電器與環(huán)境

　　1 前言

　　過去，當(dāng)人們提到電器與環(huán)境的關(guān)系時(shí)，常指環(huán)境因素，如溫度、濕度、海拔、污染等級(jí)等對(duì)電器的影響。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，為了保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，電器與環(huán)境的關(guān)系不再是單方向的，在重視環(huán)境對(duì)電器影響的同時(shí)，也逐漸重視電器對(duì)周圍環(huán)境的影響。例如，低壓電器IEC委員會(huì)將修正 IEC60947－1標(biāo)準(zhǔn)[1]，標(biāo)準(zhǔn)要求在進(jìn)行低壓電器設(shè)計(jì)、制造及使用時(shí)應(yīng)考慮電器產(chǎn)品對(duì)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(píng)估、產(chǎn)品環(huán)保設(shè)計(jì)等有效方法。環(huán)境保護(hù)指標(biāo)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(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)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(biāo)。因此，大量的“環(huán)保電器”、“綠色電器”應(yīng)運(yùn)而生。雖然，目前對(duì)綠色電器還沒有形成一個(gè)定量的衡量標(biāo)準(zhǔn)，但它已成為產(chǎn)品符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)志，定性地應(yīng)具有如下幾個(gè)特征：1電器在制造、運(yùn)行過程中對(duì)物理環(huán)境及電網(wǎng)環(huán)境造成的污染應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi)，且壽命期后，可回收利用；2電器在運(yùn)行中電能損耗盡可能低，效率達(dá)到一定指標(biāo)；3電器經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用原材料節(jié)省，性價(jià)比較高。

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

　　2 電器與物理環(huán)境

　　2.1 電器設(shè)計(jì)與物理環(huán)境

　　隨著人們對(duì)生存環(huán)境關(guān)注程度的增加，提出了“為環(huán)境而設(shè)計(jì)”（Design for Environment）的口號(hào)[2]。過去人們普遍認(rèn)為，將環(huán)境因素考慮至電器的設(shè)計(jì)中將降低利潤(rùn)，犧牲企業(yè)利益。現(xiàn)這種觀點(diǎn)已過時(shí)，可以預(yù)言，如果不實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)，即不實(shí)行以環(huán)境保護(hù)為指導(dǎo)思想的設(shè)計(jì)，那么產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的資格遲早將被取消。因此，有遠(yuǎn)見卓識(shí)的企業(yè)家將產(chǎn)品的環(huán)保性作為新一輪競(jìng)爭(zhēng)的法寶，將環(huán)保指標(biāo)列為設(shè)計(jì)的重要項(xiàng)目是企業(yè)明智的選擇。

　　電器設(shè)計(jì)者在考慮物理環(huán)境因素時(shí)，首先應(yīng)是電器材料的選擇。其原則是所選材料不僅應(yīng)具有良好的機(jī)械及電性能，而且應(yīng)對(duì)環(huán)境無污染，且壽命期后，可回收利用。為達(dá)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(shù)，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(gè)采用非鹵素阻燃劑的環(huán)保產(chǎn)品。再如，在絕緣介質(zhì)方面，現(xiàn)代開關(guān)電器已逐漸淘汰了有爆炸危險(xiǎn)且會(huì)因泄露而造成環(huán)境污染的油介質(zhì)，在中等電壓等級(jí)下全面推廣對(duì)環(huán)境無污染的真空開關(guān)；而在高電壓等級(jí)下，采用真空介質(zhì)還有一定的技術(shù)難度而不得不繼續(xù)使用SF6氣體介質(zhì)時(shí)，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(zhì)。如國(guó)外最新研制出兩種新型的環(huán)保型難燃絕緣介質(zhì)：β液（Beta Fluid）及E液(Envirotemp Fr3)。它們具有燃點(diǎn)高、無毒、對(duì)環(huán)境無污染等特性，可用于環(huán)保型變壓器及開關(guān)設(shè)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(huì)產(chǎn)生各種廢物，它們對(duì)環(huán)境的危害很大，甚至?xí)��?duì)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(shí)現(xiàn)“綠色制造”是環(huán)境保護(hù)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(xué)藥劑、研磨料、陶瓷、絕緣材料等[4]。減少這些廢物的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)無廢、少廢的方法主要有：改革生產(chǎn)過程、革新工廠設(shè)備、用無害材料代替有害材料等。

[$page]　　我國(guó)加入世界貿(mào)易組織的日期已日趨臨近，為了適應(yīng)我國(guó)電器產(chǎn)品走向國(guó)際市場(chǎng)的要求，必須順應(yīng)國(guó)際環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，遵照國(guó)際慣例，不僅在全行業(yè)開展 ISO9000質(zhì)量管理體系認(rèn)證，而且還要按照ISO14000標(biāo)準(zhǔn)建立環(huán)境管理體系。加強(qiáng)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(duì)環(huán)境的影響。只有這樣，才能拓展國(guó)際市場(chǎng)，提高我國(guó)電器產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　2.3 電器運(yùn)行與物理環(huán)境

　　電器的運(yùn)行有時(shí)會(huì)對(duì)人體或環(huán)境造成一定的影響，如產(chǎn)生有害物質(zhì)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(yùn)行時(shí)對(duì)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(guān)的油介質(zhì)會(huì)因泄露而造成環(huán)境污染，并且有爆炸的危險(xiǎn)，危害人身安全，因此，人們已設(shè)法用其他絕緣介質(zhì)代替它；再如，SF6電器設(shè)備越來越引起人們的議論，雖然SF6氣體耐電強(qiáng)度高、滅弧能力強(qiáng)，是理想的絕緣和滅弧介質(zhì)。但目前已查明，SF6是一種溫室氣體，它在電弧放電時(shí)會(huì)分解為有害的SOF2及SF4等物質(zhì)。雖然有關(guān)人士就SF6對(duì)大氣的影響進(jìn)行了調(diào)查研究，認(rèn)為SF6對(duì)整個(gè)人為溫室效應(yīng)的相對(duì)影響可以忽略不計(jì)，對(duì)臭氧層減少?zèng)]有影響，只要采取適當(dāng)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(zhì)以取代SF6。

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

　　電器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲污染也是不容忽視的問題。其中較普遍、較嚴(yán)重的是交流電磁鐵運(yùn)行時(shí)發(fā)出的噪聲，其根源是鐵芯勵(lì)磁時(shí)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(yùn)行技術(shù)以消除或減輕此類噪聲。