关于低压电器几个电参数含义的辨证
近些年来，随着社会主义市场经济的深化，产品的竞争也日益激烈。有些电器制造商为了推广推销产品，在其样本或产品使用说明书上任意规定了一些不符合科学和标准的拟事而非的技术性能参数，从而引起混乱。考其原因，一是对那些参数的含义没有真正的理解；二是参数含义清楚，但为了让用户觉得自己的产品较别家优越，有意模糊概念拨高提级，不论是那一种情况，都是不严肃、不负责任的。为了澄清问题，我们将按国家、国际现行标准来表述电参数的含义，以便正本清源。
１ 额定工作电压
《电工术语低压电器》(GB/T2900.18-92)对“额定工作电压”的定义是：“在规定条件下，保证电器正常工作的工作电压值。”我国和世界30多个国家的额定工作电压是交流50Hz 220/380V，英国、澳大利亚等10多个国家是交流50Hz 240/415V，孟加拉、印度、马来西亚、巴基斯坦、新加坡、等国是交流50Hz 230/400V。此次还有127/220V等等。IEC出版物38，鉴于电压种类太多，影响贸易和交流，建议今后各国统一采用230/400V的标准化电压(分子为相电压，分母为线电压),但这种改革涉及面极大，是一个浩瀚的工程体系，因此目前世界各国仍沿用原来的电压系统。我国既然是220/380V 就不可能出现400V的工作电压。但是有不少厂商的短路器样本里，它的短路分断能力栏赫然标志着额定电压为400V，在短路分断电流一样的情况下，让用户以为它比380V的高(倘单从数字看，400V比380V自然高好多)。这种拨高工作电压的行为如果不是有意混淆，则是一种认识上的误解。断路器在进行短路分断试验和过载操作性能试验时，都规定，其试验电压为1.05Ue，有人据此理解为1.05X380=400V。其实这里的1.05倍Ue是工频恢复电压(稳态恢复电压)。GB/T14048.1对试验参数的规定，电压Ue的公差是+5%，即电网电压的波动可以是0~5%的范围，就是380~400V，而工频恢复电压是1.05倍Ue，Ue包括这个波动范围(最大为上限值)。
另一种误解是，一般至用户的变压器是10/0.4KV的低压比，即变压器的原边电压是10KV，而副边(至用户)是0.4KV，即400V，因此其断路器产品的额定电压定为400V。这是谬误的。副边的400V是变压器的空载电压。计算负载电压时要考虑副边绕组内部的电压降，约5%的电压值。因此0.4 的实际负载电压是380V。对变压器(或发电机)而言，可用空载电压来表示它的额定电压，而电器设备(包括开关电器)的额定电压，正确的理解和实际上的性能考核只能是负载电压。
GB156-93《标准电压》中对三相四线系统或交流系统标准电压设及电气备额定电压规定为：220V、380V、660V……。标准对发电机的额定电压也作了规定，它们是：230V、400V、690V……。标准还规定：“与发电机出线端配套的电气设备，额定电压可采用发电机的额定电压，在产品标准中具体规定。”而我国的断路器目前似乎还没有能与发电机(或变压器)出线端配套的。
综上所述，所谓产品的额定电压是400V或690V都是不正确的提法。
２ 关于额定绝缘电压
GB/T1900.18对额定绝缘电压的定义是：“在规定条件下，用来度量电器及其部件的不同电位部分的绝缘强度，电气间隙和爬电距离的标准电压值。除非另有规定，比值为电器的最大额定工作电压。” 等效采用IEC947-1(1998年第1版)的GB/T14048.1《低压开关设备与控制设备总则》强调系统的绝缘配合，因此电器用于电源系统的条件为：
电器的额定绝缘电压应高于或等于电源系统的额定电压。从标准的规定衡量，一个电器产品如果有多种工作电压值，如380V(绝大多数产品的电压等级)和 660V(常用于矿山)，则其额定绝缘电压可定为660V。额定绝缘电压标定后，在按产品适用的污染等级(断路器一般为3级)及其绝缘零部件的CTI值 (相比漏电器痕指数)(此CTI值确定了绝缘材料的组别，分为I、II、IIIa、IIIb四种)，来确定产品的最小爬电距离。例如，额定绝缘电压为 660V，污染等级3，材料组别为IIIa、IIIb，承受长期电压的电器的最小爬电距离为10mm。电器产品可以以此值来设计其各绝缘件的爬电距离，而不需要任意地去提高它的额定绝缘电压。现在有些断路器生产厂家，为了提高竞争力，就称自己的额定绝缘电压是800V，比人家的660V高一个等级，而它的断路器额定最高也就是660V，完全没有必要比拔高。而且有两点是不能忽视的，一是额定绝缘电压一高，爬电距离就要求加大，如果污染等级，绝缘材料的组别都不变，Ui(额定绝缘电压)为800V时，最小爬电距离应是12.5mm，比Ui=660V时加大2.5mm；二是按断路器的产品标准要求，在进行过载操作性能实验和短路分断能力实验后，均需进行耐压(工频耐压)验证，施加的电压为2倍额定绝缘电压，对Ui=660V者，耐压1320V，对 Ui=800V者，耐压值要提高到1600V，实际上是加大了负担。但最重要的还是定期实验工频面压值，Ui=660V耐压值为 2500V，1min,Ui=800V时，耐压值为3000V。因此那种毫无意义的炫示，实事求是地说是自己给自己添麻烦。
GB/T14048.1规定：“对预期用于因绝缘故障必须重视严重后果的场所(如安装类别VI或用于大容量供电系统或要求具有隔离功能)的电器，应采用高于额定绝缘电压的电压等级的爬电距离；建议额定绝缘电压一般提高R10优先系数中二个电压的等级及以上。”R10优先系数是1.25。660V上面第一个电压是800V，第二个电压是1000V。按上面的规定，应取1000V，与660V相同的污染等级及材料组别，它的爬电距离应不小于16mm，但是由于塑壳断路器为非选择型保护(无三段保护)，加上它们的额定电流一般在800A及以下，它们不适合于安装类别IV(电源水平级)及大容量供电系统，可见取 Ui大于660V是没有什么实用意义而是徒增浪费和麻烦而已。
3 关于辅助触头的工作电流
作辅助触头(或称辅助开关)的微动开关，它有两个电流参数，一是约定发热电流，一是工作电流。工作电流有多种，而约定发热电源只有一个。 GB/T2900.18对约定发热电源电流的定义是：“在规定条件下实验时，开关电器在8h工作制下，各部件的温升不超过极限值时所能承载的最大电流。” 而它的工作电流则由它所控制的电磁铁在闭合状态下的负载功能来决定。因此约定发热电流和工作电流是两个不同的概念。
GN14048.5-93《低压开关设备和控制设备 控制电路电器和开关元件第一部分机电式控制电路电器》的附录C“某些使用类别的辅助触头名义额定值举例”中，列出目前使用较多的AC-15和DC-13的动作电流，AC-15类别中，辅助触头的Ith=2.5A时，控制电磁铁闭合状态下的功率(容量)为180VA；Ith=5A，控制功率为360VA，Ith=10A，控制功率为 720VA；DC-13(直流)Ith=1A，控制功率为28W，Ith=2.5A，控制功率为69W，Ith=5A，控制功率为 138W，Ith=10A，控制功率为275W。根据所控制的电磁铁负载功率，和微动开关(辅助触头)的电压值，就可算出它的工作电流，例如 Ith=3A，可参照Ith=2.5A的控制功率，为AC-15时，控制功率为180VA(符合AC-15用于控制大于72VA的交流电磁铁负载的规定)，180VA/380V=0.47A，180VA/220V=0.81A，就是辅助触头在380V和220V电压下的动作电流Ie；再如DC- 13(控制直流电磁铁)，Ith=2.5A，控制电磁铁的容量(功率)为69W，69W/220V=0.31A，69W/110V=0.63A，就是辅助触头在220V和110V下的工作电流，确定辅助触头的工作电流是很重要的，因为辅助触头的通电操作性能实验，非正常接通与分断能力实验都与Ie的数值有关的Ie取大或取小都不符合产品的要求。
