低壓電器制造技術(shù)發(fā)展方向
近幾年低壓電器行業(yè)出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展機遇。預計2001年到2010年每年新增裝機容量為21GW左右。按照經(jīng)驗配套比計算,每年需要低壓框架斷路器約48萬臺,塑殼斷路器482萬臺。加之國家鼓勵機電產(chǎn)品出口,出口量穩(wěn)步增長。所以,我國低壓電器市場容量是巨大的,而且處于上升階段,前景非常樂觀。
市場格局:國內(nèi)企業(yè)力推第三代產(chǎn)品
但國外已推出第四代產(chǎn)品
我國低壓電器行業(yè)從簡單裝配、模仿制造到自行開發(fā)設(shè)計,現(xiàn)發(fā)展到近1000個系列,生產(chǎn)企業(yè)1500家左右,年產(chǎn)值約200億人民幣。
但國內(nèi)低壓電器生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模偏小、數(shù)量過多,90%以上企業(yè)處于中、低檔次產(chǎn)品的重復生產(chǎn)。產(chǎn)品三代共存,按照產(chǎn)值計算,第一代產(chǎn)品市場占有率為15%,第二代產(chǎn)品市場占有率為45%,第三代產(chǎn)品市場占有率為40%。根據(jù)國家政策走向,在今后一段時間內(nèi)低壓電器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)需要進一步的調(diào)整。工藝落后、體積大、能耗高又污染環(huán)境的產(chǎn)品將被淘汰。預計到2010年,第一代產(chǎn)品將被淘汰,第二代產(chǎn)品將淪為低檔產(chǎn)品,第三代產(chǎn)品將逐步成為中檔產(chǎn)品。
正當我們加速開發(fā)第三代產(chǎn)品并推向市場的同時,國外一批著名低壓電器制造商從20世紀90年代后期至21世紀初相繼推出了新一代產(chǎn)品,其中框架斷路器有施耐德公司MT系列、西門子公司3WL系列、ABB公司E系列、GE公司M-PACT系列、凱馬公司Magnum系列等;塑殼斷路器有施耐德公司NS系列、西門子公司3VL系列、ABB公司Tmax系列、GE公司Record plus系列、默勒公司NZM系列、凱馬公司G系列、三菱公司W(wǎng)S系列等。新一代的產(chǎn)品除了具備高性能、電子化、智能化、模塊化、組合化、小型化特征外,還增加了可通信、高可靠、維護性能好、符合環(huán)保要求等特征。特別是新一代產(chǎn)品能與現(xiàn)場總線系統(tǒng)連接,實現(xiàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化,使低壓電器產(chǎn)品功能發(fā)生了質(zhì)的飛躍。
新技術(shù)特征:高性能、高可靠性、智能化、模塊化且綠色環(huán)保
高性能。額定短路分斷能力與額定短時耐受電流進一步提高,并實現(xiàn)Icu=Ics,如施耐德公司的MT系列產(chǎn)品,其運行短路分斷和極限短路分斷能力最高達到150kA。
高可靠性。產(chǎn)品除要求較高的性能指標外,又可做到不降容使用,可以滿容量長期使用而不會發(fā)生過熱,從而實現(xiàn)安全運行。
智能化。隨著專用集成電路和高性能的微處理器的出現(xiàn),斷路器實現(xiàn)了脫扣器的智能化,使斷路器的保護功能大大加強,可實現(xiàn)過載長延時、短路短延時、短路瞬時、接地、欠壓保護等功能,還可以在斷路器上顯示電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等系統(tǒng)運行參數(shù),并可以避免高次諧波的影響下發(fā)生誤動作。
現(xiàn)場總線技術(shù)。低壓電器新一代產(chǎn)品實現(xiàn)了可通信、網(wǎng)絡(luò)化,能與多種開放式的現(xiàn)場總線連接,進行雙向通信,實現(xiàn)電器產(chǎn)品的遙控、遙信、遙測、遙調(diào)功能?,F(xiàn)場總線技術(shù)的應用,不僅能對配電質(zhì)量進行監(jiān)控,減少損耗。而且,現(xiàn)場總線技術(shù)能對同一區(qū)域電網(wǎng)中多臺斷路器實現(xiàn)區(qū)域連鎖,實現(xiàn)配電保護的自動化,進一步提高配電系統(tǒng)的可靠性。工業(yè)現(xiàn)場總線領(lǐng)域使用的總線有Profibus、Modbus、DeviceNet等,其中Modbus與 Profibus的影響較大。
模塊化、組合化。將不同功能的模塊按照不同的需求組合成模塊化的產(chǎn)品,是新一代產(chǎn)品的發(fā)展方向。如ABB推出的Tmax系列,熱磁式、電子式、電子可通訊式脫扣器都可以互換。附件全部采用模塊化結(jié)構(gòu),不需要打開蓋子就可以安裝。
采用綠色材料。產(chǎn)品材料的選用、制造過程及使用過程不污染環(huán)境,符合歐盟環(huán)保指令。
制造技術(shù):旨在提高多種專業(yè)工藝水平
低壓電器產(chǎn)品的制造涉及多種專業(yè)工藝,如冷沖壓、塑料成型、線圈繞制、觸頭焊接、模具加工、SMT貼片技術(shù)等,因此低壓電器產(chǎn)品制造技術(shù)的提高與這些專業(yè)工藝水平的提高密不可分。
零部件加工的高速化、自動化、專業(yè)化
沖壓件在低壓電器零部件中所占比例較大,約為70%,因此沖壓件加工在低壓電器生產(chǎn)中占有重要地位。提高沖壓件的生產(chǎn)效率和質(zhì)量,采用高速自動沖床和多工位級進沖模勢在必行。
塑料零件是低壓電器的重要零件,采用全自動或半自動熱塑性或熱固性注塑機,并采用集中供料方式。
廣泛采用自動化焊接機械,其焊接的電流、壓力、脈沖周期可調(diào),保持溫度可控,保證焊接強度。
零部件的自動裝配
對生產(chǎn)批量較大,技術(shù)要求嚴格的關(guān)鍵零部件,如熱磁式脫扣器、控制電器鐵芯采用自動裝配技術(shù)。
產(chǎn)品的在線檢測
生產(chǎn)過程在線檢測設(shè)備是我國低壓電器制造水平與國外相比存在的主要差距,是影響電器質(zhì)量穩(wěn)定性、一致性的主要原因,也是未來技術(shù)發(fā)展的方向。
以常熟開關(guān)制造有限公司為代表的國內(nèi)企業(yè)開發(fā)出CW2系列框架斷路器與CM2系列塑殼斷路器,技術(shù)水平完全達到新一代產(chǎn)品的水平,并具有完全自主知識產(chǎn)權(quán), 2005年常熟還將繼續(xù)致力于對智能化、可通信的電器產(chǎn)品的研究開發(fā),必將縮短國內(nèi)企業(yè)為世界知名企業(yè)之間的差距。
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