时间:2023-05-24 17:22:55
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇电气设计论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
关键词:电气设计设计符号代号原则
1.家庭电气设计原则
家庭电气设计是在装潢设计(这里是指家具、电器设备的布局以及房顶的设计)完成后再进行的。由于每个家庭的装潢设计各有千秋,家用电器的配置也不尽相同,因此,这里只能谈一些电气设计原则供读者参考。
(1)照明、插座回路分开把照明与插座回路分开的好处是:如果插座回路的电气设备发生故障,仅此回路的电源中断,不会影响照明回路的工作,从而便于对故障回路进行检修;反之,若照明回路出现短路故障,此时就可利用插座回路的电源,接上台灯,进行检修。
(2)照明应分成几个回路这样,一旦某一回路的照明灯出现短路故障,也不会影响到其它回路的照明,就不会使整个家庭处于黑暗中。
(3)对空调、电热水器等大容量电器设备,宜一个设备设置一个回路如果合用一个回路,当它们同时使用时,导线易发热,即使不超过导线允许的工作温度,也会降低导线绝缘的寿命。此外,加大导线的截面可大大降低电能在导线上的损耗。
(4)插座及浴室灯具回路必须采取接地保护措施浴室插座除采用隔离变压器供电(如电须刀插座)可以不要接地外,其它插座则必须用三极插座。浴室灯具的金属外壳必须接地。
(5)接地措施
①不能用自来水管作为接地线。新建住宅楼都配置了可靠的接地线,而老式住宅往往无接地线,不少老式住宅用户就以自来水管作为接地线。这是不正确的做法。曾有因触及带电的自来水龙头而电击身亡的事故报道。
②浴室如采用等电位联结则更安全。浴室是潮湿环境,人即使触及50V以下的安全电压,也有遭电击的可能。所谓等电位联结,就是把浴室内所有金属物体(包括金属毛巾架、铸铁浴缸、自来水管等)用接地线连成一体,且可靠接地。
③接地制式应和电源系统相符。电气设计前,必须先了解用户电源来自何处,以及该电源的接地制式。接地保护措施应与电源系统一致。
④每个回路应设置单独的接地线。有些人认为:接地线中的电流很小,几个回路合用一根接地线可节约装潢费用。这是错误的。因为在正常工作时,接地线中的电流的确很小,但在发生短路故障时,接地线中流过的电流大大超过相线正常工作时的电流。其次,从可靠性角度考虑,——个回路一根接地线更可靠。
⑤有了漏电保护,也应有接地保护。任何一种电气产品,都有出现故障的可能,漏电开关也有出现故障的可能。有了接地保护,当漏电开关出现故障时,接地保护仍能起到保护作用。但漏电开关的输出中性线不准碰地,否则,漏电开关无法合闸。
⑧有了良好的接地装置,每户仍应配置漏电开关。当发生电气设备外壳带电时,接地装置的接地电阻再小,在故障未解除前,设备外壳对地电位是存在的,有电击可能。若采用漏电开关,只要漏电电流大于30mA,在0.1s时间内就可使电源断开。插座所接的电气设备,人体随时有接触的可能,因此,插座要有漏电保护。挂壁式空调因人手难以碰到,故可不带漏电保护。
(6)每户用电容量要和设计能力相符,不要盲目装接大功率电气设备为此,每户居民在电气装潢前,应初步估计室内负荷总容量,避免超过该户的设计负荷。具体数字可向当地物业管理部门咨询。
(7)电气安全设计是重点每个家庭中的家用电气设备总有好几件,天天要接触。家中既有不医事的小孩,也有略懂电气知识而不懂电气安全知识的大人,会玩弄电气设备,为了确保用电安全,电气安全设计必须作为重点。对小孩能触及的插座,应选择带保护板的插座,避免小孩把金属物体塞进插座内造成电击。
(8)不要选用“三无”产品因使用劣质的电加热器淋浴而发生电击死亡的事故,报纸刊载已有多起。因此,家庭装潢中不要选用“三无”产品,尤其是插座,“三无”产品充斥市场,应注意鉴别。不要盲目追求进口货,建议购买国产的名牌货。
2.家庭电气装潢设计中常用的图形符号和文字代号
(1)建筑平面图例
(2)常用电气图形符号见附表。
(3)线路与灯具安装方式代号
⑦线路敷设方式代号
PVC——用阻燃塑料管敷设
DGL——用电工钢管敷设
VXG——用塑制线槽敷设
GXG——用金属线槽敷设
KRG——用可挠型塑制管敷设
⑦线路明敷部位代号
LM—沿屋架或屋架下弦敷设
ZM——沿柱敷设
QM——沿墙敷设
PL——沿天棚敷设
③线路暗敷部位代号
LA——暗设在梁内
ZA—暗设在柱内
QA—暗设在墙内
PA——暗设在屋面内或顶棚内
DA——暗设在地面或地板内
PNA—暗设在不能进入的吊顶内
④照明灯具安装方式代号
D——吸顶式
L——链吊式
G———管吊式
B——壁装式
R———嵌入式
BR———墙壁内安装
(4)设备标注方法’
⑦配电线路的标注方法
a——b(c×d)e——f其中:a--回路编号
b--导线型号
c--导线根数
d--导线截面
e--敷设方式及穿管管径
f--敷设部位
表示2根导线
表示3根导线
表示n根导线
⑦照明灯具标注方法
灯具吸顶安装标注方法:
其中:a--灯数
b--型号或编号
c--每盏照明灯具的灯泡个数
d--灯泡容量,W
e--灯泡安装高度,m
l生产制造工程
l汽车工业
l通用机械制造
l专用机械制造
l各种类型的专用机床OEM
l塑料加工
l包装工业
l食品和饮料工业
l工艺过程工程(例如,供水、排水、建筑服务设施等)
S7-300具有以下显著特点:
l循环周期短、处理速度高
l指令集功能强大、可用于空间有限的场合
l模块化结构、适合密集安装
l有不同档次的CPU、各种各样的功能模块和I/O模块可供选择
l100%免维护
l已检定合格的、可在恶劣气候条件下露天使用的模块类型
S7-300是由各种模块部件所组成,各模块能以各种不同方式组合在一起。这表明可将控制系统设计成完全符合应用的需要。
除了模块之外,用户其他所需要的就是一种DIN标准导轨。各模块安装在导轨上,并用螺丝固定。这种结构形式既可靠又电磁兼容。
背板总线集成在各模块上,通过将总线连接器插在模块机壳的背后,使背板总线联成一体。最多8个模板可一起装在一个机架上(中央控制器/扩展单元)。
4.3PLC模块简介
(1)CPU模块
CPU模块主要由微处理器(CPU芯片)和存储器组成。在PLC控制系统中,CPU模块相当于人的大脑和心脏,它不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出;存储器用来储存程序和数据。S7-300/400将CPU模块简称为CPU。
(2)信号模块
输入(INPUT)模块和输出(Output)模块简称为I/O模块,开关量输入、输出模块简称为DI模块和DO模块,模拟量输入、输出模块简称为AI模块和AO模块,它们统称为信号模块。信号模块是系统的眼、耳、手、脚,是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。
输入模块用来接收和采集输入信号,开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的开关量输入信号;模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电动机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号。
开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备,模拟量输出模块用来控制电动调节阀、变频器等执行器。
CPU模块内部的工作电压一般是DC5V,而PLC的输入/输出信号电压一般较高,例如DC24V或AC220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU模块的元器件,或使PLC不能正常工作。在信号模块中,用光耦合器、光敏晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的输入、输出电路。信号模块除了传递信号外,还有电平转换与隔离的作用。
(3)功能模块
为了增强PLC的功能,扩大其应用领域,减轻CPU的负担,PLC厂家开发了各种各样的功能模块。它们主要用于完成某些对实时性和存储容量要求很高的控制任务。
(4)接口模块
