电气设计论文范文10篇

时间:2023-03-14 00:42:17

电气设计论文

电气设计论文范文篇1

作者:王漪

摘要:随着我国国力的增强,医疗卫生事业将在一定时期得到长足的发展,作为我们医疗工程设计人员,要不断了解学习最新的医疗设备,学习了解国内外的新规范。关键字:医院电气设计电气安全供电负荷

1医院的分类及规模公务员之家版权所有

根据我国医院建设的规划,综合医院按床位可分为300、400、500、600、800及1000床。

按照医院等级可分为三、二、一级医院,目前经常涉及的一般为二级以上的医院。

在这些范围内的医院就用电负荷而言,有一类负荷,还有部分二类负荷及三类负荷。

医院按照功能划分,一般分为门诊部、医技部、护理部、行政部、后勤部等。目前综合性医院的布局有分散式、集中式和半集中式。目前建筑设计中考虑节能及使用便利,多采用半集中式。

2医院负荷分析

2.1医院负荷计算

按照目前调研的医院负荷情况,医院的用电负荷比例仍然以空调照明为主体,医疗设备用电所占比例很小,这也许与我国目前的医疗设备的水平有关。根据日本有关资料,80年代的医院变压器安装容量为250~300va/m2,当然日本等国的用电负荷计算与变压器的安装容量与我国差别很大,总体变压器容量较我国大很多。但这其中医疗设备用电占50%。而我国目前医疗设备用电总体占不到20%。因此目前我国的医院设计的用电负荷总体上仍然是以空调照明为主要负荷。其中空调电制冷的45%~55%,照明30%,动力包括医疗用地15%~25%。

根据近10年来完成的医院工程的运行情况可以得出如下结论,我国医院的用电负荷标准与商业写字楼相比是较低的。综合医院护理单元照度需求较低

由以上数据可以看出,医院虽然为功能性民用建筑,用电设备较多,但它总体照明的标准比起商业楼、写字楼要低。从用电负荷计算的角度而言并不高,按照北京市供电规划8va/m2,即可满足要求。医院变压器安装指标并不是很高,一般在65~75va/m2之间,分析原因如下:

真正意义上的医疗用电负荷并不多,且大型设备的需要系数较低。

综合医院护理单元的面积所占比例较大,此部分用电量较低。

医院目前的运行状况,全日制的门诊医技面积不大,白天空调等用电高峰时照明需求较小。

2.2医院的负荷性质及负荷类型

医院供电系统应遵循国内供电规范,并参考国际iec相关标准进行设计,按照我国现行医院等级和标准地区医院及二类医院的供电等级为一级或二级负荷。因此电源一般采用两路10kv供电。根据医院的规模可分为如下几类系统形式;

1采用两路10kv电缆专用供电、自备柴油发电机,重要设备末端采用ups供电。此类系统适用于特级及三甲级医院。

2采用两路10kv电缆专线供电,重要设备末端采用ups供电。此类系统适用于三甲级医院。

3采用两路10kv供电或一路10kv专线供电,一路低压供电,此类系统适用于二甲级医院。

4一路10kv供电,重要设备末端采用ups供电,仅用于一级医院。

根据医疗建筑用电负荷的特殊性并考虑到医院的可持续发展,低压系统建议采用如下形式:

电压波动大的空调及动力负荷为一个低压系统,如空调采用专用变压器供电;

电压波动小的照明及一般医疗用电插座负荷为一个低压系统;

电压要求高且自身压降大,医用数字检影成像系统设备,单独采用一台变压器。对于电网电压变化较大的系统,建议采用有载调压变压器。

按照iec标准,医院各部位的供电等级,接地方式见表2。

2.3应急电源系统

医院存在着大量的一级、二级用电负荷,应急电源系统一般采用柴油发电机系统、ups系统。柴油发电机容量一般为变压器总安装容量的15%~20%。而重要设备则采用ups系统。

3低压配电系统

医院用电负荷一般分成照明系统、医疗动力插座系统、空调系统新风机、空调机、风机盘管,应急照明系统等。

大型、重要性设备由配电变电所放射式供电,一类负荷均为双路供电末端自投。冷水相组、真空吸引、x光机、ct机、mri机、dsa机、ect机等设备主机、烧伤病房、血透中心、中心手术部的电力及照明、ct机、mri机、dsa机、ect机的空调电源、电梯及屋顶排风机、洗衣房及营养部的动力也分别由变电所低压屏放射式供电。

树干式供电由变电所将各类电源分别引至各竖井,通过母线输至各层。各竖井内分别设有照明、配电、空调及应急照明配电箱。配电、照明分别放射至各科室的配电、照明配电箱,各科室的计量表设在竖井配电箱内,空调配电箱配电至末竖井区域内的普通空调机及风机盘管。应急照明配电箱由双路电源供电并自动切换,供各应急照明灯及防火卷帘门,排烟风机的用电。

医技检验科、血液透析室等处的仪器对电源要求较高,部分电源通过稳压器后备ups供电。

4数字检影成像设备的配电要求及内阻计算

数字检影成像设备是医院的重要设备,现代医院数字检影设备的种类很多,目前比较常见的有:x光透视机、x光摄影机、x光治疗机、x光造影机包括x光介入机、心血管造影机dsa、计算机断层扫描机ct机、同位素断层扫描机ect、磁共振机mri以及x刀、γ刀、直线加速器等设备。根据设备的不同用途、设备的工作制分为长期工作制、短时反复工作制。各种设备工作制见表3。

