低压电器产品的发展

低压电器技术的发展决定了低压电器产品的发展。

（一）我国低压电器产品的发展历程

近年来，我国低压电器行业出现了巨大的变化，低压电器产品发展到了一个崭新的阶段。我国低压电器产品的发展大致可分为以下三个阶段：（1）20世纪60～70年代初，在模仿基础上设计开发的**代统一设计产品。以CJ10、DW10、DZ10、JR16B等产品为代表，产品结构尺寸大、材料消耗多、性能指标不理想、品种规格不齐全。（2）20世纪70～80年代，是在更新换代和引进国外先进技术制造的**代产品。以CJ20、DW15、DZ20、ME、AE、EWE、AH、B、3TB等产品为代表，技术指标明显提高，保护特性较完善，体积缩小，结构上适应成套装置要求，是我国低压电器的支柱产品。（3）20世纪90年代，跟踪国外新技术新产品自行开发试制新产品，以DW40、DW45、DZ40、S、CJ40、M、F、3TF等产品为代表，产品性能优良、工作可靠、体积小、电子化、智能化、组合化、模块化、组合化、模块化、多功能化，总体技术性能达到或接近国外20世纪80年代末～90年代初水平。虽然已有技术含量较高的第三代电器产品出现，但其市场占有率仅在10%以内。为了尽快提高我国的电力系统、自动控制系统、自动监测系统的自动化水平，必须大力发展第三代电器产品，淘汰和改善老产品，使电器产品在研制、开发、生产、检测各阶段实现**飞跃。

（二）低压电器行业发展现状

我国低压电器工业自1949年后，在一些修理、装配简单电器工厂的基础上逐步发展成能独立设计、生产的行业，到1979年共有生产企业600多家，总产量3053万台，产值12.1亿元。经过1985～1986年、1990～1991年两个发展高峰，1995年低压电器行业已有生产企业约2000家，年产值80亿元（其中机床电器约15亿～20亿元），年产5亿台件各类低压电器产品。资料显示：低压电器行业工业总产值为53.2亿元，工业增加值为9.1亿元，产品销售收入为48.6亿元，利润为2.5亿元，出**货值3.4亿元。目前，我国低压电器制造企业主要集中在北京、天津、辽宁、上海、江苏、浙江、广东等地，在促进国民经济发展的同时，也暴露出许多问题。主要有以下两点：企业规模偏小，且数量过多。目前我国低压电器生产企业中，年销售收入和总资产均在5亿元以上的大型企业只有2～4家，绝大多数都是中小企业，导致企业缺乏规模经济和竞争力；而且，我国低压电器生产企业由建国初期的600多家，发展到现今的2000多家，企业数量过多，导致经济资源过于分散，缺乏效率。

区域结构趋同，重复建设严重。我国低压电器行业由于盲目上项目、铺摊子，地区产业趋同化现象严重，低水平重复建设，造成产品生产过剩、能源、原材料利用率低、经济效益低下以及地区保护、恶性竞争等后果。

（三）低压电器产品的设计方法及其发展

低压电器产品的设计过程十分复杂。要设计一台性能优良、工作可靠、价格合理的低压电器开关产品，必须经过电气特性与机械特性的反复计算与研究。即使这样，设计计算参数与产品实际性能，仍然会有很大差距，必须通过反复的试验验证。因此低压电器产品开发周期长、资金投入大。

对低压电器产品的设计，首先，必须从传统的静态分析、近似计算、经验分析转化到基础电磁机构动态数学模型的优化设计阶段。早期电器产品的研制开发，由于条件限制，大都是以静态特性为研究对象，往往忽略许多不定因素或难以计算的参数。显然，静态特性无法准确反映电器在工作过程中的实际特性，因此，设计出来的电器产品性能指标达不到预期目标。

动态特性可以描述电器实际的工作过程与状态变化，揭示在不同时刻各参量间的关系，表明各参量随时间的变化规律。在开关电器中，作为电器感测部件的电磁机构，其工作过程是一个电能→磁能→力的转换过程，同时还要克服机械力做功。因此，惯性大、灵敏度低、动作时间慢、操作频率低。为了缩短动作时间，就必须加快动作速度，从而使电磁机构的碰撞能量增加，降低了机械寿命。所以，必须建立电磁机构动态过程的优化数学模型。对其进行动态设计。而作为传统低压电器产品执行部件的触头系统，闭合过程中的弹跳、火花、二次振动熔焊与磨损、闭合状态的动静触头接触特性、打开过程的电弧、打开状态的绝缘问题等等都涉及到动态过程的分析与计算。

采用*新优化设计方法，以遗传算法建立优化动态数学模型，设计出体积小、重量轻、成本低、价格合理、工作可靠、性能优良的电器产品是电器产品设计技术的一次飞跃。