CPU模块所在的机架称为中央机架,如果一个机架不能容纳全部模块,可以增设一个或多个扩展机架。接口模块用来实现中央机架与扩展机架之间的通信,有的接口模块还可以为扩展机架供电。
(5)通信处理器
通信处理器用语PLC之间、PLC与远程I/O之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信,可以将PLC接入MPI、PROFIBUS-DP、AS-i和工业以太网,或者用于实现点对点通信等。CPU模块集成有MPI通信接口,有的还集成了其他通信接口。
(6)电源模块
PLC一般使用AC220V电源或DC24V电源,电源模块用于将输入电压转换为DC24V电压和背板总线上的DC5V电压,供其他模块使用。
(7)编程设备
S7-300/400使用安装了编程软件STEP7的个人计算机作为编程设备,在计算机屏幕上直接生成和编辑各种文本程序或图形程序,可以实现不同编程语言之间的相互转换。程序被编译后下载到PLC,也可以将PLC中的程序上传到计算机。程序可以存盘或打印,通过网络,可以实现远程编程和传送。编程软件还具有对网络和硬件组态、参数设置、监控和故障诊断等功能。
4.4电源模块的选择
PS307电源模块(5A)具有以下显著特性:
l输出电流5A
l输出电压24VDC;防短路和开路保护
l连接单相交流系统(输入电压120/230VAC,50/60HZ)
l可靠的隔离特性,符合EN60950
l可用作负载电源
4.5数字量输入模块的选择
表4-2数字量输入模块特性
SM321;DI32×24VDC数字量输入模块具有以下显著特性:
l32个输入点,带隔离,16点为一组
l额定输入电压24VDC
l适用于开关和2/3/4线BERO(接近开关)
4.6数字量输出模块的选择
表4-3数字量输出模块特性
数字量输出模块SM322;DO32×24VDC/0.5A(6ES7322-1BL00-0AA0)具有以下显著特性:
l32个输出点,带隔离,8点为一组
l0.5A输出电流
l24VDC额定负载电压
l适用于电磁阀、直流接触器和指示灯
4.7数字量输入输出模块的选择
表4-4数字量输入输出模块特性
数字量输入/输出模块SM323;DI8/DO8×24VDC/0.5A(6ES7323-1BH×1-0AA0)具有以下显著特性:
l8个输入点,带隔离,8点为一组
l8个输出点,带隔离,8点为一组
l额定输入电压24VDC
l额定负载电压24VDC
l输入适用于开关和2/3/4线接近开关(BERO)
l适用于电磁阀、直流接触器和指示灯
4.8接口模块的选择
表4-5接口模块的特性
(1)接口模板IM360具有以下特性
l用于S7-300机架0的接口
l通过连接电缆368将数据从IM360传送到IM361
lIM360与IM361之间的最大距离为10米。
(2)接口模板IM361具有以下特性
l24VDC电源
l用作S7-300机架1到机架3的接口
l通过S7-300背板总线的最大电流输出为0.8A
l通过368连接电缆将数据从IM360传送到IM361或从IM361传送到IM361
lIM360和IM361之间的最大长度为10米
lIM361和IM361之间的最大长度为10米
5低压电气元件的选择
5.1选择原则
电器元件选择的基本原则如下:
(1)按对电器元件的功能要求确定电器元件的类型。
(2)确定电器元件承载能力的临界值及使用寿命。根据电器控制的电压、电流及功率的大小确定电器元件的规格。
(3)确定电器元件预期的工作环境及供应情况,如防油、防尘、防水、防爆及货源情况。
(4)确定电器元件在应用中所要求的可靠性进行选择。
(5)确定电器元件的使用类型。
5.2按钮的选择
按钮主要根据所需要的触点数、使用场合、颜色标注以及额定电压、额定电流进行选择。
按钮颜色及其含义。国标GB5226-85《机床电气设备通用技术条件》对按钮的颜色做了如下规定。
(1)“停止”和急停按钮必须是红色。当按下红色按钮时,必须使设备停止工作或断电。
(2)“启动”按钮的颜色是绿色。
(3)“启动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色,不得用红色和绿色。
(4)点动按钮必须是黑色。
(5)复位按钮(如保护继电器的复位按钮)必须是蓝色。当复位按钮还有停止的作用时,则必须是红色。
5.3限位开关的选择
当生产机械运动速度不是太快时,通常选用一般用途的行程开关;而当生产机械行程通过的路径不宜装设直动式行程开关时,应选用凸轮轴转动式的行程开关;而在工作效率很高、对可靠性及精度要求也很高时,应选用接近开关。
接近开关又称无触点接近开关,是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域,开关就能无接触,无压力、无火花、迅速发出电气指令,准确反应出运动机构的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力,是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节。接近开关具有使用寿命长、工作可靠、重复定位精度高、无机械磨损、无火花、无噪音、抗振能力强等特点。
行程开关分PNP和NPN两种
PNP输出行程开关一般应用在PLC或计算机作为控制指令较多,NPN输出行程开关用于控制直流继电器较多,在实际应用中要根据控制电路的特性进行选择其输出形式。
现选择如下:
夹紧臂张开位行程开关(原位、PNP二线制)
切枪限位接近开关(终位、PNP二线制)
小车行程开关(原位、前位、PNP二线制)
5.4交流接触器的选择
接触器分交流与直流两种。应用最多的是交流接触器。
当线圈通电后,线圈中因有电流通过而产生磁场,静铁心在电磁力的作用下,克服弹簧的反作用力,将动铁心吸合,从而使动、静触头接触,主电路接通;而当线圈断电时,静铁心的电磁吸力消失,动铁心在弹簧的反作用力下复位,从而使动触头与静触头分离,切断主电路。
选择时主要考虑主触点的额定电压与额定电流、辅助电流触点的数量、吸引线圈的电压等级、使用类别、操作频率等。选择交流接触器,其主触点的额定电流应等于或大于负载或电动机的额定电流。
式中
—接触器的额定电压;
—负载的额定线电压;
—接触器的额定电流;
—接触器主触点电流;
—电动机功率;
—电动机额定线电压;
K—经验常数,K=1~1.4。
故选施耐德交流接触器
LC1-D0910N5C9A220V
N5—电压编号C—合资产品
5.5继电器的选择
继电器是一种利用各种物理量的变化,将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式),从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的一种控制元件。根据转化的物理量的不同,可以构成各种各样的不同功能的继电器,以用于各种控制电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等,从而控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作,实现自动控制和保护的目的。
被转化或施加于继电器的电量或非电量称为检点器的激励量(输入量),当继电器被激励,从一个起始位置达到预定的工作位置,并完成电路的切换动作,称为继电器的工作特性,包括吸合、不吸合、保持与释放状态。施加于继电器的激励量或高于它的吸合值或低于它的释放值,可以是电量如交流或直流电的电流、电压等,也可以是非电量如位置、时间、温度、速度、压力等。当输入量变化到高于它的吸合值或低于它的释放值时,继电器动作,对于有触头式继电器其触头闭合或断开,对于无触头式继电器其输出发生阶跃变化,以此提供一定的逻辑变量。
继电器的用途很多,一般可以归纳如下:
(1)输入与输出电路之间和隔离;
(2)信号转换(从断开到接通);
(3)增加输出电路(即切换几个负载或切换不同电源负载);
(4)重复信号;
(5)切换不同电压或电源负载;
(6)保留输出信号;
(7)闭锁电路;
(8)提供遥控。
因此,继电器选择如下:
欧姆龙G2A-432A-N1型
欧姆龙G2AK-232A型
5.6控制变压器的选择
控制变压器用来降低辅助电路的电压,以满足一些电器元件的电压要求,保证控制电路安全可靠地工作。控制变压器的选择原则如下:
