工業(yè)電器技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)
目前,電器設(shè)備或元器件的結(jié)構(gòu)尺寸已從半根火柴大小發(fā)展到高達(dá)數(shù)層樓高的巨型沒備。對(duì)合理地組織生產(chǎn)與使用電器,科學(xué)合理地劃分電壓與電流等級(jí),盡可能地減少系列產(chǎn)品的規(guī)格與型號(hào)有實(shí)際意義。盡量發(fā)展“組合式”、“積木式”、“標(biāo)準(zhǔn)單元”,以及零部件通用化,互換性高的電器或元器件是十分重要的。特別是在目前經(jīng)濟(jì)改革過程中,加強(qiáng)宏觀領(lǐng)導(dǎo)和積極開展學(xué)科的科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)交流活動(dòng)是非常重要的。這樣,可以調(diào)動(dòng)各學(xué)科互相配合,取長(zhǎng)補(bǔ)短。
一、高壓電器
高壓電器的發(fā)展與輸配電網(wǎng)路的發(fā)展有著密切聯(lián)系。目前,200~300萬kw的發(fā)電站已經(jīng)出現(xiàn),1000~1200萬kw大容量發(fā)電站是發(fā)展的必然趨勢(shì),例如,長(zhǎng)江三峽水利工程及西南水利工程等。但是,還有小型河流的中、小型發(fā)電站也在到處興建。為了經(jīng)濟(jì)傳輸電能,提高輸電網(wǎng)路的工作電壓是重要的方法之一。為此,將會(huì)出現(xiàn)一系列技術(shù)難題等待電器科學(xué)工作者去研究解決。例如:1)各種電器的極限工作電壓與電流,即研究極限經(jīng)濟(jì)與可能輸出容量問題;2)過電壓防護(hù)的研究,研究過電壓產(chǎn)生的原因與危害,從而采用相應(yīng)的限制、降低或消除過電壓的措施是非常有意義的。例如500kv級(jí)變壓器的用銅量與絕緣重量幾乎差不多少。由此可見,研究降低過電壓的措施對(duì)降低絕緣耐壓水平是有實(shí)際意義的。目前已有辦法可以做到限制分合*作過電壓在1.5~2.0倍范圍內(nèi),3)內(nèi)絕緣游離放電,防老化與臟污的研究,長(zhǎng)間隙空氣外絕緣放電特性的研究;4)電弧熄滅的新原理、新介質(zhì)的研究。例如真空開關(guān),六氟化硫等,以及傳統(tǒng)的提高壓縮空氣達(dá)150個(gè)大氣壓的方法等;5)新原理、新結(jié)構(gòu)的研究。例如,電容式電壓互感器,光電式電流互感器(磁光效應(yīng)式,光脈沖重復(fù)頻率調(diào)制式等)。
另外,由于高電壓、大電流可控硅元件研制成功,給發(fā)展直流輸電網(wǎng)路提供了條件。為此,提出了切換直流輸電網(wǎng)路的開關(guān)及電器設(shè)備要求。目前我國(guó)已在電氣化鐵道線上采用了22kv級(jí)以上的直流供電系統(tǒng),在上海、西安等地已有電壓為500kv的試驗(yàn)性線路。總體上說,在國(guó)內(nèi)已從試驗(yàn)型走向運(yùn)行型的階段。目前許多科學(xué)工作者在理論與技術(shù)上不斷有新的進(jìn)展。國(guó)外已經(jīng)有1000kv級(jí)左右的超高直流輸電網(wǎng)路在運(yùn)行。這一系統(tǒng)對(duì)超距離輸電的經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較大。
二、低壓電器
低壓電器是低壓供電與用電的主要電器設(shè)備。多數(shù)情況下,裝在控制屏(或柜)中做成成套電器使用。個(gè)別情況下也單獨(dú)使用電器(或元件)。低壓開關(guān)是低壓電器領(lǐng)域主要產(chǎn)品之一。目前的關(guān)鍵技術(shù)問題是提高使用壽命。這一點(diǎn)在國(guó)內(nèi)外都得到了重視。它涉及到電磁結(jié)構(gòu)與理論,機(jī)構(gòu)理論、技術(shù)與材料工藝,以及各運(yùn)動(dòng)部分零部件(例如,彈簧、短路環(huán)、觸頭等)的耐沖擊振動(dòng)與耐磨性等。例如,目前交流電磁開關(guān)的短路環(huán)做成內(nèi)嵌式是提高其使用壽命的有效方法之一。家用電器是低壓電器方面新開辟的又一技術(shù)領(lǐng)域。在美觀、適用、無噪音、安全、節(jié)電、功能優(yōu)良、維護(hù)與使用方便等方面的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)當(dāng)盡量滿足,才能在市場(chǎng)上具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,及進(jìn)入國(guó)外市場(chǎng),受到千家萬戶的歡迎。