查阅一下国内市场仍占相当比例的某中塑壳式断路器和另两种万能式断路器的1997年行业标准修订版，就发现对辅助触头的额定工作电流的规定很是混乱，也不符合国家的大类标准。如某断路器规定Ith分别为1A、3A、6A。而在AC380V时工作电流Ie分别为0.3A、0.4A和3A(它们都是AC- 15类别)，控制的交流电磁铁在闭合状态的功率，按计算分别为114VA、152VA和1140VA；在DC220V，Ie分别为0.15A、0.15A 和0.2A，则直流电磁铁的功率分别为33W、33W和66W。显然是不符合GB14048.5标准的规定。另两个万能式断路器则通过规定，交流电磁铁功率为300VA，直流电磁铁功率为60W，这是沿用老标准AC-11和DC-11的，但是AC-11和DC-11早在1993年就命令取消，再去套用是没道理的。
以上3点质疑未必完全正确，希望得到专家的指正。
市场分析：变频器被广泛的推广和应用
本文介绍我国变频器的现状以及四点相关的技术性问题。
现在，变频技术在发达国家己经成熟，随着新的电力电子器件的不断出现，新的变频技术层出不穷，使其得到了更广泛的推广应用。变频技术的迅速发展是建立在电力电子技术的创新、电力电子器件及材料的开发及器件制造工艺水平提高基础之上的，尤其是高压大容量绝缘栅双极晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管工IGCT器件的成功开发，使大功率变频技术得以迅速发展，性能日益完善。目前市场上新型变频器品牌繁多，各有千秋。通过分析发现，这类变频器有许多共同点。下面对变频器的现状及其未来的技术发展方向进行分析介绍。
1、变频器的现状
1.1变频器的市场情况
我国50%一60%的发电量用于交流电动机，而容量在 3巧kw以上，额定电压一般为3一10kV的电动机占电动机总装机容量的40%一50%。由于我国中压变频技术仍没有形成产业化，落后于国外发达国家，因此这部分电动机在负载工况变化时，缺少经济可靠的调速手段，每天都在浪费着大量的电能，因此国内潜在着巨大的中压大功率变频器市场。世界上各大知名的电气公司，如西门子、ABB、AB、AEG、东芝等，都在这一领域展开激烈的竞争，投入大量的人力、物力和财力，开发研制高性能的产品，以抢占我国中压大功率变频器的市场。国家计委预计在今后十五年内，使我国变频器总需求的投资额在500亿元以上，而其中6q%一70%是中压大功率变频器。我国的高压变频器市场具有其特殊性，包括：(1)行业性很强，主要集中在冶金、电力、供水、石油、化工、煤炭等行业。在工业用电中石油、煤炭等能源行业耗电占22.34%；化工占14.73%；冶金占14.18%；机械建材占10.96%；供水占10.53%(2)目前全国各行业中，只有少数企业的高压电机使用了调速方式，市场空白点多。(3)高压变频器属投资类设备，主要用于节能和改善生产工艺。用户是否购买此类设备与政府的政策导向关系很大。如政府推广力度较大，市场启动会快一些，反之则慢。另一方面市场还受国际、国内经济大环境的影响以及国内某些行业的整体经济效益好坏的影响。因此在未来市场发展过程中仍存在着一些不确定的因素(4)海外公司的知名品牌产品大举进入我国市场的可能性较大，各方应有所准备。
1.2变频器的变频技术的现状
交一交变频是早期变频的主要形式，适应于低转速大容量的电动机负载。其主电路开关器件处于自然关断状态，不存在强迫换流问题，所以第一代电力电子器件—晶闸管就能完全满足它的要求。由于其技术成熟，在国内开发研制也最多，目前在国内仍有一定的市场。交一交变频在其主接线中需要大量的晶闸管，结构复杂，维护工作量较大，并因采用移相控制方式，功率因数较低，一般仅有0.6~0.7，而且谐波成分大，需要无功补偿和滤波装置，使得总的造价提高。
交一直一交变频采用了多种拓扑结构，如中一低一中方式，其实质上还是低压变频，只不过从电网和电动机两端来看是高压。由于其存在着中间低压环节，所以具有电流大、结构复杂、效率低、可靠性差等缺点。由于其发展较早，技术也比较成熟，所以目前仍广泛应用。随着中压变频技术的发展，特别是新型大功率可关断器件的研制成功，中一低一中方式具有被逐步淘汰的趋势。
而直接中压变频方式，因没有中间的低压环节，结构上有着广阔的发展前景。
变频器的逆变器普遍采用大功率场效应管MOSET、大功率晶体管GTR、可关断晶闸管GTO等的自关断元件，其中GTR应用最为普遍。但是在调制策略发展和要求逆变器输出谐波分量更小的情况下，必须提高开关频率，为此，GTR满足不了这个要求，于是开发出了一种新元件IGBT。IGBT的全称是绝缘栅双极晶体管，是一种把MOSET与GTR巧妙结合在一起的电压型双极/M05复合器件，IGBT具有输入阻抗高、开关速度快、元件损耗小、驱动电路简单、驱动功率小、极限温度高、热阻小、饱和压降和电阻低、电流容量大、抗浪涌能力强、安全区宽、并联容易、稳定可靠及模块化等一系列优点，是一种极理想的开关元件。目前，电流2400A、电压3300V、开关频率 40kHz的IGBT已在小、中、大功率范围内使用。IGBT不仅用于500V以下低压变频器，还可以用于IOOOV以上高压变频器以驱动高压电动机。此类中压、高压变频器采用多电平逆变器输出高压，也可用变压器降压~低压变频器一变压器升压的方式。由于IGBT具有性能特好的优势，预计近十年内不会被新开发的元件所取代。
2、变频器的技术发展动向
2.1单元串联多电平技术
单元串联多电平形式在谐波、效率和功率因数等方面存在着优势，在不要求四象限运行时有着较广泛的应用前景。其中三电平控制具有许多优点，包括：(1)采用三电平拓扑能有效地解决电力电子器件耐压不高的问题，适用于高电压大功率。(2)三电平拓扑单个桥能输出三种电平(+ud/2、一Ud/2、0)，线(相)电压有更多的阶梯来模拟正弦波，使输出波形失真度减少，谐波大大减少。(3)多级电压阶梯波减少了du/dt，使得对电机绕组绝缘冲击减小。(4)三电平PWM方法把第一组谐波分布带移至2倍开关频率的频带区，利用电机绕组电感能较好地抑制高次谐波对电机的影响。采用三电平PWM方法，每个功率单元的IGBT开关频率为600Hz，若每相5个功率单元串联时，等效的输出相电压开关频率为6kHz，可以降低开关损耗，提高变频器效率，这种变频器可适用于任何普通的高压电动机，且不必降额使用。虽然采用这种主电路拓扑结构会使器件的数量增加，但由于驱动功率下降，开关频率较低且不必采用均压电路，使系统在效率方面仍有较大的优势，一般可达97%。并且，由于采用模块化结构，所有功率单元可以互换，维修也比较方便。(5)三电平拓扑能产生3×3X3=27种空间电压矢量，可以带来谐波消除算法的自由度，可以得到很好的输出波形。
