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篇1
磁悬浮制梁生产基地实际上是一个混凝土制品的生产基地。但是与其不同处是生产制造的每根轨道梁全长25M，重达180T，而且在每根梁上要精确安装上使列车前进的长定子线圈的组装件。所以同为混凝土制品厂，但生产工艺上有很大差别。加工制作轨道梁的主要生产工艺分：预应轨道制作生产中间装配出厂储放等。在整个制作流程中，轨道梁需在台座上保温养护，在恒温，恒湿的车间内装配加工。
作为向国际第一条用于商业运行的磁悬浮快速列车提供轨道梁的生产基地，其国际影响是很大的。而且磁浮交通的开通日期2003年1月已确定，根据倒计时，生产制作轨道梁的生产周期也相应确定。对于时间紧磁悬浮制梁生产基地实际上是一个混凝土制品的生产基地。但是与其不同处是生产制造的每根轨道梁全长25M，重达180T，而且在每根梁上要精确安装，制作技术含量极高的这样一个国际少有国内首创的磁悬浮制梁基地，要保证按时完成生产任务。除了工艺合理外，安全可靠的供电也是非常重要的。对于其供电负荷等级我国规范上还未明确规定，需要设计者对其供电系统负荷等级有个合理准确的定位。
1.负荷等级的确定
制梁基地能否按时完成轨道梁制作，是与按时通车有着直接的关系。涉及到中国在国际上的声誉，如果由于供电不可靠而造成180T梁报废，其时间及经济损失是非常之大的，因此对于制梁基地的生产用电负荷为一级。保证了其供电的可靠性。对于一级负荷的要求，供电规范上有明确要求。一级负荷应有两个电源供电，当一个电源发生故障，另一个电源应保证供电。
2.供电电源确定
工艺提供的设备总装机容量为13700KW，负荷分布在1.7公里厂区内。从技术角度及供电规划要求应选用35KV供电，考虑到基地使用年限不长，因为该变电所使用年限仅为制梁结束就完成历史使命。而且建一座35KV变电所的投资比较大。如何合理有效解决磁悬浮制梁生产基地电源是个重要问题。根据指挥部提供信息，磁浮交通的35KV牵引变电所已由供电局建成，考虑到目前由于磁浮交通还未建成变压器为空载运行，可以从该变电所配出10KV电源，供制梁基地使用。这样即节省投资又节省了建设35KV变电所的时间一举两得，经与供电局协商解决了供电电源的问题。
3.变电所位置的确定
工艺提供了整个基地工艺流程图，依据工艺设备的用电情况，集中设置10KW变电所显然不合理，造成了电源不能深入符合中心，影响供电质量，使得运行中损耗加大，根据工艺设备分布情况，将其分为四个供电区域（1）机加工灌浆车间（2）浇捣车间（3）提升泵房（4）生活区按用电情况由磁浮交通35KV变电所引出二路10KV电源每路10KV供电回路的负荷不超过6000KVA，满足了10KV供电规则。分别设置10KV变电所，将10KV变电所设置在负荷中心减小了供电半径提高了供电质量，保证了供电的可靠性
4.供电系统
4.1机加工灌浆车间供电系统
机加灌浆车间是整个基地核心用电大户，采用的设备大多为高精度数控设备，环境要求恒温恒湿，所以对其供电负荷确定为一级，在车间旁设一座附设车间10KV变电所从磁浮交通引来两路10KV电源，作为高压进线并设高压配出柜向其它10KV站馈电，其高压系统为单母线分段，中间不设联络开关，每段母线分别带2台变压器1台2500KVA，一台2000KVA变压器。低压系统为单母分段中间设联络开关，正常时母联开关打开，变压器为分别运行，当一段母线失电，失电段上为非重要负荷由于失压而自动跳闸，母联开关自动合闸保证对重要负荷的供电连续性。这样的系统不论任何一台变压器或一条线路失电均能保证生产工艺流程中的设备用电，大大提高了供电可靠性。
.3浇捣车间、提升泵站、锅炉房供电系统
锅炉房是作为工艺过程中的热源，供电必须可靠，供电负荷等级为一级，选用两台箱式变，一台为1000KVA，另一台为1250KVA，高压进线柜是利用环网柜向浇捣车间供电同时向搅拌站提升泵房箱式变供电。高压开关采用负荷开关，变压器配出开关采用高压熔断器保护，低压配出开关均为大容量断路器，分别向各车间泵站作放射式供电。车间配电为单母线分段中间设联络开关，当任何一段母线失电，其中段不重要负荷均设失压脱扣，母联开关自动合闸，保证对重要负荷供电。
4.3.1系统图
4.3.2负荷统计
3#变电站1#变压器
序号
负荷名称
装机容量
需用系数
cosφ
Tgφ
有功
无功
视在
（KW）
（KX）
（KW）
（KVAR）
（KVA）
1
浇捣车间
1402.5
0.4
0.8
0.75
557
418
696
2
提升泵
175.3
0.8
0.8
0.75
140
105
175
3
锅炉房
40
0.8
0.8
0.75
32
24
40
4
机修车间
48
0.43
0.8
0.75
21
16
26
5
室外照明
175
0.78
0.8
0.75
136
102
170
小计
307
885
665
1107
补偿cosφ至
0.9以上
250
补偿后功率
885
415
978
选用1000KV变压器
3#变电站2#变压器
序号
负荷名称
装机容量
需用系数
cosφ
Tgφ
有功
无功
视在
（KW）
（KX）
（KW）
（KVAR）
（KVA）
1
浇捣车间
1402.5
0.4
0.8
0.75
557
418
696
2
备件连接体仓库
1280.8
0.3
0.8
0.75
375
281
469
3
锅炉房（备用）
40
0.8
0.8
0.75
32
24
40
4
提升泵（备用）
175.3
0.8
0.8
0.75
140
105
175
小计
2683.3
932
699
1165
补偿cosφ至
0.9以上
300
补偿后功率
932
399
1014
增加备用负荷后
2898.6
1104
828
1380
补偿cosφ至
0.9以上
300
补偿后功率
1104
528
1222
选用1250KV变压器
4.4生活区供电系统
生活区是个临时生活场所，包括职工食堂、职工宿舍，由于是临时设施所以选用了线路变压器组形式，变压器容量为一台315KVA低压侧有施工单位根据需要设置。
4.4.1系统图
5.结论
5.1供电质量
对于这样一个大型工厂，虽然将电源引入到各负荷中心，但是由于其每个车间面积之大，对于供电半径满足要求还是很难实现，所以应对车间内每个供电回路作压降校验，如浇捣车间全长424米，其行车行程也接近424米，对保证电压降，无法按常规方法去实现，按压降计算公式U％=1/10U2(R0+X0tanΦ)PL分析,要保证压降满足5％,应从R0、P、L参数着手改变，才能满足电压降要求，P为行车功率是无法改变，只有改变R0及L这两种参数，才能达到而满足压降要求，（1）R0是滑触线与接续导线的电阻，加大滑触线及接续导线的截面积可以减小电压降。（2）L为变压器二次侧至滑触线最远端的距离，缩短这段距离也能减少线路的电压损失，加大了接续电缆与滑触线截面积并将集电器安装在滑触线的1/4段及3/4段减小了供电距离，从而满足了压降要求，由于一段滑触线有二点供电必须保证每相为同相位电源而且从同一变压器引出。
5.2接地保护措施
本工程接地形式为TN-C-S系统，厂区接地采用工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地、雷电感应接地、弱点设备接地等联合接地，其接地电阻不大于1欧姆，每个车间均设总等电位接地极MEB。PEN线进入车间后与MEB连接作为重复接地之后，PE线与N线始终分开，车间内的所有电气设备的金属外壳及电缆桥架、金属管道、钢构架在就近与接地装置连接，对MCC电机控制中心的馈电回路上装设漏电保护，一旦出现接地故障，即可报警又可以跳闸，保证了用电的可靠，和人生安全。
磁浮交通已于2003年1月顺利通车了，磁浮交通制梁基地完成了其历史使命。由于在电气设计中充分考虑了其用电可靠性，使得在整个生产过程中没有发生用电故障，保证了按时完成任务。设计选用的10KV箱式变也可以按当初设想的搬迁到另一个工地。作为我国第一个磁浮交通制梁基地的设计还有不少经验教训可以总结，相信今后一定会越建越好。
篇2
2车载嵌入系统
在科技发展的带动下，车载系统的嵌入技术愈发成熟，逐渐成为汽车信息网络的控制中心。车载嵌入系统可以对车辆内部设备的运行状况进行检测，一旦发现异常，可以立即向驾驶人员发送相应的警报信息，如语音提示或灯光信号等，同时针对故障进行前面细致的分析，向驾驶员提出合理化建议，如停车检修或者调整路线前往维修点等，对安全事故进行规避，保证行车安全。在车载嵌入系统中，利用相应的处理器、GPS接收机、GPRS模块以及人机交互接口等，可以构建出一个具备强大通信能力和信息处理能力的平台，利用无线通讯、蓝牙数据交互等网络通讯技术，实现信息的交互和共享。系统的标准化和模块化设计不仅便于系统功能的实现和维护，也使得其具备良好的拓展性，可以实现车辆定位、动态导航等功能。
3外部系统
从目前的发展情况看，外部系统包括一个专业的门户网站，可以为每一位用户提供个性化的服务，满足用户不同的使用需求，同时还可以根据相应的情况，进行动态更新，为用户提供完整、合理、准确、可靠的信息。需要进行动态更新的情况包括：汽车自身的地理位置，或者用户指定的道路路况图；用户的具体需求；与汽车服务供应商服务协议的相关内容；汽车在行驶过程中遇到的特殊状况。
汽车电子信息系统功能的实现，不仅需要相应的硬件资源，还需要良好的软件支持，因此，做好系统软件的设计工作是非常重要的，应该重视以下两个方面的内容：
篇3
在厨房配置燃气泄漏检测开关2，检测到泄漏信号进行报警，报警设计为铃声报警10秒。在次卧配置床头求助按钮3，当家中有卧床老人时，通过按钮进行铃声求助;对于家中有幼儿的，也可改为夜晚被子未盖好的检测信号，如被子偏离位置过大，检测开关则进行铃声求助。