目前,许多x光机同时具有摄影、造影、透视、治疗等多种功能。

4.1数字检影设备供配电系统

数字检影设备工作原理各有不同,但统一的一点是对电源的要求较高。由于数字检影设备的以上特性,如果医院有一定规模,此类设备应由专用变压器供电。设备球管电流在400ma以上的设备应采用放射式供电。

心血管造影机、磁共振机、同位素断层扫描机ct机、大型介入机等设备的主机电源一般需要双路供电。且有些设备本身需要冷却,设备有冷水机组,此部分的电源与主电源同样重要。主电源进一步分成高压发生器电源、行走机构电源、影像设备电源及插座电源。此类设备的布置一般为扫描室、控制室两部分。系统的电源一般送至控制室。大型设备还专门有电源室配电室。

心血管造影机房的高压发生器电源、行走机构电源、影像设备电源采用一般配电方式,其插座电源与胸腔手术室的要求相似:病人可能接触用电设备采用it系统及局部等电位接地,电位差小于50mv。设备厂家对于电源的要求引出了电源内阻这一技术指标。设备对电源电压的要求越高,电源内阻越小。

4.2用电负荷计算

x射线机瞬时最大用电负荷一般由设备厂家提供,如未提供也可根据如下公式计算:

sm=1/k×1/f×esf×10-3

sj=a×ssm/η

4.3电源变压器容量的确定

1单台设备的计算负荷。

2二项式法计算多台设备计算负荷。

多数数字检影设备是短时反复工作制,因此,进行负荷计算时可以采用较小的需要系数,根据目前一些医院的实际运行结果表明,4台设备同时曝光的可能性很低,日本有关资料也表明,选择电源变压器时,4台以下的设备可以按1台容量进行考虑。10~15台设备的场所采用防止同时曝光设备可共用1台变压器。

4.4保护设备的选择

数字检影设备瞬时电流很大,保护设备宜用熔断器。目前多数设备的技术要求中已对保护设备提出具体要求。

4.5配电线路导线截面的确定

数字检影设备的配电线路导线截面要满足设备的内阻及压降的要求。

电源变压器内部电阻:rt

电源变压器额定容量:ptkva

电源变压器相数:三相

电源变压器电压变动率:ε%

额定二次电压:vtv

1计算变压器内部电阻rt

rt=2×ε×0.01×vt2/pt×103ω

计算干线电阻r1ω:

考虑到低压开关的电阻及其它接触电阻,电源变压器和电源变压器二次侧的干线电阻为总电源电阻的80%。

r1=80%rg-rtω

最大允许内阻:rgω

计算干线截面:amm:

单相设备a=2×p×l/r1mm

三相设备a=p×l/r1mm

由上可见,要满足设备内阻要求,实际就是要满足设备的电源电压要求。它受来自变压器阻抗、变压器至设备的配线长度、配线截面三个方面的因素的影响。

在系统设备时,应尽量减小变压器阻抗、减小变压器至设备的距离、在满足电源内阻的条件下、减少配线电缆截面,以节约投资。

5医院的电气安全及电力系统保护方式

医院电气安全是医院电气设计的一个重要环节。涉及到的电力系统的保护方式有接地保护tn-s系统、局部中性线不接地系统it系统、医用局部等电位接地电位差小于10mv、建筑物总等电位及卫生间局部等电位接地、漏电保护lm=30ma。

一般场所的移动式设备均采用了漏电断路器进行保护。冶疗室、功能检查室、手术室、抢救室、心血管造影室dsa、卫生间浴室均设置了局部等电位连接。中心手术室的配电系统为保证病人的安全采用了it系统。

医院接地问题,是一个较为敏感的问题,它涉及到病人的安全,设备正常运行等。按照我国现行各类规范中医院设计的规定,我院目前设计采用的是防雷接地、电力系统接地、设备保护接地公用接地系统。目前各医院及设备厂家经常提出医疗设备、医用等电位接地要单独设置接地极,且要求与防雷接地、保护接地绝缘。实践证明,由于场地的原因,这些单独接地极不可能完全与建筑物的金属大地绝缘,而一旦绝缘遭到破坏,医用等电位接地与电力系统的保护接地则可能不是一个等电位,此时,在患者的周围如果存在这样两个电位,将产生触电的危险。

电气设备对病人的影响,即电击。电击包括宏电击和微电击。防止宏电击可以采用接地线及漏电保护器来完成。而引起微电击的主要因素是电子仪器的泄漏电流及病人所处的环境非等电位。因此减少泄漏电流及局部等电位,是在保证电子仪器cf型绝缘的条件下的克服微电击的重要手段。

减少泄漏电流的方式是将电源进行隔离。通过隔离变压器,二次侧两相导线对地高阻抗,减小了系统的泄漏电流。当泄漏电流在0.7ma~2ma范围内设绝缘监视报警。以上系统称之为局部it系统。采用局部it系统辅以局部等电位连接,就可以保证防止心脏手术及检查中的微电击。目前,我院地本工程中对需要仪器进入心脏区域的局部地区,如心脏手术室、icu等处配置了上述系统。以上配电方式也是国际电工委员会iec所倡导的。电子仪器的接地宜采用共用一点接地。基于目前电子仪器的频率较高,要求地线短而粗,地线过长反而成为干扰源。

目前我国与国际上防雷接地的规范是除爆炸危险场所外均为利用建筑物金属体作为防雷、接地体,因此建筑物内的所有金属体如钢筋等不可避免的与防雷系统为一体。而作为病人周围的金属体如水管、金属门窗等均与建筑物金属体连接。为保证病人的安全,也要求设备仪器等的保护接地与病人周围的金属体局部等电位。因此防雷接地、设备的保护接地是不能分开设置的,否则病人反而会因接触到不同电位而有触电的危险。因此,此类与人体有接触的医疗设备是不能单独接地的。