(1)控制变压器一、二次侧电压应与交流电源电压、控制电路和辅助电路电压相等。
(2)应能保证接于变压器二次侧的交流电磁器件在启动时可靠地吸合。
(3)电路正常运行时,变压器温升不应超过允许值。
控制变压器容量的近似计算公式为
式中,—变压器容量的储备系数,=1.1~1.25
1.1×6×220≈1452KVA
所以选择额定容量为1500KVA的JBK3-1500变压器
5.7自动开关的选择
低压断路器俗称自动空气开关,是低压配电网中的主要电器开关之一,它不仅可以接通和分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流,而且可以接通和分断短路电流。主要用在不频繁操作的低压配电线路或开关柜(箱)中作为电源开关使用,并对线路、电器设备及电动机等实行保护,当它们发生严重过电流、过载、短路、断相、漏电等故障时,能自动切断线路,起到保护作用,应用十分广泛。较高性能型万能式断路器带有三段式保护特性,并具有选择性保护功能。高性能万能式断路器带有各种保护功能脱扣器,包括智能化脱扣器,可实现计算机网络通信。低压断路器具有的多种功能,是以脱扣器或附件的形式实现的,根据用途不同,断路器可配备不同的脱扣器或继电器。脱扣器是断路器本身的一个组成部分,而继电器(包括热敏电阻保护单元)则通过与断路器操作机构相连的欠电压脱扣器或分励脱扣器的动作控制断路器。
5.8直流稳压电源
5.8.1稳压电源的作用
电子设备一般是由整流器供电的。当交流电网电压或负载电流变化时,整流器输出电压也会随之发生变化。但是,许多电子设备,比如精密的电子测试仪器、自动控制装置和电子计算机等,都要求直流电源电压稳定不变,否则,将造成测量和计算误差,或引用自动控制装置工作不稳,甚至根本无法工作。为了供给稳定的直流电压,必须采用直流稳压电路。直流稳压电路与整流器和滤波器合在一起,构成直流稳压电源,其方框图如图3.7所示。
图5.2直流稳压电源方框图
5.8.2直流稳压电源的种类及选用
直流稳压电源按习惯可分为化学电源,线性稳压电源和开关型稳压电源,它们又分别具有各种不同类型:
开关型直流稳压电源
它的电路形式主要有单端反激式、端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态;开关电源因此而得名。
开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相对于线性电源来说波纹较大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。价位为3元-十几万元/瓦,下面就一般习惯分类介绍几种开关电源:
(1)AC/DC电源
该类电源也称一次电源,它自电网取得能量,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦-几千瓦均有产品,用于不同场合。属此类产品的规格型号繁多,据用户需要而定通信电源中的一次电源(AC220输入,DC48V或24V输出)也属次类。
(2)DC/DC电源
在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。
(3)通信电源
通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源,只是它一般以直流-48V或-24V供电,并用后备电池作DC供电的备份,将DC的供电电压变换成电路的工作电压,一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种,以后者可靠性最高。
(4)电台电源
电台电源输入AC220V/110V,输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品。为防止AC电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源输出一个13.8直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。
(5)模块电源
随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高,模块电源越来越显示起优越性,它工作频率高、体积小、可靠性高,便于安装和组合扩容,所以越来越被广泛采用。目前,国内虽有相应模块生产,但因生产工艺未能赶上国际水平,故障率较高。
DC/DC模块电源目前虽然成本较高,但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看,特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看,选用该电源模块还是合算的。
(6)特种电源
高电压小电流电源、大电流电源、400HZ输入的AC/DC电源等,可归于此类,可根据特殊需要选用。
根据需要,选用模块电源
西门子6EP1436-1SH01
5.9电气元器件目录清单
6线路装置
线路装置主要由导线及支持物件所组成,它起着传输电能的作用。线路装置种类很多,按其电压等级分,有特低电压线路、低压线路、高压线路及超高压线路;按供电性质分,有单相线路、三相线路和直流输电线路;按安装方式分,有架空线路、电缆线路及户内外配电线路等。
线路装置必须按规程装设,并符合安全技术要求,否则,就极易发生触电、电气火灾及其他各种电气事故。对线路装置的基本要求是:安全可靠、布线合理、安装牢固、便于维护、美观整齐。低压线路装置严禁利用大地或与大地连接的保护导线(PE线)作中性线(N线)。
导线截面选择
导线截面的选择,必须同时满足:导线的安全载流量(即导线允许载流量)、导线允许的电压降、导线的机械强度和导线与熔体的额定电流(或低压断路器的整定电流)相配合。
6.1导线安全载流量
导线和电缆在通过电流时会发热,当通过正常最大负荷电流时产生发热温度,不应超过其正常运行时的最高允许温度。如果符合太大,导线将会过热,可能造成停电或火灾事故。
6.1.1电力负荷
(1)单台电动机
(A)
式中:—电动机的额定电流
(2)多台电动机
式中:—功率最大一台电动机的额定电流
—其余各台电动机的计算负荷电流
计算负荷电流在工程中的常用的计算方法
(1)统计所有装接设备的额定功率之和(KW);
(2)把全部功率换算成电流;
(3)考虑同一时间内的最大需用量(即需用系数);
(4)考虑发展因数,一般加20%左右宽裕度(即发展系数)。
在三相四线或二相三线的配电线路中,当用电负荷大部分分为单相用电设备时,其N线或PEN线的截面不宜小于相线截面;以气体放电灯为主要负荷的回路中,N线截面不应小于相线截面;采用可控硅调光的三相四线或二相三线配电线路,其N线或PEN线的截面不应小于相线截面的2倍。单相线路中性线的截面应与相线截面相同。
在采用多相供电时,同一建筑物、构筑物的导线绝缘层颜色选择应一致,即保护导线(PE)应为绿/黄双色线,中性线(N)线为淡蓝色;相线应为—黄色,—绿色、—红色。
我国电缆产品型号采用汉语拼音字母和阿拉伯数字组成,其含义见表6-1
如型电缆,表示铝芯纸绝缘铅包钢带铠装电力电缆。
型电缆,表示铝芯纸绝缘分相铅包裸钢带铠装电力电缆。
参考文献
[1]王雅贞,张岩,刘术国.新编连续铸钢工艺及设备.冶金工业出版社.2005
[2]蔡开科,潘毓淳,赵家贵.连续铸钢500问.冶金工业出版社.2004
[3]陈雷.连续铸钢.冶金工业出版社.2004
[4]冯捷,史学红.连续铸钢生产.冶金工业出版社.2005
[5]郑沛然.连续铸钢工艺及设备.冶金工业出版社.1991
[6]许贤泽,叶小蒲.小车式火焰切割机控制系统研制.机电产品开发与创新.2003年第4期
[7]汪兴富.国内外全连铸发展概况.重型机械.1994
[8]薛立军,崔玥.赵克华.PLC控制技术再HW-LHG型连铸火焰切割机中的应用研究.焊接与切割.2003年第3期
[9]肖跃奇.小方坯连铸机高效化改造.湖南冶金.2005年1月
[10]黄义东,朱键富.火焰切割机控制系统的改进.南方金属.2001年8月
[11]吴艳娟,刘春青.连铸火焰切割机技术改造.设备管理与维修2005NO8
[12]石正喜,张峥.方坯连铸机的自动化控制.安徽冶金科技职业学院学报.第15卷第2期.