在入户门、阳台、各个窗户上安装检测开关，在主人入睡后启动午夜时段报警，当有人非正常从门、窗进入时启动防盗10秒报警;在主人离家时，合上客厅控制面板上的防盗控制开关，10分钟后启动防盗报警程序，报警设计为铃声报警10秒。
在主人上班或孩子上学期间，合上客厅控制面板上的闹铃控制开关，通过手机与LOGO!通讯软件或LOGO!操作键设定早晨起床时间和午休起床时间，进行5秒钟铃声叫醒服务。
设计部分插座具有现场手动与远程自动通电控制功能，利用手机进行远程控制，比如在厨房设计带旁通开关控制的插座，节假日主人在家，合上开关利用该插座插上电饭煲进行煮饭。在上班时间，断开该开关，利用LOGO!的输出二端点与此控制开关二端点并联，淘好米放入电饭锅后加入适量水，把电饭锅插在该插座上，快下班时，主人可通过手机与LO-GO!通讯，控制LOGO!的输出进而控制此插座通电进行煮饭。
2家用电气控制系统设计
根据产品功能介绍，该款家用多功能安防与电气控制系统需要8路数字量输入和三路数字量输出。系统控制器采用西门子LOGO!230RC控制器，控制器有8个数字量输入4个数字量输出。根据客户定制需求，可选用扩展模块采用一个LOGO!DM8/24R(四个数字量输入端口，四个数字量输出端口)。系统数字量输入资源分配为:I1主卧按钮，客厅、书房、主卧等处四个主卧按钮并联后接入，单次操作为开主卧照明灯，双次操作为关主卧照明灯;I2书房按钮，客厅、书房二个主卧按钮并联后接入，单次操作为开书房照明灯，双次操作为关书房照明灯;I3次卧床头求助按钮或盖被检测拉线开关，有信号时进行3秒求助铃声报警;I4燃气检测开关，有信号时进行10秒铃声报警，通过手机可进行远程监控、信息查询;I5防盗检测，门、窗等处七个检测开关并联后接入，有信号时进行10秒铃声报警，通过手机可远程进行信息监控查询;I6闹铃开关，有信号且达到设定时间则进行5秒叫醒闹铃服务;I7与I8防盗开关，I7有信号则进行时段报警，即主人入睡后当I5防盗检测到信号则进行10秒铃声报警，I8有信号则进行全天候报警，当I5防盗检测到信号则进行10秒铃声报警，报警信息通过手机可远程监控、查询，当I7与I8均有信号时，具有时段报警与全天候报警功能。系统数字量输出资源分配为:Q1主卧照明灯控制，Q2书房照明灯控制，Q3铃声控制，Q4插座控制。
3家用电气控制系统调试
(1)主卧与书房照明灯异地控制，采用单次按钮接通为开启照明灯，双次按钮接通为关闭照明灯。
(2)次卧床头求助按钮3，当家中有卧床老人时，通过按钮进行3秒铃声求助;对于家中有幼儿的，也可改为夜晚被子未盖好的检测信号，如被子偏离位置过大，检测开关则动作，进行3秒铃声求助。
(3)厨房燃气泄漏检测，检测到泄漏信号进行报警，报警设计为铃声报警10秒。采用LOGO!0BA7模块，通过通讯主人可以利用手机远程进行信息查询。
(4)门窗检测开关，在主人入睡后启动午夜时段报警，当有人非正常从门、窗进入时启动防盗10秒报警;在主人离家时，合上客厅控制面板上的防盗控制开关，10分钟后启动防盗报警程序，报警设计为铃声报警10秒。采用LOGO!0BA7模块，通过通讯主人可以利用手机远程进行信息查询。
(5)合上闹铃控制开关，通过手机与LOGO!0BA7模块通讯软件或LOGO!操作键设定早晨起床时间和午休起床时间，进行5秒钟铃声叫醒服务。
(6)厨房安装旁通开关控制插座，旁通开关断开时，插座受LOGO!的输出控制，程序采用利用存储器数据进行比较，当大于某数据时LOGO!产生输出信号接通插座通电，根据实际情况确定通电一段时间后自动修改存储器数据，使插座断电，以防电器通电时间过长产生安全事故。如，电饭锅由于使用年限较长，饭煮好后不能自动断电，长时间通电引起电饭锅导线过热绝缘损坏，很容易造成火灾。主人可通过手机与LOGO!通讯，改写存储器的数据，进而达到控制LOGO!的输出使插座通电。
篇4
1 民用建筑供配电设计中常见的问题
近年来，由于很多很多民用建筑供配电的设计者缺乏对设计原则的理解，以及在一些规范条文理解上存在的差异，导致设计非常不合理，最终出现过分浪费、投资消耗过高、给居民带来安全隐患、使用不方便等问题。在民用建筑供配电设计中主要会遇到如下问题。
1）缺乏对相关规范的了解。我国《10kV及以下变电所涉及规范》中明确做出规定：变配电房不能设置在浴室、经常积水的地下室、厕所等地方，并且也不能与这些场所相毗邻。一般而言，民用建筑小区住宅楼在设计时通常将电配电房设计在一层，楼上的卫生间位置设置局部夹层。但是这种设计通常会由于屏蔽性能差、降噪处理措施不到位等原因而导致楼上住户的频繁投诉。我国于2011年最新颁布并实施的《住宅建筑电气设计规范》中明确规定：当配变电所设在住宅建筑内时，配变电所不应设在住户的正上方、正下方、贴邻和住宅建筑疏散出口的两侧，不应该设置在住宅建筑低下的最底层。这些规定都比较明确的要求住宅楼下不能设置变配电房。
2）供电设备的设置不符合规范。根据我国《民用建筑电气设计规范》中规定：当消防用电负荷为二级并采用交流电源供电时，宜采用双回路树干式供电，并按防火分区设置自动切换应急照明配电箱。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时，可由单回线路树干式供电，并按防火分区设置应急照明配电箱。但是，在实际设计中，由存在着在理解上的偏差，民用建筑供配电设计人员、民用建筑的审查人员、校对人员经常会要求在住宅楼消防电梯前室的一两个应急灯也要求单独设置双电源切换箱。从设计的经济性考虑，这样做很明显比较浪费。如果在民用建筑的每一层的每个防火分区都设置应急照明配电箱，那就更不合理了。
3）选择电缆及导体截面时考虑欠周全。在民用建筑供配电设计中，很多设计人员在对电缆及导体的截面积选择进行设计时，通常只对负荷计算出的电流满足要求即可，根本不考虑用电设备的端电压，远距离供电。例如：在高层民用建筑中的电梯、建筑屋顶的小风机等设备。由于电能在传输过程中存在线路的电压损失问题，当电能传输到用电设备端时，此时的电压已经无法满足电压的偏差与电机启动的要求。我国《供配电系统设计规范》中明确规定：对用电设备端电压的偏差允许值的要求为：电动机为±5%，一般工作场所的照明为±5%，而对于那些远离变电所的小面积一般工作场所的照明、应急照明、道路照明、警卫照明等为+5%、-10%。而对于其他用电设备而言，如果没有特殊的规定，则应为±5%。
2供配电系统设计中的疑难问题
2.1防雷与接地
防雷与接地问题是供配电系统设计中的一大重点，也是难点。当下，主要的防雷设备有：接闪器和避雷器，其中，前者直接接受雷击，避雷针是接闪器上接受雷击的金属，如果是金属线接受雷击，则被称之为避雷线；如果是金属带接受雷击，则被称之为避雷带。后者在实现防雷功能时需要与相应的被保护设备并联，装设在设备的电源侧。在雷雨天气，线路上出现雷击过电压时，避雷器的火花间隙将会被击穿，过电压通过避雷器对大地进行放电，有效的保护了各种电气设备，阀式和排气式是两种主要的避雷器型式。架设避雷线是主要的防雷措施之一，但存在造价高的缺点，对于35kV的架空线路来说，通常只在变配电所的进出段架设避雷线。而对于10kV及以下的线路来说，装设避雷线的成本太高，通常不予架设。室外配电装置的防雷一般都是通过装设避雷针来实现的。另外，如果变配电所所处位置附近存在较高的建筑物，建筑物上的防雷设施能够对变配电所实施保护，就无需再单独为变配电所设置防雷保护。在高压侧装设必要的避雷器，其主要目的是为了保护主变压器，防止雷电冲击波入侵到变配电所中。对于接地来说，当设备和装置正常运行时，接地线中是没有电流流过的。当设备发生故障时，接地线中会流过接地故障电流。接地线与接地体一起构成了接地装置。
2.2供配电系统的抗干扰设计
工业工程中供配电系统不断实施自动化，计算机系统、PLC系统等的使用会对电力系统造成了干扰，其中的电气功能模块有可能无法正常工作，最终导致整个系统的故障。另外，这些干扰信号还会通过感应、传导等方式进入到二次设备中，一旦干扰水平超过了电子设备的耐受能力，这些设备将会出现不正常动作。由于干扰信号的产生和对系统造成的干扰都十分复杂，因此解决起来也十分困难。
首先，对于变配电所系统来说，在干扰作用下，各类开关设备和测量系统的安全可靠性都会受到影响。变配电所系统中的常见干扰有：电源干扰、线路干扰以及电磁干扰等。频率和电压的干扰是电源引入产生的干扰，解决电源干扰的主要措施有：变压和稳压，整流和滤波等，这样不仅能够降低集中供电的危险，公共阻抗与公共电源间的耦合也会得到缓解，有利于电源的散热。
同时，对于交流电的引入线，应该采用通导率较大的粗导线，采用双绞线作为直流输出线，合理设置配线的长度。需要对电源设置相应的监视电路，其功能是对电源电压的瞬时短路和瞬间压降以及各种干扰进行监视。在变压器的进线侧需要安装避雷器，另外还需要利用避雷针和避雷线形成避雷网。对传输线路的干扰来说，在长线传输过程中发生单相接地故障、或是外界干扰线号的侵入、不合理的中性点设置等都会产生干扰信号。对传输过程中出现的干扰进行抑制，首先是选择合适的传输线，一般选择同轴电缆及双绞线，其中，前者的组成
包括一根空心的圆柱导体以及内导线，并且两者与外界之间需要通过绝缘材料隔离开来。这种电缆的优点在于具有较强的抗干扰能力和稳定的数据传输特性，并且价格较便宜。后者被封装于绝缘外套中，形成一种传输介质，其构成的环路改变了电磁感应的方向，能够抵抗电磁干扰。其次是采用在线监测技术抗干扰。将各种保护，如：过电流保护、零序电流保护等装设在检测设备上，对线路的绝缘状况进行检测。在抑制电磁干扰上，可以采用屏蔽和接地抗干扰两种措施。良好的接地保护能够实现电流经过地线阻抗时产生的感应电压的消除，防止磁场和电位差造成的影响。对于干扰的抑制来说，接地是最为重要的方法，另外，与屏蔽相结合能够抵抗大部分的电磁干扰问题。