医院目前有着越来越多的先进仪器和设备,多数归结为敏感电子设备。而雷电对敏感电子设备的影响,可通过设置spd加以保护。对于有大电流接地的医疗设备的接地,应避免接地线过长,宜采用就地接地,因采用局部等电位接地,周围的病人也是相对安全的。

对于电磁干扰的问题,为减少电磁干扰的感应效应,我院采用了如下措施:

1建筑物及房间外部设置屏蔽,如建筑中含金属的墙、柱均可以作为格栅屏蔽分流,将建筑物金属等电位连接。

2电气线路采用穿金属管,减少干扰。

关于雷电对病人的影响,由于雷电的陡度大,散流快,建筑中含金属的墙、柱均可以作为格珊屏蔽分流,且病人周围采取了等电位的措施。因此在屏蔽范围内雷电病人是安全的。在手术部等设备进入病人体内的部位均位于建筑物内部,没有外墙,因此病人是很安全的。

我们认为在医疗工程中防雷接地、电力系统接地、设备保护接地采用公用接地系统是可能的,也是必须的。只有完善好这一方法,病人的安全才能得到保证。我院在近几年的医院工程设计中均采用了上述接地方式,实践证明也是很有效果的。该做法不仅节约了大量投资,而且真正实现了病人的电气安全。数字检影等设备投入使用的后,图像清晰,运行良好。

在国内,推行iec关于医疗场所局部it系统的设计思想也是为进一步保证病人的安全。由于没有相应的强制规范及投资等方面的原因,这一设计思路在设计中很难得到充分的体现。目前仅在与心脏介入相关的场所设置了it系统,而在iec推荐标准中目前要求多处场所设置该系统。

6手术部、icu、血透等场所的配电系统

中心手术部是医院的核心,手术部的配电采用双路电源末端切换。这包括手术室内配电及手术室洁净空调系统的配电。电源由变电所专线供电。每一间手术室应单独设置配电箱,按照新的《医院洁净手术部建设标准》中的规定,容量不能小于8kva。每间手术室的电源进线是否采用三相进线。主要根据布局及医院的具体要求进行。目前部分手术室内设置的高低温冷柜等三相设备,电源三相引起的情况越来越多。作为与病人接触的电源部分,应尽量考虑单相供电。每间手术室考虑3~4个插座组,其中一组在综合医疗柱上,每组插座组3~4组插座及2~3组接地端子。手术室内设置观片灯、书写板照明、接地中心可设置在配电箱内。配电箱可与手术室内的控制面板结合。控制面板上有各类气体出口、时钟及定时钟、实施空调检测及控制、照明控制、废气检测及排放。

心血管造影室除数字成像系统采用专门配电外,室内设置要求与心脏手术室相同。

目前国内心脏手术室、icu、心血管造影、抢救室、血液透析等采用局部it系统。iec标准强烈要求it系统不配出n线,目前病人接触的用电设备均为单相设备,通过隔离变压器配出的it系统均为单相。

it系统应注意如下问题:公务员之家版权所有

必须设置绝缘监视装置;

尽量减少系统容量,减小系统线路的长度;

增加线路的绝缘等级;

辅助以局部等电位接地,等电位干线保证在16mm2,支线在6mm2以上;

配电线路采用穿钢管敷设,减少干扰;

变压器二次出线采用双极保护开关。

7照明设计

由于经济发展水平的差异,我国与国外发达国家的医院照度标准相差甚远,发达国家的照度标准约是我国现行标准的5~10倍。目前完成的各医院工程的照度水平在我国现行标准的基础均有所提高,如一般环境为150lx、诊室等为200lx、医技科室300~500lx、病房100lx。实施后效果良好,体现了现代化医院的良好形象。设计中应注意医疗功能性用房照明的特殊要求。

诊室、病房、急诊观察室、治疗室等处采用高显色荧光灯,以便于观察病人的情况。色温在3500k左右,病房、急诊观察室、治疗室等处的顶灯采用漫反射型灯具,以减少眩光。在病房建议用间接照明,手术室、手术部清洁走廊、传染科、污物、污洗等处与业主结合确定是否设置紫外线灯。

对特殊场所的照明采取了不同方式:磁共振扫描室、理疗室、脑血流图室等需要电磁屏蔽的地方,灯具采用了直流电源;测听室的照明采用白炽灯;眼科暗室采用可调光的白炽灯。

8其他

医院发展快,变化多,在设计中我们将配电箱设置在夹墙内,此方式配合吊顶线槽配电,使系统更加灵活,方便日后用电的发展需要。在检验科、中心实验室等用房设置了沿墙附设的电气配电槽,并将电源断路器设置其上,以适应实验室用电设备多,用电变化多的需求。

在病房设置综合医疗槽、槽内设置插座组,接地端子,局部照明等,并在床头方向距地0.3m处加设一组电源插座,方便电动床等固定设备的使用。

随着我国国力的增强,医疗卫生事业将在一定时期得到长足的发展,作为我们医疗工程设计人员,要不断了解学习最新的医疗设备,学习了解国内外的新规范。工作的重点应在如下几点:

电气设计论文范文篇2

论文摘要:电梯的电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。

1概述

电梯电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。

电梯主电源;轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座;电梯井道的照明;报警装置。

2配电设计

2.1电梯的负荷分级和供电要求,应与建筑的重要性和对电梯可靠性的要求相一致,并符合国家标准《供配电系统设计规范》的规定。高层建筑和重要公建的电梯为二级,重要的为一级;一般载货电梯、医用电梯为三级,重要的为二级;多层住宅和普通公建的电梯为三级。高层建筑中的消防电梯,应符合国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的规定。

