按照每年新增发电机装机容量2000万千瓦(保守计算)，每年需要20万套高压断路器、40万套高压隔离开关和更多的低压电器元件(约2亿件)，其中万能式断路器(ACB)46万套，塑壳断路器(MCCB)440万套，交流接触器(ACC)3200万套。可以看出，经济发展导致对电能的需求和依赖越来越大。作为一种低压电器，它在电能的输送和分配、电气设备的保护和控制中起着重要的作用。目前，世界各国每年都投入大量资金用于低压电器的研发。

近年来，中国低压电器行业发生了巨大的变化，低压电器产品发展到了一个全新的阶段。我国低压电器产品的发展大致可分为以下几个阶段:50年代全面仿制苏联，60、70年代在仿制基础上的第一代统一设计产品，70、80年代通过升级和引进国外先进技术制造的第二代产品，90年代自主研发的第三代智能电器，以及最新的。其中，第四代产品具有性能优良、工作可靠、体积小、组合化、模块化、模块化等特点，总体技术性能达到或接近国外80年代末90年代初的水平。截至2003年底，中国已有13000多种低压电器元件获得3C认证，6000多种低压成套设备获得3C认证，生产了近1000个系列的低压电器产品，产值约200亿元人民币。

低压电器在运行过程中有多种能量转换，如电、磁、光、热、机械等。这些变换的规律大多是非线性的，很多现象都是瞬态过程，使得低压电器的理论分析异常复杂。低压电器的传统理论基础，如“电接触、电弧、电磁、热效应、电动力效应”，有赖于必要的理论推导和分析，也必须依靠成熟可靠的经验数据。即便如此，设计计算数据与产品实际性能仍有较大差距，必须通过实验来验证。因此，低压电器产品的开发周期更长，投资更大。

为了适应电网容量的不断增加，低压配电和控制系统越来越复杂，这对低压电器的性能和结构提出了更高的要求。同时，随着科技的进步，新技术、新工艺、新材料不断出现，为低压电器的发展提供了良好的条件。

低压电器的发展方向主要取决于电力系统的发展需要和新技术、新材料、新工艺的研究和应用。70、80年代开发的新型电器主要是限流电器、真空电器、漏电电器和电子电器。

20世纪80年代后期以来，对新一代传统低压电器提出了高性能、高可靠性、小型化、多功能、组合化、模块化、电子化和智能化的要求。此后，随着计算机网络的发展和应用，所有由计算机网络控制的低压电器都要求与中央控制计算机进行通信。因此，各种能够通信的低压电器应运而生，这可能成为未来低压电器的重要发展方向之一。

1.为了实现低压电器元件与计算机网络的连接，可通信电器根据自身特点和在网络中的作用，一般采用三种方案:一是开发新型接口电器，连接在网络与传统低压电器元件之间，如ASI接口模块、分布式I/ O接口、网络间接口等；二是从传统产品中派生或增加计算机联网接口功能，具有接口和通信功能，如智能万能式断路器、智能塑壳断路器、智能交流接触器、智能电动机保护器和启动器等。三是直接开发具有计算机接口和通信功能的新型电器，包括为计算机网络服务的单元，如总线、地址编码器、址单元、负载反馈模块等。

(1)在提高主要技术性能的同时，要注重提高综合技术经济指标。例如，低压断路器要特别注意减小燃弧距离，努力实现产品的小型化，这对开发新一代紧凑型低压成套设备非常重要。交流接触器的研究主要集中在产品功能组合和衍生、分断可靠性(包括减小燃弧距离和防止相间燃弧)、操作可靠性、接触可靠性、节银节能等方面。

低压电器组合是实现电器产品多功能的重要途径。电气组合有两种方式:功能组合和组合功能。前者由各种功能单元组成，除基本单元可以独立使用外，其他单元一般不能独立使用，但要求系列通用性。这类产品的基本单元(如控制和保护开关设备)的动作与接触器一样具有较高的机械寿命；触头灭弧系统具有限流特性，能可靠分断预期的50kA短路电流；保护单元、隔离单元和辅助触点单元使该产品具有隔离器、断路器、接触器和热继电器的功能。后者有机地结合了两种以上的电器，如刀闸-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。随着塑壳断路器分断能力的提高，熔断器组合电器在低压领域的应用日益减少，但在6 kV ~ 10 kV中压领域，熔断器-真空接触器组合电器(F-C装置)因其独特的优势而不断发展。由于80年代中后期开发的模块化终端电器具有宽度模块化、安装导轨、外观尺寸一致、性能协调等特点，为新型组合电器或成套装置的开发创造了条件。