3 总结
总之，随着民用建筑的不断完善与发展，供配电设计作为其中的一项重要内容必须引起设计人员的高度重视，设计必须规范，考虑电气未来飞速发展的趋势，努力实现民用建筑供配电设计的经济性、稳定性、可靠性、安全性。
篇5
云南某千年古寺为国家重点文物保护单位，历史上曾两度遭遇火毁。2009年的地震导致古寺大部分建筑受损，现正进行统一修复，而消防系统设计与实施便是其中一项重要任务。
2．火灾危险性分析
1）火灾荷载大，耐火等级低
寺院以木材作为主要的建筑材料，以木构架为主要的结构形式，火灾危险性极大，而建筑构件的耐火等级很低，并且由于寺院是建在山上，发生火灾后火势能够迅速蔓延，极易形成立体燃烧。
2）建筑之间无防火间距，容易出现“火烧连营”
寺院以各式各样的单体建筑为基础，组成各种庭院。在庭院布局中，基本采用“四合院”和“廊院”的形式。这两种布局形式都缺少防火分隔和安全空间，如果其中一处起火，一时得不到有效控制，就会形成“火烧连营”的局面。
3．消防系统设计
由于寺院存在上述火灾隐患，而对其实施保护又具有极其重要的意义，因此，必须加强消防安全对策。古建筑消防安全不仅要以扑灭火灾为第一目标，而且还要最大限度的保护古建筑的整体结构及形式。因此，火灾探测技术及消防安全措施的选择就显得尤为重要，必须能够因地制宜的达到早期探测和早期灭火。整个工程中消防系统包括消防电气系统及消防灭火系统。
1）消防电气系统设计
消防电气系统包括火灾自动报警及联动控制系统、消防广播系统、消防电话系统、应急照明和疏散指示系统。
（1）根据本工程对火灾自动报警及消防联动控制系统的要求，经过认真细致的研究和论证，为该工程提供以下配置方案如下表1所示。
（2）根据《古建筑消防管理规则》及《火灾自动报警系统设计规范》，并参照故宫等国内古建筑领域的常用探测保护方式，在本次设计中采用了点型感烟探测、点型感温探测、极早期吸气式探测以及视频火灾探测。
其中，视频火灾探测系统是现代消防的最先进技术。本工程在大雄宝殿设置一套8路视频火灾探测系统，大雄宝殿空间高大，点式探测器不能满足规范的设置要求，其他探测方式对古建筑的美观及使用会有一定的影响，综合以上因素，设置了视频火灾探测系统。它的特点是：
2）消防灭火系统设计
寺院属于国家级文物保护单位，为保持寺内建筑的原貌，建筑内不便安装传统的室内消火栓系统和自动喷水系统，又由于寺院建筑比较集中，道路陡峭狭窄，消防车难以到达现场，鉴于本工程特点，在建筑内部设置灭火器，建筑外部设置室外消火栓系统，设置在室外的消火栓采用“室外用室内型消火栓”，在火灾初期，可使用灭火器将火灾扑灭；当火灾较大时，可直接使用消火栓系统进行灭火，无需消防车加压或供水。
（1）消防蓄水池设计
根据现场地质勘查报告，蓄水池设计选址在寺院西侧一百米左右地方，水池长约8米，宽约10米，蓄水池内有效水深3米，蓄水量约为240立方米，以满足寺院消防用水的需求。
序号
保护区域名称
保护措施
火灾自动报警系统
联动控制系统
消防广播系统
消防电话系统
应急照明和疏散指示系统
1
鼓楼
2
钟楼
3
藏经阁
4
禅房
5
客堂
6
大雄宝殿
7
地藏殿
8
方丈室
9
圆通殿
10
后轩北院
11
斋堂
12
篇6
一、地铁屏蔽门控制系统、基本构成以及运行模式
1、地铁控制门系统
地铁屏蔽门系统是一个典型的机电一体化产品,包块机械和电气控制部分，其沿站台边缘布置，将车站站台与行车隧道区域隔离开，降低车站空调通风系统的运行能耗。同时减少了列车运行噪音和活塞风对车站的影响，防止人员跌落轨道产生意外事故，为乘客提供了舒适、安全的候车环境，提高了地铁的服务水平。
2、地铁屏蔽门控制系统的基本构成
地铁屏蔽门控制系统的基本组成包括硬件组成和软件组成。其硬件组成主要包括就地控制盘LCB、中央接口盘PSC、车站紧急控制盘PEC、配电屏、驱动ups、控制ups、蓄电池屏、、屏蔽门状态报警盘、屏蔽门操作控制开关等。软件组成主要包括电机控制、门宽参数自学习系统、障碍物检测系统、防挤压系统、开门程序控制系统、关门程序控制系统、总线控制系统等。如图：
3、屏蔽门控制系统运行模式
正常运行模式分为两种：
(1)在列车配备自动驾驶系统的情况下，来自系统级(列车信号系统)的控制。
(2)在列车无自动驾驶系统的情况下，信号系统发出“列车占位”信号，由授权的操作人员在站台控制面板(PSL)上控制屏蔽门的操作为站台级控制的正常运行模式。
3．2非正常运行模式
(1)故障运行模式
在以下故障情况发生时，进入故障运行模式：
a.滑动门关闭时探测到障碍物。
b.列车超过允许停车精度，列车门与滑动门错位。
c.个别滑动门不能打开。
d.控制系统发生故障。
(2)紧急工作模式
在以下故障情况发生时，进入紧急工作模式：
a.列车在隧道罩发生火灾。
b.车站内发生火灾。
c.其它以外突况。
(3)测试工作模式
当系统安装或维修时采用的工作模式。
二、地铁屏蔽门控制系统功能及其作用
电气设计中采用控制部分和监视部分分开，其中控制部分采用硬线连接，监视部分采用总线连接。
1、控制功能。在任何运行模式中，接收上级发来的各种命令，上报信息以及对各屏蔽门单元进行自动控制，完成相应的动作。
2、监视功能。具有监视功能的设备包括两部分：中央接口盘(PSC)和远方报警盘(PSA)。主要完成站台每侧屏蔽门单元相关信息的集成，主要有以下功能：（1）收集系统测试(PST)、手动解锁、就地控制(LCB)、车站紧急操作装置(PEC)、站台控制PSL的状态信息；（2）通过现场总线通信收集全部门控单元(DCU)信息；（3）允许对DCU参数进行修改；（4）存储屏蔽门故障诊断信息以及正常系统运行记录；（5）收集驱动电源信息。
3、屏蔽门控制系统作用
从屏蔽门控制系统的作用的角度来讲，屏蔽门系统的控制分就地级控制、站台级控制、列车信号系统级控制、火灾模式级控制。就地级控制是每个活动门模块可以独自机械，电气操作；站台级控制，列车信号系统级控制，火灾模式级控制都是通过PSC里的继电器控制活动门模块的运行，PSC是根据各级控制发出的命令对活动门模块进行操作、监视，是各级控制的集合体。优先级是就地级，其次是火灾模式级，然后是站台级，最后是列车信号系统级。火灾模式级是在车控室操作屏蔽门系统，支链打开屏蔽门。
现在有两种PSC设计方法，一种是把电气系统(主要是处理硬线命令的继电器组)和监控通讯系统组合在一个模块里，成为一个黑盒子。黑盒子的输出输入接口有电源，现场总线网络(监视网络)，各级控制的命令、状态的硬线端口，门单元的命令、状态的硬线端口。可以既控制屏蔽门运行，也监控屏蔽门状态、故障，并把相关信息存贮起来。一种是电气系统和监控通讯系统各自独立，把电源，各级控制的命令、状态的硬线端口，门单元的命令、状态的硬线端口集合一起，把现场总线网络(监视网络)独自成一体，与各门单元，PSC里各重要继电器组有接口，从而全面监控系统，电气系统和监视网络收集的若干重要状态如“开门”状态，若干重要故障如“系统故障”通过PSC的指示灯面板反映。首先这样电气和监控通讯两个系统不会相互影响，独立开来以后维修、改造方便。其次减低维修成本，一个部件损坏不必整个PSC更换。
三、制系统的关键技术
1、伺服驱动系统
门机是屏蔽门系统的核心设备之一，门控单元(DCU)是门机的重要组成部分，向．门控单元的丰要部分是服伺驱动系统，包括电机和伺服驱动器。从成本来考虑，伺服驱动系统约占门机的l／2，约占屏蔽门系统每单元的1／6。目前，屏蔽门行业国内的生产厂商所采用的是大都是外购通用件，功能齐全，性能很好，相成地价格很高；有的还需要另外配置控制器，使得系统累赘和不可靠。相比之下，国外的屏蔽门厂商就有很大的优势，因为他们掌握了伺服驱动的核心技术，拥有他们自己的电机和驱动器，他们以最少的硬件投资成本，获得了最大化的利润，他们卖的是技术。冈此，如果能够自己研制伺服驱动系统，节省的成本将相当可观。
2、监控软件
运行于中央接口盘(PSC)上的MMS和远方报警盘(PSA)上的监视软件系统，它能够实时临测系统运行状态。编程语言的选择多为VB(Visual Basic)，从软件的功能实现和系统的大小来说，VB也完全能够胜任，不过，已经有不少客户为了追求更好的性能，要求采用VC(Visual C++)。
3、现场总线
DCU的状态信息是通过通信网络传递到PSC的，对于通信网络的选择有多种，常见的有RS485、CAN总线、Profibus以及LonWorks等。由于地铁站台的距离一般较长，有的将近200米，为了通信的实时、稳定，现在多采用现场总线。每个DCU单元作为一个从设备(节点)挂在总线上，总线丰设备放在屏蔽门系统设备室，上设备收集到DCU的状态信息后发到PSC，完成通信。
四、控制系统设计特点
所有控制线路通过硬线连接，保证了控制系统的高可靠性，成本较低. 监控系统采用标准的国际工业网络数据总线进行链接，传输大量信息. 采用这种方式保证了系统操作的高可靠性、良好的功能和设备扩展，除门控器需要进口外，其他控制部件和软件都能由国内的专业公司提供。
总结
地铁屏蔽门是地铁环控系统的重要部件，其活动门数量多，运营中平均每2 min 就须开关门一次，其控制系统必须十分安全可靠. 地铁屏蔽门是一复杂的分布参数控制系统，它集建筑、机械、电子和控制等科学于一体，其信息传递速率、同步性、系统可靠性和电磁兼容性等要求十分严格. 本文在经过2 年多屏蔽门样品研制，参照国外屏蔽门工程实例，结合国内研究的基础上，较深入地研究了屏蔽门的控制原理。.
