1、我國低壓電器產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)展（培訓(xùn)教材之一）上海電器科學(xué)研究院何瑞華2013年3月目 錄第一部分 低壓電器現(xiàn)狀與趨向 一、行業(yè)面臨的形勢 二、產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀 三、新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 四、低壓電器發(fā)展趨向 第二部分 新產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)總體思路 一、新產(chǎn)品立項(xiàng) 二、新產(chǎn)品定位與總體目標(biāo) 三、產(chǎn)品方案設(shè)計(jì) 第三部分 配電系統(tǒng)過電流保護(hù)現(xiàn)狀與發(fā)展 一、過電流保護(hù)技術(shù)發(fā)展回顧 二、過電流保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀 三、過電流保護(hù)發(fā)展趨向 四、實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)新技術(shù)主要技術(shù)關(guān)鍵 一、低壓電器行業(yè)面臨的形勢 1、 2012年電工行業(yè)經(jīng)濟(jì)情況 根據(jù)1-9月統(tǒng)計(jì)，電工行業(yè)同期增長僅10%左右與以往10 平均增長30%以上，回落達(dá)20%。

2、 低壓電器行業(yè)1-9月份許多企業(yè)出現(xiàn)負(fù)增長，全行業(yè)整體 持平，四季度有所回升，預(yù)計(jì)全年增幅在5%左右。 可見電工行業(yè)快速發(fā)展期已經(jīng)過去。2、2013年低壓電器行業(yè)機(jī)遇與危機(jī)依然并存 機(jī)遇 （1） 2013年世界經(jīng)濟(jì)將逐步回升，我國經(jīng)濟(jì)將繼續(xù)平穩(wěn)發(fā)展，有利于低壓電器行業(yè)發(fā)展。 （2）電力工業(yè)發(fā)展速度雖處回落，但從長遠(yuǎn)看，我國電力 工業(yè)還有巨大發(fā)展空間。 我國人均用電水平2010年度相當(dāng)于美國上世紀(jì)50年代水平 相當(dāng)于英國上世紀(jì)60年代水平 相當(dāng)于日本上世紀(jì)70年代水平 預(yù)計(jì)十二五用電量平均增長8.5%,按十二五規(guī)劃配電設(shè)備投資近1萬億。（3）低壓電器老產(chǎn)品更換的需求量將每年遞增1520%（4）國

3、家十二五提出的創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型升級有利于低壓電器 產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。低壓電器行業(yè)大量生產(chǎn)的中、低檔產(chǎn)品 消耗大量原材料、消耗大量能源并帶來高排放，不符合 低碳經(jīng)濟(jì)要求。不轉(zhuǎn)型將面臨資源和環(huán)境的雙重約束。（5）智能電網(wǎng)建設(shè)和新能源系統(tǒng)發(fā)展將給低壓電器發(fā)展帶來 新的機(jī)遇。 2011年2020年將是我國智能電網(wǎng)建設(shè)主要時(shí)期， 總投資約4萬億元. （6）智能電器將迎來黃金發(fā)展時(shí)期，它將加速我國低壓電器產(chǎn) 品升級換代，隨著我國第四代低壓電器逐步推向市場， 低壓電器市場將重新分割。（7）2011年國家提出新一輪農(nóng)村電網(wǎng)改造工程，五年內(nèi)將投資 5000億。（8）近年來，軌道交通在全國大、中城市快速發(fā)展，將引發(fā) 直

4、流電器要求量快速遞增。（9）新能源系統(tǒng)必將成為我國電力系統(tǒng)重要組成部份，它對 電器設(shè)備與系統(tǒng)提出了很多新的要求，這一塊市場有很大 發(fā)展空間。（10）國外著名低壓電器制造商不斷提出的新產(chǎn)品以及新產(chǎn)品 在中國市場推廣一定程度激勵國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)不斷關(guān)注、 緊跟、超越國外新技術(shù)、新產(chǎn)品發(fā)展。（11）我國低壓新一代產(chǎn)品和相關(guān)新技術(shù)推廣與應(yīng)用必將引領(lǐng) 低壓電器行業(yè)新一代產(chǎn)品開發(fā)高潮。我國將逐步擺脫 以仿為主的研發(fā)模式，逐步形成自主創(chuàng)新的新時(shí)代。 挑戰(zhàn)（1）我國低壓電器科研與新產(chǎn)品投入明顯不足，這里有企業(yè)家理念上的問題，也有低壓電器利潤率不斷下降的因素。它將阻礙我國低壓電器行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì) 國外著名低壓

