由于城市電網(wǎng)的發(fā)展,配電變壓器容量增大,對(duì)低壓開關(guān)電器提出了高性能、小型化要求。為了提高低壓開關(guān)電器的開斷能力,國外公司提出了一些新的滅弧系統(tǒng)和限流技術(shù)。
開關(guān)電器小型化有兩種含義,一方面是電器本身的尺寸要小,另一方面是減少噴弧距離或?qū)崿F(xiàn)“無飛弧”以縮小安裝這種電器的開關(guān)柜尺寸。
當(dāng)前低壓電器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上廣泛應(yīng)用模塊化、組合化、模數(shù)化和零部件通用化。模塊化是電器制造過程大為簡便,不同模塊積木式的組合,使電器可獲得不同的附加功能。組合化使不同功能的電器組合在一起,有利于電器結(jié)構(gòu)緊湊,減少線路中所需的元件品種,并使保護(hù)特性得到合格的配合。模數(shù)化使電器外形尺寸規(guī)范化,便于安裝和組合。不同額定值或不同類型電器實(shí)現(xiàn)零部件通用化,對(duì)制造廠商來說,將大大減小產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)的費(fèi)用;對(duì)用戶來說,也便于維修和減少零部件的庫存量。國內(nèi)工廠和設(shè)計(jì)院所紛紛引進(jìn)如UGH、Pro/E等三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,這類軟件能實(shí)現(xiàn)在三維空間內(nèi)零部件和實(shí)體造型、裝配和自動(dòng)生成工程圖紙,并且按照設(shè)計(jì)的零部件自動(dòng)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和生成數(shù)控編碼。這些軟件使國內(nèi)低壓電器設(shè)計(jì)工作上了一個(gè)新的臺(tái)階,但進(jìn)一步要使產(chǎn)品設(shè)計(jì)滿足原始技術(shù)條件的要求,達(dá)到預(yù)定的電氣和機(jī)械性能,則需要采用仿真技術(shù)。
進(jìn)行一個(gè)低壓電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì),當(dāng)根據(jù)給定的技術(shù)條件,確定了產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)方案和尺寸后,必須進(jìn)行工程分析或樣機(jī)實(shí)驗(yàn),來驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案是否附合原訂技術(shù)要求。長期以來人們用傳統(tǒng)的工程計(jì)算方法進(jìn)行特性分析,精度很差,特別是作為低壓開關(guān)電器的主要特性,即開斷特性無法計(jì)算,因而人們不得不依靠樣機(jī)制造和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的可行性,這樣做法要花費(fèi)大量人力和物力,并使得產(chǎn)品開發(fā)周期拉長,影響新產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力。