【参考文献】
[1] 张杰.地铁屏蔽门驱动系统的研究与探讨[期刊论文]-机电产品开发与创新2009,22(4)
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自20世纪90年代以来，采矿设备的发展日新月异，世界上采矿设备生产巨头们像卡特彼勒、小松、久益环球、利勃海尔等公司纷纷推出自己的各种新产品，这些新的产品共同的特点是不断涌现出新结构和新元件时还广泛应用新的控制技术，技术发展的重点在于增加产品的电、液技术含量，应运更先进的电气、液压控制系统和更先进、灵敏的原件来实现对操作的优化。现在越来越多的控制技术和控制理论开始应运到前装机上，如变频调速控制系统、PLC控制系统、单片机控制系统、传感器控制技术等，这些技术的应用在控制精确度和效率上使前装机达到了一个前所未有的高度。
节能减排技术将是未来装载机行业的发展方向[1]，更是采矿设备行业的发展方向。节能减排是个世界性的大课题，对于以柴油发动机作为主要动力源的前装机来说，这不仅因为节能和减排本身就是一对儿矛盾，而且还要考虑产品的性价比与可靠性。节能减排不仅仅关乎发动机、传动、液压和电控等系统，这是一个综合性的课题。对于装载机来说，合理的工作装置设计可以提高作业效率，减小作业阻力，降低油耗，但是控制系统的合理、先进设计同样对节能减排起巨大的作用。
本次选题准备以转向系统的控制设计为例来说明装载机目前的自动化控制水平和将来的发展方向。为了保证转向系统平稳、快速的运转，我们设计了本选题的电气控制系统和液压控制系统，在对各种电气和液压元件控制方法的工作原理进行了详细的分析的基础上，提出了L1150型前装机转向系统控制设计的选题。希望通过我们的研究能把前装机目前的自动控制技术提高到一个新的高度。
1 L型前装机转向系统总体模型设计
转向是电液控制的自动控制系统。则转向系统总体设计结构图如图1所示。
由上述结构图可以得出系统的传递函数为以下三部分组成，其中G1（S）是电气系统的传递函数，G2（S）是电液比例控制阀占空比对换向阀流量的传递函数，G3（S）是液压系统的传递函数，如图2所示：
所以本论文的设计分为俩部分，一部分为电气控制结构的设计，另一部分为液压控制结构的设计。
2 L型前装机转向系统控制设计
2.1 电气控制结构设计
电气控制是当操作手柄给左转向命令时，操作手柄移动被转换成CAN信息。CAN全称为Controller Area Network即控制器局域网[2]，CAN总线是国际上应用最为广泛的现场总线之一。由操作手柄输出转向命令值输入到控制器，控制器接收到输入信号后输出PWM脉冲信号给控制阀，控制执行元件动作。转向位置传感器随时监控转向的位置角度并转化为电信号反馈给VCU，和操作手柄的给定值比较以便进一步的控制。该系统设计为负反馈闭环控制系统，所谓反馈控制系统，就是指根据系统输出变化的信息来进行控制，即通过比较系y行为（输出）与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的系统性能。L型前装机转向系统的电气控制控制结构图设计如图3所示。
2.2 液压控制结构设计
液压技术的发展[3]，可追溯到 17 世纪帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，开始奠定了流体静压传动的理论基础。液压系统：液压油从油箱流入转向泵的入口。转向泵输出液压压力油经控制阀和流量放大器后流入转向油缸，转向油缸动作从而实现转向运动。通过负载感知把负载的压力分别反馈回控制阀和转向泵，反馈回控制阀的压力油与给定值比较后进一步控制方向阀芯的开口大小从而进一步的控制压力油流向转向油缸的流量。由于液压系统运行时容易发热，为了节省功率和减少发热量负载反馈的压力油同时反馈给转向泵，从而可以控制转向泵斜盘角度，进一步控制转向泵的输出功率。该系统设计为负反馈闭环控制系统，所谓反馈控制系统，就是指根据系统输出变化的信息来进行控制，即通过比较系统行为（输出）与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的系统性能。在反馈控制系统中，既存在由输入到输出的信号前向通路，也包含从输出端到输入端的信号反馈通路，两者组成一个闭合的回路。因此，反馈控制系统又称为闭环控制系统。反馈控制是自动控制的主要形式。在工程上常把在运行中使输出量和期望值保持一致的反馈控制系统称为自动调节系统，而把用来精确地跟随或复现某种过程的反馈控制系统称为伺服系统或随动系统。L型前装机转向系统的液压控制控制结构设计如图4所示。
图4 转向系统的液压控制结构图
3 转向控制系统的测试和分析
把设备所有的电气系统和液压系统以及其他的结构件等安装调试完成后，启动设备做了左转向、无转向、右转向等的一系列空载、有载测试，空载测试是指设备没有装载并处于平整的地面上，有载是指设备处于装载的工作状态，并处于工况不是很好的环境下，测试结果见表1所示。（下转第287页）
从表1中的测试结果可以看到当有禁止状态时，转向接口卡无输出。当发出左转向命令的时候，转向接口卡输出的电压为12V-18V；当操作手柄处于中位时转向接口卡的输出为12V；当发出右转向命令时转向接口卡的输出为6V-12V；这完全符合当初设计的期望值，在进一步的测试中该电路输出稳定、可靠符合要求。
4 结论
本论文的设计以L型前装机转向系统的设计为主题，主要包括电气系统和液压系统俩部分。电气系统采用LINCS II控制系统，由操作手柄通过CAN控制系统发出转向命令通过数字接口卡转化为数字信号后输入到VCU（VECHICLE CONTROL UNIT） VCU接受到信号后发出PWM输出信号给数字接口卡的转向接口卡通道，然后再传输到PVG32先导控制阀控制液压系统。转向位置传感器随时监控转向的位置角度并反馈给VCU和给定值比较以便进一步的控制。液压系统采用电液比例先导控制，液压油从油箱流入转向泵的入口，液压压力油从泵流过高压过滤器后到达流量放大器阀（Danfoss） 的HP口。当有转向命令时PVG32先导控制阀控制先导油推动流量放大器的方向阀芯后从泵出来的油经流量放大阀芯被导向转向油缸从而实现转向运动。
【参考文献】
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一、35kv变电所电气一次部分设计的整体分析
所谓35kv变电所电气一次部分就是一次接线，高压电器设备通过连接线构成的电路，其能够接收并分配电能。一次接线能够从总体上反应不同设备的功能、链接方式、不同电路间关系等等，对应构建出变电所电气主要构造。电气主线在整个电力系统中发挥着关键而重要作用，因为电气主线设计与链接质量直接影响着供电质量、线路运行状况等重要因素，甚至关系到配电设备的布局、继电保护的装配等等，因此，电气主线的设计必须要达到以下标准：安全稳定、自由灵活调动、便于检修等等，只有这样才能体现出其经济性特征。
1、电气主接线的设计标准
（1）确保安全供电，维护电能质量
电力系统运行的根本就是要安全、稳定，减少停电次数与规模，从而减少发电厂自身以及其他用电行业客户的损失，而且故障性断电还可能造成供电设备损坏、报废，社会安定受到影响等等。这其中所带来的损失是巨大的。
所以，电气主接线的设计必须本着供电安全稳定的原则，其中要确保电压合理、频率合理、供电线路连接正确等等，只有具备这几点基本要求，才能确保电能质量，主接线必须在不同工作状态中达到这些基本标准。
（2）富于灵活性、便捷性
电气主线在供电运行过程中安全、稳定的同时，也要具有一定的自由度和灵活度，例如：当电力系统出现故障时，电气设备需检修时，电气主线能够方便、灵活地被调度，能够及时转变运行方式来维持供电系统持续供电，尽量控制停电范围与时间。
（3）成本合理、经济廉价
在确保供电安全、稳定、高质的前提下，主接线设计也要本着经济实惠的原则，要确保对设备的成本投入最少，所占空间最小、转移费用最低，为了控制设计成本，尽量一次性设计成功，并实施分期投资战略，这样才能有效控制成本投入量，创造良好的经济效益。
（4）具有可塑空间
任何电气部分的设计都不是一成不变的，需要随着时代的发展、科技的进步实时变化，这就需要在主线设计方面留出可塑空间，一方面要顾及到最终接线能够顺利运转，另一方面也要考虑到分期过渡的情况，要为日后的电力系统施工检修等提供方便。
2、具体设计方法
电气主接线的设计过程与方法应该包括以下方面：
第一，综合、全面地分析设计原则、设计图纸以及其他相关资料信息。
第二，科学抉择所需配置的发电机数量、单个发电机的容量，编制出科学的、适合性的主接线模式。
第三，对主变压器的数量与容量大小做出正确的判断与选择。
第四，厂用电源的引接。
第五，深入分析情况，判断有无限制性短路电流接入的必要，对应采取科学的解决对策。
第六，将所选择的设计方法、组织方案等进行综合对比分析，从经济、技术这两大方面进行对比，从而得出一套最科学的接线方法。
二、35kv变电站电气一次部分设计研究
1、主线设计主体设计方案
要想确保主接线安全、稳定地运行，首先要确保电气设备运行的安全可靠，因此，要优选质量好、安全系数高的电气设备，从而使接线简单化，一方面要保证主接线安全稳定、灵活变通，另一方面又要确保其成本低廉、投入小，占地面积小。
本着以上标准和要求展开电气设计，才能打造出科学、合理，令人满意电气设计类型。
2、具体设计过程
遵照上面的设计方案，对于35kv变电所电气部分主接线的具体设计步骤体现为：
引入一台半断路器进行接线设计，如果进出线回路数大于或等于6回，可以选择此断路器接线，相反，则可以选择双母线接线法，但是前提是要确保其能够维护电力系统的安全、持续、稳定运行。
在一台半断路器接线过程中，电源线需要同负荷线成双成对，形成串，而且同名回路要装设于不同串中。例如：如果电源线同负荷线所成串只有两个时，同名回路则需对应链接在不同侧的母线上，而且进出线需要配置隔离开关，如果接线串在三个或更多时，同名回路则应该接在同一侧母线中，此类情况下可以不设隔离开关。
此外，在接线设计过程中，还应根据接线地区的地理环境、自然条件以及电力系统的实际状况等进行有针对性地选择与设计。
3、35KV变电所电气接线中的问题分析
要严格依照我国在变电站电气设计方面的相关规定进行电气接线设计，其中需要注意的是，如果机组的容量在200MW甚至更高时，需要装配交流保安电源，而且要对应要配置柴油发电机组，同时要确保其能够在短时间的被启动，以此发挥监控与保安功能，并对应配置能够永久、持续供电的电源设备，35kv变电站适合这一选择，具体的工作安排体现为：
第一，各个发电机组都装配一套柴油发电机组，并确保其能够及时、灵活地被启动，这个发电机组就为持续供电提供保障，参照具体的负荷要求，来选择其容量。
第二，在两个发电机组的保安pc中间增设开关，以此将两个发电机组联系起来，这样就能够保证一台机组电力无法供应时，启动另一台机组，从而确保电能的持续供应。
第三，增设预防断电的电源系统。任何一个机组都应配一个能够确保持续供电的电源设备，例如：DCS系统、热工控制仪表、自动化设备等等，而且要确保所输出的电压在220v，容量达到100kva.