[13]余蓉.连铸技术的最新趋势.上海钢研.2005年第3期.
[14]高泽平.合金钢的方坯连铸技术.湖南冶金.2001年9月,第5期.
[15]蔡常青.小方坯高效连铸技术在三明钢厂的应用.炼钢.2003年2月.
[16]张淘.新临钢2#小方坯连铸机自动控制系统.冶金设备.2004年8月第4期
[17]黄伦文,曾庆亮,翟金生,李庆川,付晓东.中厚板火焰切割机电气系统改造.宽厚板.第8卷第5期.
[18]明兴祖,刘金华.多功能大型数控火焰切割机设计.现代制造工程.2005(1)
[19]朱展宇,谢崇军,李晶.六机六流小方坯连铸机液面控制系统.冶金动力.2004年第2期.
[20]大滨庄司.电气控制线路入门.科学出版社.2005年2月
[21]王树.变频调速系统设计与应用.机械工程出版社.2005年6月
[22]王仁祥.常用低压电器原理及其控制技术.机械工程出版社.2001年8月
[23]熊幸明.工厂电气控制技术.清华大学出版社.2005年10月
[24]闫和平.常用低压电器应用手册.机械工业出版社.2005年2月
[25]张海根.机电传动控制.高等教育出版社.2001年12月
[26]宋林香.电工作业安全技术.上海市劳动保护科学研究所.2005年3月
[27]廖常初.S7-300/400PLC应用技术.机械工业出版社.2006年4月
[28]宋德玉.可编程序控制器原理及应用系统设计技术.冶金工业出版社.1999年7月
[29]吴中俊、黄永红.可编程序控制器原理及应用.机械工业出版社.2005年1月
(1)目前,住宅设计大量选用模数化配电箱,其中大部分型号是PZ30,但PZ30是不应该在住宅中使用的。因为,PZ30和PZ20是同时开发的两个系列,分别按两种使用场合设计的,PZ20按非熟练人员场合设计,主要用于家庭和类似场所;PZ30则按熟练人员使用设计,主要用于工业场所。在英国,PZ20应符合BS5486-13,PZ30应符合BS5486-12。在BS5486-13非熟练人员用的模数化终端组合电器标准中,强调单相电路和结构上要设有各种保护和防护,如主开关为隔离开关,主开关应设有端子外罩,以便开关在断开位置时,安装载有电压的端子。电器间的联接线上,应设有障板,用来防止无意识的直接接触,同时外壳中还设有挡板,用以挡住接近时可能出现的直接接触和对电器元件的电弧起防护作用。至于工业用的PZ30,结构上相应要简单得多。另外,PZ20的污染等级必须满足2级而安装类别(过电压级别)为Ⅲ类,而PZ30污染等级必须满足3级,安装类别为Ⅱ类。因此,只要电气间隙爬电距离足够,很多三相系统PZ20能代替PZ30系列。由此可见,PZ30不应在住宅中使用。
(2)某些旧住宅在进行配电改造设计时,采用直敷布线,当导线垂直敷设时,未经任何保护就进入距地14m的明装照明开关。不符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB50054-95的第521条第3款"当导线垂直敷设至地面低于18m时,应穿管保护"的规定。
(3)暗敷线路按最近路线敷设时,由于住宅的面层比较薄,线路管线交叉不易处理;另外照明线路通常利用顶棚灯的接线盒进线分线,在住户铺设木地板时,往往将敷设在地坪内的管线打断,造成电气不安全和使用的不方便。暗敷线路沿板孔、墙缝垂直或平行于地面敷设,就可以避免上述问题的发生,因为管线交叉可以在墙缝中解决,而照明线路则在墙的拐弯处利用接线盒进行分线,而非顶棚灯的接线盒,这样住户也可根据《住宅使用说明书》中的配电平面图,了解进入灯具线路的具体方向和位置,从而避免在铺设木地板时将管线打断。
(4)由于住户搬进住宅后一般会装修,为避免浪费,只在灯位处布置灯座。我国正在大力推广实施绿色照明工程,对于家庭来说,紧凑型荧光灯是取代白炽灯的最好选择。但是由于种种原因,卡口灯座在更换光源时,稍不注意,就会电着人,加之紧凑型荧光灯的灯头是螺口,不能用卡口灯座,所以在住宅设计时应选用螺口灯座,以确保住户使用安全和方便住户更换光源。
(5)忽视浴室的电气安全措施在浴室发生电击事故的危险机遇特别大,因为潮湿人体的接触电阻大都非常小,所以很小的接触电压也会发生严重的电击事故与死亡事故。由于这一缘故,浴室被称为电气安全的特殊场所,但我国却至今没有特殊场所的国家电气标准,仅在行业标准《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)(以下简称《民规》)有一些电气安全措施的规定。
1:配电箱与浴室不应共用一个墙体。因为配电箱所在墙的另一面,往往是浴室的0、1和2区,住户在洗澡时,水分会渗透墙体而进入配电箱内,从而会造成电气事故。另外采用国际电工标准(IEC)规定,由西门子出版的《电气安装技术》一书的第963页,规定"区域0、1和2除了为区域1和2中的固定安装电器敷设深入墙内不超过5cm的导线外,不得在墙灰底部和墙灰中以及护墙板的后面敷设导线"。根据笔者的理解,此条规定0、1和2区所在墙的另一面不能敷设导线,那就更不能布置配电箱了。
另外,配电箱与浴室共用一个墙体,就会有其他房间的线路经过浴室内的0、1、2和3区,而这样又违背了《民规》14828条"在0、1及2区内,不允许非本区的配电线路通过;也不允许在该区内装设接线盒"的规定。而《电气安装技术》的第963页的规定更加严格"区域0、1、2和3区不允许有通向其他房间或地段的作馈电用的电缆和电线",第965页则写着"从安全角度考虑,这一规定原则上应适应装有浴缸或淋浴装置的整个浴室"。
2:《民规》14829条规定"0、1和2区内,严禁装设开关设备及辅助设备"。但有些设计中,将插座布置在浴室内的1区和2区里,虽然插座为防水型的。3:很多住宅设计的电气线路采用钢管保护,在浴室里也是一样,对于这一点,《民规》没有任何规定。但是,IEC标准却要求进入浴室的电气线路应具备双重绝缘,即导线应穿塑料管敷设而不应穿钢管敷设,即便住宅内线路都穿钢管敷设,进入浴室也应加穿塑料保护管,这样既可提高线路绝缘水平,还可避免穿线钢管引入不应有的电压。《电气安装技术》第964页规定导线"敷设在非金属管道中"。
建筑物在运行过程中,能源、资源的消耗量比较大,而电气设备对能源、资源的消耗占据最为主要的部分。随着人们生活质量提高,对周围环境要求也越来越高,在建筑电气设计中,综合采取有效措施,实现资源、能源节约是十分必要的,具有重要现实意义。
1.1促进建筑物更好运行和工作
电气设备是建筑得以有效运行和工作的重要设备,如果忽视采取相应措施做好电气设计,容易导致资源、能源出现大量浪费现象,对整个建筑物的运行带来不利影响。而采取有效措施,在电气设计中采用节能技术,能有效转变这种情况,推动设计水平提高,促进电气设备能耗降低,使整个建筑物更好运行和工作,为人们生活创造良好条件。
1.2提高生活质量和环境质量
如果建筑物电气设备的资源、能源消耗过大,不仅影响周围环境,还会对人们生活质量的提高带来不利影响。而采取相应措施,重视节能技术应用能彻底改变这种情况,对建筑电气作用的发挥产生积极影响。例如,通过太阳能、风能利用,能促进建筑电气节约能源、资源,更好满足人们对各种能源的需要,为人们生活营造良好氛围,也有利于提高周围环境质量。
