低壓電器行業(yè)的發(fā)展趨勢畢業(yè)論文

1、咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程系畢業(yè)設(shè)計低壓電器行業(yè)的發(fā)展趨勢姓名 學(xué)號 1121010133 專業(yè)名稱 數(shù)控技術(shù) 班級 1101 指導(dǎo)教師 引言3一、低壓電器的概況31、低壓電器的定義32、低壓電器的分類3二、國內(nèi)低壓電器行業(yè)情況41.總體概況42.低壓電器企業(yè)情況43.主要產(chǎn)品情況44.國內(nèi)低壓電器技術(shù)水平5三、國外低壓電器發(fā)展情況51.總體趨勢52.主要產(chǎn)品發(fā)展情況6四、國內(nèi)低壓電器行業(yè)發(fā)展趨勢61.框架式斷路器72.塑料外殼式斷路器73.新一代終端電器的發(fā)展方向74.現(xiàn)場總線與可通信低壓電器相關(guān)產(chǎn)品的研制與推廣8五、我國低壓電器行業(yè)發(fā)展給我們帶來的思考81.我國低壓電器產(chǎn)品發(fā)展面臨的形勢82

2、.我國低壓電器發(fā)展前景8六、結(jié)論9引言國內(nèi)電力建設(shè)的快速發(fā)展，對低壓電器的需求大幅增加，為全行業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。目前，國際上部分先進低壓電器生產(chǎn)企業(yè)在發(fā)展高檔產(chǎn)品的同時，正積極開發(fā)經(jīng)濟型低壓電器產(chǎn)品，并通過各種渠道搶灘國內(nèi)中低檔市場。這就要求國內(nèi)企業(yè)準(zhǔn)確把握產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。未來幾年，全行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，尤其是電子、微電子技術(shù)和計算機的迅速發(fā)展，將對低壓電器元件帶來深遠的影響，以智能化為主要特征的新一代低壓電器將填補國產(chǎn)高檔低壓電器產(chǎn)品的空白。一、低壓電器的概況1、低壓電器的定義低壓電器是一種能根據(jù)外界的信號和要求，手動或自動地接通、斷開電路，以實現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護

3、、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件或設(shè)備。2、低壓電器的分類（1）按低壓電器的作用分類控制電器 這類電器，主要用于電力傳動系統(tǒng)中。主要有起動器、接觸器、控制繼電器、控制器、主令電器、電阻器、變阻器、電壓調(diào)整器及電磁鐵等。配電電器 這類電器，主要用于低壓配電系統(tǒng)和動力設(shè)備中，主要有刀開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器、斷路器等。（2）按低壓電器的動作方式分類手控電器 這類電器是指依靠人力直接操作來進行切換等動作的電器，如刀開關(guān)、負荷開關(guān)、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。自控電器 這類電器是指按本身參數(shù)(如電流、電壓、時間、速度等)的變化或外來信號而自動進行工作的電器，如各種型式的接觸器、繼電器等。（3）按低壓電器有、無觸點分類有觸

4、點電器 前述各種電器都是有觸點的，由有觸點的電器組成的控制電路又稱為繼電接觸控制電路。無觸點電器 用晶體管或晶閘管做成的無觸點開關(guān)、無觸點邏輯元件等屬于無觸點電器。二、國內(nèi)低壓電器行業(yè)情況 國內(nèi)低壓電器行業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展，目前已經(jīng)形成比較完整的體系。目前生產(chǎn)的低壓電器產(chǎn)品近1000個系列，產(chǎn)值約200億元，生產(chǎn)企業(yè)1500家左右。截止2003年底，低壓電器元件獲3C認證6000多個單元。 國內(nèi)低壓電器行業(yè)原有的六大生產(chǎn)基地實際上已不復(fù)存在，溫州柳市低壓電器第七基地產(chǎn)量不斷攀升。目前低壓電器生產(chǎn)企業(yè)大致分為3類，如表1所示。表1 低壓電器生產(chǎn)企業(yè)分類名稱占總產(chǎn)量占高檔產(chǎn)量國有企業(yè)產(chǎn)值占全行業(yè)

5、25%左右35%40%三資企業(yè)產(chǎn)值占全行業(yè)25%左右60%民營企業(yè)產(chǎn)值占全行業(yè)50%左右小于10% 目前，國內(nèi)低壓電器產(chǎn)品仍然是三代同堂，按產(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%。 2003年國內(nèi)低壓電器主要產(chǎn)品產(chǎn)量約為：框架式斷路器50萬臺、塑料外殼式斷路器1500萬臺、小型斷路器14000萬極、漏電斷路器1400萬臺、交流接觸器700萬臺、熱繼電器1400萬臺 （1）產(chǎn)品水平。第一代產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)相當(dāng)于國外20世紀50年代水平；第二代產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)相當(dāng)于國外20世紀70年代末、80年代初水平；第三代產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)相當(dāng)于國外2