第四，单位机组中配设2个保安段，机组保安负荷在保安段，有柴油机引接，当线路依照常规规则运行时，机组的两个锅炉工作段发挥供电功能，当出现故障问题时，则应立刻转入柴油机发电机，确保供电持续进行。
总结：
35kv变电所电气部分设计中，一次接线设计是重要的设计工作，必须提高接线设计水平，确保接线设计达到安全、稳定的水平，因为接线设计水平直接影响到整个电力系统的运行状态与工作水平，甚至会威胁到电气系统的运行质量，必须首先制定出科学的设计方案，对设计方案作出科学化、合理化的选择，同时明确设计过程中可能遇到的各种问题，针对这些问题事先采取有效的解决对策，这样才能切实提高变电所电气设计质量。
参考文献：
[1]蒋年德，魏育成：变电站综合自动化系统体系结构研究[J].电网技术.2011年10期.
[2]贾玲珍.变电站综合自动化设计中若干问题的研究[J].华北电力大学，2012年.
篇9
自上世纪八十年代，楼宇电气设备监控系统在国内得到广泛应用。此系统的构建机制是依附于差异化功能系统予以区分，也就是电气设备的构建及管理分为两个体系，同时设计以及施工直到完成所有过程，即经差异化的施工单位所完成。这就导致了下述问题：（1）因为生产商存在差异，造成设备间出现不兼容现象，因此造成系统交互过程出现问题；（2）因为子系统的功能存在差异，同时系统之间存在独立特性，造成资源在予以互换时出现问题。此类构建举措致使楼宇的电气设备在使用环节存在隐患。所以集成化的楼宇电气设备需要每一个子系统结构互同，协议与接口也要有统一的指标，因此规避子系统互联与硬件设施互操作所存在的弊病，达到资源与信息共享的目的。
2集成化的楼宇电气设备监控系统结构
集成化的楼宇电气设备监控系统的功能室能够控制管理楼宇中的给排水、空调以及照明等电气设施。为确保楼宇的电气设备可靠运行，我们要深化软硬件的稳定性。举例说明，为楼宇实施最简单的供电及配电过程中，我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标，电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为匹配于可持续发展的相关需要，楼宇要侧重于节能减排，楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施，为控制资源浪费，对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。举例说明在楼宇内，我们要对卫生间、走廊以及停车场等地予以电路设计，可以择取声控传感设备；同时拟定相匹配的电路监测，予以各水位及压力的控制，达到节能控制的基本要求；针对空调系统，设计完善的启动与停止控制系统，不但可以减少楼宇的负荷，同时可以达到节能减排的要求。
3集成化的楼宇电气设备监控系统设计
集成化楼宇电气设备监控系统，是把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合，自动检测楼宇的基础电气设施，同时予以控制及保护，举例说明，供配电系统的监测，检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性，为信息与资源的共享奠定良好的基础；而且，通过互联网，对网络内外的资源与予以全面利用，因此达到自动化与集成化的要求，可以很好的为信息集成提供依据；经上述举措，能够实现电气设施的集成化管理，而且最大化的节能。在监督合控制功能的基础上，达到全面监视楼宇内电气设备的工作情况，我们要予以参数采集。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输，此措施不但有远程通信的优势，同时还具有一定的广度。在此环节，要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度，参数存在繁琐的特性，所以不能只追求响应速度，在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性，而且，要保障系统的稳定性。
4集成化的楼宇电气设备监控系统设计的一些建议
站在行业角度来分析，全面利用现前沿的技术，对常规技术实施改造。举例说明，把信息技术与集成化技术进行有机结合，对常规的电气产业予以智能化的改造。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能；综合建筑内，把一些设备予以联网改造，能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展，一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中，进行了一系列功能完善，其中包括空调的生产。在配电设施的智能化功能方面，能够在常规的基础上，深化智能化的检测控制系统，这样不但能够具备基础功能，还可以传输相关电量参数，同时予以远程控制设备。常规的空调设施以及配电设施等加装智能化系统，所生产的产品本身具备智能化的监控功能，在楼宇应用过程，无需设置BA系统，仅将设备予以联网，就能够实现集中管理的电气设备自控系统。现阶段一些大型的楼宇电气设备生产企业已经以此为侧重点予以研究，比如空调冷机厂商，目前的产品大部分均为具有智能化控制系统的设施，其控制设施能够对所有设备予以整体的监控，所控制的设备其中涵盖冷水出口温度、压缩机、冷却水出口温度、冷水入口温度、阀门开度、冷却水入口温度与冷冻泵等设施，经整体开、停控制，达到启动速度快与停机时间缩减的目的，可以解决耗能，深化了中央空调系统的稳定性。而且实施各机组间设备的启、停具有连锁及时间顺序控制、相关机组运行时间自动调节，同时可以确保机组的稳定运行，对相关数据予以了保护。对相关参数予以长久的在线储存，构建历史报表以及历史趋势指标。重要的参数能够经网络传输至控制中心，在控制中心予以遥控等操作，具有智能化特点，具备BA系统所有的监控及管理功能，同时较之常规的楼控系统对设备的管理更为全面。举例说明，智能化的开关配电设施，是在常规的开关柜上，予以智能化系统的完善，在常规配电柜的先决条件上架设了智能化的监控模式，不仅能够实现常规BA系统的电量参数传输以及交流接触设备远程控制等功能，同时还具备常规BA系统所没有的管理功能，其中包括故障录波等，使设施趋于全智能化，同时使配电柜本身具备远程监控能力，这样就能够在中心控制室内对配电设施予以整体性管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上，现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少，如一台组合式的中央空调机组，其予以室内温度以及湿度收集，同时和设定的温度与湿度进行对比，依附于公式，对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制，调节温度、湿度，以达到相关需要，上述功能已然要利用加装的BA系统完成。而很多空调及电气设施在一幢大厦内，具有分布零散的特性，所以，需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。空调以及电气设施制造企业在此类产品中，已然有一定的开发空间，所以要深化智能化系统在上述设备中的应用价值。目前各厂商所开发具有智能化控制系统的楼宇电气设备，在应用环节，怎样将相关电气系统集中至一个建筑设施监控体系的平台中，是亟待解决的一个内容。要达到相关电气设备的集成，那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中，全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。例如产品接口支持微软OPC功能，这是一类相对理想的解决措施。OPC功能能够经软件在中央控制系统上对下属系统OPC接口予以参数交互，仅需向集成用户出示接口技术的相关规格以及说明即可，在此基础上用户经接口软件通过监控系统对系统予以网络监控。只要在产品研发过程中顾及到此类接口功能，那各厂家的设施就可以十分方便的集成到一起，进而达到建筑设备监控系统的相关需要。择取指标化的现场总线技术实施楼宇电气设备及集成，这也是未来发展的大趋势。在研发楼宇电气设备过程中，各电气系统全部依附于指标的现场总线技术予以设计，这样能够便捷各厂商的设备的集成。如通过LONWORKS技术的智能楼宇电气设备，只要匹配于LONMARK认证指标，则相关系统就能够很便捷的集成至一个平台，进而达到建筑设备监控系统的相关需要。近年来有一些产品匹配于LONMAR论证，空调设备与配电系统等厂商在研发产品的过程，要尽可以应用此技术。
5总结