2建筑电气设计节能技术的原则
在建筑电气设计中采用节能技术,应该以相关原则为指导,将这些原则有效落实到电气设计的每个环节。总的来说,这些原则包括以下几个方面。
2.1安全原则
建筑电气设计的目的是满足人们日常使用的需要,为人们日常生活营造良好环境氛围。节能技术的采用是为了节约能源、资源,降低消耗,取得更好的效果。但不能忽视的是,采用节能技术的同时必须坚持安全原则,实现对各类事故有效预防,保证电气设备绝缘性能良好,合理设计防雷技术、防静电技术,在降低能耗的前提下,实现对各类事故的有效预防。
2.2适用原则
节能技术的采用必须与建筑物相适用,不能为满足节能而进行设计,而是在适应建筑物的前提下,采取有效的节能技术,促进节能水平提高。另外在采用节能技术时,还要确保电气设备正常运行,满足人们日常生活的使用要求,保证质量合格,满足负荷容量要求,进而促进电气设备综合性能有效发挥,更好发挥其节能效果。
2.3经济原则
在确保电气设备节能降低的基础上,促进电气工程经济效益最大发挥。要在保证电气设备使用功能及安全的基础上,尽量采用投资低,效果佳的节能技术,提高设计的经济性,节约成本。合理选用节能设备,提高设备性能,降低设备运行和维修成本,在发挥节能效果的前提下,促进电气设备更好运行和工作,降低整个建筑物电气设备运行成本。
3建筑电气设计的节能技术应用存在的不足
尽管很多设计单位认识到建筑电气设计节能技术的应用意义,能根据具体情况,综合采取有效对策。但由于设计人员综合水平偏低,相关管理制度不完善,导致电气设计中仍然存在一些问题与不足。例如,供配电系统选择不合理,变压器选型不恰当,照明设计未能得到有效落实,导致大量电能的浪费,对太阳能、风能等清洁能源的利用存在不足的情况。这些问题影响电气设计水平提高,也不利于整个建筑节能工作,今后应该采取措施改进和完善。
4建筑电气设计的节能技术及其应用对策
为应对电气设计节能工作存在的不足,根据存在的问题,结合实际工作需要,笔者认为今后应该采取以下有效对策。
4.1合理选择供配电系统及变压器
在供配电系统选择时,要综合考虑建筑电气的负荷性质与容量、电气设备类型、供电距离等多种因素,选择合适的供电电压,科学设计供配电系统,保证系统连接到位,能有效运行和发挥作用。另外,为促进电气设备更好运行和工作,必须合理选择变压器,降低其运行能耗,提高运行效率,实现节能的目的。
4.2做好照明系统节能设计
整个建筑工程建设中,照明电器所消耗的能源较多,是节能设计的重点和关键环节,要结合实际情况,充分挖掘节能潜力,促进设计水平提高。高处灯具选择金属卤化物或高压钠灯,或采用大功率荧光灯,以实现节能的目的,通常不采用白炽灯。面积较小房间采用两灯一控或一灯一控方式,面积较大房间采用一控多灯方式,适当设计单控灯,楼梯、走廊、过道采用定时开关控制方式,室外照明采用光电定时控制方式。
4.3提高电气系统功率因素
提高电气设备自然功率因素,降低无功功率要求,应用功率较高的电动机。利用电容器进行无功功率补偿,当自然功率因素达不到要求时,要进行无功功率补偿,减少路上无功传输损耗,实现节能的目的,降低能耗。
4.4重视无功补偿设计
设计中要加强配电变压器的无功补偿,提高变压器功率因素,实现节能的目的。在传统无功补偿工作中,采用的是三相共补方式,其应用相对比较广泛,取得良好的施工效果。随着社会生产力提升,建筑电气中的大功率电气应用越来越多,使三相平衡难度不断加大,对电气设计也提出更高要求。为应对这种情况,有必要对变压器进行单相无功补偿,但该技术应用会增加投资,设计中要对其综合、全面考虑。
4.5有效利用清洁能源
随着技术发展和进步,越来越多的清洁能源被应用到建筑电气设计中,这也为电气设计中更好应用节能技术指明方向。其中最为常见的是太阳能、风能、地热能等,设计中要重视对这些清洁能源的利用,使其更好发挥节能作用。例如,在建筑电气设计中,应用太阳能光伏供电系统能促进建筑物节能效果提升,该技术通过光伏效应,将太阳能转化为电能,为建筑物提供电能,其重要组成内容包括蓄电池、太阳能电池板、充电控制模块、放电控制模块等。建筑电气设计采用太阳能,主要将其应用到照明、热水系统、锅炉系统当中,并且其应用具有良好效果,设计中应该重视清洁能源利用。
5结束语
【关键词】供电系统,电气设计,防雷接地
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
伴随着我国的建筑行业的不断发展,建筑的功能日益多样化,人们对建筑的舒适性和安全性都有了更为严格的要求,因而,在进行建筑施工过程中,整个建筑的供电系统和防雷接地工作,也渐渐被提升到新的高度,在笔者多年的电气设计施工,和相关的供电系统和防雷接地工作经验中,笔者发现,供电系统;在保证供电可靠性的前提下应尽量满足电源的质量要求、减少电能损耗;防雷接地;内部防雷与外部防雷相结合,保障人身安全,避免建筑和电气设备造成损坏;在设计、施工和维护方面也给人们带来许多方便。
二.电气设计中的防雷接地分析和探讨
为了把雷电流迅速泄人大地,以防止雷害为目的的接地叫做防雷接地。在做办公楼的防雷接地设计前,首先根据办公楼等效面积和办公楼所在区域的年平均雷暴日等参数计算年预计雷击次数,再根据年预计雷击次数确定办公楼的防雷类别,最后按照《建筑物防雷设计规范》的要求进行设计。办公楼的防雷接地分外部防雷和内部防雷两类。
1.外部防雷措施探讨
外部防雷系统由接闪器、引下线、接地带、接地极等有机组成。缺一不可。设计时,首先根据土建所提条件,确定选用何种形式的接闪器、引下线、接地带和接地极。不同结构形式的建筑物,选用的外部防雷系统各不相同。
在办公楼设计中,经计算年预计雷击次数为0.159 97 次/a,属于第三类防雷建筑物。采用Φ10 圆钢避雷网暗敷于屋檐及女儿墙上作为接闪器,凡突出于屋面的物体均与避雷网可靠连接。避雷网网格大小不大于20m×20m 或24m×16m。屋面避雷网与所有柱内的主筋牢固焊接,利用柱内钢筋作为引下线,引下线在地下800mm 外引线与接地扁钢牢固焊接,其中2~3 根引下线在地上500mm 处引设断接卡供检测用。室内接地带利用基础及地梁内主筋,并与引下线牢固焊接,在底层引出地面供配电箱接地用。利用基础内钢筋作为接地极。当测试接地电阻不够时,由扁钢接地带外引增装角钢接地极,角钢接地极埋于地下800mm。办公楼接地电阻值
2.内部防雷分析
内部防雷系统的作用是减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。办公楼的防雷设计中,内部防雷主要包含浪涌保护和等电位联结两种方式。
(一)浪涌保护
所谓浪涌,指的是超出正常工作电压的瞬间过电压。在办公楼中,为防止电子设备遭受雷电浪涌而损坏,故需作浪涌保护。浪涌保护通过安装浪涌保护器(SPD)来实现。浪涌保护器的作用是泄放浪涌电流、限制浪涌电压。在办公楼设计中,采取分级保护、逐级泄流的原则。在电源的总进线处安装放电电流较大的一级浪涌保护器,每层配电箱及电梯配电箱内设二级浪涌保护器。
