新概念：现代电气技术的发展趋势

现在关于什么是“现代电气技术”尚没有明确的定义，但是现代电气技术跨领域地采用了新材料、新产品、新技术及新应用的特征，是有别于传统电气技术的。它具有高性能、高可靠性、智能化、可通信、模块化、组合化和环保的时代特征。在即将来临的物联网、智能电网和智慧地球时代，“现代电气技术”将融合“智能感知与识别技术”、“智能处理技术”与“智能终端技术”，一些低压电器将成为智能电网中的智能配电终端设备和元件，“电气技术”将发生翻天覆地的变化。

1.智能化电器

智能化电器是一种带微处理器的集控制、保护、自诊断、故障记录、显示、通信等功能于一体的电器。智能化电器以微处理器为核心，集成多种功能，具有感知、运算、分析、判断和执行的能力，可实现多个电器产品的功能。如智能化断路器的主要特征是装有智能脱扣器，可实现长延时、短延时、瞬时过电流等全电流范围多段选择性保护，以及接地故障、欠电压保护等。可显示电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数等运行参数，还可派生电量监控及电能分析等功能。

2.可通信电器

可通信电器是一种具有双向通信功能的智能化电器，主要由智能化电器、智能控制器和通信适配器组成，带有内部总线，内置开放式通信协议，通过标准串行通信接口RS485或RS232或以太网通信接口等与适配器连接，通信规约标准化，可实现不同通信协议与TCP/IP协议的转换，具有智能控制、网络化控制、区域选择性保护、区域联锁和负载监控、故障预警、维护、运行管理等功能。能与多种现场总线（如PROFIBUS-DP、DeviceNet、Mod-bus和AS-i）通信，形成统一的监控、保护与信息网络系统。

智能配电网（Smart Distribution Grid，SDG）中的智能配电终端装置的基本特征是具有双向通信和远程测控功能，能实现自治和可观测，实现保护、测量、控制、计量、通信一体化，能实现电网安全自愈。通过光纤高速网络、电力载波和无线通信技术可实现广域测控技术，通过实时同步采集运行信息可对电网进行动态实时监控。

例如，西门子公司的SENTRON 3WL系列断路器通过3WL内部系统总线可与电子脱扣器ETU45B、ETU55B和ETU76B连接通信，通过COM15通信模块可实现PROFIBUS-DP通信。SENTRON 3VL系列断路器通过COM10通信模块或SEMEAS PAC3200多功能测量设备可实现PROFIBUS-DP通信。SIMOCODE-DP 3UF5系列电机保护与控制设备通过配置SIMO-CODE_-DP软件可对电机进行可视化在线参数分配、操作、监控和测试、数字化保护、智能控制和网络化管理和控制，包括电动机的直接起动、可逆起动、Y/△转换起动和自耦变压器减压起动、电磁阀起动、软起动器起动、换相控制等。

3.模数化、模块化和组合化电器

模数化使电器外形尺寸标准化，便于安装和组合，不同额定值或不同类型电器可实现部件通用化，例如以C45为代表的各种品牌的小型化高分断能力低压断路器，按9mm模数宽度使产品外形标准化，不同系列不同额定值的均可安装在统一的35mm安装轨上，并可与模数化的熔断器、隔离器和电源插座等组合安装在一个安装平面上。

模块化电器通过不同的功能模块积木式组合，可使电器获得不同的功能，如新型小容量接触器都设计成多功能组合模块式结构，在接触器主体的上下左右侧可按需要加装机械联锁、延时元件、辅助触头和瞬态过电压抑制元件等模块，以实现不同的功能要求。

组合化是实现电器产品多功能化的重要途径，一般有功能组合和组合功能两种方式，可使不同功能的电器组合在一起，有利于使电器结构紧凑，减少线路中所需元件品种，并使保护特性得到良好配合。功能组合是由产品结构上采用独立功能的组件进行积木式拼装结构。组合功能是把两种及以上的电器组合在一起。功能协调是组合电器和成套电器的基础。如刀开关-熔断器组合电器、熔断器-接触器组合电器、熔断器-断路器组合电器等。

4.智能终端元件或设备(www.xing528.com)

智能电网（Intelligrid；Smart Grid）是一种由电源框架和信息框架构筑的一种系统、高效、智能的电网体系框架，这个体系框架中的电源以火电、水电、核电等传统能源为骨干，以平衡方式接入新能源发电系统，并有充足的分布式存储系统；整个体系框架中遍布着各种传感器和测量设备、智能控制装置，具有先进的数据通信、计算和能源信息管理系统。中国发展智能电网的目标是以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，形成坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的统一坚强智能电网（Strong Smart Grid），其中的重要目标之一是建立以电力为中心的能源优化利用、经济、信息综合、优质服务的智能配电网与用电系统，在低压配电系统中实行电力需求侧管理，适应分布式发电和微电网的接入，支持可再生能源的接入，使电力需求侧管理功能更加完善和提高，实现与用户交互，用户可根据需求和供电能力来调整、平衡自身消费，从而优化资源，提高电网运行效率，提升服务水平。可通信电器将成为智能电网中的重要智能终端元件或设备。