(3)电子化、智能化。在过去的几年里，由于容量、价格和可靠性的影响，电子低压电器的发展一直很缓慢。随着电子元器件质量和价格的提高，电磁兼容技术的逐渐成熟，特别是计算机网络的发展和应用，低压电器与中央控制计算机双向通信的实现，低压电器必然向电子化、机电一体化方向发展，要求部分电器具有智能化功能。目前智能电器的发展主要集中在万能式断路器、塑壳断路器、交流接触器、电机控制器等产品上。其中，智能断路器的主要特点是装有智能脱扣器，具有外部电路故障保护、内部故障自诊断和自动报警、故障动作记忆和显示、电路参数测量、双向通信等多种功能。，并且可以在非常短的时间内实现选择性保护。智能交流接触器和智能电机控制器的主要特点是配有智能电磁系统，其控制电路包括电压检测电路、吸合信号产生电路和保持信号产生电路。它可以判断阈值吸合电压。当控制电源电压低于接触器的阈值吸合电压时，没有吸合信号发出，接触器不能闭合，并有相应显示。接触器吸合后，可以降低励磁电流，从而达到节能的目的。

影响低压电器发展的新技术包括“现代设计技术、微电子技术、计算机技术、计算机网络技术、通信技术、智能技术、可靠性技术和测试技术”。上述新技术的应用为低压电器产品的发展注入了新的活力，引起了低压电器产品的“新革命”。

特别是随着计算机软硬件的快速发展，低压电器的CAD/CAM/CAE越来越普及，使得低压电器的设计和研究进入了一个新的阶段。

1.电器动态运动过程建模。长期以来，研究人员一直在探索低压电器动态运动过程的描述、建模和仿真，包括操作机构的仿真和触头运动过程的动态仿真。“限流断路器”产品设计完成后，Xi交通大学电气设备教研室可立即获得限流系数并进行优化设计。湖南工程学院在电磁铁的优化设计方面做了一些工作。该软件可用于交流和DC电磁系统的优化设计，缩短设计时间，提高设计质量。河北工业大学开发的电磁接触器专家系统，可以根据用户的设计要求，输入接触器设计参数后，从知识库中提取相应的知识，设计接触器的各种结构参数，并对其动静态特性进行分析计算，具有重要的实用价值。

2.三维CAD系统的应用与发展。三维CAD系统集设计、制造和分析于一体。从零件设计、装配到最终装配，设计人员可以直接观察零件装配中的干涉和碰撞，以及运动零件的运动和相关参数(如接触距离、超程等。)在开关机过程中，在电脑屏幕上，从而保证了设计的正确性，为低压电器产品的试制跨越型号阶段创造了条件。

设计师在产品开发的任何阶段所做的任何更改都可以自动反映到相关零件的更改上。同时，3D软件系统根据完成的零件设计自动转入零件模具的设计，大大缩短了产品的试制时间和产品的开发周期，从而以合适的价格向市场不断推出功能优良的产品，提高了企业的竞争力。

3.低压电器专用计算机应用软件开发。在建立必要的数据、符号和标准件数据库的基础上，重点开发了一批低压电器专用分析计算软件，如电磁系统三维分析计算软件包、各种低压电器开关过程动态仿真软件等。

电器是一种带有电气负载的机械产品。其主要零件是金属材料，主要加工工艺是金属加工工艺。因此，电器制造业属于机械制造业的范畴，是机械工业的重要组成部分。

为提高我国发电机的单位容量，发展电机、电磁开关等高效节能电气产品，先后研制成功“高磁感低铁损冷轧取向硅钢片、特种硅钢片、电工纯铁、高磁能稀土永磁”等磁性材料和“聚酰亚胺玻璃纤维塑料、氨基玻璃纤维塑料、酚醛注射塑料、三聚氰胺改性酚醛塑料”等高分子绝缘材料，促进了高低压电器、仪表的发展和更新换代。由于电接触材料已成为现代科学技术和工业发展不可或缺的材料，国外对电接触复合材料特别重视，其发展方向主要是“合金多样化、复合多样化、超小型化和综合性能化”，如“颗粒强化(粉末冶金)、弥散强化、纤维增强和层状复合”，其中“层状复合”应用广泛。

目前，我国从事电触头材料生产的企业有60多家，员工约1.2万人，资产约12亿元。经过多年发展，国内低压电接触材料的整体发展水平与国外差距不大，部分低压电接触材料的性能已经接近或达到国际先进水平。然而，在生产工艺研究和产品可靠性方面与国外先进水平相比存在明显差距，尤其是不含有害物质的银金属氧化物电接触材料。国内对银氧化镉替代品的研究很少，基础研究几乎空白，技术储备严重不足。欧盟2号指令颁布后，业界反应强烈，企业感受到了前所未有的压力。近年来，山东大学研究人员提出的银基导电陶瓷触头材料的开发，为触头材料体系的研究开辟了新的思路。替代品部分替代了银氧化镉材料，但在性能上与发达国家仍有较大差距。