2.2功率母线技术
在电力电子技术及应用装置向高频化发展的今天，系统中特别是连接线的寄生参数产生巨大的电应力，己成为威胁电力电子装置可靠性的重要因素。从直流储能电容至逆变器的器件之间的直流母线上的寄生电感在通常的硬开关逆变器中，由于瞬时切换时的过电压，会使器件过热，甚至有时使逆变器失控并超过器件的额定安全工作区而损坏，限制了开关工作频率的提高。功率母线按其结构包括：(1)电缆绞线是最常用的传统功率母线，价廉简易，但在IGBT逆变器中，由于电缆线的自感大，与圆截面导线相比，扁平母线的自感只有圆导线的 1/3一1/2，而所占的体积只有它的1/10一1/2
(2)印刷电路板母线主要用于小电流逆变器，但当母线直流电流达到150A时，要求电路板的复铜层很厚，造价太高，另外用来连接多层导线板的穿孔不但占据较大的空间，而且会影响整机的可靠性。
据报道，这类变频装置具有高功率因数、高效率、无谐波污染、无需专用电机等优点，采用了多项先进技术：(1)在变频器的逆变器直流侧通过曲折变压器移相实现30“脉波整流，使装置的谐波抑制能力大大加强，使电网侧电压与电流之间几乎无相移，因此功率因数可以接近于1。(2)将全数字化光纤控制技术应用于变频器，使其控制柔性和可靠性大大提高。(3)功率单元标准模块化、IGBT驱动电路智能化。
(3)裸铜板母线(平面并行母线)是一种工业上广泛应用的 IGBT模块馈电系统的传统母线形式，其缺点是并行母线的互感较大。(4)支架式母线如果将正直流母线铜板放置在负直流母线板上方，中间用一层薄绝缘材料隔开的方法来制作母线，由于磁场的相互抵消，可以最大限度地降低互感，但其工艺复杂，不宜规模化生产。
基于上述几种功率母线都存在着不同的缺点，为此开发出了迭层功率母线。迭层功率母线是基于电磁场理论，把连线做成扁平截面，在同样的截面下，做得越薄越宽，它的寄生电感越小，相邻导线内流过相反的电流，其磁场抵消，也可使寄生电感减小。迭层功率母线是以又薄又宽的铜排形式迭放在一起，各层之间用很薄的高绝缘强度的材料热压成一体，整个母线极之间的距离均匀一致，以减少互感，各层铜排都在所需要的端子位置处同其他层可靠绝缘地引出，使所具有不同电位的端子表露在同一平面上，以便于把主电路中的所有器件与之相连。这种整体的迭层功率母线结构，可承受数百千克的切应力，其导电极之间可承受数千伏的电压。使用迭层功率母线将IGBT和整流管等模块、散热器、电容器及栅极驱动电路组合在一起，迭层功率母线与器件之间的连接是用不同的端子和插接件等来完成的，使相连接的接触表面与母线之间的接触电阻非常小，也使得寄生电感成数量级地减小，从而使Ldi/dt的过电压应力降至最低，保证电力电子装置工作在最佳状态。
2.3微机控制和人工智能技术
采用微机控制技术可以对变频器进行控制和保护。在控制方面：(1)计算确定开关元件的开通和关断时刻，使逆变器按调制策略输出要求的电压。(2)通过不同的编码实现多种传动调速功能。如各种频率的设定和执行、启动、运行方式选择、转矩控制设定与运行、加减速设计与运行、制动方式设定和执行等。(3)通过接口电路、外部传感器、微机构成调速传动系统。在保护方面，在外部传感器及工/0电路配合下，构成完善的检测保护系统，可完成多种自诊断保护方案。保护功能包括：(1)主电路、控制电路的欠压、过电压保护；(2)输出电流的欠电流、过电流保护；(3)电动机或逆变器的过载保护；(4)制动电阻的过热保护；(5)失速保护。
采用人工智能技术对变频器进行故障诊断，构成故障诊断系统，该系统由监控、检测、知识库(故障模式知识库或故障诊断专家系统知识库)、推理机构、人机对话接口和数据库组成，不仅在故障发生后能准确指出故障性质、部位，且在故障发生前也能预测发生故障??器主电路(包括电源)、控制系统等进行一次诊断清查隐患。若发现故障现象则调用知识库推理、判断故障原因并显示不能开机，如无故障则显示可以开机。开机后，实时检测诊断。工作时对各检测点进行循环查询，存储数据并不断刷新。若发现数据越限，则认为可能发生故障，立即定向追踪。若几次检查结果相同，说明确实出了故障，于是调用知识库进行分析推理，确定是何种故障及其部位，显示出来，严重时则发出停机指令。
2.4其它各种技术
近年来，国内外一些公司都在研制新型“无电网污染”的高压变频器.
变频电动钻机控制系统简述
变频电动钻机电器控制系统由发电系统（发电机、控制柜）、交流传动系统（变频柜、制动柜、）控制网络（PLC柜、司钻操作台、工控机、远程计算机、AS-i总线系统）、交流电机控制中心组成。
1)动力发电系统
该控制装置共有4个发电控制柜组成，其主要功能是：控制柴油机的转速与发电机的励磁电流，得到600V、50HZ稳频、稳压电流，作为全井场的动力电源；发电机控制柜内还设有并网控制电路，控制多台发电机的并网以达到同期合闸操作。发电机可按工况需要，全部或任意两台以上在线运行时，负荷都能均衡分配，负荷转移平稳，能承受钻机的负荷特性和电动机起动时的冲击。发电机控制装置还具有功率限制、自起动电源电路、接地检测相序保护、过流保护、过压保护、欠压保护、过频保护、逆功保护、短路保护、柜内故障自检等功能。
2）交流传动系统
a变频驱动控制
变频主驱动系统由若干变频柜组成，分别将600V、 50HZ恒压、恒频的交流电压变成0～800V连续可调的交流电压，以一拖一的驱动方式分别驱动钻井泵、绞车、转盘。绞车和转盘电动机具有反转功能，扭矩限制0%～100%范围内任意调节。绞车有两台电动机驱动，运行时负荷均衡，转速同步：绞车控制装置有制动单元，使绞车具有快速启、停的功能：绞车电动机具有四象限运行的特性，在下钻作业中能够提供持续的电磁制动转矩。
在石油钻机中应用较多时Simens变频器。SIMOVERTｍａｓｔｅｒDRIVE矢量控制变频器采用IGBT元件、全数字技术的电压源型变频器。
b自动送钻
送钻变频柜将400V、50HZ恒压、恒频的交流电压变流成0～400V变压、变频连续可调的交流电压，以一拖一的驱动方式驱动送钻电动机。恒压方式可以实现恒压自动送钻。送钻电动机在恒速方式时具有正反转的功能，可以起到应急起放井架和钻具的功能，也可以恒速送钻。送钻变频柜内设有制动单元与外部制动电阻构成的能耗制动装置。
3）司钻控制台
司钻控制台通过高性能的可编程控制器与总线控制，供司钻在钻井作业进行各项操作，同时可以通过触摸屏和显示屏对控制系统的主要设备运行状态进行监控。司钻控制台为内压防爆式，并有减压装置
4）触摸屏和显示屏
触摸屏和显示屏除显示钻机系统相关的运行与监控参数外，同时具有参数设定功能：、
A设定自动送钻参数、游车防碰系统参数等
B查看所有在网络中的设备的实时状态
C报警信息提示司钻关注提示到的设备状况
D故障信息提示司钻关注已产生故障的设备
E显示钻井参数：悬重、钻压、井深等参数
F安全防卫信息
G故障诊断信息
5）制动控制
