電器學(xué)科現在仍然是正在興旺發(fā)達的科學(xué)之一。隨著(zhù)國民經(jīng)濟與國防建設現代化的迅猛發(fā)展,對電器提出愈來(lái)愈多的要求。目前,電器結構與工作原理不斷地改進(jìn)和創(chuàng )新,品種與規格日益繁多是其特點(diǎn)之一。那么什么叫電器?凡是帶電的器具可以統稱(chēng)作電器。
在電壓等級方面,最高工作電壓已經(jīng)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(lái),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(wàn)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(kāi)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(méi)備。對合理地組織生產(chǎn)與使用電器,科學(xué)合理地劃分電壓與電流等級,盡可能地減少系列產(chǎn)品的規格與型號有實(shí)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(jīng)濟改革過(guò)程中,加強宏觀(guān)領(lǐng)導和積極開(kāi)展學(xué)科的科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)交流活動(dòng)是非常重要的。這樣,可以調動(dòng)各學(xué)科互相配合,取長(cháng)補短。
高壓電器的發(fā)展與輸配電網(wǎng)路的發(fā)展有著(zhù)密切聯(lián)系。目前,200~300萬(wàn)kW的發(fā)電站已經(jīng)出現,1000~1200萬(wàn)kW大容量發(fā)電站是發(fā)展的必然趨勢,例如,長(cháng)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(jīng)濟傳輸電能,提高輸電網(wǎng)路的工作電壓是重要的方法之一。為此,將會(huì )出現一系列技術(shù)難題等待電抗器科學(xué)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(jīng)濟與可能輸出容量問(wèn)題;2)過(guò)電壓防護的研究,研究過(guò)電壓產(chǎn)生的原因與危害,從而采用相應的限制、降低或消除過(guò)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(jiàn),研究降低過(guò)電壓的措施對降低絕緣耐壓水平是有實(shí)際意義的。目前已有辦法可以做到限制分合操作過(guò)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(cháng)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(zhì)的研究。例如真空開(kāi)關(guān),六氟化硫等,以及傳統的提高壓縮空氣達150個(gè)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(wǎng)路提供了條件。為此,提出了切換直流輸電網(wǎng)路的開(kāi)關(guān)及電器設備要求。目前我國已在電氣化鐵道線(xiàn)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(xiàn)路??傮w上說(shuō),在國內已從試驗型走向運行型的階段。目前許多科學(xué)工作者在理論與技術(shù)上不斷有新的進(jìn)展。國外已經(jīng)有1000kV級左右的超高直流輸電網(wǎng)路在運行。這一系統對超距離輸電的經(jīng)濟價(jià)值比較大。