6、0世紀90年代水平。 （2）設(shè)計水平。國內(nèi)低壓電器產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計從20世紀90年代中期開始逐步采用計算機輔助設(shè)計、輔助制造、輔助分析。但是由于研究、開發(fā)投人與國外著名公司相比差距甚遠(近100倍)，至今我國低壓電器設(shè)計仍未擺脫仿制為主的形式。屬于原創(chuàng)性技術(shù)、有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品不多。據(jù)專利局統(tǒng)計，近幾年申請的發(fā)明專利，外國公司占80%以上。（3）工藝水平。模具制造。我國低壓電器行業(yè)模具制造整體水平與國外差距甚大，但是目前國內(nèi)部分先進企業(yè)已經(jīng)大量引進國外高精度數(shù)控模具加工設(shè)備。因此，模具制造已經(jīng)不是阻礙我國低壓電器發(fā)展的主要矛盾。關(guān)鍵零部件制造工藝和關(guān)鍵設(shè)備與國外有較大差距。生產(chǎn)過程在線檢測設(shè)備

7、是我國低壓電器制造水平與國外相比存在的主要差距之一。自動裝配生產(chǎn)線是我國低壓電器制造水平與國外相比存在的又一主要差距。三、國外低壓電器發(fā)展情況 (l)電子技術(shù)改造傳統(tǒng)的低壓電器產(chǎn)品，提高性能，擴大功能，實現(xiàn)智能化，電子化。電子技術(shù)的發(fā)展，特別是集成電路和微處理器術(shù)的發(fā)展與進步，對傳統(tǒng)的電磁機械式低壓電器產(chǎn)品已經(jīng)產(chǎn)生了深刻的影響。可以這樣說，離開了電子技術(shù)，低壓電器將不可能獲得大的發(fā)展。近十多年來，國外出現(xiàn)的各種新產(chǎn)品，無一不反映出電子技術(shù)的滲透作用。采用微處理器實現(xiàn)低壓斷路器的高性能、多功能和智能化為進一步改進斷路器的保護性能、擴大功能，從單純起保護作用發(fā)展為兼有控制功能，實現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)保護

8、和控制的智能化。采用微處理器的斷路器一般都具有保護、測量、試驗、自診斷和顯示等功能，有的還具有能量監(jiān)控和遠距離傳輸信息的功能，是一種多功能、高性能、智能型產(chǎn)品，這種斷路器的使用將極大的提高供電系統(tǒng)的可靠性。 （2）利用電子技術(shù)提高電磁起動器的可靠性和保護性。在起動器操作電路中采用電子技術(shù)實現(xiàn)交、直流驅(qū)動，可進一步提高可靠性、減少磁性系統(tǒng)體積、減小功耗和降低噪聲，并可實現(xiàn)操作電壓交直流二用。為了滿足光纜配電裝置的需要，并進一步提高輔助觸頭的可靠性。為進一步提高起動器的保護性能，實現(xiàn)電動機保護的多功能和智能化，以電子式保護繼電器代替熱繼電器的起動器正在不斷發(fā)展。 （3）多功能化和組合化。多功能化可

9、以以較少的品種滿足各種不同的使用要求。如何實現(xiàn)電器產(chǎn)品的多功能化，對于不同類型產(chǎn)品所采取的辦法是不一樣的。比如，對于電磁接觸器這種單純進行通斷操作的電器，所采取的辦法是，在接觸器本體上加裝各種具有獨立功能的組件，即采用所謂積木拼裝式結(jié)構(gòu)。近年來，發(fā)展了一種把斷路器功能與起動器功能組合在一起的新型電器，以代替以往的低壓斷路器+接觸器+熱繼電器的組合方式，以進一步簡化控制電路、縮小體積、減少配電工時、改善動作和保護特性之間的協(xié)調(diào)與配合。 國外著名低壓電器制造商從20世紀90年代后期至21世紀相繼推出了新一代產(chǎn)品。以低壓斷路器為例： (1)框架式斷路器。法國施耐德公司在M系列基礎(chǔ)上推出了MT系列：與