制动柜内的制动单元和房外的制动电阻的主要功能是：在绞车需要制动时，控制电动机进入发电运行状态，使电动机产生于旋转方向相反的制动力矩，负载侧的机械能转化为电能通过逆变器传道变频柜直流母线上。当直流母线电压高于最高阀值时，制动控制单元自动将制动电阻接通，使中间直流母线之间电容器储存的多余电能以热能形式由制动电阻消耗，以维持直流母线上的电压保持恒定。这种制动方式称为回馈制动。自动送钻系统的制动单元也采用回馈制动。
6)主控制系统
A可编程控制器运行状态总线控制系统
系统采?术实现数据的快速传输，并可通过触摸屏、工控机、远程计算机实现监控、故障报警、参量修改诊断、存储记录等功能。
可以监控的主要参数有：1发电机运行状态及参数2变频器运行状态及参数3系统操作与运行状态4系统故障与报警信息5MCC运行状态6游车运行状态7一体化钻井仪表
B游车防碰系统
可编程控制器通过总线采集主电动机的运行参数和滚筒编码器的数字信号，计算出当前的游车位置和速度，当游车到达减速点时，通过程序指支柱电动机减速到安全速度；当游车到达停车点位置时，主电动机悬停。若当游车超过停车点仍未停车，则系统自动停止变频柜运行并安全抱闸。
C一体化仪表系统
通过数据采集单元（现场传感器、编码器、变送器等），可编程控制器经过计算处理，在触摸屏、显示屏、远程计算机显示以下钻机参数：悬重、钻压、井深、机械钻速、转盘转速、转盘扭矩、泵冲泵压、泥浆池液位、出口返回量、游车位置等参数。
7）MCC配电控制系统
交流电动机控制中心的主要功能是对井场的钻台、钻井液循环罐区、油罐区、压气机房和水罐区的交流电动机进行控制，并给井场提供照明电源。交流电动机控制中心系统对30KW以上采用软起方式，通过AS-i总线操作与监控，同时保留手动软起和手动直接启动的功能。MCC柜采用分装式结构，以便维修更换。交流电动机控制中心的电源来自主变压器，一台变比为 600V/400V的干式变压器。
MCC配电控制系统配置有开关柜，其主要功能是：切换选择交流电动机控制中心400V交流母线的电源，一路选择为主变压器供电至交流电动机控制中心交流母线，一路选择为辅助发电机至交流电动机控制中心交流母线，两路电源电气互锁。
高压电器概述
高压电器概述
高压电器是电力系统中使用比较广泛的一种设备，但在我国由于缺乏明确的标准化定义，因此各种场合使用的这一术语，其含义有一定的出入。这儿介绍的是高等教科书中介绍的并为多数人认同的概念。
1、高压电器定义
国际上公认的高低压电器的分界线交流是1kV（直流则为1500V）。为交流1kV以上为高压电器，1kV及以下为低压电器。高压电器是在高压线路中用来实现关合、开断、保护、控制、调节、量测的设备。一般的高压电器包括开关电器、量测电器和限流、限压电器。但有时也把变压器列入高压电器（如电机工程学会中高压电器分专委会）。
西安高压电器研究所是1958年在规划的西安开关整流器厂中央试验室基础上由一机部批准成立的，因该所当时明确为西安建设中的开关、电瓷、电容、绝缘和变压器厂开展研究开发、试验服务，涉及开关、变压器、保护电器、量测电器等各专业，因此定名为高压电器研究所，该名称一直延续至今。
2、高压电器分类及功能
2.1开关电器
主要用来关合与开断正常电路和故障电路，或用来隔离电源、实现安全接地的一种高压电器设备。
1）高压断路器：不仅能关合、开断正常的负荷电流（包括空变、空线、空缆等），也用来开合故障电流，且当发生短路故障（或其它异常运行状态、欠压、过流等）时可以实现自动分闸、自动重合闸。因此高压断路器是一种多功能的自动开关。
2）熔断器：俗称保险。当负荷电流过载到一定值，或出现故障电流时能自动熔断而开断。分为限流熔断器及喷射式熔断器。
3）负荷开关：能开合负荷电流（含容性、感性负载电流），有时能关合短路电流但不能开断短路电流。
4）接触器：只有一个休止位置，非手动操作就能关合、开断及承载正常电流及规定的过载电流的开断、关合位置。一般用来频繁控制大型用电设备（如大电动机等）。
5）隔离开关：用来隔离电路或电源，在闭合位置时能承载正常电流及规定的短路电流，有时能开断很小的电容电流及容量不大的变压器的空载电流，有时能开合母线转换电流。
6）接地开关：用来对设备或被检修线路实现保护接地。
﹡有时要求负荷开关、接触器、接地开关关合短路电流。
7）重合器：能够按照预定的顺序，在导电回路中进行开断和重合操作，并在其后自动复位、分闸闭锁或合闸闭锁的自具（不需外加能源）控制保护功能的开关设备。
8）分段器：一种能够自动判断线路故障和记忆线路故障电流开断的次数，并在达到整定的次数后在无电压或无电流下自动分闸的开关设备。
某些分段器可具有关合短路电流（自动重关合功能）及开断、关合负荷电流的能力，但无开断短路电流的能力。
2.2量测电器
1）电流互感器：用来转换和测量线路、母线的电流供计量与保护用。传统的电流互感器是采用油纸绝缘电磁式，现在又有环氧浇注、SF6电流互感器，最新的有光电式电流互感器。为满足机电一体化设备需要，现在已有线性功能的电流传感器。
2）电压互感器：用来测量线路、母线电压，以供计量和继电保护用。传统电压互感器是油纸绝缘电磁式。目前在高压、超高压范围内则用重量轻、体积小的电容式电压互感器，国际上已开发正在商品化的光电式互感器。
2.3限流与限压电器
1）电抗器：是一个扼流线圈，用来限制故障电流，用包裹绝缘导线绕制。目前也有用环氧浇注法制做，其体积小，绝缘强度和机械强度比较高。
2）阻波器：也是一种电感线圈，主要用于载波通讯，限制高频载波进入变电所。
3）避雷器：用来限制过电压，使电力系统中电器设备免受大气过电压和内过电压的危害，是一种泄能装置。最简单的有保护间隙，还有管形避雷器、阀式避雷器、磁吹避雷器。最新的有保护特性比较好的氧化锌避雷器。
注：限流熔断器也是一种快速限流（幅值）的保护电器。
3高压电器基本性能要求
处于电力系统中的各种户内、户外高压电器，应能承受正常和异常电压、电流作用，以及各种环境因素作用而不损坏。因而要求其具备各种性能如下。
3.1电气性能方面要求
1）电压
高压电器绝缘应能经受规定的长期最大工作电压、短时过电压、内部过电压和大气过电压作用而不损坏。标志这些作用电压的性能参数是：最大工作电压、短时工频试验电压、操作波试验电压和雷电冲击波试验电压。
2）电流
高压电器应能经受长期正常工作电流，温升不超过规定值。在短时异常和故障电流作用下也不允许因电动力、触头熔焊、电磁干扰等影响继续工作的损害。
这方面标志参数有：额定电流、额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流，额定短路关合电流、电动机和电容器关合涌流等。
3）其它要求
如高压断路器要求关合、开断短路电流、自动重合闸、开合空载线路充电电流（过电压不超过规定值）和开合负荷电流以及连续开断各种电流能力的电寿命等。
3.2自然环境因素
这些因素很多，例如：
1）海拔：影响外绝缘和额定电流。
外绝缘耐压能力随海拔提高而降低；电器的散热能力随海拔提高而困难（但环境温度则随海拔上升而降低）。
断路器选相合闸空载线，在电子控制技术迅速发展的今天有可能实现。选相合闸空载线可以最低限度地限制合闸过电压，这对于特高压电网降低绝缘水平，提高技术经济水平十分重要。而开断大短路电流（特别是 50kA以上及较大非对称电流场合）对高压断路器开断负担较重，如果能自动选择有利相位（即较短燃弧时间及小半波）开断，可以改善高压断路器开断能力，提高电力系统的安全性、可靠性。因此利用先进电子控制技术实现高压断路器选相分、合闸，是高压断路器发展方向之一。
