当前位置: 电气装置 >> 电气装置发展 >> 电气工从业须知低压电器经历了几代产品
进入21世纪以来,我们在低压电器产品样本、手册上所看到的各类低压电器,如低压断路器、隔离开关、接触器等的照片和技术指标说明,我们在生产车间、产品展会上所看到的各类低压电器实物,是否都会发现:我们国产的低压电器,其外形美观、体积小巧精致、各项技术性能指标与国外的品牌已相差无几。大家可否知道:低压电器的发展经历了几代产品,国内最初的低压电器是啥模样的?经历了哪些发展阶段?现在正在广泛使用的是第几代产品?
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。
一、低压电器的历史发展阶段至今为止,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
解放前,我国的包括低压电器等各类工业都十分落后,解放后才开始了新中国的工业化、现代化的艰难历程。
我国第一代低压电器起步于20世纪50年代,当时的低压电器生产,主要是模仿苏联的产品,产品的品种规格不全。20世纪60~70年代,依靠模仿国外产品的基础上,我国产生了第一代统一设计的低压电器产品。当时的产品受技术条件、材料、工艺的影响,其体积大,材料消耗多,节能指标低、安装调试麻烦。
第一代统一设计产品典型代表是:DW10系列框架式断路器、DZ10系列塑壳断路器、CJ10系列交流接触器等。
这一类低压电器,由于体积较大,只能安装在敞开式的低压开关柜内,占用较大的空间,现在已经淘汰。
第一代低压电器的典型代表:DW10型框架式低压断路器。2、第二代低压电器
我国第二代产品产生于20世纪70~80年代,那时,我们国家开始实行改革开放、国门逐渐打开,为克服第一代产品的不足,为了满足市场的需要,我国在自身技术积累和消化、引进国外先进技术基础上,统一设计了第二代产品。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,产品性能得到极大的提高、产品结构上更适合低压成套装置安装的要求。
第二代统一设计产品典型代表是:DW15系列框架式断路器、DZ20系列塑壳断路器、CJ20系列接触器为代表。
目前第二代统一设计的产品,属于抵挡产品,由于性价比较高,仍有一定的市场。
第二代低压电器的典型代表:DW15型框架式低压断路器、第三代低压电器
随着技术的发展以及国内企业创新、研发能力的提高,我国于20世纪90年代跟踪国外新技术自行开发出第三代低压电器产品。我国的低压电器企业已经掌握了第三代低压电器产品的核心技术,并取得一些自主知识产权。国产的低压电器,在总体性能接近国外20世纪90年代初的水平,基本形成了较为完整的生产体系,产品已经超过个系列,生产企业已达到余家。
第三代统一设计产品典型代表是:DW45框架式低压断路器、DZ40塑壳断路器、CJ40等。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,第三代低压电器产品性价比仍具有一定的优势,属于中档产品,在市场上还有不少的份额。
第三代低压电器的典型代表:DW45型框架式低压断路器4、第四代低压电器
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。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。我国生产企业也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。
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RS22/RS、现场总线、局域网等通信接口,支持WiFi、GPRS、4MHz、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。
第四代低压电器的典型代表: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、低压电器今后发展的时代和技术背景
低压电器发展未来,主要取决于时代发展的需要和新工艺、新材料、新技术的不断研究与应用。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。
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。
进入21世纪后,中国在5G通信技术等很多领域第一次与发达国家站在同一起跑线上,甚至领先于世界。年中国已经进入一个人、机、物互联、互通、互操作的全联网智慧时代。
5G工业互联网是构建工业环境下人、机、物全面互联的关键基础设施。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;通过工业现场总线、工业以太网、工业无线网络(物联网)和异构网络集成等技术,能够实现工厂内各类装备、控制系统和信息系统的互联互通,以及物料、产品与人的无缝集成,并且IP化、扁平化、无线化、灵活组网。
、低压电器的发展未来
随着计算机技术、5G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。
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。
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