5、電器新產(chǎn)品投入約占總銷售額7%左右 我國低壓電器行業(yè)平均投入大約占總銷售額12% 這樣投入要自主創(chuàng)新是難以實(shí)現(xiàn)的，只能采用跟隨型發(fā)展。 在當(dāng)今時(shí)代跟隨型發(fā)展模式是沒有出路的。(2)我國低壓電器制造成本上升勢頭不可逆轉(zhuǎn)，它將帶來一系列問題。a.我國企業(yè)制造成本不斷上升，而外資企業(yè)隨著產(chǎn)品的不斷改進(jìn)和零部件生產(chǎn)屬地化，產(chǎn)品成本不斷下降。二者差距不斷縮小，給我國低壓電器生產(chǎn)企業(yè)帶來更大壓力。b.隨著制造成本上升，許多產(chǎn)品和企業(yè)已處于微利和虧損狀態(tài)。企業(yè)加大新產(chǎn)品投入和技改投入十分困難，使國內(nèi)企業(yè)發(fā)展后勁進(jìn)一步削弱。c.為了維持一定利潤、粗制濫造、產(chǎn)品質(zhì)量不斷下降，造成惡性循環(huán)。（3）國外優(yōu)秀企業(yè)利用

6、其技術(shù)、產(chǎn)品、制造裝備、資金、品牌 優(yōu)勢給國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)帶來沖擊。 在智能電網(wǎng)、軌道交通建設(shè)中很多設(shè)計(jì)院盲目選用 國外品牌，使國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)新產(chǎn)品發(fā)展缺乏動力，即使 有了好的新產(chǎn)品也難以推向市場。（4）國內(nèi)壟斷行業(yè)加入低壓電器制造，使市場競爭雪上加霜， 產(chǎn)品質(zhì)量不斷下降。（5）低壓電器行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)眾多，仿冒依然存在，價(jià)格競爭 愈演愈烈。優(yōu)秀企業(yè)遭遇外資企業(yè)和民營企業(yè)二頭夾擊。 民營企業(yè)發(fā)展理念沒有得到應(yīng)有的提升，仍在中、低端 產(chǎn)品上苦苦掙扎。企業(yè)轉(zhuǎn)型難以實(shí)現(xiàn)。（6）隨著市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，我國低壓電器研發(fā)模式發(fā)生了 根本的變化。它既有好的一面，也帶來一些問題。特別是 零部件供應(yīng)商和內(nèi)、外部附件制造

7、商新產(chǎn)品投入增加， 造成生產(chǎn)成本增加并給生產(chǎn)帶來極大不便。（7）隨著低壓電器增長速度放緩，企業(yè)發(fā)展思路、發(fā)展理念 沒有及時(shí)跟上，許多企業(yè)的困境難以解脫。 二、我國低壓電器新產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展現(xiàn)狀 1.我國第三代低壓電器主要是在上世紀(jì)九十年代開發(fā) 總體水平達(dá)到國外上世紀(jì)八十年代至九十年代初水平 2.國外優(yōu)秀企業(yè)從上世紀(jì)九十年代中期開始相繼推出新一代 產(chǎn)品。產(chǎn)品性能、功能上又有很大提升，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)又有 新的突破，體積更加小型化。而且新一代產(chǎn)品均帶有通信 功能，智能化功能更加強(qiáng)大，系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。 3、進(jìn)入新世紀(jì)我國低壓電器行業(yè)取得了新的發(fā)展（1）從2000年開始以上海電器科學(xué)研究所、常熟開關(guān)制造