4.6无油化开关电器
在高压电器行业中，油作为绝缘介质和灭弧介质应用，已有一百几十年历史，至今还在变压器、开关中大量应用。但是油介质是一种易燃、易爆物质，而且运行维修不方便。在开关电器中随着SF6和真空开关兴起，油开关使用量日益减少（在363kV及以上已不再使用油开关）。可以说“无油化”是开关电器一种发展趋势，也是一项重要装备政策。但油开关比较经济，使用经验丰富，因此今后10年内，中、高压开关中仍会有一定比重。
以上所举仅是近期发展的开关电器。还有一些中远期可能发展开关电器，如超导开关、静态电子开关（非机械开关）、高环保开关等，由于受到技术经济方面的局限，难以在近期内有实质性的启动和发展。
4.7各专业融合趋势
二十世纪50~70年代，输变电设备的各个专业，如变压器、开关、避雷器、互感器及二次控制保护测量系统等等，各专业分工明确、界线分明，各专业领域互不相扰。如今随着GIS、C—GIS、机电一体化开关柜和预装式变电站出现，已经把输变电设备各专业，强电和弱电专业紧紧地揉合在一起，难以分开。因此高压电器专业不仅自身要适应各专业融合发展趋势，互相渗透，打破专业壁垒，而且也应该与电子技术、计算机、二次系统互相渗透和融合。
总之，对上述列举的几项高压电器发展趋势，我们应该有清醒的认识，尤其对从事高压电器事业的厂家更应适应市场潮流，重新调整专业配置，以适度开发有技术储备的产品，迎接新一代高压电器的到来。
2）环境温度：影响额定电流、机械可靠性和电气可靠性。
3）湿度：影响绝缘及金属零件锈蚀。
4）风速：影响户外产品机械强度。
5）污秽：影响外绝缘的绝缘强度。
其它如雨、地震、湿热、干热等因素也影响绝缘强度和机械可靠性。
4、高压电器发展趋势
随着科技进步，高压电器采用了高新技术，采用了新原理、新工艺、新介质，正在酝酿新一代高压电器，其发展趋势如下：
4.1组合化、成套化
为满足尺寸小、占地少、高性能、高可靠性需要，出现了各种各样的组合电器和成套电器。除了开关柜、FC柜、多层柜外，出现了负荷开关—熔断器组合电器、高压接触器—熔断器组合电器（用于FC柜）、负荷开关、跌落熔断器和避雷器组合，以及避雷器、隔离开关、电压和电流互感器等各种组合，并已发展到高级型式的组合成套装置，如充气柜（C—GIS）、全封闭组合电器（GIS），以及全变电站组合如预装式变电站（含变压器和高低压电器的箱变）。
4.2大容量、高参数
由于现代生活用电量迅速增长，工农业用电量提高，高电压大容量电网形成，要求高压电器容量及各种参数迅速提升。目前主力输配电设备额定电流已由1000A提高到2500A至4000A，短路电流已由 16~20kA提高到31.5~50kA，甚至更高。550kV断路器单极断口数已由4个减少到2个，单断口正在加紧研制中。如果我国的主力输配电电压不能迅速提升，那么，我国电网对高压电器大容量、高参数的要求趋势不会降温（更高输电电压出现可以解开下属配电电压一些环网，以降低这些电网的短路电流）。
4.3机电一体化（智能化）
由于计算机、传感器技术发展及电网自动化的提高，对高压电器智能化功能的需求更为迫切。强电设备与先进弱电技术结合可以显著扩展高压电器功能，为电网自动化、远动化、在线检测提供更好的条件。体积大、重量重、功能单一的传统电磁式继电保护装置、电工仪表、控制装置将为多功能的计算机、传感器所取代。
4.4少、免维护产品
随着高压电器产品大量采用SF6和真空等优良绝缘介质和灭弧介质，以及建立在先进高科技（如CAM等）基础上的生产工艺实施，产品的检修周期可以延长到10年，甚至产品终身免维护检修。而且随着电子、信息技术发展，在线检测技术走向实用化，使用部门有条件实现由故障检修到状态检修的转化。运行维护也将实行“少人、高效、安全、可靠”。今后十几年是由少、免维护产品有较大发展的时期，并将逐步在电力系统中占有一定地位。
4.5选相分、合闸断路器
随着高电压、大容量电网发展，系统过高的合闸过电压和大短路电流对电力系统安全性和可靠性是不利的。
变频器的现状及其未来的技术发展
现在，变频技术在发达国家己经成熟，随着新的电力电子器件的不断出现，新的变频技术层出不穷，使其得到了更广泛的推广应用。变频技术的迅速发展是建立在电力电子技术的创新、电力电子器件及材料的开发及器件制造工艺水平提高基础之上的，尤其是高压大容量绝缘栅双极晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管工 IGCT器件的成功开发，使大功率变频技术得以迅速发展，性能日益完善。目前市场上新型变频器品牌繁多，各有千秋。通过分析发现，这类变频器有许多共同点。下面对变频器的现状及其未来的技术发展方向进行分析介绍。
1、变频器的现状
1.1变频器的市场情况
我国50%一60%的发电量用于交流电动机，而容量在3巧kw以上，额定电压一般为3一10kV的电动机占电动机总装机容量的40%一50%。由于我国中压变频技术仍没有形成产业化，落后于国外发达国家，因此这部分电动机在负载工况变化时，缺少经济可靠的调速手段，每天都在浪费着大量的电能，因此国内潜在着巨大的中压大功率变频器市场。世界上各大知名的电气公司，如西门子、ABB、AB、AEG、东芝等，都在这一领域展开激烈的竞争，投入大量的人力、物力和财力，开发研制高性能的产品，以抢占我国中压大功率变频器的市场。国家计委预计在今后十五年内，使我国变频器总需求的投资额在500亿元以上，而其中 6q%一70%是中压大功率变频器。我国的高压变频器市场具有其特殊性，包括：(1)行业性很强，主要集中在冶金、电力、供水、石油、化工、煤炭等行业。在工业用电中石油、煤炭等能源行业耗电占22.34%；化工占14.73%；冶金占14.18%；机械建材占10.96%；供水占10.53%(2)目前全国各行业中，只有少数企业的高压电机使用了调速方式，市场空白点多。(3)高压变频器属投资类设备，主要用于节能和改善生产工艺。用户是否购买此类设备与政府的政策导向关系很大。如政府推广力度较大，市场启动会快一些，反之则慢。另一方面市场还受国际、国内经济大环境的影响以及国内某些行业的整体经济效益好坏的影响。因此在未来市场发展过程中仍存在着一些不确定的因素(4)海外公司的知名品牌产品大举进入我国市场的可能性较大，各方应有所准备。
1.2变频器的变频技术的现状
交一交变频是早期变频的主要形式，适应于低转速大容量的电动机负载。其主电路开关器件处于自然关断状态，不存在强迫换流问题，所以第一代电力电子器件—晶闸管就能完全满足它的要求。由于其技术成熟，在国内开发研制也最多，目前在国内仍有一定的市场。交一交变频在其主接线中需要大量的晶闸管，结构复杂，维护工作量较大，并因采用移相控制方式，功率因数较低，一般仅有0.6~0.7，而且谐波成分大，需要无功补偿和滤波装置，使得总的造价提高。
交一直一交变频采用了多种拓扑结构，如中一低一中方式，其实质上还是低压变频，只不过从电网和电动机两端来看是高压。由于其存在着中间低压环节，所以具有电流大、结构复杂、效率低、可靠性差等缺点。由于其发展较早，技术也比较成熟，所以目前仍广泛应用。随着中压变频技术的发展，特别是新型大功率可关断器件的研制成功，中一低一中方式具有被逐步淘汰的趋势。