2.2电梯的供电,宜从变压器低压出口(或低压配电屏)处分开自成供电系统。

一级负荷电梯的供电电源应有两个电源,供电采用两个电源送至最末一级配电装置处,并自动切换,为一级负荷供电的回路应专用,不应接入其它级别的负荷;

二级负荷电梯的供电电源宜有两个电源(或两个回路),供电可采用两个回路送至最末一级配电装置处,并自动切换。当变电系统低压侧为单母线分段且母联断路器采用自动投入方式时,可采用线路可靠独立出线的单回路供电。亦可由应急母线或区域双电源自动互投配电装置出线的、可靠的单回路供电。

消防电梯的供电,应采用两个电源(或两个回路)送至最末一级配电装置处,并自动切换。

三级负荷电梯的供电,宜采用专用回路供电。

2.3每台电梯应装设单独的隔离电器和保护装置,并设置在机房内便于操作和维修的地点,应能从机房入口处方便、迅速地接近。如果机房为几台电梯共用,各台电梯的隔离电器应易于识别。隔离电器应具有切断电梯正常使用情况下最大电流的能力但不应切断下列设备的供电:轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座;

电梯井道的照明;报警装置。

上述照明、通风装置和插座的电源,可以从电梯的主电源开关前取得,由机房内电源配电箱(柜)供电或单设照明配电箱,或另引照明供电回路并单设照明配电箱。

2.4主开关选择

电梯电源设备的馈电开关宜采用低压断路器。低压断路器的额定电流应根据持续负荷电流和拖动电动机的起动电流来确定。过电流保护装置的负载-时间特性应设备负载-时间特性曲线相配合。

2.5照明、通风装置和插座的供电回路,根据设备所在部位和工作特点划分,至少应分为两个供电回路并分别设置隔离电器和保护装置:

轿厢用电设备(照明、通风、插座和报警装置)供电回路和保护断路器(如同机房中有几台电梯驱动主机,每个轿厢均应设置一个),此断路器应设置在相应的主开关旁。

机房、井道和底坑用电设备(照明、通风和插座)供电回路和保护断路器,此断路器应设置在机房内,靠近其入口处。

3电气照明、通风装置和插座设置及控制

3.1电梯井道照明

封闭式电梯井道应设置永久性的电气照明,在维护修理期间,即使门全部关上,井道亦能被照亮。井道最高和最低点0.5米以内,各装设一盏灯,中间最大每间隔7m设一盏灯,照度应不小于50lx,分别在机房和底坑设置一控制开关。

3.2电梯机房照明和电源插座

机房应设有固定式电气照明,地板表面上照度应不小于200lx。在机房内靠近入口(或几个入口)的适当高度处设有一个开关,以便进入时能控制机房照明。机房内应设置一个或多个电源插座。

3.3轿厢照明和电源插座

轿厢应装备永久性的电气照明,控制装置上的照度应不小于50lx,轿厢地面上的照度宜不小于50lx。如果照明是白炽灯,至少要有两只并联的灯泡。

要有可自动再充电的紧急电源,在正常照明电源被中断的情况下,它能至少供1W灯泡用电1h。在正常照明电源一旦发生故障情况下,应自动接通照明电源。轿顶应设置一个或多个电源插座。

3.4底坑插座

底坑距底0.5m处应设置一个电源插座。插座需有防护措施和有一定的防水能力,宜至少达到IP21。

4线路敷设

4.1线缆选择

选择电梯供电导线时,应按电动机铭牌电流及其相应的工作制确定,导线的连续工作载流量应不小于计算电流,线路较长时,还应校验其电压损失(直流电梯电源电压波动范围应不大于±3%,交流电梯±5%)。4.2配线选型

根据不同用途,配线可选用导线、硬电缆和软电缆,应有不同的保护方式和敷设方式.

5防灾及报警装置

5.1消防电梯和平时兼作普通电梯的消防电梯,在撤离层靠近层门的候梯处增设消防专用开关及优先呼梯开关,供火灾时消防队员使用。

5.2为使乘客在需要时能有效地向轿厢外求援,应在轿厢内装设乘客易于识别和触及的报警装置。该装置应采用警铃,对讲系统,外部电话或类似形式的装置。

5.3超高层建筑和级别高的公建,在防灾控制中心宜设置电梯运行状态指示盘。

5.4消防电梯轿厢内应设消防专用固定电话,根据需要可以设闭路监视摄像机。

6防雷等电位联结

二类防雷建筑物超过45m和三类防雷建筑物超过60m的建筑,应采取防雷等电位连接措施,电梯导轨的底端和顶端分别与防雷装置连接(接闪器、引下线、接地装置和其它连接导体等)。

7电梯机房、井道和轿厢中电器装置的间接接触保护

7.1低压配电系统零线和接地线应始终分开。

7.2整个电梯装置的金属件,应采取等电位联结措施。接地支线应分别接至接地干线接线柱上,不得互相连接后再接地。

在各个底坑和各机房均设置等电位连接端子盒,并与防雷装置连接。端子盒分别单独用接地线接至等电位联结端子板,以便于检查和维护。采用铜芯导体,芯线截面不得小于6mm2,当兼用作防雷等电位联结时,采用铜芯导体,芯线截面不得小于16mm2。