8、有限公司、江蘇萬龍集團(tuán)為代表開展低壓電器可通信、 網(wǎng)絡(luò)化研究、實(shí)現(xiàn)第三代主要低壓電器可通信，以及 配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。（2）從2004年2009年上海電器科學(xué)研究所聯(lián)合低壓電器 行業(yè)8家優(yōu)秀企業(yè)完成我國第四代第一批四大系列產(chǎn)品 開發(fā)工作。行業(yè)資深專家和領(lǐng)導(dǎo)一致認(rèn)為產(chǎn)品總體水平 達(dá)到當(dāng)代國際先進(jìn)水平，部份技術(shù)與產(chǎn)品指標(biāo)達(dá)到國際 領(lǐng)先水平。開創(chuàng)了我國低壓電器自主創(chuàng)新的新時(shí)代，是 我國低壓電器發(fā)展史上新的里程碑。 （3）從2008年開始緊跟國內(nèi)外智能電網(wǎng)發(fā)展思路與要求，以 上海電器科學(xué)研究所為首提出了智能電網(wǎng)用戶端發(fā)展 思路與設(shè)想并開展了一系列基礎(chǔ)技術(shù)研究。 通過上項(xiàng)工作，我國低壓電器可通信、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

9、、智能電網(wǎng)用戶端技術(shù)基本跟上國外發(fā)展潮流。目前，低壓電器產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)發(fā)展能跟上我國智能電網(wǎng)發(fā)展要求。 我國低壓電器優(yōu)秀企業(yè)正在考慮并開展適合自己企業(yè)特點(diǎn)和發(fā)展要求的新一代低壓電器產(chǎn)品。一般企業(yè)在現(xiàn)有第三代產(chǎn)品基礎(chǔ)上改進(jìn)、完善成為企業(yè)新一代產(chǎn)品 4、國外著名低壓電器制造商根據(jù)自身發(fā)展需要以及中國新產(chǎn)品發(fā)展情況，不斷改換產(chǎn)品，在產(chǎn)品上作局部改進(jìn)和性能上局部提高并推出新的型號。 國內(nèi)企業(yè)根據(jù)新產(chǎn)品情況，也不斷作出改進(jìn)，試圖跟上外企發(fā)展。實(shí)際上是相互跟隨，相互促進(jìn)。 國內(nèi)外產(chǎn)品比較及差距(以萬能式斷路器和塑殼斷路器為例) 1）目前國內(nèi)外產(chǎn)品性能與功能上相比沒有明顯差異。從滿足配電系統(tǒng)要求角度，國內(nèi)優(yōu)

10、秀企業(yè)產(chǎn)品完全能滿足需求。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看各有特色。 2）國內(nèi)產(chǎn)品外觀與國外產(chǎn)品有一定差距，但是目前國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)在開發(fā)新一代產(chǎn)品時(shí)已十分注意產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)與制造，相信這一差距將逐步縮小。 （3）國內(nèi)大部分企業(yè)低壓電器制造裝備、裝造工藝相對落后，產(chǎn)品價(jià)格較為便宜。所以產(chǎn)品性能一致性、可靠性與國外產(chǎn)品存在較大差距。 （4）國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)在制造裝備與制造工藝已獲得長足的進(jìn)步，但與國外優(yōu)秀企業(yè)相比，按照先進(jìn)制造業(yè)要求存在一定差距，特別是在自動裝備技術(shù)、自動檢測技術(shù)及相關(guān)裝備尚有較大差距。優(yōu)秀企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量與國外企業(yè)差距不大，完全能滿足我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。三、我國低壓電器新技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 1. 低壓電器產(chǎn)品發(fā)展

11、與新技術(shù)及相關(guān)理論研究息息相關(guān) （1）我國低壓電器經(jīng)過五十多年發(fā)展，在基礎(chǔ)理論研究方面基本跟上產(chǎn)品發(fā)展需求。多年以來，國內(nèi)外在基礎(chǔ)理論研究方面雖有不少成就，但沒有突破性進(jìn)展。 （2）隨著低壓電器相關(guān)新技術(shù)、新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展與應(yīng)用，低壓電器產(chǎn)品在不斷進(jìn)步中，平均每15年形成新一代產(chǎn)品，低壓電器發(fā)展從來沒有停止過。 （3）上世紀(jì)七、八十年代低壓電器相關(guān)技術(shù)獲得一系列進(jìn)展從而誕生了一批新型電器，如限流電器、真空電器、剩余電流保護(hù)電器、終端電器、CPS、雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)等，這些新型電器發(fā)展基本上跟上國外發(fā)展潮流。 （4）近年來電子技術(shù)、微處理機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、智能化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)