而直接中压变频方式，因没有中间的低压环节，结构上有着广阔的发展前景。
变频器的逆变器普遍采用大功率场效应管MOSET、大功率晶体管GTR、可关断晶闸管GTO等的自关断元件，其中GTR应用最为普遍。但是在调制策略发展和要求逆变器输出谐波分量更小的情况下，必须提高开关频率，为此，GTR满足不了这个要求，于是开发出了一种新元件IGBT。IGBT的全称是绝缘栅双极晶体管，是一种把MOSET与GTR巧妙结合在一起的电压型双极/M05复合器件，IGBT具有输入阻抗高、开关速度快、元件损耗小、驱动电路简单、驱动功率小、极限温度高、热阻小、饱和压降和电阻低、电流容量大、抗浪涌能力强、安全区宽、并联容易、稳定可靠及模块化等一系列优点，是一种极理想的开关元件。目前，电流2400A、电压3300V、开关频率40kHz的IGBT已在小、中、大功率范围内使用。IGBT不仅用于500V以下低压变频器，还可以用于IOOOV以上高压变频器以驱动高压电动机。此类中压、高压变频器采用多电平逆变器输出高压，也可用变压器降压~低压变频器一变压器升压的方式。由于IGBT具有性能特好的优势，预计近十年内不会被新开发的元件所取代。
2、变频器的技术发展动向
2.1单元串联多电平技术
单元串联多电平形式在谐波、效率和功率因数等方面存在着优势，在不要求四象限运行时有着较广泛的应用前景。其中三电平控制具有许多优点，包括：(1)采用三电平拓扑能有效地解决电力电子器件耐压不高的问题，适用于高电压大功率。(2)三电平拓扑单个桥能输出三种电平(+ud/2、一Ud/2、0)，线 (相)电压有更多的阶梯来模拟正弦波，使输出波形失真度减少，谐波大大减少。(3)多级电压阶梯波减少了du/dt，使得对电机绕组绝缘冲击减小。(4) 三电平PWM方法把第一组谐波分布带移至2倍开关频率的频带区，利用电机绕组电感能较好地抑制高次谐波对电机的影响。采用三电平PWM方法，每个功率单元的IGBT开关频率为600Hz，若每相5个功率单元串联时，等效的输出相电压开关频率为6kHz，可以降低开关损耗，提高变频器效率，这种变频器可适用于任何普通的高压电动机，且不必降额使用。虽然采用这种主电路拓扑结构会使器件的数量增加，但由于驱动功率下降，开关频率较低且不必采用均压电路，使系统在效率方面仍有较大的优势，一般可达97%。并且，由于采用模块化结构，所有功率单元可以互换，维修也比较方便。(5)三电平拓扑能产生3×3X3=27 种空间电压矢量，可以带来谐波消除算法的自由度，可以得到很好的输出波形。
2.2功率母线技术
在电力电子技术及应用装置向高频化发展的今天，系统中特别是连接线的寄生参数产生巨大的电应力，己成为威胁电力电子装置可靠性的重要因素。从直流储能电容至逆变器的器件之间的直流母线上的寄生电感在通常的硬开关逆变器中，由于瞬时切换时的过电压，会使器件过热，甚至有时使逆变器失控并超过器件的额定安全工作区而损坏，限制了开关工作频率的提高。功率母线按其结构包括：(1)电缆绞线是最常用的传统功率母线，价廉简易，但在IGBT逆变器中，由于电缆线的自感大，与圆截面导线相比，扁平母线的自感只有圆导线的1/3一1/2，而所占的体积只有它的1/10一1/2。(2)印刷电路板母线主要用于小电流逆变器，但当母线直流电流达到150A时，要求电路板的复铜层很厚，造价太高，另外用来连接多层导线板的穿孔不但占据较大的空间，而且会影响整机的可靠性。
(3)裸铜板母线(平面并行母线)是一种工业上广泛应用的IGBT模块馈电系统的传统母线形式，其缺点是并行母线的互感较大。(4)支架式母线如果将正直流母线铜板放置在负直流母线板上方，中间用一层薄绝缘材料隔开的方法来制作母线，由于磁场的相互抵消，可以最大限度地降低互感，但其工艺复杂，不宜规模化生产。
基于上述几种功率母线都存在着不同的缺点，为此开发出了迭层功率母线。迭层功率母线是基于电磁场理论，把连线做成扁平截面，在同样的截面下，做得越薄越宽，它的寄生电感越小，相邻导线内流过相反的电流，其磁场抵消，也可使寄生电感减小。迭层功率母线是以又薄又宽的铜排形式迭放在一起，各层之间用很薄的高绝缘强度的材料热压成一体，整个母线极之间的距离均匀一致，以减少互感，各层铜排都在所需要的端子位置处同其他层可靠绝缘地引出，使所具有不同电位的端子表露在同一平面上，以便于把主电路中的所有器件与之相连。这种整体的迭层功率母线结构，可承受数百千克的切应力，其导电极之间可承受数千伏的电压。使用迭层功率母线将IGBT和整流管等模块、散热器、电容器及栅极驱动电路组合在一起，迭层功率母线与器件之间的连接是用不同的端子和插接件等来完成的，使相连接的接触表面与母线之间的接触电阻非常小，也使得寄生电感成数量级地减小，从而使Ldi/dt的过电压应力降至最低，保证电力电子装置工作在最佳状态。
2.3微机控制和人工智能技术
采用微机控制技术可以对变频器进行控制和保护。在控制方面：(1)计算确定开关元件的开通和关断时刻，使逆变器按调制策略输出要求的电压。(2)通过不同的编码实现多种传动调速功能。如各种频率的设定和执行、启动、运行方式选择、转矩控制设定与运行、加减速设计与运行、制动方式设定和执行等。(3)通过接口电路、外部传感器、微机构成调速传动系统。在保护方面，在外部传感器及工/0电路配合下，构成完善的检测保护系统，可完成多种自诊断保护方案。保护功能包括：(1)主电路、控制电路的欠压、过电压保护；(2)输出电流的欠电流、过电流保护；(3)电动机或逆变器的过载保护；(4)制动电阻的过热保护； (5)失速保护。
采用人工智能技术对变频器进行故障诊断，构成故障诊断系统，该系统由监控、检测、知识库(故障模式知识库或故障诊断专家系统知识库)、推理机构、人机对话接口和数据库组成，不仅在故障发生后能准确指出故障性质、部位，且在故障发生前也能预测发生故障的可能性。在变频器启动前对诊断系统本身及变频器主电路 (包括电源)、控制系统等进行一次诊断清查隐患。若发现故障现象则调用知识库推理、判断故障原因并显示不能开机，如无故障则显示可以开机。开机后，实时检测诊断。工作时对各检测点进行循环查询，存储数据并不断刷新。若发现数据越限，则认为可能发生故障，立即定向追踪。若几次检查结果相同，说明确实出了故障，于是调用知识库进行分析推理，确定是何种故障及其部位，显示出来，严重时则发出停机指令。
2.4其它各种技术
近年来，国内外一些公司都在研制新型“无电网污染”的高压变频器。据报道，这类变频装置具有高功率因数、高效率、无谐波污染、无需专用电机等优点，采用了多项先进技术：(1)在变频器的逆变器直流侧通过曲折变压器移相实现30“脉波整流，使装置的谐波抑制能力大大加强，使电网侧电压与电流之间几乎无相移，因此功率因数可以接近于1。(2)将全数字化光纤控制技术应用于变频器，使其控制柔性和可靠性大大提高。(3)功率单元标准模块化、IGBT驱动电路智能化。
2008工业自动化展，尽显工业技术无穷魅力