(二)等电位联结
等电位联结的目的是减小防雷空间内各金属部件以及各系统之间的电位差。做法是用联结导体将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来导体、电气装置或电信装置等联结起来。等电位联结分总等电位联结(MEB)和局部等电位联结(LEB)。总等电位联结作用于全建筑物,它在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差,并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。在一局部场所范围内将各导电部分连通称作局部等电位联结。在办公楼设计中,采用总等电位联结,电源进线做重复接地。变配电室设一个总等电位MEB 箱,将建筑物内保护干线、设备进线总管等进行联结。总等电位联结线采用BV-1×25mm2 线穿SC32 管。总等电位联结均采用等电位卡子,禁止在金属管道上焊接。各层动力配电箱及休息室卫生问内安装局部等电位LEB 箱进行局部等电位联结,根据需要也可在计算机中心、安防、电信、消防等有电子设备的房间内做局部等电位联结。
三.电气设计中供电系统的分析探讨
1.科学设计供电方案
办公楼电气设计时,首先要确定办公楼的供电方案。办公楼供电要在保证供电可靠性的前提下满足电源的质量要求,并减少电能损耗。
在本办公楼中,无消防泵和消防电梯,只有应急照明和消防疏散指示标志,因此,应急照明和消防疏散指示为二级负荷,其余为三级负荷。办公楼的电源由上一级降压站经10KV 架空线路及10KV 电缆进一层变配电室,变配电室内设10KV 干式变压器1 台,把10KV 电压降至380/220V 后,为本楼的用电负荷供电。应急照明和消防疏散指示标志等二级负荷采用EPS 应急电源供电。
2.严格加强对负荷的计算
之所以要进行负荷计算,主要是因为办公楼的用电设备工作时的实际负荷不等于设备的额定负荷(安装容量);在设计时,如果直接采用额定容量进行设计势必会造成浪费,因此必须先进行负荷计算,算出全部设备的实际负荷,以便正确选择供配电系统中导线、电缆、开关、变压器等电气设备,还可以计算出全厂的电能需要量、电能损耗以及选择无功补偿容量等,做好办公楼在电气上的节能措施。负荷的计算方法有需要系数法、负荷密度法、单位指标法等。由于需要系数法比较简便,因而低压母线上的负荷计算多采用需要系数法。
式中:Kt 为同时系数;Kn 为需要系数;Q30 为用电设备组无功计算功率(kvar);P30 为用电设备组有功计算功率(KW);S30 加为用电设备组视在计算功率(KVA);Ijs 为计算电流(A);Pe 为用电设备额定功率(KW);cosΦ为功率因数。办公楼设计中,在低压母线上进行无功补偿。利用上述公式逐级计算后,即可得出无功补偿容量。计算出的无功补偿容量为120kvar,补偿后,10KV 侧的功率因素可达0.98,满足供电部门的要求。补偿后的总的视在计算功率为251KVA,选用400KVA 的10KV 干式变压器,变压器负载率为62.75%。
3.低压配电网络
低压配电网络,是指从终端降压变电所的低压侧到用户内部低压设备的电力线路,其电压一般为380/220V。
(一)供电系统的合理配置
为便于维修,多层建筑宜分层设置配电箱,每套房间宜有独立的电源开关。单相用电设备应适当配置,力求达到三相负荷平衡。办公楼共有四层,每层总面积较大,在不同位置各有两个电间,故在每个电间内分别放置动力配电箱1 台,为本层的照明箱及动力负荷供电。
(二)用电质量要求低压配电线路应当满足用户用电质量的要求
电能质量主要包含电压和频率两个指标。电压质量除了与电源有关以外,还与动力、照明线路的合理设计关系很大。在设计线路时,必须考虑线路的电压损失。一般情况下,低压供电半径不宜超过250m。插座和照明应分别在不同供电回路。照明系统中的每一单相分支回路电流不宜超过16A,光源数量不宜超过25 个。插座回路中每一回路插座数量不宜超过10个;电能质量的频率指标在我国规定工频为50Hz,是由电力系统保证的,它与照明、动力线路本身无关,但超过了规定值,将影响用电设备的正常工作。
(三)结合工程实际选择合理的接地方式
配电网络主要有放射式、树干式和混合式3 种接线形式。在办公楼设计中,采用放射式与树干式相结合的供电方式。动力负荷采用放射式供电,照明用电采用混合式供电。
四.结语
加强对建筑的电气设计中的供电系统与防雷接地工作,对于提高建筑的整体安全性能和稳定性有着十分重要的作用,在此过程中,要不断加强设计人员的综合素质培养,提高其设计的专业技能,结合具体的工程的实际情况,从而确保整个工程的安全性。
参考文献:
[1]李青 杭州庆春路越江隧道供电系统设计 [期刊论文] 《自动化博览》 -2011年6期
[2]肖盈 建筑电气设备中防雷接地及供电系统的设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年17期
[3]张星 探讨某办公楼电气设计的几个方面 [期刊论文] 《云南冶金》 -2011年4期
[4]金大算 上海环球金融中心电气设计 [期刊论文] 《智能建筑电气技术》 -2010年5期
[5]陈新民 广州国际会议展览中心电气设计介绍 [会议论文] 2003 - 中国建筑学会建筑电气分会2003年建筑电气论坛会
现阶段,人们对各种家用电器和楼宇自动化的依赖程度越来越高,节能环保意识普遍增强。安全合理、高效美观的住宅建筑电气设计不但成为广大设计人员的研究重点。也引起了人们的广泛关注。由于建筑电气设计时既要考虑相关设计规范的要求,又要考虑一些建筑使用上的特殊需求,往往使得建筑电气在设计上出现不完善和不合理的现象,给日后使用、维护带来不便甚至埋下事故的隐患。本文就住宅建筑方面的电气设计进行探讨,结合真理道甲一号的项目工作经验,抛砖引玉。
关键词:电气工程设计;安全供电;节能降耗
中图分类号:TU976+.1文献标识码: A 文章编号:
引言:
新的住宅建筑电气设计规范JGJ242-2011已经于12年4月1日正式生效。和旧规相比,新的规范里面将全面贯彻执行国家的节能环保政策,同时也反应出人们在追求智能楼宇的舒适、安逸、安全和人性化的同时,也开始注重电气自动化工程的节能设计。在设计时既要做到科学、合理的方便人们的使用需求,又要兼顾到节能设计。住宅及住宅小区的电气工程直接关乎百姓的切身利益,同时也是各级政府的关注重点,无论是商品房还是经济适用房、公租房、安置房、定向安置房等住宅的电气设计,都与百姓的衣食住行息息相关,因此都必须在电气设计施工中体现安全可靠、经济合理、技术先进、整体美观、维护管理方便的原则。
一、电气工程设计原则
1、设计前调研,精确计算,优化供配电设计。