12、用給低壓電器發(fā)展注入了新的活力，低壓電器功能已發(fā)生了質(zhì)的變化。 2. 最近十多年低壓電器相關(guān)新技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用情況（1）智能化、可通信、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù) a. 國外智能化電器誕生于上世紀(jì)八十年代，我國1995年完成了我國第一個系列智能化斷路器，三年以后投放市場并取得極大成功。 b.國外低壓電器可通信、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用從上世紀(jì)90年代中期開始。我國從上世紀(jì)末開始跟蹤研究，并在本世紀(jì)初開始獲得應(yīng)用。 c.目前智能化、可通信、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)已跟上世界發(fā)展潮流。 （2）大電流分?jǐn)嗉夹g(shù) 目前我國萬能式斷路器極限分?jǐn)嗄芰σ堰_(dá)到80150KA 塑殼斷式斷路器極限分?jǐn)嗄芰σ堰_(dá)到150KA 萬能式斷路器短時(shí)耐受電流也達(dá)到8013

13、5KA 均達(dá)到國際先進(jìn)水平，并掌握了相關(guān)核心技術(shù)。（3）低壓配電系統(tǒng)過電流保護(hù)新技術(shù)（全選擇性保護(hù)技術(shù)） 全電流選擇性保護(hù) 區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù) 限流選擇性保護(hù)技術(shù) 小型斷路器選擇性保護(hù)技術(shù) 本項(xiàng)技術(shù)已全面掌握，研究深度不低于外國公司，但尚未在我國低壓配電系統(tǒng)中推廣。 4. 低壓電器現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù) 低壓電器設(shè)計(jì)三維造型 虛擬樣機(jī)技術(shù) 低壓電器仿真設(shè)計(jì) 斷路器操作機(jī)構(gòu)仿真 斷路器電動斥力與氣動斥力仿真 低壓電器發(fā)熱、溫度場仿真 電磁系統(tǒng)仿真等5. 低壓電器現(xiàn)代測試技術(shù) 模擬大電流試驗(yàn)技術(shù) 電弧運(yùn)動快速測試技術(shù) 滅弧室壓力測試技術(shù) 電動力測試技術(shù) 區(qū)域聯(lián)鎖試驗(yàn)技術(shù) 通信功能測試技術(shù) 可靠性測試技術(shù) 模擬雷電

14、過電壓測試技術(shù) 這兩項(xiàng)技術(shù)取得的成果，為我國低壓電器自主創(chuàng)新研發(fā)、設(shè)計(jì)提供了必要的手段。為我國低壓電器從中國制造 到中國創(chuàng)造過渡提供了必備的條件。6. 智能電網(wǎng)用戶端關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用 除可通信、智能化技術(shù)外 故障預(yù)警技術(shù) 過電流保護(hù)新技術(shù) 新能源投切技術(shù) 直流保護(hù)技術(shù) 新能源系統(tǒng)過壓保護(hù)7. 低壓電器系統(tǒng)集成整體解決方案技術(shù)研究 低壓配電系統(tǒng)、智能配電系統(tǒng)典型方案研究 配電系統(tǒng)低壓斷路器選用及過電流保護(hù)整體解決方案 雙電源系統(tǒng)整體解決方案 配電系統(tǒng)包括新能源系統(tǒng)過電壓保護(hù)方案 電動機(jī)控制與保護(hù)整體解決方案 上述低壓電器諸多新技術(shù)發(fā)展將不斷完善、提高低壓電器產(chǎn)品性能及綜合技術(shù)水平并引發(fā)各種新型