亚洲特别是中国正日渐成为世界的制造中心，自动化技术与解决方案对于汽车、石油、化工、烟草、食品、电力、建筑等制造行业的发展起着至关重要的作用。已发展成为国内工业自动化领域第一大展的“工业自动化展”，始终致力于全面展示从电气工程到机械工程、从制造业信息化到微处理技术的全球最先进自动化技术与解决方案，聚焦自动化领域最前沿的行业趋势。作为中国国际工业博览会七大专业展之一，2008工业自动化展将于今年11月4-8日在上海新国际博览中心隆重举行，预计吸引480家国内外展商参展，展出面积达28,000平方米，为期五天的展会将迎来专业观众逾10万。
随着国民经济的持续高速发展，中国的大型企业均迫切需要通过企业技术升级来提高产品质量，增强国际竞争力。基于这种原因，中国对机器人的市场需求越来越大。“十五”期间中国工业机器人的需求量就以每年30％以上的速度增长。在今年重点展示的机器人展区内，来自ABB、Funac、Motoman、Staubli、 KAWASAKI、EPSON、速思科技、德派组装等公司将分别为到场观众献上动感十足的机器人及自动化组装技术现场秀。其中，ABB、Funac更是重拳出击，预定展位面积均超过200平方米。Motoman、KAWASAKI和Staubli也将各自在近100平方米的展示区域内带来领先的创新成果。
除机器人展区外，去年首次亮相便获成功的“工业安全技术”将再次成为今年关注的另一大主题。安全与质量保证历来是制造业的核心竞争力所在。为突出传感器、测量技术与控制技术在工业安全的重要地位，2008工业自动化展将不遗余力地为观众呈现上述技术在机械视觉、工业安全、控制开关、质量保证、维修检测等领域的最新应用与发展趋势。业内领先企业如图尔克、威图、P+F、SICK、MISSENSOR、ifm、Pilz、 Wenglor、Leuze、Baumer、 ema、施迈赛、博恩斯坦、Electra、Werma、诺和、天逸等都将带来工业领域中有关传感器、工业安全和工业开关等的最新产品和技术，为各个行业提供安全解决方案。主办方相信，传感与测量的工业安全将进一步得到工业界的应用性重视。
凭借为制造商、销售商、采购商等业内人士提供理想交流和贸易平台的工业自动化展，今年国际化程度再次得到提升，预计有来自16个国家和地区的大规模展团参展，国际企业展出面积比例将达60%以上。众多国际自动化行业巨头和中国企业精英的联袂登台献艺，国内外企业的全球联动将成为本届展会的又一大热点。如知名企业西门子、日本富士、施耐德、伦茨、菲尼克斯、倍福、EtherCAT、和利时、四零四科技、东土电信、研华、Banner、Wenglor、精量电子、魏德米勒、万可、美卡诺、奔泰等都将以大面积展台展示其最新的产品、技术和解决方案，涉及的产品包括连接技术、运动控制、变频器、IPC、PAC、自动化软件、工业电脑、工业以太网、PLC等。全面的展示，工业自动化和工厂自动化的完美结合，又将为自动化技术应用和产业升级带来新一轮热潮。
与此同时，展会期间汉诺威公司还联合了众多专业机构举办一系列专业级自动化系列研讨会，无论是权威性还是覆盖面，均值得观众们到场一听，包括：与工业机器人展区配套的“2008国际机器人与自动化研讨会”、为工业无线技术主题专门筹办的“工业自动化和控制环境下的无线技术和无线网络的开发和应用论坛”、已成功举办六届的“MES（制造执行系统）开发与应用研讨会”，以及“火电厂清洁燃煤控制及优化技术研讨会”等。活动都将汇集业界专家和权威人士围绕主题涉及工厂自动化与重点应用行业展开精彩分析与报告，为工业应用的发展开创一个学术与技术结合、研发与应用相互促进的平台。
2008 工业自动化展由德国汉诺威展览公司、汉诺威展览（上海）有限公司和上海世博（集团）有限公司联合承办。展会将与中国国际工业博览会旗下另两大工业主题展 ——数控机床与金属加工展、能源展同期在上海新国际博览中心举行。三大工业展会的联动效应将进一步为中国乃至亚太地区未来的工业发展推波助澜，也必将为三大工业展参展商与专业观众带来更多的交流与合作。
中国液态食品加工包装技术国际论坛2008成功举办
由香港思蒙得咨询研究机构和上海远谷投资管理有限公司联合主办的“中国液态食品加工包装技术国际论坛
本届论坛为期两天，吸引了来自乳品、饮料、啤酒等液态食品加工生产企业的100余名决策人士参加，专业化的组织以及专业观众的质量使参会商们对本次论坛获得了一致的认可。DrinkTek China Forum，为液态食品的加工生产企业和设备供应商的高端人士提供了一个面对面广泛的交流平台，是2008年行业极具影响力的盛会之一。
西得乐集团是世界上水、软饮料、牛奶、敏感性饮料、食用油、啤酒及酒精饮料等液态食品包装解决方案的主要供应商之一。西得乐集团设计、制造、装配、供应及出售采用以下三种主要包装类别包装液态食品的配套包装生产线：玻璃瓶（一次性使用并可回收）、塑料（PET、HDPE与PP）及饮料罐。
作为自动化和驱动领域的世界先驱－西门子自动化与驱动集团（A &D）是西门子股份公司中最大的集团之一，是西门子工业领域的重要组成部分。集逻辑控制、工艺控制、及运动控制于一体的高性能运动控制器－SIMOTION，集VIF,矢量，伺服控制于一体的高性能驱动器－SINAMICS S120已被广泛应用在袋式包装，无菌液态奶包装，饮料灌装，码跺，膜包机，贴标机上，西门子能为广大的包装机械用户提供全面的自动化解决方案。本次论坛中，针对“饮料、啤酒企业包装线的优化之道、小型自动化的解决方案和运动控制解决方案” ，西门子包装和印刷行业业务发展经理－张春林、华东区产品推广经理－隋刚和应用支持工程师－宋柏春分别做了精彩演讲。
博世力士乐作为德国博世集团的全资子公司，是全球工业技术市场的领先供应商，在传动和控制领域声誉卓著。凭借一流的产品和丰富的应用经验，博世力士乐为中国客户提供现代、高效和灵活的完整解决方案。博世力士乐包装行业解决方案IndraMotion在帮助食品、烟草、饮料、化妆品和药品生产商解决在增加产能、降低成本的同时，不仅涵盖了从驱动到控制的所有产品，更重要的是向终端客户提供专门针对于包装行业所开发的技术功能包。
嘉洛斯亚洲有限公司是应用在塑料注射和挤出行业的液体色油的领先的跨国供应商。亚太区商务经理Steven Horrocks 出席并做了“PET添加剂的独特应用”精彩演讲，进一步阐释了添加剂的使用不但能提高PET作为一种包装材料，并能进一步保护饮料免受环境影响的主要原因。
马肯－依玛士是DOVER集团的全资子公司，是产品标识和追溯解决方案的世界先导，提供全系列的可靠创新喷码、热转印、激光、打印贴标系统和RFID射频识别系统。本次论坛中，马肯－依玛士大中华区市场总监－陈南带来了“液态食品的标识整体解决方案”的精彩演讲。
伟迪捷（上海）喷码机有限公司系产品标识领域中世界一流的喷码、贴标设备、激光编码系统、墨水及零配件的制造商。作为小字符喷码技术、大字符喷码技术、热转印技术（TTO）及激光打码技术的专家，伟迪捷在世界各地安装了27.5万多台设备。这次会议，伟迪捷公司带来了VJ 1510小字符喷码机在会场展示。VJ 1510小字符喷码机秉承了伟迪捷“可靠稳定，轻松实现无故障运行”的设计理念，伟迪捷同时还有EXCEL UHS高速喷码机，高速运行下稳定可靠，轻松实现电子监管码的标识需求。