在电气工程设计时首先考虑的是适用性。在设计之初,必须进行各类电力负荷的计算。电力负荷是供电设计的依据参数,是电气设计中最重要的环节之一。各城市、地区的发展水平不同,需求也就有区别。城市电力系统的规定、要求也是千差万别,供配电系统在满足负荷容量、电能质量与供电可靠性要求的同时;应能保证控制方式的灵活多样要求,从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性,供配电系统应保证适度余量,针对真理道甲一号工程不同子项的特点,对各单体高层住宅楼、地下车库及小区内学校、幼儿园、小型商业等多种负荷进行相关调研、估算。在经过多次负荷计算、系统优化的基础上确定最终的供配电方案。本工程包括由市政道路划分形成的三个地块,即A、B、C三个小区,每个小区内分别设置专用及公用变电站。在设计中,通过对变压器选型、回路划分、线缆路由及整定、无功补偿、系统防雷、防火灾漏电报警等多项技术手段实现电气工程的实用性和安全性,利用先进、成熟的技术,优化供配电设计。促进电能合理利用。
2、提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗。
首先,应对各类负荷充分考虑其运行特点,对各类负荷的最大负荷出现的时间段进行分析、调研及估算,在系统设计中有效的“错峰填谷”,使变压器尽量在经济负载率下长期、稳定运行;其次简化配电级数,配电回路。有些工程的配电系统设计得比较复杂,配电级数过多,使供电系统故障率增高,故障面扩大,不易管理,操作维护不方便等。为能正确理解配电系统的配电级数和保护级数,提高设计水平,提高配电系统的可靠性,特撰此文以期能起到抛砖引玉的作用。 (详《供配电系统设计规范》(GB50052一2009)第4.0.6条的相关规定)。
第三,优化主干线缆路由,减少线路损耗;设置安全的无功补偿,提高电源的综合利用率,提高设备运行效率尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能与各种资源的消耗。
第四,选用节能型设备,如选用节能型变压器、各类高效电机、电子镇流器等低能耗、高效率的电气器件降低运行与维护费用,减少电能的间接或直接损耗。
设置建筑设备管理系统对风机、水泵及公共照明等负荷分别管理,有效提高效率,节能降耗。
3、各部分能耗进行独立分项计量。
各类负荷按照明、动力、空调、水泵等分类别设置计量装置。计量装置包括机械式电能表,数字式电能表、多功能电表及数据信息管理平台,为系统运行提供记录、分析、监控、报警等多项功能。
二、住宅电气设计中的自动化节能技术
环保理念在现代电气设计工程中具有重要的地位,在进行设计考虑时,应尽可能的使用先进技术和设计理念。尽可能的从多个角度多个方面来实现。
1、配电设计考虑三相负荷平衡。保持三相负荷平衡,将负荷均匀分布在三相电源上。三相配电的各相负荷应保持三相负荷的平衡(最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%,最小负荷不宜小于三相负荷平均值的85%)。
2、地下车库以高效节能细管径(T8)紧凑型荧光灯为主。荧光灯灯具选配电子镇流器。功率因数不低于0.9。疏散指示灯、出口标志灯选用发光二极管(LED)。
3、带防护罩灯具效率≥60%,开敞灯具效率≥75%。
4、照明功率密度值低于《建筑照明设计标准》GB50034-2004。
5、配电箱靠近负荷中心,尽量缩短低压供电线路长度。
6、照明采用统一管理相结合的方式,分组分时控制,实现节电。
7、设置功率因数集中补偿装置,补偿到0.9以上,并设置3、5、7次谐波吸收装置。
8、经济合理地选择导线截面,电力干线的最大工作压降不大于2%,分支线路的最大工作压降不大于3%或分支线路的长度超过30m时,线缆截面积相应增大。
9、选用低能耗、高效率的变压器及电气元器件如节电信号灯等。
10、动力、照明等各部分能耗进行独立分项计量。设备负荷按照明、动力、空调、水泵等分类别设置计量装置。
11、集中采暖系统要求供热公司二次设计时,考虑计算机节能控制系统。
12、高次谐波谐波含量超过国家标准限制的泵房、换热站等,应由相关厂家及配套单位考虑设置高次谐波抑制的相应设备及措施。
在设计时,我们应当积极开发新能源,积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用。这些能源的开发利用日益引起世界各国的重视,它将是解决世界能源危机的根本措施。我国已有这方面的研究应用,如地源热泵系统、太阳能-水能源热泵系统及太阳能-空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无污染,不失为一种有效利用自然能的好途径。
三、电气工程中一些具体的质量控制措施
1、施工准备阶段的质量控制。
监理工程师不能只停留在按图施工的水平,要全面熟悉设计图纸,努力并善于发现图纸中的不足,与设计、施工方沟通后及时提出处理意见 。施工方要根据工程的实际情况编制施工组织设计(施工技术方案)并严格审查,要求有完善的质量保证体系、保证工程质量的各项技术措施,而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范。 根据业主及土建工程的总体进度编制电气工程进度计划、人员计划、机具计划并组织落实,工程过程中要根据实际情况及时修改及补充。
2、 施工阶段的质量控制。
施工中必须根据已会审后的电气设计图纸和有关技术文件,按照国家现行的电气工程施工及验收规范,地方有关工程建设的法规、文件,经审批的施工组织设计(施工技术方案)进行。施工中若发现图纸问题应及时提出并处理,不允许未经同意私自变更设计。要求严格坚持执行和落实“三检”制,关键部位,实施旁站监理。 严格推行规范化操作程序,编制符合规范、工艺标准、可操作的质量控制程序。平时注意及时收集和整理资料,特别是隐蔽工程的验收资料及隐蔽签证。未经有关人员在隐蔽验收表上签字,不得进行下道工序,防止监督流于形式。记录好监理日志。
结束语
在日常生活中,为了满足各种使用功能的需要,人们所使用的电气设备的种类和数量越来越多,而且分布广泛,使得建筑电气设计与施工在建筑工程中的重要性变得越来越明显。建筑电气设计的好坏将直接关系整个建筑的质量,因此建筑电气设计人员对建筑电气设计应引起足够的重视,在进行电气设计前要做好充分的调研和准备工作,对设计中的每个环节都要实施有效的控制,尽量使电气设计做到安全、可靠、经济、合理、方便,以减少和避免住宅电气事故和电气火灾的发生。
参考文献:
[1]刘江,浅析220 kV变电电气自动化[期刊论文]-中国科技博览2010(26)
[2]刘沫然,发电厂电气自动化技术分析[期刊论文]-科学时代(上半月)2010(4)
[3]邓超,浅谈电气自动化的应用与发展[期刊论文]-新一代(下半月)2010(2)
[4]刘松才,工厂供电. 北京:机械工业出版社,1990
[5]杨治业,变压器试验技术(16) [J].变压器。2004
关键词:输电线路;常规电气;设计
中图分类号:F416文献标识码: A
随着我国的社会经济不断快速的发展,对电力的需求量同样也日益的增加。所以,对电力资源的供应质量以及安全性同样也有了更高一些的要求。当前在输电线路电气设计当中依然存在着一些问题,为了可以确保输电线路电气设计上的质量,就变要对输电线路的电气设计内容来进行分析和研究。