综上所述，为确保楼宇的电气设备可靠运行，我们要深化软硬件的稳定性。举例说明，为楼宇实施最简单的供电及配电过程中，我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标，电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为达到可持续发展的相关需要，楼宇要侧重于节能减排，楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施，为控制资源浪费，对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合，自动检测楼宇的基础电气设施，同时予以控制及保护，举例说明，供配电系统的监测，检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性，为信息与资源的共享奠定良好的基础；而且，通过互联网，对网络内外的资源与予以全面利用，因此达到自动化与集成化的要求，可以很好的为信息集成提供依据；经上述举措，能够实现电气设施的集成化管理。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输，此措施不但有远程通信的优势，同时还具有一定的广度。在此环节，要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度，参数存在繁琐的特性，所以不能只追求响应速度，在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性。现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少，如一台组合式的中央空调机组，其予以室内温度以及湿度收集，同时和设定的温度与湿度进行对比，依附于公式，对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制，调节温度、湿度，以达到相关需要，上述功能已然要利用加装的BA系统完成。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能；综合建筑内，把一些设备予以联网改造，能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展，一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中，进行了一系列功能完善，其中包括空调的生产。而很多空调及电气设施在一幢大厦内，具有分布零散的特性，所以，需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上，现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少。要达到相关电气设备的集成，那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中，全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。
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【 key words 】 human-centered residential electrical design applications
中图分类号：TM930.2 文献标识码：A
随着近几年我国经济的高速发展，人们对住宅的要求已不仅仅局限于日常居住的层面，而是人们生活现代化、个性化的重要的构成部分，而住宅高水准的电气化又是住宅实现现代化、个性化的重要保证。但住宅的电气化不能盲目地追求华丽、奢华设计，而应在保证满足电气设施功能要求及确保电气设备安全的基础上，更多地按照“以人为本”的设计原则，力争做到设施安全、健康节能、经济合理、方便实用、美观大方、适应性好及易于建筑安装操作，还应具备能根据住宅电气的发展趋势而更新换旧的发展性。
一、以人为本原则的含义
进入2l世纪，我国提倡以人民的利益为根本出发点，坚持以人为本，为人民的根本利益着想。在关于民生的居民住宅电气设计方面，要从居民的角度出发，参考居民的看法，做到居民住宅的实用性与安全性相结合，这对电气设计以及施工单位工作的顺利进行起到了一定的推动作用。
二、“以人为本”原则要求电气设计具备的其他原则
1、现代化原则。住宅电气的设计与建设是人民生活的重要组成部分。目前，我国正朝着现代化的方向迈进，人民的生活水平与质量在不断提高，对住宅电气的要求也在不断提高，这就促使住宅电气不断朝着现代化的方向迈进。
2、因地制宜原则。在对住宅电气进行设计时，要根据不同的气候环境、不同的地形条件以及不同的住房布局，做出有效地规划，因地制宜，以保证住宅电气设计的质量与品质。
三、“以人为本”的理念的运用
1、住宅用电量的确定。按照住宅设计规范的规定，按照小区住宅面积，多将住宅用电负荷标准设计为2.5KW或4KW左右。然而随着人们生活水平及科学技术的进步，家用电器种类不断增加，如微波炉、电磁炉、大容量冰箱、空调等，家用电器的广泛应用，让用户实际用电负荷远远超过了住宅设计规范中规定的标准。在进行住宅电气的实际设计时，在建筑面积低于90以下的住宅，可以将每户容量设计为4KW-8KW，根据实际情况，合理确定住宅用电量。
2、线路。住宅的电源线路一般为电线穿钢管或PVC 塑料管暗敷设。为了安全和防止电气火灾，当电线敷设于墙内、楼板内和吊顶内时要穿管敷设，护套绝缘电线在正常环境下可以直敷，但不能直敷于吊顶、墙壁和顶棚内。现在市场上有做成踢脚板或顶角线外型的塑料布线槽，既美观又安全，适用于住宅装修。
3、系统插座设计与安装。住宅插座设计是住宅电气设计的重要环节，随着家用电器多元化发展，住宅家用电气设计中家电种类也繁多，这便对其中的插座设计与安装提出了更高的要求。电气系统插座的安装需要参照插座高度与线路布局等要素进行住宅电器的安装，其中尤其要注意微波炉、油烟机及冰箱等电器插座的设计与布局。
笔者基于住宅电气设计规范与实践应用，进行了相关电气的插座安装最佳高度标准，其中微波炉插座最佳高度为1．6m左右，油烟机插座最佳高度为1．7m左右，而冰箱插座安装的最佳高度为0．3―0．5m之间，关于挂式的空调插座的最佳高度为2．4m左右，对于其它家用电器的插座中安装高度低于1．8m的插座都要安装相应的具有安全性能的插座。
4、电能表表箱的设置。住宅照明计量表箱不应设在靠近潮湿房间的墙体上，因为配电箱所在墙的另一面，往往是潮湿房间的0、1和2区，潮湿房间的水分是透过墙体而渗入配电箱内，造成电气事故，这一点设计人员比较容易忽略。按照建筑住宅设计习惯，住宅的卫生间往往设计在靠楼梯侧的住宅入口侧，而楼梯间墙体和入户两侧恰好是电气设计人员喜欢布置分户配电箱的地方，此位置至分户配电箱设置在靠卫生间的墙上，留下安全隐患。
5、防雷设计。防雷设计是电气设计保证居民安全的重要设计内容，是“以人为本”设计的安全设计的组成部分。（1）雷击来源。住宅内部的雷击来源主要包括室外天线、高处的金属构件、电话线及低压配电线等。(2)防雷设计。住宅防雷主要包括防直击雷、防高电位入侵及防感应雷等内容。在进行防直击雷设计时，可在屋面等容易遭到雷击的部位设置接闪器，并应使下线与接地设备连接，在安置时应保证以上部件连接稳固可靠；而在进行防高电位入侵及感应雷时设计时，应保证绝缘子的铁脚支架在电缆的进户口处设置稳同地接地，还应选择合理的部位安置如避雷器的过电压保护器式装置。
6、住宅弱电系统设计。在住宅电气设计中，弱电系统的设计十分关键。弱电系统主要包括网线、电话、电视、报案报警等多种系统。在进行住宅电视系统设施设计时，需要根据当地有线电视网实际发展水平及发展速度相协调。在城市住宅中，家庭电视拥有量接近100%，甚至在一些家庭中，拥有两台或两台以上电视。为此，在进行设计时，可以客厅两面墙上及卧室中进行电视终端盒的设置，电视终端盒距离地面0.3m，且与电源插座保持等高，从而满足用户多台电视需求。在很多小区中，均铺设有宽带数据网，并在每栋楼中设有多个信息插座。保安系统的设计，需要结合电子门锁、对讲门铃、报警系统等，实现远程传呼对讲与遥控开门等功能。
7、消防安全系统。现在的大型住宅中，电气设备越来越多，越来越复杂，各种用电器更加容易发生故障，引发生活安全问题。因此，安装必要的消防安全系统是保证住宅安全的必然要求。在安装大型住宅的消防安全系统时，要做到以下几点：(1)采用多种供电电源，一般可以采用常规电源与应急电源。(2)安装紧急照明系统。(3)安装应急手动火警报警系统，同时加强火灾自动报警系统的建设。(4)所有电路的导线要符合国家防火安全规定。
随着科技技术的进步和发展及“以人为本”的思想的深化，住宅电气设计将被赋以更多的内涵，住宅电气设计要以技术先进、实用可靠、经济合理为原则，建设时要留有一定余地，应考虑技术的先进性、网络的开放性、系统的扩展性和可靠性，尽量采用通用标准及设备，同时，住宅电气设计中也应当做到安全、舒适、方便和环保，从而实现社会、经济和环境效益的统一。
参考文献：
[1]翟晓宁.电气设计中节能措施的浅见[期刊论文]-价值工程2010,29(3)
[2]吴泽芳.住宅电气安全的几点建议[期刊论文]-应用能源技术2009(3)
篇11
Key words: power plant; electrical system; effective control
中图分类号：TM62文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
伴随当今发电技术的迅猛发展，由于我国的人均可利用的能源资源比较缺乏，因此，亟待发展大容量、高效率、节能环保的百万千瓦级大型发电机组。同时，又因为电气系统对电厂的生产运行作用巨大。所以，为使发电机自动化水平得到提高，并实现其安全可靠运行和较高的生产效益，就必须进一步加强对电厂电气系统的有效控制。
一、发电厂电气系统设计所要遵循的基本原则
1.发电厂电气主接线形式的选择所要遵循的基本原则。发电厂电气主接线在满足灵活性、经济性以及可靠性等基本要求之外，还需以以下几项内容作为设计所要遵循的依据：第一，在电力系统中发电厂所起的作用及其地位；第二，分期以及最终建设发电厂的规模；第三，负荷的重要性及其大小；第四，电气系统备用容量的大小；第五，电气主接线由电气系统专业所提供的具体资料。