10、M系列相比額定運行短路分斷能力與耐受電流進一步提高；產(chǎn)品外形尺寸縮小，保護功能齊全；智能控制器在原保護功能基礎(chǔ)上，增加電壓、頻率和功率的測量，諧波和基波的計算，精確分析電網(wǎng)質(zhì)量，能與多種現(xiàn)場總線連接等。四、國內(nèi)低壓電器行業(yè)發(fā)展趨勢 通過研究國外的產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)品的技術(shù)特征對我國發(fā)展低壓電器產(chǎn)品是有很強借鑒意義的。由于低壓電器品種繁多，本文僅對低壓電器產(chǎn)品主要品種新一代產(chǎn)品創(chuàng)新和重點應(yīng)解決的問題作簡要地分析： 新一代框架式斷路器主要在以下幾個方面研究，尋找結(jié)構(gòu)上、性能上突破口：觸頭滅弧系統(tǒng)：通過計算機仿真研究，分析第三代產(chǎn)品存在缺陷。同時通過分析國外新一代產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點，著重研究額定極限短路分斷能

11、力等于額定運行短路分斷能力問題的解決方案。產(chǎn)品小型化：超大容量等級采用整體式結(jié)構(gòu)；發(fā)展小容量等級產(chǎn)品(2001000A )；超大容量等級產(chǎn)品探索采用強迫冷卻方式；通過滅弧系統(tǒng)改進，進一步縮小滅弧室尺寸；出線方式研究，提高散熱效果。新型操作機構(gòu)；探索采用永磁操作機構(gòu)可能性，它將大大簡化現(xiàn)有五連桿操作機構(gòu)，提高動作可靠性。智能控制器：除現(xiàn)有各種功能外，應(yīng)增加電網(wǎng)質(zhì)量監(jiān)控與管理功能；電量檢測精度應(yīng)顯著提高；帶有區(qū)域連鎖模塊；能與多種開放式現(xiàn)場總線連接；發(fā)展內(nèi)置式通信接口等。斷路器內(nèi)部電氣附件采用內(nèi)部總線連接。 塑料外殼式斷路器作為低壓配電系統(tǒng)中支路保護開關(guān)電器應(yīng)用十分廣泛，在低壓電器占十分重要的地位

12、。國外大部分公司已經(jīng)完成新一代開發(fā)并開始推向市場。根據(jù)國外發(fā)展趨向，我國新一代塑料外殼式斷路器應(yīng)通過以下幾個方面研究，并尋找結(jié)構(gòu)上、性能上突破口：觸頭滅弧系統(tǒng)：西歐大部分公司新一代產(chǎn)品觸頭滅弧系統(tǒng)采用雙斷點、旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，以進一步提高分斷能力，實現(xiàn)零飛弧。模塊化結(jié)構(gòu)更為完善：除各種附件采用模塊化結(jié)構(gòu)外，探索觸頭滅弧系統(tǒng)、各類脫扣器，操作技高一籌均采用模塊化結(jié)構(gòu)可能性。 帶選擇性保護終端配電系統(tǒng)研究。發(fā)展具有延時分斷功能的小型斷路器，以實現(xiàn)終端用電上、下級選擇性保護。為滿足不同配電系統(tǒng)要求，發(fā)展高分斷能力產(chǎn)品，并配合與塑料外殼式斷路器相似的各類附件如欠壓、分勵、輔助觸頭等。當(dāng)小型斷路器用于配電保護

13、時，其性能應(yīng)按GB 14048.2低壓斷路器標(biāo)準(zhǔn)考核。智能化終端配電監(jiān)控系統(tǒng)研究。應(yīng)發(fā)展帶電動操作的小型斷路器，為終端配電系統(tǒng)實現(xiàn)可通信、網(wǎng)絡(luò)化創(chuàng)造條件。 未來我國低壓電器主要產(chǎn)品、主要系列均應(yīng)帶有通信功能，能與多種開放式現(xiàn)場總線連接。產(chǎn)品方向主要有：開發(fā)基于現(xiàn)場總線低壓配電與控制系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品及附件。開發(fā)新智能化、可通信低壓成套開關(guān)設(shè)備與控制設(shè)備。開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的上位機組態(tài)軟件。開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的各類低壓電器產(chǎn)品通信接口專用協(xié)議芯片。具有基于現(xiàn)場總線技術(shù)的低壓配電與控制系統(tǒng)集成能力。實現(xiàn)基于現(xiàn)場總線中、。制訂基干現(xiàn)場總線中、低壓配電系統(tǒng)及裝置通用要求國家標(biāo)準(zhǔn)。五、我國低壓電器行業(yè)發(fā)展給我

14、們帶來的思考 經(jīng)歷十年多市場經(jīng)濟浪潮的沖擊，原低壓電器六大基地已經(jīng)不復(fù)存在，一大批低壓電器著名企業(yè)面臨倒閉。以常熟開關(guān)廠為代表的新興企業(yè)和以上海人民電器廠為代表的低壓電器老牌企業(yè)繼續(xù)領(lǐng)導(dǎo)著我國低壓電器發(fā)展潮流。以正泰為代表的一批民營企業(yè)在形成規(guī)模生產(chǎn)、占領(lǐng)我國低壓電器半壁河山的同時，正在實現(xiàn)新的飛越，力爭成為我國低壓電器乃至輸配電領(lǐng)域“龍頭老大”。以西門子、施耐德、ABB為代表的一批外國著名電器制造商正在我國不斷擴展企業(yè)、拓展產(chǎn)品，并占領(lǐng)了我國低壓電器高檔產(chǎn)品的大部分市場。我國低壓電器三足鼎立格局已經(jīng)形成。以TCL、長江集團為代表的一批電工行業(yè)著名企業(yè)正在努力向低壓電器領(lǐng)域擴展，使三足鼎立局面