轿厢接地线如利用电缆芯线时,不得少于两根,采用铜芯导体,每根芯线截面不得小于2.5mm2。

7.3电位连接、保护接地及电梯控制计算机工作接地与建筑内其它功能的接地共用接地装置。

电气设计论文范文篇3

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

电气设计论文范文篇4

1、产生与技术标准分支电缆是在普通塑力缆基础上发展而来。

由于现代文明的发展,都市的高层建筑越来越普及,在高层建筑配电系统电气设计中,供电可*性、工程经济性和施工便利性越来越重要,采用普通电力电缆供电,三者的矛盾总难完全统一,只能根据不同工程而有所侧重。按传统方法,在楼层配电设计中,通常采用的办法有三种:

(1)放射式,由地下配电间分别对各个楼层引电缆直接供电,却需要大量的电缆、桥架和较大的电缆井,造价高,经济性最差。

(2)链接法,由配电间引出电缆至底层配电箱,再由底层逐层向上链接供电,此法经济性最佳,但由于层数越多,安全系数越低(安全系数是逐级相乘)。

(3)分区树干式,把一座高层建筑划分成n个单元区,每个单元采用电缆接从配电室供电,然后再分配至单元区内各个楼层。经济性都比较好,经常被采用。

(4)干线电缆分支法,从配电室引出一根(或数根)主干电缆,每个楼层在干线电缆上供头分支,此法经济性最好,但施工却是最麻烦的,更麻烦的是在主电缆上做楼层分支头时,受电缆的结构和现场施工条件以及人员素质的影响,接头质量参差不齐,但这种方法却促使人们想到把接头与电缆一同制造,由此诞生了新一代的建筑配电电缆——分支电缆。

分支电缆是把经过专门工艺处理的单芯电力电缆作为建筑主干电缆,根据各具体建筑的结构特点和尺寸量体裁衣,预先把分支接头与分支线、主干电缆一同设计制造。是把上面第(4)种方法中现场施工和管理的工作由专业制造厂完成,而且工艺一致性也带来了质量一致。

分支电缆较早出现于英国和日本,在技术标准方面,1980年,日本电线工业协会颁布了第一部行业性标准JCS376(1980),随着技术的发展与进步,在1992年对该标准进行了修订,放宽了对产品结构材料方面的要求,提高了成品技术指标,目前,国内正规的分支电缆生产厂的产品标准主要是以该标准为基础。

2、结构分支电缆在结构上,分为单芯型和多芯绞合型两种,每根单芯分支电缆又可分为三部分:

(1)主干电缆;(2)支线电缆;(3)分支连接体。

目前,因单芯型分支电缆结构简单,本论文由

型分支电缆实质上是多个单芯电缆的绞合体,而不是传统概念多芯电缆的结构,多芯型分支电缆的每项导体外面都有单独的绝缘和护套,每根线芯有独立的分支连接体。多芯型分支电缆具备一般多芯电缆的运行性能,国内只有为数极少的大型综合性电缆厂才具备生产能力,目前也已在推广应用中。

3、性能分支电缆是一种新型的电力配送电缆,其关键性能有两项:首先,一根具备良好品质的分支电缆,必须是性能优良的电力电缆,对于国内产品,其导体性能、绝缘性能、材料的机械物理性能均应符合GB12706-91标准——电缆的性能是分支电缆产品的基础指标。

第二,分支连接体的性能至关重要,这是分支电缆的关键性能。分支连接体把干线电缆与支线电缆的导体连为一体,并作绝缘防潮处理。从外观上看,无法知道内部接头质量,有两项重要的试验能够检测接头性能,即机械拉力试验和电热循环试验。对机械拉力试验而言,分支连接体(含干线与支线导体)的拉断力应保持在连接前的80%以上,对电热循环试验而言,在125次一定时间间隔的额定载荷与空载循环后,分支连接体的温度不得大于电缆表面温度的8℃。决定分支连接体的机械与电气性能的关键在于分支连接体的材料和工艺。对广大用户而言,应充分关心分支电缆的电缆质量、接头的材料选择和生产工艺工装。

我们讲,分支电缆更适合于现代建筑的配电系统,为什么?要分析这个问题,我们必须首先弄清楚相关电气设计规范中对配电线路的要求。

二、相关规范对建筑电气系统中配电线路的设计要求

1、建筑电气相关的设计规范目前与建筑电气低压配电系统设计有关的规范主要有:

(1)GB50052-1995供配电系统设计规范

(2)GB50054-1995低压配电设计规范

(3)JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范

(4)GBJ16-87建筑设计防火规范(1997年版本)

(5)GB50045-1995高层民用建筑设计防火规范其中:《供配电系统设计规范》和《低压配电设计规范》是两项基础规范,主要内容参照采用了IEC标准。本论文由

致,但由于这是一个建筑行业的专业标准,建筑相关的部分规定更具体,如供电系统的负荷简等级,除规定分级原则外,更规定了各类具体建筑名称的负荷级别。

由于上述规范在颁布实施时,分支电缆产品在国内还没有应用先例,因此在规范中并未提及分支电缆,但在众多条款中体现了设计指导方向,总的说来,有三种观点:

1、关于配电级数——越少越好;

2、关于配电方式,从高到低依次为放射式>树干式>分区树干式>链接式;

3、关于安装敷设方式,应与环境、建筑特征、机电应力等多种因素相适应。

(一

)、关于配电级数:对配电级数而言,GB50052-95第3.07条规定:供电系统应简单可*,同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级,JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中8.14条规定:“自变压器一次侧至用设备之间的低压配电级数不宜超过三级,但对非重要负荷供电时,可超过三级。”上述规范体现了一个要领,那就是配电级数越少越好,越少可*性越高,技术越先进。