本次论坛还得到了克朗斯、康耐视中国、浙江拓峰科技有限公司、上海博特莱包装有限公司、普立万聚合体（上海）有限公司、金泰喷码科技（厦门）有限公司等公司的大力支持和赞助。
国内知名液态生产企业踊跃报名参与本次论坛，主办单位别具一格地针对参会嘉宾开展了免费的“商务之旅”。前来参会的液态生产企业有：可口可乐（中国）、百事可乐、伊利集团、杭州娃哈哈、旺旺集团、光明乳业、三得利投资有限公司、蒙牛乳业、乐百氏、农夫山泉、上海碧纯饮用水等国内知名企业的高端人士莅临参加。
“中国液态食品加工包装技术国际论坛
低压接触器占据了大部分的市场份额
低压接触器作为传统的低压电器产品，已经非常成熟。低压接触器产品本身的制造工艺并不复杂，技术含量相对较低，加上充足的市场需求，催生了数量众多的低压接触器生产厂家；而不同负载电流的低压接触器在价格上也表现出了较大的差异性，价格覆盖了从十几元到几千元的区间。企业想要进入低压接触器市场并从中获益，需要对目前大陆低压接触器市场有比较充分的认识，包括主要应用行业、各行业产业链、潜力行业等方面。
根据北京捷孚联合咨询有限公司（JFUnited）最新调查报告《2008年中国大陆低压接触器市场调查报告》显示：较低的进入门槛、较低的品牌集中度、旺盛的市场需求、良好的市场前景是投资低压接触器市场的积极因素；而随着行业竞争的日益激烈，产品同质化、狭小的利润空间也是投资者不得不考虑的重要因素。
在该报告中，捷孚联合研究了电力、机械、石化、冶金、轨道交通等主要的按钮细分应用市场，并对各细分应用市场的产业链做了相应的分析，并从市场集中度、价格竞争格局等方面指出了上述细分市场目前的竞争状况；同时，报告还对不同市场份额的企业从品牌、渠道、物流、重点细分市场方面做了针对性的分析。
JFUnited调查报告显示：2007年中国大陆低压接触器市场规模达到47.6亿元，并且在未来的几年里保持较为良好的增长势头。低压接触器目前的主要应用集中在机械、电力两大领域，约占总销售额的 72.5％；而这两个行业也保持了较快的增长势头，因此，在电力和机械领域占有较好的资源是各主要企业比较重视的工作。
低压接触器的市场集中度不高，尤其是在低端产品市场。。施耐德目前在大陆低压接触器市场占有较大的市场份额（约10%），而其他企业的市场份额均在7%以下。前5家企业只占市场总容量的35.1%，其余的64.9％则被众多的低压接触器生产厂商分享。
目前大陆低压接触器很大一部分由低压成套设备厂家所购买，而这些企业对价格比较敏感。因此大陆低压接触器市场的价格普遍偏低。目前大陆低压接触器的中高端市场基本被外国品牌占据，大陆大多数企业的产品定位于低端市场，竞争激烈。不过，整体市场竞争的加剧并不能掩盖某些细分市场良好的增长给企业带来的收益的增加。低压接触器的细分应用行业主要是传统行业，这些行业的发展是低压接触器市场发展的前提。低压接触器市场受需求行业发展的影响较大。
报告中，JFUnited对低压接触器产品的总体市场和主要细分应用市场的供需情况做了深入分析。发电装机容量的快速增长、机械产品产量的大幅度提高、石油化工及冶金投资的增长都对低压接触器的未来增速有所影响。从细分应用市场来说，电力、机械、石化、冶金、轨道交通等领域表现出了不同的采购特点，这正是低压接触器生产企业要在竞争中站稳并提高市场占有率所要抓住的重点，也是新入企业所必须掌握的。
现在，低压接触器产品已经非常成熟，目前低压接触器市场上的主要企业大部分在上世纪90年代成立或者进入中国大陆，并占据了大部分的市场份额，这些企业均有较强的实力。但这不表示新进入企业就没有生存机会，在所调查企业中仍然有近几年进入该市场并获得较好业绩的企业存在；这些企业正是发现并抓住了低压接触器市场潜在的需求而获得成功的。目前，低压接触器产品差异性不大，多数厂商的产品可以相互替换，因此抓住细分应用行业的需求是企业扩大市场份额的重要途径。
PLC在压缩机联琐保护系统中的应用
计算机和网络技术的飞速发展，引起了可编程控制器结构和性能的变革，可编程控制器已经深深介入机械制造、电气控制以及生产过程控制等各个领域中。本文叙述可编程控制器在压缩机联锁保护系统中的应用，着重阐述了可编程控制器控制系统硬件和软件的应用。
关键词:PLC联锁压缩机
引言：
可编程序控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的新型的、通用的自动控制装置。它具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程及适应性强等一系列优点。近年来，它在工业自动化、机电一体化、传统产业技术等方面的应用越来越广，成为现代工业控制的三大支柱之一。其紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格、强大的指令以及较高的可靠性和简便的维护,近乎完美的满足了小规模的控制要求。压缩机组是动力的核心，从避免事故和对机组保护的角度考虑，对机组的温度、压力、和防喘震等都设计了严密的联锁程序，在机组正常运转过程中，一旦有控制参数超标或有危害机组安全的因素，控制系统都要按照联锁保护程序做出相应的处理。PLC处理功能强大、扫描速度快，抗干扰能力强，在机组的联锁保护系统中得到了广泛的应用。本文以聚丙烯生产中制冷降温的冰机为例介绍PLC连锁保护设计和应用。
一、联锁保护的的必要性和压缩机的控制要求
联琐保护的主要作用是当机组在启停和运行过程中发生危及设备和人身安全的故障时，自动采取保护或联锁措施，防止事故产生和避免事故扩大，从而保证机组的正常启停和安全运行。是通过对设备工作状态和机组运行参数的严密监视，发生异常情况时，及时发出报警信号，必要时自动启动或切除某些设备或系统，使机组维持原负荷运行或减负荷运行。当发生重大故障而危及机组设备时，停止机组（或某一部分）运行，避免事故进一步扩大。在上述的压缩机控制中，当温度高于70℃、入口压力低于1Mpa、机组润滑油压力低于 0.5Mpa、出口压力高于9Mpa或者操作员按下紧急停车按扭时，PLC启动压缩机联锁保护程序，机组停止运行。
二、硬件配置
１、ＰＬＣ硬件
PLC选用西门子S7-300，S7-300属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、信号模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成。在冰机控制系统的PLC硬件配置中，电源选用PS3075A电源模块，CPU选用标准型315-2DP。数字量输入模板选用 SM321DI16×24VDC，数字量输出模板选用SM322DO8×24VDC/0.5A，模拟量输入模板选用SM331AI8×12位，模拟量输出模板选用SM332AO4×16位。
2、人机界面
操作界面上配置触摸屏。选用5.7″的LCD显示屏，具有操作简单，显示直观的特点，可直接触动屏幕进行操作。触摸屏内置通用端口，可通过串行通讯电缆直接与计算机及其它含有RS-232C端口的设备相连。
在本套生产线的实际应用中，为人机界面设置了生产线运行状态显示、I/O监控、手动操作、设备自动运行指示及故障报警和报警帮助等多个画面，并应用了操作人员等级密码设定等功能。
三、软件设计<