15、電器誕生。 我國低壓電器相關(guān)新技術(shù)的研究與應(yīng)用從總體來說基本跟上了國際上發(fā)展潮流，特別是低壓電器本體相關(guān)技術(shù)沒有明顯的差距。 在電子技術(shù)研究與應(yīng)用上以及系統(tǒng)整體解決方案上尚有一定差距。 如：智能控制保護(hù)器專用芯片研究與應(yīng)用；小型化、高精度互感器；新型傳感器；檢測技術(shù)及相關(guān)儀器；高精度測量技術(shù)等等。國外大公司在系統(tǒng)整體解決方案上走在前面。四、我國低壓電器發(fā)展趨向 1、 低壓電器概念發(fā)生變化 智能電網(wǎng)用戶端電器設(shè)備是低壓電器的擴(kuò)展與延伸。 它是指從變壓器到用電設(shè)備之間對電能進(jìn)行傳輸、分配(配電)、保護(hù)、控制、質(zhì)量監(jiān)控、電能管理等所有設(shè)備和系統(tǒng)。包括分布式能源（光伏、風(fēng)電等）系統(tǒng)中保護(hù)與控制以及投切

16、電器設(shè)備，它是低壓電器概念的擴(kuò)展與延伸。 2、低壓電器新產(chǎn)品發(fā)展思路將發(fā)生重大變化，從單一產(chǎn)品 設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)閺南到y(tǒng)應(yīng)用和發(fā)展角度去考慮低壓電器如何 發(fā)展。 例：新一代小容量交流接觸器設(shè)計(jì)時(shí)必須與電動機(jī)保護(hù)斷路器、熱繼電器、電子式過載繼電器設(shè)計(jì)一并考慮，便于形成各種組合電器。 3、全選擇性過電流保護(hù)與系統(tǒng)智能化、網(wǎng)絡(luò)化是低壓配電與控制系統(tǒng)發(fā)展必然方向，它使低壓電器業(yè)務(wù)模式，包括銷售模式將發(fā)生根本改變。 從單一產(chǎn)品為主的業(yè)務(wù)模式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)整體解決方案，根據(jù)系統(tǒng)整體解決方案，選用相應(yīng)參數(shù)、功能、性能要求的低壓電器使系統(tǒng)更簡潔、更協(xié)調(diào)、更安全、更可靠。4. 智能電網(wǎng)用戶端低壓電器產(chǎn)品將采用統(tǒng)一的平臺

17、和標(biāo)準(zhǔn)。 隨著各類智能化電器不斷誕生，功能不斷強(qiáng)大，當(dāng)配電系統(tǒng)中各類智能電器集中使用時(shí)會出現(xiàn)功能重疊，不僅造成功能上浪費(fèi)，還會由于性能上不協(xié)調(diào)造成保護(hù)不可靠，甚至形成故障。 5. 低壓電器繼續(xù)向高性能、小型化、智能化、多功能、高可靠、綠色環(huán)保、系列簡潔方向發(fā)展，以更好滿足系統(tǒng)發(fā)展需要。 （1）滿足超大容量配電系統(tǒng)配套要求 （2）滿足智能電網(wǎng)發(fā)展要求 （3）滿足全選擇性過電流保護(hù)要求 （4）滿足雙電源系統(tǒng)配套要求 （5）滿足電動機(jī)保護(hù)與控制一體化要求 6、低壓電器高端制造技術(shù)與裝備將成為優(yōu)秀企業(yè)下一步 發(fā)展重點(diǎn) 在低壓電器產(chǎn)品新技術(shù)不斷得到應(yīng)用、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，產(chǎn)品功能不斷增加，產(chǎn)品性能不斷提

18、高的同時(shí)，如何保證新產(chǎn)品性能一致性與可靠性。同時(shí)，在勞動力成本不斷上升的今天，如何采用自動生產(chǎn)線包括自動化零部件制造、自動化部件裝配線、自動化整機(jī)裝配線、自動化性能檢測線，直至采用數(shù)字生產(chǎn)車間。 7、開發(fā)新一代大眾化產(chǎn)品已引起大家關(guān)注 （1）產(chǎn)品性能滿足70%左右使用場合 （2）產(chǎn)品基本功能齊全 （3）產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)小型化節(jié)材 （4）不降低產(chǎn)品可靠性 （5）追求高性價(jià)比、低成本 8、每個企業(yè)根據(jù)自身定位，梳理現(xiàn)有產(chǎn)品，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)， 確定2-3個層次產(chǎn)品。除專有用途產(chǎn)品外，每個層次產(chǎn)品 一般以1-2個系列產(chǎn)品加必要的派生產(chǎn)品為好，產(chǎn)品系列 不宜過多。第二部分 新產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)總體思路一、新產(chǎn)品立項(xiàng)1