2.发电厂主变压器容量的选择所要遵循的基本原则。首先，主变压器的容量可以按照扣除厂用变压器计算负荷后的发电机最大连续容量来加以选择。其次，主变压器的容量可以在扣除本机组的厂用负荷并留出10％裕度的发电机额定容量来加以选择。
3.发电厂主变压器阻抗的选择所要遵循的原则。首先，变压器的阻抗实际上就是产生于绕组之间的漏抗，其大小主要有变压器的材料及其结构所决定。并且，当变压器的材料、结构以及所采取的的类型、变比一定时，其阻抗大小受变压器容量的影响便很小。其次，从供电质量及电力系统稳定性两方面分析，对变压器的阻抗要求尽量偏低；然而变压器阻抗偏低却又可能造成系统的短路，而导致电流急剧增大，从而造成选择高压及低压电气设备变得困难。此外，发电厂主变压器阻抗的大小与变压器并联运行的要求密切相关。
4.发电厂用电接线形式选择所要遵循的基本原则。首先，为避免出现因一台故障机停运或出现电气故障而导致对另一台的正常运行产生影响，因此，要保持各机组厂用电系统之间相互独立。其次，要对机组启动及停运过程的供电要求加以充分考虑，如配备可靠的备用/启动电源；尽量减少机组启动、停用或发生事故时的切换操作。再次，要对厂用电系统在电厂分期建设及连续施工过程的运行方式加以充分考虑，尤其是需要对厂用电系统给公用负荷供电所带来的影响加以格外注意。最后，为保证在全厂停电时，变压器能够持续运行，则需要在2机组中设置容量足够大的交流事故保安电源，并保证保安电源的供电装置不能间断【1】。
二、发电厂电气系统控制的基本方式
通常在当前大型火力发电厂中，采取DCS（Distributed Control System）集散控制的电气控制系统。该系统高度整合通信技术、控制技术、屏幕显示技术以及计算机技术，是网络控制以及计算机高速发展并有效结合的产物，在诸如化工、电厂、炼钢、制药等诸多领域都有广泛的应用。一般来说，依据结构层次对集散控制系统进行分类，其主要包括上位管理层、监督控制层、现场控制层以及生产现场四类，并且该系统的结构图如图所示。
图1 集散控制系统DCS的结构图
1.集散控制系统的现场控制层。现场控制层在DSC结构层次中处在最低端，其主要完成的功能是：首先，采集过程数据，即对现场的状态开关量以及各种物理量加以采集，并适当采取转换及滤波设备对数据加以处理。其次，监测并诊断装置设备情况及其运行的状态。最后，使得开环及闭环控制得以实现，并尽可能地对顺序逻辑控制功能或DDC控制功能加以完成，逐渐将一些自动控制技术包括仿真智能控制、专家系统控制、预测控制以及自适应控制等投入到集散控制系统当中。
2.集散控制系统的监督控制层。监督控制层主要是用来对现场控制层发出的实时数据及状态信息加以接受，然后将下一步操作指令向下级进行。其主要功能包括：处理事故报警以及对装置加以监视；各类报表的打印工作；提供集散控制工作的操作界面；使得优化控制、自适应控制以及其他各类的先进控制策略得以实现；完成数据通信等。
3.集散控制系统的上位管理层。从功能层次上看，上位管理层主要包括调度层和决策管理层两类。其中调度层主要是依据市场调查的情况，完成对生产计划的制定工作，并然后使生产优化的调度与管理得以实现。在此过程中，能够获得工厂级制定的统计报表以及实时的监测数据。而决策管理层则是为方便上层管理人员能够方便科学地进行决策管理，所以从调度层获得相关的统计信息及监测数据等【2】。
三、发电厂电气系统的有效控制方案选择
（一）发电厂电气主接线有效方案的选择
发电厂电气主接线通常选用两种接线方式：一台半断路器接线和双母线接线。
1.一台半断路器接线包括六台断路器，有两个完整串，其接线图如图2所示。
图2 一台半断路器接线图
采用一台半断路器接线的优点包括，第一，供电具有极高的可靠性，因为在每一条回路均有2台断路器进行供电，因此，一旦母线发生故障，只需将所有与此母线相连的断路器跳开，便可保证认可回路电路运行正常。并且在对回路进行事故检修时，停电回路要低于两回。
第二，运行调度非常灵活，通常情况下，全部断路器及两组母线均被置入工作之中，形成多环形供电的模式，因此对其运行的调度非常灵活。
第三，对检修的操作非常方便，线路中的隔离开关只用作检修，无需被当做倒闸操作电器。
而采用一台半断路器接线的缺点是，因为一台半断路器接线中一条回路中被接入两台断路器，并且中间断路器的两端各连着一条回路，因此，将二次回路和继电保护变得异常复杂。
此外，500kV配电装置采取一台半断路器接线，其占地面积为208。
2.双母线接线包括五台断路器，且中间没有分段，其接线图如图3所示。采用双母线接线的优点包括，第一，供电比较可靠，为防止供电中断，可以将两组母线的隔离开关用作倒闸操作电器，以便对母线进行轮流检修。并且一旦一组母线出现故障，可以迅速将供电恢复正常，同时在对任意一回路的母线隔离开关进行检修时，只需将该回路停运即可。
第二，运行调度比较灵活，可以任意将各个回路负荷及电源箱某一组母线分配，从而能够使运行中对各种潮流变化的需要而进行的调度操作变得更加灵活。
采用双母线接线的缺点是，第一，在检修母线出现故障的过程中，将隔离开关当成了倒闸操作电器使用，因而，容易出现操作上的失误。
第二，在今后将双母线接线扩建成双母线双分段或者双母线单分段的接线方式，会增加更多的设备，因而，使得其运行的可靠性与灵活性比一台半断路器接线方式要差。
其中，500kV配电装置采取双母线接线，其占地面积为。
图3 双母线接线图
综合考虑两种接线方式的优缺点、占地面积及经济性特点，依据发电机出口是够装设机组的启动（备用）电源以及GCB断路器，当接入500kV配电装置时，得出两种发电厂电气系统的主接线有效方案。其一，是将断路器装设在发电机与主变压器之间，并在每四台机组配置一台高压备用变压器；其二，是不在发电机与主变压器之间设断路器，而在美两台机组中设置两台高压启动（备用）变压器。
（二）发电厂发电机出口断路器的有效选择
1.发电机出口断路器技术性能的分析。发电机出口断路器一般在绝缘性能、电气性能和机械性能上鱼通用型断路器基本一致。其与后者主要的区别是，发电机出口断路器对直流分量及衰减时间常数的要求比较严格。这是因为发电机的电感值相对较大，因而导致在瞬间断路器所承受的衰减时间常数及直流分量急剧增加。
2.发电机出口断路器的有效选择。当前国际通用的ANSI/IEEEC37-013规定，对发电机出口断路器型式的选择主要考核系统源短路以及发电机源短路时断路器的开断与关合。首先，系统源短路是断路器的开断与关合试验，通常情况下，发电机出口断路器的工作是在非自动重合闸操作顺序之下，直流分量包括DC％＞20％和DC％＜20％，其瞬间恢复的电压峰值是发电机最高工作电压的1.7倍，而瞬态恢复电压达3.5Kv/us的上升率；而通用型断路器通常是在自动重合闸操作顺序之下工作，其直流分量为DC％＜20％，瞬间恢复电压峰值为额定工作电压的1.71倍，而瞬态恢复电压的上升率仅仅为0.34Kv/us。
其次，发电机源短路的开端与关合，发电机源短路时，依照国际标准规定，其直流分量的值为DC％=130％，远远高出通用型断路器的直流分量。
综上所述，发电机出口断路器的选择主要从断路器在电力系统中的作用、发电机源短路及系统源短路的可靠性数据的计算、电厂接入系统的方式等多方面进行考虑【3】。
此外，在变压器的选择过程中，除却要遵循其变压器容量及阻抗选择的原则之外，通常还要对变压器的可靠性要求、运输条件及制造条件等多方面综合考虑，从三相变压器或者单相变压器组中进行合理选择。尤其是大型变压器，则更需对其运输的可能性进行考察。
结束语：基于电气系统与电厂的稳定运行及经济效益之间的密切关系，电气系统的有效控制包括电气系统主要设备如断路器以及主变压器等的合理选择、对电气主接线形式的合理选择、电气系统的继电保护以及控制等的科学有效，在保证大型发电厂的电气系统为发电厂提供安全、可靠、经济的生产环境方面，均具有极其重要的意义。
参考文献:
篇12
雷电的发生对于建筑尤其是高层建筑的威胁是巨大的。建筑遭到雷击所带来的损失不可估量。因此，在建筑的设计中，要加强弱电系统的防雷设计，保证建筑免受雷电的袭击。
二、弱电系统的基本概念
根据电力的强度大小可以将电力分为强电和弱电两种类型。建筑电力一般是指50Hz的高压交流电以及220V以上的电力。其主要作用是将电能提供其它用电设备，比如照明电力设备、空调等。智能化的建筑弱电又可以分为两种类型：
1、按照国家规定的电压安全等级，来控制建筑体中电压的低电压电能，其分支有直流电以及交流电；
2、能够携带信息的电能，比如图像、声音、数据资源（电视、计算机信息、电话）等。在大型建筑的电力系统中，36V及其以下是属于安全电压范畴。一般用户电使用的高压线路比如电压是380/220V的电压线路，这些都被称作是低压配电线路，也就是说其最高电压值是在家庭使用中的最高电压。在家庭中的高电压通常指的就是家用电器的使用，比如热水器、空调等高压电气设备。只有在这些高耗能电器在使用中才会达到高压配电。
三、弱电工程实施情况
随着科学技术的发展进步，越来越多的现代化技术被应用到了建筑规划之中，弱电工程作为这些现代化技术正常运行的重要支持措施，在智能建筑中的应用越来越广泛，已经涉及建筑装修的各个方面。总的来说，弱电工程在智能建筑中的实施主要包括了以下几个方面的内容：
1、通信网络系统。电话、网络、计算机是现代通信的主要工具，随着智能建筑的发展，现代建筑工程中对于通信网络系统的建设布局要求越来越高，为了能够更好地满足用户的要求，必须对建筑中的各种通信网络及通信终端进行处理和控制，从而有效地保障各种通信工具能够平稳安全运行。
2、办公自动化系统。办公自动化系统也是现代智能建筑中弱电工程的重要组成部分。对于大多数现代建筑来说，为了能够有效节约人力、物力、财力的支出，往往会广泛应用各种自动化装置，以有效提高设备运行效率，而办公自动化设备的正常运行需要有弱电工程的技术支持才能得到保证。