自20世纪80年代以来，中国模具工业发展迅速，年增长率约为15%。目前，我国已能生产精度2μm的精密多工位级进模，最高工作位数160位，寿命1-2亿次。但是中国的模具和发达国家在很多方面还有很大的差距。比如精密加工设备在模具加工设备中的比重还是比较低的。CAD/CAE/CAM技术普及率不高，许多先进的模具技术没有得到广泛应用等。，尤其是大型、精密、复杂和长寿命的模具技术[7]。

1.冷冲压模具技术。多工位级进模和多功能模是我国精密模具发展的重点类型。目前国内已能制造出自动冲孔、叠片、铆接、计数、分组、转子铁芯歪斜、安全保护的多功能模具。生产的电机定转子双回转叠层硬质合金级进模的台阶精度可达20μm，使用寿命可达1亿次以上。

2.塑料模具技术。近年来，塑料模具发展迅速，塑料模具在国内模具行业产值中的比重不断扩大。精度方面，塑料的尺寸精度可达IT6-7，模具表面粗糙度可达Ra0.05-0.025μm，塑料模具的使用寿命可达100万次以上。

3.CAD/CAE/CAM技术。目前，国内相当多的模具企业已经普及了计算机绘图，一些著名的软件如高级CAD/CAE/CAM、U G、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等相继推出，在中国模具行业得到了广泛的应用。

4.快速原型/快速成型技术。快速原型/快速制模技术在我国得到了重视和发展，许多研究机构致力于这方面的研究和开发，并不断取得新的成果。清华大学、华中科技大学、Xi交通大学、龙源自动成型系统公司等。自主研发了快速成型技术和设备，生产了分层实体(LOM)、三维光固化(SLA)、熔融沉积(FDM)和选择性烧结(SLS)等快速成型设备。这些设备在中国已用于新产品开发、精密铸造和快速制模。

国内外电器厂商一直致力于提高铁芯的自动化水平，广泛采用高速自动压力机进行多工位连续冲压，冲压次数为每分钟200 ~ 1200次，送料精度为0.101 ~ 0.03mm，采用砂带磨床加工极面，超声波气体清洗，自动铆接机铆接铁芯，装配短路环等。，生产率可达每分钟10 ~ 20件。在开关柜(屏)生产中，引进了各种数控冲压中心，可自动换模，并配有自动上下料装置和工件输送机构，可由计算机控制，自动编程，实现柜体CAD/CAM一体化生产系统。

线圈和绕组制造技术的发展趋势是提高线圈和绕组的制造质量，提高设备的自动化程度，广泛应用微电子技术。国外自动绕线机有12-24头等规格，卷绕速度5000-1800 r/min，卷绕直径0。05-0.4 mm，具有垫间自动绝缘、焊接引线头、圈数数显、张力调节、包装、传送等功能。采用自粘高强度漆包线，不需要浸漆，或者用自粘带做层间绝缘，不需要浸漆，简化了工艺流程。用环氧树脂粘合剂封装线圈可以提高机械强度、导热性和防潮性。

绝缘过程非常重要，直接关系到封装产品的电气绝缘性能。其发展趋势是广泛采用新绝缘材料和新工艺，提高绝缘零件的电气性能、机械强度和尺寸精度，提高加工设备的自动化水平和生产率。环氧绝缘广泛应用于SF6高压电器中。为了保证质量，我们非常重视环氧树脂的粘度、抗裂性、机械性能和电绝缘性能。一些大的零件，如盆式绝缘子、大套管等，是真空浇注的，而形状复杂的小零件是真空压力浇注的，也就是在环氧注射机上。随着真空铸造技术和设备的改进，我们仍然致力于套筒铸件的质量，采用膜脱气和搅拌，两级真空系统等措施。工艺过程控制采用数控技术。

电气部件的防腐处理非常重要。传统的电镀工艺使用了大量的酸、碱和重金属，由此产生的酸、碱和重金属废水和废气造成了严重的环境污染。为解决电镀污染问题，1972年，国外开发了一种高科技表面处理技术，即达克罗金属防腐处理技术，这是一种热固性锌基铬酸盐转化膜(TCCF)。它采用了从预处理到镀膜、烧结、固化的闭路循环工艺，改进了传统电镀工艺中大量使用酸、碱和重金属，造成严重的电镀污染问题。被称为“绿色电镀”。中国机械工业于1996年引进了这项新技术，以取代电镀锌、镉、锌基合金、磷化、热浸镀锌和粉末机械镀锌等污染严重的工艺。