智能电网中的智能配电网以网络化断路器、接触器、继电器、电力仪表、远程I/O等智能元件为控制基础，实现对配电回路中的主要电参数远程实时监测、控制和维护。目前，ABB公司的i-bus^®智能建筑控制系统采用KNX协议，涵盖模块化元件、各类传感器和驱动控制设备、信号监视设备、中央控制系统等。它在一个系统内集成了包括照明与百叶窗控制、暖通空调、安防与监控和能源管理等功能。在i-bus^®系统中，状态控制照明传感器在感测到室内和公共区域有一段时间无人活动后，会自动关闭照明设备，而超级光敏传感器可根据楼宇的自然光强度，对照明设备的亮度进行自动调节等。如在办公楼应用中，i-bus^®系统可以通过中央控制的图形化界面对整个办公楼的灯光、遮阳、空调等进行集中监视和控制，还可根据自然光线变化自动控制、调节公共区域和景观的照明。在家居应用中，通过i-bus^®系统可以对家中每一个功能区的灯光、空调、窗帘等各类设施进行智能控制。

5.物联网

2009年11月3日温家宝总理在《让科技引领中国可持续发展》的讲话中提到：全球互联网正在向下一代升级，传感网和物联网方兴未艾。“智慧地球”简单说来就是物联网与互联网的结合，就是传感网在基础设施和服务领域的广泛应用。我们要着力突破传感网、物联网的关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。

物联网（The Internet of Things）被认为是继计算机、互联网、移动通信网之后的新的里程碑。物联网是将镶嵌了各种信息传感设备的“物体”，按规约化通信协议联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，进行信息交换和通信，实时采集任何联网和监控的“物体”的信息，并进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种“物物相连的互联网”。其中的“物”都具有唯一的标签或标识码（ID）和物理属性，使用智能接口和虚拟网络实现与信息网络的无缝整合。各种信息传感设备包括各种智能传感器、射频识别（RFID）、红外感应器、激光扫描器、无线数据通信、全球定位系统等。由此可见，物联网是对现有网络化、智能化、自动化系统的拓展与提升，其用户端拓展到了任何“物体”与“物体”之间的信息交换和通信，具有互联网、自动识别、通信和智能化特征。

物联网上部署了海量的各种类型的传感器，每个传感器都是一个信息源，获得的数据具有实时性，并不断更新数据，在网络传输中会形成海量信息，物联网从获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，利用云计算、模式识别等智能处理技术，使处理后的数据适应不同的需求和应用。从网络架构上看，物联网可分为感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器及传感器网关构成感知终端，主要功能是识别物体、采集信息。网络层由各种局域网、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，负责传递和处理感知层获取的信息。除有线线缆的通信协议和网络技术外，无线通信协议和网络技术包括RFID（Radio Frequency Identification）、GSM、WLAN、3G、LTE（Long Term Evolution）、WPAN（Wireless Personal Area Network）、WiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Ac-cess）、Zigbee、NFC（Near Field Communication）、蓝牙等。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，用于实现不同应用领域的应用。应用领域包括工业监控、公共安全、智能电网、智能物流、智能交通、智能城市、智能家居、智能小区、智能医疗、智能城市、智能农业、智能环保和环境监测等专业网和局域网。

随着智能电网和物联网的发展，智能配电网中的低压电器或装置将全面应用物联网技术，通过现代通信技术、计算机技术、信号检测与处理技术、自动控制技术及测量技术实现相关的信息采集和传输、智能化决策、控制和服务，成为配电网中各个应用环节中具有高度信息化、智能化的终端设备和装置。利用部署的传感器网络和配电通信网，能实现远程数据采集和视频监控，能全方位监控配电网的运行状态，提高系统安全性、可靠性、稳定性和经济性，以满足智能电网综合服务能力的需要。

6.3C认证与广泛采用国际标准

3C认证（CCC认证）是中国强制认证制度（China Compulsory Certification）的英文缩写，也是国家对强制性产品认证使用的统一标志。它主要对涉及人类健康和安全、动植物生命和健康，以及环境保护与公共安全的产品实施强制性认证，确定统一适用的国际标准和国家标准、技术规则和实施程序，制定和发布统一的标志等。

国际标准是指国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）所制订的标准，以及国际标准化组织（ISO）公布的国际组织所制订的某些标准。还有一些先进国家的产品标准，如欧盟CE认证标记、美国UL标准、德国VDE标准、英国BS标准、法国NF标准、日本JIS标准等。采用国际标准生产是电器工业的重要技术基础，是电器工业科学技术发展的重要组成部分，是提高产品质量、参与国内外市场竞争和增强效益的重要手段，也是打破和减少技术性贸易壁垒的最基本的措施。目前许多国家直接把国际标准作为本国标准使用。近年来，我国电器工业广泛采用国际标准和国外先进标准，以及国家标准组织生产。