的Tmax系列，热磁式、电子式、电子可通讯式脱扣器都可以互换。附件全部采用模块化结构，不需要打开盖子就可以安装。
　　
　　采用绿色材料。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。
　　
　　制造技术：旨在提高多种专业工艺水平
　　
　　低压电器产品的制造涉及多种专业工艺，如冷冲压、塑料成型、线圈绕制、触头焊接、模具加工、SMT贴片技术等，因此低压电器产品制造技术的提高与这些专业工艺水平的提高密不可分。
　　
　　零部件加工的高速化、自动化、专业化
　　
　　冲压件在低压电器零部件中所占比例较大，约为70％，因此冲压件加工在低压电器生产中占有重要地位。提高冲压件的生产效率和质量，采用高速自动冲床和多工位级进冲模势在必行。
　　
　　塑料零件是低压电器的重要零件，采用全自动或半自动热塑性或热固性注塑机，并采用集中供料方式。
　　
　　广泛采用自动化焊接机械，其焊接的电流、压力、脉冲周期可调，保持温度可控，保证焊接强度。
　　
　　零部件的自动装配
　　
　　对生产批量较大，技术要求严格的关键零部件，如热磁式脱扣器、控制电器铁芯采用自动装配技术。
　　
　　产品的在线检测
　　
　　生产过程在线检测设备是我国低压电器制造水平与国外相比存在的主要差距，是影响电器质量稳定性、一致性的主要原因，也是未来技术发展的方向。
　　
　　以常熟开关制造有限公司为代表的国内企业开发出CW2系列框架断路器与CM2系列塑壳断路器，技术水平完全达到新一代产品的水平，并具有完全自主知识产权， 2005年常熟还将继续致力于对智能化、可通信的电器产品的研究开发，必将缩短国内企业为世界知名企业之间的差距。