(二)、关于配电方式,GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05条中提出:“在正常环境的车间或建筑物内,当大部分用电设备为中小容量,但无特殊要求时,宜采用树干式配电”,“当用电设备为大容量,或负荷性质重要,或在有特殊要求的车间、建筑物内,宜采用放射式配电”,“当部分用电设备离供电点较远,而彼此相距很近、容量很少的用电设备,可采用链式配电,但每一回路环链设备不超过5台,其总容量不宜超过10kW”:“在高层建筑物内,当向楼层各配电点供电时,宜采用分区树干式配电,但部分较大容量的集中负荷或重要负荷,应从低压配电室以放射式配电”。

(三)、JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中对配电方式有更为详细的规定,如:“8.2.15居住小区的高层建筑,宜采用放射式配电”“8.2.2.4除多层民用住宅外的其他民用建筑,对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电;对于向多层配电间或配电箱配电,宜采用树干式和分区树干式的方式”“由层间配电间或层配电箱至各分配电箱的配电,宜采用放射式与树干式结合的方式”,“8.2.3.2对于容量较大的集中负荷或重要负荷,宜从配电室以放射式配电对各层配电间的配电宜采用下列方式之一:

(1)工作电源采用分区树干式,本论文由

(2)工作电源和多用电源都采用由首层到顶层垂直干线方式。

(3)工作电源采用分区树干式,多用电源取自应急照明等电源干线。

上述规定,是限于制定规范时,分支电缆尚未在国内推广应用,供电线路主要依赖普通电力电缆和母线。笔者认为,在应用分支电缆配电后,上述规定应该可以简化。放射式高于树干式,又高于链接式的观点。

(四)、关于电缆和母线安装敷设方式。

GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都规定“封闭母线宜用于干燥和无腐蚀性的屋内场所。”

GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5规定“竖井垂直布线时应考虑下列因素:……。垂直干线与分支线的连接方法。”

GB50054-94中5.7.3竖井内垂直布线采用大容量单芯电缆大容量线线作干线时,应满足下列条件:

1、载流量要留有一定的裕度;本论文由

GBJ16-87《建筑设计防火规范》中10.1.4规定:“消防用电设备的配电线路应穿管保护。当暗敷时应敷时应敷设在非燃烧体结构内,其保护层厚度不应小于3cm,明敷时必须穿金属管,并采取防火措施。采用绝缘和护套为非延续燃性材料的电缆时,可不采取穿金属管保护,但应敷设在电缆井沟内。

GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》中对消防电源及其配电,9.1.4条也规定了相同内容。

上述规范说明:电缆配电比母线具有更好的环境适应性,安装敷设更便利。

在熟悉电气规范的相关规定后,让我们来分析分支电缆配电方法与规范的符合性与技术先进性.

三、分支电缆配电的技术先进性

1、分支电缆的配电方式分支电缆配电系统一般如图所示,在一个n层的大楼中,垂直竖井干线和各楼层供电由一根整预制的分支电缆完成,PG是总配电柜,PX是楼层配电箱,ZJX是转接箱,当PG与ZJX之间距离不远时,(满足载流量与起动运行压降要求)一般不予选用,这样可减少一个连接点,节约投资。

2、分支电缆配电的技术先进性从上述配电系统的分析中,可以知道分支电缆可以使楼层配电简化成二级配电,每个楼层都可以达到最简单的二级配电,符合规范中配电级数越少越好的原则,这是先进性之一。

分支电缆配电系统的实质是一种放射式配电系统,适用于各种重要场合甚至是特别重要场合的配电,这是先进性之二。

分支电缆是一种经过预制的电力电缆,本论文由

在出厂时经受过水中耐压和绝缘电阻试验,因此对环境要求低,能适用于潮湿、盐雾酸碱等环境,而母线在规范中明确不能应用于这些环境,比母线适用范围广。而且,其安装方式简便,施工工期短,工费低,符合规范中设计应注重经济性的观点,这是其技术先进性之三。

四、分支电缆配电设计的注意点

我们已分析:分支电缆配电系统的技术先进性,可以说分支电缆就是一种为现代建筑度身定做,量体裁衣的专业产品,具有最佳的适用性和技术经济性,但在工程设计中,需注意一点——那就是分支线的保护问题。对由于支线截面一般都有比干线小,因此,当支线发生过载或短路时,干线保护系统一般不会对其发生作用,必须在支线配电箱中设置保护器,保护器与分支接头问题不超过3m,如超过,分支线必须受敷设在不燃的管或槽中,且当该段发生单相或两相短路时,干线保护应能够断开。对此,应予以注意。

分支电缆作为一种从国外传入的新型建筑配电电缆,

员认同并使用。本文旨在说明分支电缆配电与现有建筑电气相关规范的一致性,并能更好地体现规范的指导思想。是一种能满足现有规范的一种最先进、经济的配电方式。因水平所限,文中如有谬误,敬请读者指正。

电气设计论文范文篇5

进行增效扩容改造的电站均已运行多年,送出工程及与系统连接地点已经确定,变动的可能性不大,对电站的接入系统不必再进行论证,所以只要现有主接线相对合理,在增效扩容改造中可维持原主接线方案不变,只需根据现行规范和短路电流计算成果,对机组容量进行复核和选择设备即可。对个别电站由于多次修改,改变了原设计的主接线形式,增加或减少了部分设备,改变了布置,形成现有不合理的接线方式,造成重复容量大、损耗高、继电保护复杂、设备配置不合理等,或现有接线方式不适应目前电力系统要求,对这种情况应在设计过程中对主接线方案进行优化比选,同时复核送出线路的输送容量和电压降是否满足增效扩容的要求,复核电站内部电流互感器变比、电气设备动、热稳定和开断电流等能否满足要求。基本原则是送出电压等级和接入系统点不改变,否则投入资金会相应增加比较多,浪费比较严重。如果改变了主接线的接线方式或运行方式,涉及到电力系统的计量、保护方式和保护整定值等问题,需要与电力系统调度部门共同协商。早期投入的水电站当时电力系统容量较小,经过几十年的发展,电力系统的容量大为增加,结构也有很大的变化,网络在不断加强,同时由于发电机的改造,电气参数也会发生变化。因此,有必要根据目前电力系统的参数,或今后5~10年电力系统发展规划和改造后机组的参数,对短路电流进行重新复核计算。依据复核计算结果来复核现有电气设备的开断能力,或重新选择电气设备的型式和参数。一般情况下,严重老化设备、高耗能设备和淘汰设备会随着机组增效扩容一起进行更换,以提高电站运行的安全性,减少维护工作量,增加电站经济效益,保证新更新的电气设备能适应电力系统的发展和长期安全稳定运行。

