電器的現狀及未來發(fā)展趨勢

    電器學科現在仍然是正在興旺發(fā)達的科學之一。隨著國民經濟與國防建設現代化的迅猛發(fā)展，對電器提出愈來愈多的要求。目前，電器結構與工作原理不斷地改進和創(chuàng)新，品種與規(guī)格日益繁多是其特點之一。那么什么叫電器?凡是帶電的器具可以統稱作電器。

    在電壓等級方面，最高工作電壓已經發(fā)展到765kV級以上，而且1500kV級超高壓電器設備的樣機也已研制出來，最低電壓達到幾伏以下。

    在電流等級方面，最高工作電流達到數萬安培以上，而最小工作電流達到毫安級或更小的電器設備或元件。

    在電源頻率方面，大家熟知的直流與50赫或60赫茲工頻交流電源仍在廣泛地應用。此外，低頻、超低頻、中頻、高頻超高頻及脈沖電源供電的電器元件與裝置也被廣泛地開發(fā)研制與應用。

    目前，電器設備或元器件的結構尺寸已從半根火柴大小發(fā)展到高達數層樓高的巨型沒備。對合理地組織生產與使用電器，科學合理地劃分電壓與電流等級，盡可能地減少系列產品的規(guī)格與型號有實際意義。盡量發(fā)展“組合式”、“積木式”、“標準單元”，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。特別是在目前經濟改革過程中，加強宏觀領導和積極開展學科的科學技術學術交流活動是非常重要的。這樣，可以調動各學科互相配合，取長補短。

    高壓電器的發(fā)展與輸配電網路的發(fā)展有著密切聯系。目前，200～300萬kW的發(fā)電站已經出現，1000～1200萬kW大容量發(fā)電站是發(fā)展的必然趨勢，例如，長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。為了經濟傳輸電能，提高輸電網路的工作電壓是重要的方法之一。為此，將會出現一系列技術難題等待電抗器科學工作者去研究解決。例如：1)各種電器的極限工作電壓與電流，即研究極限經濟與可能輸出容量問題;2)過電壓防護的研究，研究過電壓產生的原因與危害，從而采用相應的限制、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降低絕緣耐壓水平是有實際意義的。目前已有辦法可以做到限制分合操作過電壓在1.5～2.0倍范圍內，3)內絕緣游離放電，防老化與臟污的研究，長間隙空氣外絕緣放電特性的研究;4)電弧熄滅的新原理、新介質的研究。例如真空開關，六氟化硫等，以及傳統的提高壓縮空氣達150個大氣壓的方法等;5)新原理、新結構的研究。例如，電容式電壓互感器，光電式電流互感器(磁光效應式，光脈沖重復頻率調制式等)。

    另外，由于高電壓、大電流可控硅元件研制成功，給發(fā)展直流輸電網路提供了條件。為此，提出了切換直流輸電網路的開關及電器設備要求。目前我國已在電氣化鐵道線上采用了22kV級以上的直流供電系統，在上海、西安等地已有電壓為500kV的試驗性線路?？傮w上說，在國內已從試驗型走向運行型的階段。目前許多科學工作者在理論與技術上不斷有新的進展。國外已經有1000kV級左右的超高直流輸電網路在運行。這一系統對超距離輸電的經濟價值比較大。