19、、發(fā)展回顧我國第一代產(chǎn)品（1960年1975年）立項(xiàng)思路： 根據(jù)當(dāng)時(shí)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對低壓配電與控制系統(tǒng)要求確定。我國第二代產(chǎn)品（1975年1990年）立項(xiàng)思路： 更新?lián)Q代產(chǎn)品主要技術(shù)性能達(dá)到國外上世紀(jì)七末八初水平 滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是低壓配電系統(tǒng)發(fā)展需要 產(chǎn)品全面符合IEC標(biāo)準(zhǔn)我國第三代低壓電器立項(xiàng)思路： 跟蹤國外低壓電器新技術(shù)、新產(chǎn)品發(fā)展動向。 要求第三代產(chǎn)品性能達(dá)到國外上世紀(jì)八末九初水平。 低壓配電系統(tǒng)發(fā)展對低壓電器新要求為此提出開發(fā)高性能、小型化；電子化、智能化；模塊化、組合化新一代低壓電器的設(shè)想。我國第四代低壓電器立項(xiàng)思路： 從產(chǎn)品發(fā)展和不同層次市場需要考慮 跟蹤國外新產(chǎn)品發(fā)展和市場

20、競爭需要 為了適應(yīng)低壓配電系統(tǒng)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展需要 使低壓電器符合環(huán)保要求 適應(yīng)低壓電器新工藝發(fā)展要求2. 企業(yè)新產(chǎn)品立項(xiàng)建議遵循以下原則： 根據(jù)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略要求 市場需求與市場競爭角度 國內(nèi)外低壓電器新技術(shù)、新產(chǎn)品發(fā)展動向 從系統(tǒng)發(fā)展角度考慮 二、新產(chǎn)品定位與總體目標(biāo) 產(chǎn)品定位 1. 技術(shù)水平定位，一般可分為高端、中高端、中低端三個層次 2. 市場定位，一般可分為高端、中高端、大眾化三個市場 3. 成本定位，也可分為高、中、低三個檔次 產(chǎn)品技術(shù)水平定位與市場定位一般是統(tǒng)一的，有時(shí)可以不統(tǒng)一； 高端市場不一定都采用高技術(shù)指標(biāo)、高技術(shù)水平產(chǎn)品； 高端市場對產(chǎn)品可靠性、一致性及外觀質(zhì)量要求必須

21、是高的， 產(chǎn)品價(jià)格也可以高一些； 產(chǎn)品成本定位與產(chǎn)品技術(shù)水平定位和市場定位密切相關(guān) 新產(chǎn)品目標(biāo)，指新產(chǎn)品總體設(shè)想1. 確定新產(chǎn)品規(guī)格、品種，包括派生系列、附件等2. 確定新產(chǎn)品主要參數(shù)，主要技術(shù)性能指標(biāo)、產(chǎn)品功能3. 提出新產(chǎn)品可靠性要求4. 建議新產(chǎn)品成本目標(biāo)5. 與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的差異與亮點(diǎn) 新產(chǎn)品亮點(diǎn)1. 規(guī)格、參數(shù)與系列完整性 主要考慮能更好滿足市場需求，以ACB為例2. 技術(shù)性能、功能上亮點(diǎn) 以第四代ACB為例，短路性能、壽命、保護(hù)特性等，3. 結(jié)構(gòu)上亮點(diǎn) 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是新產(chǎn)品主要亮點(diǎn)之一，也是新產(chǎn)品主要特點(diǎn)之一。低壓電器性能與功能上提升主要借助新技術(shù)的應(yīng)用與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。它是低壓電器技術(shù)進(jìn)