电气设备的选择与布置

1995年以前的中小型水电站,由于受当时技术水平和建设资金的限制,电气设备存在性能较差、安全性不符合现要求、维护工作量大以及备品备件难以购买等问题。例如,低压开关柜多为GGD型或更老的BSL型等,开关和保护设备为DW系列或DZ10系列,而更多的是采用熔断器保护;10kV设备采用GG-1A开关柜配SN10少油断路器,或早期的真空断路器;35kV设备采用DW6、DW8等系列的多油断路器,或GBC户内型高压开关柜;110kV设备采用SW3、SW6及SW7少油型断路器;变压器采用SLJ1或SF7型等。这些设备是目前国家已明令禁止使用的产品,开断电流小,损耗大,不环保,由于诸多原因长期带病运行,严重影响电站和电网的安全,因此对这些电气设备进行更新换代是十分必要的。电气设备的选择应按照安全可靠、技术先进、维护简单方便和经济合理的原则进行,并应适应农村水电站的特点。对电气设备应根据增效扩容后的参数和短路电流计算结果来选取,而不应延用旧设备的参数来确定新设备的参数,这样可保证更换的电气设备能适应目前和将来系统发展的要求。由于设备基础、支架、房间的尺寸和开关站的位置均保持不变,因此在选择电气设备型式时还应考虑这些因素,尽可能多地利用已有基础或仅做小改动。

接地系统的检查与修复

水电站接地系统的好坏是关乎人身和设备安全的重要保障。接地电阻值是保证电站安全运行的重要参数,接地系统的设计不但要满足工频短路电流的要求,还要满足雷电冲击电流的要求,但在增效扩容和设备改造过程中,往往忽视了这部分内容。随着电网的不断发展,特别是电站内微机保护、综合自动化装置和电子元件的大量应用,这些弱电元件对接地网的要求更高,接地电位的干扰对监控和自动化装置的影响已经引起了人们的重视。早期投产的水电站由于短路电流较小和旧规范的要求,接地系统设计时接地线的截面积较小(原主网多为40×4扁钢,分支线多为20×4扁钢),经过几十年的运行,接地网锈蚀严重,甚至部分断裂,特别是户外开关站和暴露于空气中的接地连接线的问题更为严重。因此,在增效扩容改造电气设备的同时,为保证水电站的安全运行,修复和改造接地系统也是十分必要的。在接地网改造修复前,首先应对现有接地系统的接地电阻进行实际测量,验证是否达到了设计目标值的要求。其次应对敷设于地面较浅的地下接地网(如开关站接地网及外引接地网)挖开后检查接地线的腐蚀和连接情况,检查暴露于空气中的接地连接线是否牢靠、截面积是否满足要求和锈蚀情况。在初步设计中应对现有接地系统做初步评估,如果接地电阻达不到设计值的要求或腐蚀严重,则应提出改造方案和目标值。在施工设计中应根据电力系统要求和短路电流计算结果提出具体的实施建议和改造范围,使其达到目标值。由于水电站已建成并运行多年,要改造厂房、尾水渠及大坝下方的地下或水下接地网已不可能,只有改造户外开关站的接地网和外引增加接地网面积,或采用其它相应的降阻措施来实现。接地网及接地线截面积的设计应按现行的接地设计规范进行,并复核接能电势和跨步电势是否满足要求。如果接地网系统良好,接地电阻符合目标值的要求,可以不对接地网进行改造,只需按最新设计规范对暴露于空气中锈蚀严重、接触不良的接地线以及改造设备的接地连接线进行修复。

电气设计论文范文篇6

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。

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电气设计论文范文篇7

关键词:住宅电气设计供电系统

随着《住宅设计规范》的实施,和广大设计人员的不断努力,住宅供电系统日渐合理,供电容量充足,用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用,用户入住装修时,总能见到对原有电气设施改、拆,甚至干脆废弃不用,造成巨大的人力,财物浪费。细加分析用户主要改变的是,供电末端设施的位置和数量,并非供电系统本身。

电气设施的布置要求,是由住宅的布局,现阶段室内布置的方式,以及拥有的家电数量决定的,当然也有地域、年龄、职业的差异。具体到室内某一部分是由其功能所决定的,下面就室内几大功能区常见布置,电气设施设计谈一些个人的体会:

一、卧室卧室是人休息的地方是室内最重要的场所。卧室的家具主要有:床、床头柜、衣柜等。电气设计包括:照明、电源插座和电话、电视插座,设计时应该注意的是:灯具应设在除去衣柜位置的中央,否则家具一就位灯位就显偏了;灯具宜采用组合式吸顶安装(由于室内净高一般在2.6以下)双联开关控制,供不同使用功能选用不同照度。