一、输电线路在电气设计上的主要内容
输电线路的电气设计的主要内容可以分为三个方面,分别为可行性分析、初步设计及施工图的设计。
1.可行性分析
可行性分析指的就是全面地从设备上、经济上、调研项目盈利、技术上分析、设备选材、资金筹备、工程规模等各个方面,它主要便是预测输电线路项目完成之后可能会产生的一些社会影响及经济收益等方面,进而来提出相关的咨询意见来供投资建设、施工方案等作参考来用。当中所需要注意的便是,可行性的分析一定要严格的根据国家的相关政策法规以及规定,还务必要具备相应计算的图表、实验的数据等技术方面的资料,从而来确保分析研究的可靠性与全面性。然而通过可行性分析所得出的这些报告则是由报告内容、设计方案、论证结果、风险预测这几部分所组成。
设计方案。是由于可行性的分析主要是针对于具体设计方案的可行性,所以在设计方案上的质量是非常重要的。为了确保在设计方案上的质量,无比要对输电线路工程的施工技术、环境影响、建设规模、主要设备等来进行详实、全面、可靠的预估。
报告内容。在可行性的报告当中所提出的报告内容及研究试验数据都一定是基于真实、客观的原则之上,缺乏真实性、可靠性的可行性报告将会让输电线路在施工以及设计过程当中出现不可避免的偏差与失误,从而对于工程的建设所导致极大的负面影响。
风险预测。在可行性报告当中的另一项非常关键内容便是对于工程风险的预测,只有工程在建设之前,对于项目来进行合理、切实的风险预测才可以确保工程项目在建设的过程当中可能会出现的因经济、社会以及环境等一些因素而造成的风险得以有效的规避。
论证结果。论证性便是可行性报告的最大特点,并且对于论证性的报告来讲,其严密性变成为了造成报告质量高低的关键所在。要确保论证的严密性,就无比要利用系统性的分析措施,即为输电线路在建设的过程当中各方面的影响因素都要全面地、系统地来进行分析论证。
2.初步设计
初步设计指的是输电线路的设计项目在初期的草图,即为以输电线路在实际的设计、施工当中的要求为依据并且将各类的技术资料整理齐全之后,提出多种的设计思路,然后再经过反复的研究、论证,再将最为经济、合适的设计方案选出同时作为最终的方案。当中的主要内容包括:
导线、路径与环境因素。周边环境的因素对于输电线路导线的参数有着比较大的影响,然而导线的下方电场若是受到了环境因素的影响就会使线路的输电性能相应的受到影响。所以一定要选择科学、精确的计算方法来让导线电场的计算值尽可能的痛实际运行的环境真实值相近。此外,在设计输电线路的时候应该尽可能的在环境、气象条件较好的区域来进行工程的建设,从而有效地降低输电线路运行过程当中可能会出现的损失。
塔杆基础。输电线路当中重要的组成部分便就是塔杆基础,相对较好的塔杆基础同样也是让线路运行的稳定性以及安全性的保证。因为在自然环境下,一些输电线路的电气元件都是处于外露的状态之下,并且电气元件不仅仅是受到了机械荷载的影响,同时还会受到地质地形方面的影响,所以在实际的方案设计当中,务必要对这些因素来进行综合的考虑并且确保施工的质量。
防雷、防振与绝缘。输电线路当中的绝缘子的作用便是导线支撑及避免电流出现回地现象,在整个输电线路的网络当中,设计绝缘子务必让其可以充分的发挥它功能与所用。然而雷击便是影响大盘输电线路安全、正常运行的重大自然隐患。所以在方案的设计过程当中,应该结合输电线路所在区域实际的环境情况同雷击伤害的原因来制定出相应的防雷击措施。此外,输电线路在运行的过程当中,导线是不可避免地形成一定振动的应力,进而会造成输电线路因为振动而产生了故障,所以应该采取一些相应的防振措施让导线的振动情况得以消除或减小。
施工图的设计。主要内容包括有杆塔以及基础施工图、路径平面位置施工图杆位断面图与杆塔明细表、机电安装施工图以及概预算的报告书。
二、电气设计的关键点探讨
1.路径的选择
输电线路的设计关键之一便是在路径上的选择,为了给输电线路的施工以及运行维护提供较好的基础条件,应该在路径选择的时候,对地质、水文、气象等沿线的自然条件来进行综合的考虑,并且将输电路径同周围的资源开发、环境保护与其他设施之间的关系妥善的协调好。此外,选择的路径应该严格的以国家现行的法律法规作为依据,经过反复的论证之后,选择出最为切实可行的方案。路径的选择应该遵循的原则:尽可能的选择路径最短的,当中的曲折系数越小越好;尽可能的选择直线的线路,避免出现的转角太多或者转角过大;尽可能的选择平坦的区域设置转角点,转点的距离应该比较大;尽量的选择交通便利的一些区域;尽量的选择良好地质条件的一些区域,避免因为自然灾害影响到线路;尽量的少占地,注意对农田作物以及名胜古迹的保护;尽可能的避开障碍物,要与航空、铁路、通信等一些部门来进行充分的协调。总而言之,在选择路径的时候应该对工程的可行性和经济性进行兼顾,对于占地赔偿等来进行综合的考虑,并且最大限让使电网系统的需求得到满足。
2.杆塔基础的选择
输电线路的杆塔是其中主要的结构之一,它便是以绝缘强度以及机械强度为依据,并且由钢筋混凝土或者钢材为材料来建造的。选择杆塔的形式应该依据实际的地质地形情况确定,尽量的做到因地制宜。针对于我国多样地基的形态,如冻土地基、岩体地基、软土地基、黄土地基等,所以,为了确保杆塔结构的安全与稳定,应该选择最为适宜的杆塔基础的形式,例如人工斜挖原状土形式的承载力比较高,不容易产生变形,并且节约了材料,开挖的工作量比较小,适用于较厚的覆盖层、可塑性的粘土。然而软土地复合式的小桩基础就会为斜桩以及直桩分布成网状,从而来使得设施所受水平力以及上拔力朝下来发展,以得到相对较大的承载力等。
3.抗冰设计
在输电线路的设计当中,尤其要注意的便是依据不同区域的气候条件,来进行抗冰性设计,力争要在节省工程造价的同时对于线路的运行的稳定与安全有所保证。由于在我国各区域的气候条件都是不尽相同,所以可能会导致的凝冰程度也存在一定的差异。所以在冰厚的设计上应该基于实际的情况,并且综合分析研究输电线路所在区域的风向、湿度及地质地形的状况,从而让抗冰设计值合理、科学。
在通常情况下,加强导线及重型抗冰塔是当前输电线路抗冰最为普遍的设计方法。若输电线路在重冰的区域,那么应该间隔一段的距离就进行一个基抗串耐张塔的设置,然而导线的材质则应该选择机械强度比较大的,并且为了防止导线因为脱冰震动或者不平衡的张力而造成损害,应该利用预绞丝护线对于导线来进行保护。除此之外,避免绝缘子冰闪同样也是抗冰设计的重要内容,然而使绝缘子串长度以及爬电距离增大就可以使绝缘串伞型结构得以改善。将防水的材料涂于绝缘子表面则可以从一定程度上来使覆冰缘子产生漏电的可能降低。
结语
总之,对输电线路常规电气设计来说,应该依据其所在地区实际的情况,在充分的分析研究设计项目的可行性报告的基础之上,选择出最为合理的线路设计方案,从而来确保输电线路在设计、施工与运行过程中的安全、稳定。
参考文献
[1]. 杨毅 浅析高压输电线路电气设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》.2012年