3、建筑设备监控系统。建筑设备监控系统也是现代智能建筑中弱电工程的一个重要组成部分。目前，为了能够有效提高智能建筑环境的安全性，加强对周边事物的监控，一般会在建筑物周围安装监控系统，该系统的运行则需要弱电工程的保障才能顺利完成。
4、此外，在现代智能建筑中，火灾自动报警及联动控制系统、公共安全防范及结构化布线系统、弱电电源及接地系统等的正常运行也都需要弱电工程的建设与支持，若是没有完善的弱电系统，那么整个建筑的多种功能都将无法实现。
四、建筑弱电系统防雷设计要点
1、屏蔽保护
针对现代建筑弱电系统的屏蔽保护措施旨在有效阻挡和衰减雷击作用于建筑及其相关电气系统时产生的电磁辐射干扰、相关线路中产生的电磁感应现象。现代建筑的屏蔽保护主要依靠屏蔽接地完成，一般涉及智能建筑电气系统及设备和相关线路的屏蔽措施。例如，实际建筑弱电系统设计和安装过程中，在进行各种线缆的装设时，应当根据不同场所的具体要求和实际情况，按照现有的雷电防护设计及安装标准进行，选用具有屏蔽性能的电缆并合理的穿套金属管，同时，确保屏蔽层的可靠接地。此外，还应当做好等电位连接工作。等电位连接是为了降低不同设备间、设备与相邻金属构件间在雷电作用下出现的电势差，对此，应当对包含弱电设备的建筑空间安装专门的等电位连接带，并将室内的各个设备的外壳、设备的机架及接地端，各屏蔽线和保护PE线路等按照最短的距离、网型或者星型结构和等电位连接带进行有效连接。
2、弱电系统电源及通信系统保护设备的安装
对于现代建筑弱电系统相关防雷保护设备的安装，可以从以下方面进行考虑：
（1）关于弱电系统的电源保护。根据有关建筑电气的设计要求，对于建筑相关的低压电源线路应当设置过电压保护设备，由此把雷击时产生的能量引入大地，对此，实际应用中，应当根据不同的电源等级，合理的对电源电涌保护等设备的载流能力以及过电压防护等参数进行选择。同时，对于建筑内部的计算机服务器等重要设备，其保护设备应当具有一定的噪声抑制功能，其防雷保护的要求更为严格；
（2）关于通信系统保护。根据应用场合的不同，建筑内部通信系统的保护一般包括粗保护以及精细保护两种方式。在实际的应用过程中，设计人员应当充分把握各弱电系统及设备的自身特性、供电及工作方式、接口线路以及具体的频率等参数，在此基础上合理选用低功耗、动态响应快、频带合理以及载流能力足够的保护设备。
3、科学的布线技术
现代建筑内部电气系统复杂，除了一般的照明供电系统、消防联动系统、通信系统以外，还涉及动力以及计算机等系统，因此，在进行建筑电气系统线路的设计和布置时，应当高度注意防雷保护网络和正常电气系统线路间的相互影响。为此，可以从以下方面进行考虑：
（1）在建筑防雷设备接闪时，应当把上述线路的导线穿套金属管进行屏蔽保护；
（2）高度重视建筑外部引入的供电线路、通信线路、卫星天线等的合理布线，降低外部雷电波引入带来的不良影响；
（3）当使用屏蔽布线时，应当在建筑的各层配线设备中，通过铜排等设施进行集中接地；对于由外部引入的电缆线路，应当对其金属护套及相关金属构件进行可靠接地。
五、强弱电系统的接地
1、单点接地
单点接地也就是将电路结构的某一个点设置在地面上作为参考，在地上连接同时设置安全接地螺栓。其主要作用是防止两点链接形成电阻抗耦合电路。多点接地又可以分为并联和串联两种，但为防止电阻抗耦合电路，最佳接线是采用单点接地，形成平行低频电路。为防止工频及其它散电流对接地产生干扰，信号接地线与机壳线之间要保持绝缘。
2、多点接线
当工作频率高于30Hz时，才使用多点接线，多点接线是使用地面板来代替每一个循环电路。由于接地导致阻抗成正比，接线的长度和工作频率会增加阻抗，从而导致总阻抗产生电磁干扰，所以要使用多点接线，同时一定要找到最接近地面的接地电阻。
六、结束语
综上所述，通过弱电系统防雷设计，大大降低了雷电的袭击，将可能发生的损失降到最低。
参考文献
[1]蔡汝金.浅谈建筑物弱电系统防雷保护应用措施.建筑科学.2010（06）
[2]金百荣.高层智能建筑及其弱电系统防雷研究.高电压技术.2014（05）
篇13
1 电气接地技术概述
接地网作为变电站交直流设备接地及防雷保护接地，对系统的安全运行起着重要的作用。由于接地网作为隐性工程容易被人忽视，往往只注意最后的接地电阻的测量结果。随着电力系统电压等级的升高及容量的增加，接地不良引起的事故扩大问题屡有发生。因此，接地问题越来越受到重视。接地的实质是控制变电站发生接地短路时，故障点地电位的升高，因为接地主要是为了设备及人身的安全，起作用的是电位而不是电阻，接地电阻是衡量地网合格的一个重要参数，但不是唯一的参数。随着电力系统容量的不断增大，一般情况下单相短路电流值较大。在有效接地系统中单相接地时的短路电流一般都超过4kA，而大部分变电所接地电阻又很难做到0.5Ω。因此，从安全运行的角度出发，不管在什么情况下，都应该验算地网的接触电势和跨步电压，必要时应采取防止高电位外引的隔离措施，这也是我国目前变电站电气接地设计所最常采用的方法。
2 变电站超高电压接地系统设计
2.1 入地短路电流
是考虑到换流站长期发展规划时的最大接地短路电流，取值为50kA。
为发生最大接地短路时，流往变电所主变压器中性点的短路电流。当变压器只有1个中性点，发生所内接地时，=30%，有2个中性点时，约等于50%。这里假定换流站新建工程是为变压器1个中性点接地，所以发生所内接地时，取=30%=15kA。
为短路时，与变电所接地网相连的所有避雷线的分流系数，应由避雷线的出线回路数确定，出线为1路时，取0.15，2路时取0.28，3路时取0.38，4路时取0.47，5路以上时取0.5～0.58，且应根据出线所跨走廊的分流效果做出相应的增减。这里我们假定避雷线出线回路为2，故=0.28。
为所外接地时，避雷线向两侧的分流系数，一般取0.18，这仅适于变电所内有变压器中性点接地的所外接地。
经过公式计算：
（1）
（2）
比较上述两式，可以得出（1）式的计算结果明显大于（2）式，故取（1）式的计算结果，在乘以发展系数1.2，得出入地电流为I=30.2kA。
2.2 接地网面积选择
取土壤电阻率为500Ω·m，接地网埋深为0.8m，网格间距为10m，导体等值半径为0.02m，水平接地网面积从100×100m?逐渐增加到600×600m?。随着接地网面积的增加接地电阻值在不断减少。在200×200m2以后，接地网面积的增加对接地电阻值的降低影响有所减少，这是因为面积增大后，各水平导体之间屏蔽作用增加，对电流的散流有抑制作用，面积越大，屏蔽、抑制作用越明显。
2.3 接地电阻
根据我国电力行业接地规程的规定：有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电站接地装置的接地电阻R一般情况下应满足R
我国电力行业接地规程中还规定：接地装置的接地电阻不符合R
变电站的接地必须与二次系统的安全结合起来考虑，在二者之间求得一个较好的平衡。系统正常工作时地网电位接近于零，而故障时流过地网的电流将在地网接地电阻上产生压降，即地电位升高。如不考虑短路时二次电缆芯线上的感应电位，短路时二次电缆承受的电位差即为地电位升高，该电位差施加在二次电缆的绝缘上，因此地电位升高直接决定于二次电缆的交流绝缘耐压及二次设备的交流绝缘耐压值。综合各方面的因素，如果能够处理通信线的高电位引出问题，变电站的地电位升高取5kV是可行的。将地电位升提高到5kV，如果换流站的最大入地短路电流为30.2kA，换流站对应接地电阻R应小于0.165344Ω。
2.4 接地导体截面积
电力接地有两大基本要求：一是较低的接地电阻，电阻越低、雷电流、浪涌和故障电流就可越安全地消散到大地；二是较长的接地系统寿命。在电气接地中导体截面一般是根据热稳定性来决定，通过接地导体的电流最大的情况一般发生在母线单相接地短路故障时，换流站最大单相接地短路电流为33kA，根据我国电力行业标准《交流电气装置的接地》的计算公式有：
S≥ （3）
上式中，S为接地线最小截面，mm?；
为流过短路线的短路电流稳定值，A（根据系统5至10年的发展规划，按系统最大运行方式确定）；
C为接地线材料的稳定系数，根据材料的种类、性能及最高允许温度和短路前地线的初始温度确定（钢导体K取70，铜导体K取210，铝导体K取120）；
为短路等效持续的时间，单位为s。
式中，取=50000A，=0.355，如果材料采用钢材时，C取65，可以得出最小截面积S：S≥455mm?；根据（IEEEStd665-1995）发电站接地标准中的推荐热稳定计算公式：
SK≥ （4）
式中，取=50000A，=0.355，K=60，a=1，可得S≥493mm?。结合地网的自然腐蚀，应采用的接地体最小截面积应为：
上式中，S为满足热稳定要求的最小截面积；a为接地材料的自然腐蚀率；n为接地网使用年限。
根据相关资料，铜材的年自然腐蚀率为0.2%，普通钢为2.2%，镀锌钢为0.5%，如果选用镀锌钢材，按50年的使用寿命计算，接地体的最小截面积应不小于642 mm?。
3 结语
随着电力系统的发展，电网容量的增大，电力系统发生故障时经接地网流散和电流愈来愈大，短路电流往往会达到几十千安，接地电阻若有很小的误差即可导致难以弥补的损害，所以，近年来变电站电气接地系统的设计，其设计重点已经转向如何准确地测量和计算接地网的接地电阻。本论文主要针对电气接地系统，给出了详细的接地设计方案和参数计算，对于变电站超高压接地系统的设计，无论是在设计计算还是在系统应用方面，均有一定的借鉴指导意义。
参考文献：
[1]陈家斌.接地技术与接地装置[M].北京：中国电力出版社，2002.