22、步和水平提高的重要體現(xiàn)。 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新不是為創(chuàng)新而創(chuàng)新（以MCCB附件為例）它是為產(chǎn)品性能與功能的提升服務(wù)，或?yàn)橹圃旃に囁教岣叻?wù)（如何滿足自動生產(chǎn)需要） 新技術(shù)應(yīng)用與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新幾個典型例子：（1）智能控制器應(yīng)用誕生了我國第一代智能電器（2）真空滅弧室的應(yīng)用誕生了低壓真空電器（3）剩余電流檢測與保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用誕生了剩余電流保護(hù)電器（4）部件、附件模塊化結(jié)構(gòu)使產(chǎn)品多功能組合更為方便（5）MCCB雙斷點(diǎn)觸頭滅弧系統(tǒng)應(yīng)用使新一代MCCB分?jǐn)嗄芰?與限流性能大幅度提升（6）新型獨(dú)到的輔助回路設(shè)計(jì)使小型斷路器首次具有選擇性 保護(hù)功能（7）電動力補(bǔ)償和多個觸頭并聯(lián)提高了斷路器短耐能力（8）基于電子技術(shù)的控制保

23、護(hù)器使CPS產(chǎn)品進(jìn)一步小型化（9）區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)的應(yīng)用為配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全選擇性保護(hù)創(chuàng)造 了條件（10）通信技術(shù)與現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用為低壓電器實(shí)現(xiàn)可通信與 低壓配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化奠定了基礎(chǔ) 4. 產(chǎn)品使用與維護(hù)方面的亮點(diǎn) 低壓電器產(chǎn)品使用與維護(hù)方便是低壓電器重要亮點(diǎn)之一，使用和維護(hù)方便。通常借助于結(jié)構(gòu)上改變與創(chuàng)新。如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化不僅為低壓電器多功能組合帶來方便，并使產(chǎn)品附件的更換和維修十分方便。 斷路器結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮觸頭參數(shù)調(diào)整、保護(hù)特性可調(diào)，產(chǎn)品易損件更換方便等等。 5. 產(chǎn)品造型與外觀設(shè)計(jì)上亮點(diǎn) 我國第一代到第三代產(chǎn)品在造型與外觀上很少下功夫，近年來國內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)已十分重視這項(xiàng)工作 如：有的企業(yè)按不

24、同檔次產(chǎn)品線設(shè)計(jì)不同風(fēng)格的外形 有的企業(yè)設(shè)計(jì)具有自己特色的產(chǎn)品外形 有的企業(yè)按不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)各具特色的外形 低壓電器產(chǎn)品造型與外觀設(shè)計(jì)已引起行業(yè)普遍關(guān)注，成為亮點(diǎn)之一。 產(chǎn)品總體目標(biāo)及實(shí)施方案，以第四代塑殼斷路器為例。（1）少規(guī)格、便于生產(chǎn)管理、降低研發(fā)、制造成本（2）產(chǎn)品性能有明顯提升，大幅度提高Ics，達(dá)到當(dāng)代國際水平（3）為提高市場競爭力，機(jī)電壽命在IEC標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上有明顯提高（4）具有一定限流選擇性保護(hù)功能（5）產(chǎn)品進(jìn)一步小型化， 新一代 160A殼架外形尺寸第三代100A， 320A殼架外形尺寸第三代200A, 630A殼架外形第三代400A（6）產(chǎn)品部件、附件模塊化水平較第三代產(chǎn)品相比

25、有明顯提高（7）產(chǎn)品可靠性水平有量化要求（8）主要材料應(yīng)符合環(huán)保要求（9）產(chǎn)品智能化功能較第三代產(chǎn)品有明顯擴(kuò)展，能滿足智能 電網(wǎng)要求 三、產(chǎn)品方案設(shè)計(jì) 1. 總體結(jié)構(gòu)方案（1）產(chǎn)品主要部件布局方式、平面布置、立體布置（2）大容量產(chǎn)品采用中容量產(chǎn)品拼裝還是整體式結(jié)構(gòu) 以大容量ACB、真空接觸器產(chǎn)品為例（3）從系統(tǒng)角度與其它產(chǎn)品配套要求考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)， 以小容交流接觸器為例 2. 產(chǎn)品主要部件結(jié)構(gòu)方案 （1）觸頭滅弧系統(tǒng) a. 采用空氣式還是真空式 b. 采用柵片滅弧室還是縱縫滅弧室 c. 觸頭系統(tǒng)采用單斷點(diǎn)還是雙斷點(diǎn) d. 雙斷點(diǎn)觸頭是轉(zhuǎn)動式還是直動式 e. 觸頭是否需要多回路并聯(lián) f. 是否需要

