電器與環(huán)境

　　1 前言

　　過去，當人們提到電器與環(huán)境的關系時，常指環(huán)境因素，如溫度、濕度、海拔、污染等級等對電器的影響。隨著人們環(huán)保意識的增強，為了保護環(huán)境，實現(xiàn)社會可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，電器與環(huán)境的關系不再是單方向的，在重視環(huán)境對電器影響的同時，也逐漸重視電器對周圍環(huán)境的影響。例如，低壓電器IEC委員會將修正 IEC60947－1標準[1]，標準要求在進行低壓電器設計、制造及使用時應考慮電器產(chǎn)品對環(huán)境的影響，將不利因素降低到最低水平，并提出了環(huán)境的評估、產(chǎn)品環(huán)保設計等有效方法。環(huán)境保護指標將成為打開世界貿(mào)易的鑰匙，各生產(chǎn)廠商為樹立企業(yè)環(huán)保形象，提高產(chǎn)品在國內(nèi)外市場的競爭能力，紛紛將電器的節(jié)能性、環(huán)保性列為產(chǎn)品性能的重要指標。因此，大量的“環(huán)保電器”、“綠色電器”應運而生。雖然，目前對綠色電器還沒有形成一個定量的衡量標準，但它已成為產(chǎn)品符合環(huán)境保護標準的標志，定性地應具有如下幾個特征：1電器在制造、運行過程中對物理環(huán)境及電網(wǎng)環(huán)境造成的污染應在標準規(guī)定的范圍之內(nèi)，且壽命期后，可回收利用；2電器在運行中電能損耗盡可能低，效率達到一定指標；3電器經(jīng)優(yōu)化設計，使用原材料節(jié)省，性價比較高。

　　本文將從上述幾個方面出發(fā)，闡述電器與環(huán)境之間的關系，為電器的設計、生產(chǎn)與使用提供參考。

　　2 電器與物理環(huán)境

　　2.1 電器設計與物理環(huán)境

　　隨著人們對生存環(huán)境關注程度的增加，提出了“為環(huán)境而設計”（Design for Environment）的口號[2]。過去人們普遍認為，將環(huán)境因素考慮至電器的設計中將降低利潤，犧牲企業(yè)利益�，F(xiàn)這種觀點已過時，可以預言，如果不實現(xiàn)綠色設計，即不實行以環(huán)境保護為指導思想的設計，那么產(chǎn)品進入國際市場的資格遲早將被取消。因此，有遠見卓識的企業(yè)家將產(chǎn)品的環(huán)保性作為新一輪競爭的法寶，將環(huán)保指標列為設計的重要項目是企業(yè)明智的選擇。

　　電器設計者在考慮物理環(huán)境因素時，首先應是電器材料的選擇。其原則是所選材料不僅應具有良好的機械及電性能，而且應對環(huán)境無污染，且壽命期后，可回收利用。為達到這一目的，科技工作者研制出了各種環(huán)保型材料（包括絕緣材料）用以代替原先非環(huán)保型材料。如ABB、西門子、金鐘－默勒等公司的電器產(chǎn)品均采用了巴斯夫的塑料技術，巴斯夫的阻燃尼龍66除具有低密度、低成本、高電性能外，它還是一個采用非鹵素阻燃劑的環(huán)保產(chǎn)品。再如，在絕緣介質方面，現(xiàn)代開關電器已逐漸淘汰了有爆炸危險且會因泄露而造成環(huán)境污染的油介質，在中等電壓等級下全面推廣對環(huán)境無污染的真空開關；而在高電壓等級下，采用真空介質還有一定的技術難度而不得不繼續(xù)使用SF6氣體介質時，人們研制了氣體監(jiān)控與回收體系[3]。此外，人們還在繼續(xù)探索新的“綠色”絕緣介質。如國外最新研制出兩種新型的環(huán)保型難燃絕緣介質：β液（Beta Fluid）及E液(Envirotemp Fr3)。它們具有燃點高、無毒、對環(huán)境無污染等特性，可用于環(huán)保型變壓器及開關設備中。

　　2.2 電器制造與物理環(huán)境

　　在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中難免會產(chǎn)生各種廢物，它們對環(huán)境的危害很大，甚至會對人類健康帶來極大的危害。因此，如何減少廢物的產(chǎn)生及如何處理廢物，實現(xiàn)“綠色制造”是環(huán)境保護的重要方面。

　　由電器、儀器儀表的制造工業(yè)所帶來的固體廢物主要有：金屬、玻璃、木材、橡膠、塑料、化學藥劑、研磨料、陶瓷、絕緣材料等[4]。減少這些廢物的產(chǎn)生，實現(xiàn)無廢、少廢的方法主要有：改革生產(chǎn)過程、革新工廠設備、用無害材料代替有害材料等。

[$page]　　我國加入世界貿(mào)易組織的日期已日趨臨近，為了適應我國電器產(chǎn)品走向國際市場的要求，必須順應國際環(huán)保的發(fā)展趨勢，遵照國際慣例，不僅在全行業(yè)開展 ISO9000質量管理體系認證，而且還要按照ISO14000標準建立環(huán)境管理體系。加強企業(yè)環(huán)境管理，減少污染物的產(chǎn)生和排放，減少和消除生產(chǎn)制造過程對環(huán)境的影響。只有這樣，才能拓展國際市場，提高我國電器產(chǎn)品在國際市場的競爭力。

　　2.3 電器運行與物理環(huán)境

　　電器的運行有時會對人體或環(huán)境造成一定的影響，如產(chǎn)生有害物質污染環(huán)境，產(chǎn)生噪聲影響人們正常生活及生產(chǎn)等。因此，人們正努力將電器運行時對人體和環(huán)境造成的影響降至最低水平。如前所述，由于開關的油介質會因泄露而造成環(huán)境污染，并且有爆炸的危險，危害人身安全，因此，人們已設法用其他絕緣介質代替它；再如，SF6電器設備越來越引起人們的議論，雖然SF6氣體耐電強度高、滅弧能力強，是理想的絕緣和滅弧介質。但目前已查明，SF6是一種溫室氣體，它在電弧放電時會分解為有害的SOF2及SF4等物質。雖然有關人士就SF6對大氣的影響進行了調(diào)查研究，認為SF6對整個人為溫室效應的相對影響可以忽略不計，對臭氧層減少沒有影響，只要采取適當措施回收利用，可保證人身安全[5]。但人們?nèi)栽噲D尋找新的綠色高壓絕緣介質以取代SF6。

　　開關電器中的觸頭材料，如AgCdO在電弧作用下有時會產(chǎn)生有害的金屬蒸氣，造成環(huán)境污染并危害人體健康。現(xiàn)已研制出AgSnO2，并用之替代AgCdO觸頭材料。

　　電器運行時產(chǎn)生的噪聲污染也是不容忽視的問題。其中較普遍、較嚴重的是交流電磁鐵運行時發(fā)出的噪聲，其根源是鐵芯勵磁時硅鋼片產(chǎn)生的磁致伸縮，這些惱人的噪聲不僅危害人體的身心健康，而且還降低工作效率。因此，人們采用無聲運行技術以消除或減輕此類噪聲。