15、更趨平衡。 我國低壓電器行業(yè)發(fā)展前景是挑戰(zhàn)與機遇并存，從宏觀角度看發(fā)展前景看好，這主要基于以下分析：雖然我國發(fā)電設(shè)備裝機容量已居世界第一，但人均用電水平仍然很低。電力工業(yè)還將經(jīng)歷很長發(fā)展時期，低壓電器宏觀市場必然看好。低壓電器相關(guān)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展很快，有很多領(lǐng)域需要開拓，技術(shù)發(fā)展前景看好，它給行業(yè)發(fā)展帶來機遇。我國低壓電器行業(yè)總體落后，與國外著名制造商差距甚大。因此，低壓電器行業(yè)發(fā)展空間很大。但是，從我國低壓電器微觀角度來看，由于生產(chǎn)企業(yè)過多，中、低檔產(chǎn)品重復(fù)生產(chǎn)嚴重，造成生產(chǎn)能力過剩，生產(chǎn)廠競相壓價，利潤下降，大部分企業(yè)已處于微利或虧損狀態(tài)，市場競爭十分激烈。對于高檔產(chǎn)品市場，由干

16、大部分企業(yè)在開發(fā)能力、制造水平、企業(yè)品牌諸多方面尚無法與國外大公司抗衡，因此企業(yè)面臨非常困難的局面。如何走出困境，實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展是我國低壓電器產(chǎn)品發(fā)展面臨的又一課題。六、結(jié)論低壓電器行業(yè)中國有、民營、外資企業(yè)三足鼎立的局面已持續(xù)多年。ABB、西門子、施耐德電氣等國際電氣企業(yè)已悉數(shù)進入中國市場，并在占領(lǐng)高端產(chǎn)品市場的同時，積極進發(fā)國內(nèi)中、低檔市場。隨著市場全球化，外資企業(yè)與國內(nèi)企業(yè)市場相互滲透是低壓電器行業(yè)發(fā)展的另一個必然趨向。這種滲透包括國內(nèi)企業(yè)的高端產(chǎn)品向國外市場滲透；外資企業(yè)的產(chǎn)品將向國內(nèi)中、低檔市場滲透。但就國內(nèi)市場而言，外資企業(yè)研發(fā)、設(shè)計、管理能力較強，而國內(nèi)企業(yè)，特別是民營企業(yè)雖然經(jīng)營

17、思路靈活、銷售渠道強大，但在企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量等方面良莠不齊，企業(yè)設(shè)計研發(fā)能力仍有待加強。國家及地方政府應(yīng)積極鼓勵企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群進行產(chǎn)業(yè)價值鏈延伸，扶持低壓電器企業(yè)向?qū)?、精、特方向發(fā)展，形成若干各有特色、重點突出的產(chǎn)業(yè)鏈，從而帶動產(chǎn)業(yè)升級。此外，未來電線電纜及低壓電器將在國家政策及市場環(huán)境的推動下，共同發(fā)展。其一，隨著中國經(jīng)濟持續(xù)快速的增長，為線纜產(chǎn)品提供了巨大的市場空間，中國市場強烈的誘惑力，使得世界都把目光聚焦于中國市場，在改革開放短短的幾十年，中國線纜制造業(yè)所形成的龐大生產(chǎn)能力讓世界刮目相看。隨著中國電力工業(yè)、數(shù)據(jù)通信業(yè)、城市軌道交通業(yè)、汽車業(yè)以及造船等行業(yè)規(guī)模的不斷擴大，對電線電纜的需求也將迅速增長，未來電線電纜業(yè)還有巨大的發(fā)展?jié)摿?；其二，十二五?guī)劃綱要中提出的宏偉發(fā)展目標(biāo)以及宏觀經(jīng)濟持續(xù)增長的大背景下，固定資產(chǎn)投資、工業(yè)生產(chǎn)及總體消費，特別是城鎮(zhèn)人口快速增長必將拉動發(fā)電量和用電量的增長。因此，低壓電器未來市場發(fā)展空間將持續(xù)放大。2011-2020年將是我國智能電網(wǎng)建設(shè)的主要時期，智能電網(wǎng)總投資規(guī)模預(yù)計接近4