26、電動力補(bǔ)償（2）電磁系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) a. 電磁系統(tǒng)類型選擇 空氣接觸器一般選用交流磁系統(tǒng) 真空接觸器一般選用直流磁系統(tǒng) b. 對于高限流性能電器 如CPS采用快速動作電磁系統(tǒng) c. 對于中、大容量交流接觸器可采用節(jié)能型電磁系統(tǒng) d. 節(jié)能型磁系統(tǒng)可以采用交流啟動、直流保持；雙線圈磁系統(tǒng) 采用電子線路轉(zhuǎn)換；永磁系統(tǒng)等等。（3）操作機(jī)構(gòu)方案 操作機(jī)構(gòu)是低壓電器關(guān)鍵部件之一，對ACB、MCCB、MCB、ATES、CPS等產(chǎn)品操作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，很大程度上 決定了產(chǎn)品水平、性能及可靠性。 操作機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)新是低壓電器結(jié)構(gòu)創(chuàng)新重要組成部分。 借助仿真技術(shù)對機(jī)構(gòu)運(yùn)動及各部件受力分析設(shè)計(jì)具有自主產(chǎn)權(quán)，有特色、有創(chuàng)

27、新的新機(jī)構(gòu)。如雙斷點(diǎn)MCCB觸頭卡住機(jī)構(gòu)，以及雙斷點(diǎn)觸頭自動平衡機(jī)構(gòu)等。（4） 控制器方案 控制器按其功能一般可分為三檔：基本型、多功能型、高級型。以萬能式斷路器為例：基本型只帶有三段過流保護(hù)、接地保護(hù)。多功能型除基本功能外，還有附加保護(hù)功能、擴(kuò)展功能、電參數(shù)測量與顯示功能、維護(hù)與自診斷功能、故障記錄功能、通信功能。對高級型除上過功能外，還可帶有故障預(yù)警、壽命指示及智能電網(wǎng)其它要求，顯示屏一般采用彩屏。 產(chǎn)品選用哪一類控制器由市場需要、產(chǎn)品定位及產(chǎn)品成本等因素決定。第三部分 配電系統(tǒng)過電流保護(hù)現(xiàn)狀與發(fā)展 一、過電流保護(hù)技術(shù)發(fā)展回顧 第一階段 1980年以前 基本不具備選擇性保護(hù) 特征：1、變壓

28、器容量較小、一般不大于1000KVA 2、變壓器保護(hù)主開關(guān)、額定電流2500A 最大工作電流 1600A 短路分?jǐn)嗄芰?30KA 3、ACB沒有短延時(shí)功能，基本不具備選擇性保護(hù) 4、MCCB分?jǐn)嗄芰^低，不能滿足支路短路電流 時(shí)需配用熔斷器第二階段 1980年1997年 實(shí)現(xiàn)局部選擇性保護(hù)特征：1. 變壓器容量增大到2000KVA 2. 變壓器保護(hù)主開關(guān)額定電流達(dá)到4000A 最大額定工作電流3200A 分?jǐn)嗄芰?0-65KA 3. ACB具有三段保護(hù)特性，開始具有選擇性保護(hù) 4. MCCB分?jǐn)嗄芰μ岣?，基本滿足配電系統(tǒng)分支路短路 保護(hù)要求。第三階段 1998年至今 保護(hù)功能進(jìn)一步完善特征：1. 變壓器容量進(jìn)一步增大，出現(xiàn)2500、3200、4000KVA 2. 變壓器保護(hù)主開關(guān)向超大容量發(fā)展6300A、7500A 分?jǐn)嗄芰?80KA12