电源插座应避开衣柜和床头位置,在两则墙上安装,距地0.4米为宜。电话插座设于床与床头柜之间,电视插座设于相对的墙面上,与电源插座平行安装。卧室空间较小宜采用窗式空调,空调插座应设于避开衣柜一侧窗户旁墙面上高度宜为2米。

二、起居室起居室是家人聚集,招待客人的场所。主要家具包括:沙发,茶几,桌椅等。电气设计包括:照明,各种插座,室内配电箱等。

一般起居室两面为墙,一面为窗。电视一般布置在较短的一面墙中部,沙发依较长一面墙布置,电话机布置在沙发转角的小茶几上。这样电视插座就应设在较短一面墙中部,电话插座应在沙发转角茶几旁的墙上,电源插座也布置相应的位置即可,高度0.4米为宜。

起居室应采用组合式灯具,设计时应考虑采用多联开关,灯具宜设于沙发合围的中央上方。

起居室根据其面积大小可采用窗式或柜式空调,在外窗附近的某一墙面上设一组插座,底边距地2米,以便为窗式空调提供电源,并在此插座垂直下方距地0.4米处设一组插座,以备将来使用柜式空调。

户内配电箱可安装在入户门附近的墙上,此箱仅在检修或故障时使用,故可安装在较高位置,考虑到住宅层高级结构梁的影响,此箱底边距地2米暗装比较合适。

三、厨房厨房内的用电设备比较多有:微波炉,电饭煲,冰箱,抽油烟机等。因此在厨房内应布置足够多的电源插座。

新装修的厨房一般做一排厨柜和吊柜,厨柜高度约为0.7米,厚0.5米,吊柜在其上方底边距地为1.6米,厚度为0.3~0.4米。电源插座宜设在厨柜与吊柜之间的墙面上,距地高度宜为1.5米设两组以上。抽油烟机一般嵌于吊框内安装,其插座宜设于吊柜内侧墙上,高度2米左右为宜。冰箱插座宜设于厨房角部。

厨房灯具设于房间中央采用吊线罩灯,普通跷板开关门外控制。

四、卫生间卫生间的电气设计一般包括:顶灯、镜前壁灯、排气扇,近一段时间按摩浴缸,暖风机,浴霸等较大负荷设备也逐渐进入卫生间。

镜前壁灯设于洗面盆高度1.8米,顶灯设于卫生间中央采用防潮型吸顶安装,排气扇设于风道口旁高2-2.4米,在室外墙上设多联开关控制。在洗面盆旁侧墙上设带隔离变压器的剃须插座距地高度1.5米。一般卫生间不考虑按摩浴缸,当需设置时,建议其供电回路设置现场隔离开关,隔离开关可配小开关盒暗设于卫生间就近外墙上,安装时再引出接线。另外,热水器,排气扇不宜直接用插座供电,可用暗盆出线预留1米左右长的导线,在安装时接入电器;卫生间的取得设备容量一般为800~1500W,可将零线引入设于室外的开关盒内,供二次装修时明管敷线,引入吊顶供电,设计时考虑其负荷。若洗衣机也放在卫生间,采用防溅插座距地1.5米供电。

电气设计论文范文篇8

关键词:漏电保护配电装置电气设计漏电保护器

漏电保护器(RCD)在我国应用已多年,积累了不少经验。但是在中小型民用建筑物,特别是住宅的电气设计中,应用尚不够重视。由于强制性国家标准《住宅设计规范》(GB50096-1999)自1999年6月1日起实施,进一步强调了居民用电的安全性和可靠性。因此,我们应重视中小型民用建筑物供配电线路设计中对漏电的保护。

一、安装漏电保护器的必要性

接地故障(接地短路)有金属性和电弧性两种形式。故障点熔焊,故障点阻抗可忽略不计的接地故障为金属性接地故障。这时设备外壳对地故障电压Uf为PEN线和PE线上电压降之和△U

Uf=△U=Id(ZPEN+ZPE)

=(ZPEN+ZPE)U0/Zs

=[U0(ZPEN+ZPE)]/[ZL+ZPEN+ZPE]

式中Id——接地故障电流(A);

U0——相电压(220V);

ZL、ZPEN、ZPE——各为相线、PEN线、PE线阻抗(Ω)

ZS——接地故障回路总阻抗(Ω)

计算中忽略了变压器阻抗。如果相线和PEN线截面相同,则ZPEN+ZPE=ZL

Uf=0.5U0=110V

考虑建筑物内等电位联结减少触电压的作用,按IEC61200-413间接接触防护-自动切断电源)标准,一般情况下,可减少约20%的接触电压,则接触电压UC为:

UC=0.8Uf=0.8*110=88V>50V;此UC足以引起人身电击事故。因此,金属性接地故障能使设备外壳带危险接触电压,其主要后果是人身电击。

当故障电流Id足够大时,回路首端的过流保护器(断路器、熔断器)也能瞬间动作,避免事故的发生。但Id值不仅与线路截面、长度有关,也与线路连接质量、布线方式以及维护管理水平等难以估量的因素有关,所以靠过流保护电源并不可靠。这就是不论TT系统还是TN系统,要求在手握式、移动式设备供电的插座回路上必须安装额定动作电流I△n大于30mA的瞬动漏电保护器的原因所在。

发生接地故障时,故障点不熔焊而是产生电弧、电火花(密集的电火花即是电弧)的接地故障为电弧性接地故障,如图2所示。电弧、电火花具有很大的阻抗,它限制了接地故障电流Id,使过流保护电器不能动作或延缓许久才能动作,但故障点或连接不良的PE线接头上通过Id时迸发的电弧、电火花的局部高温可高达2000-3000℃,很容易引燃近旁可燃物质,引起电气火灾。

由于故障电弧的阻抗大,220V相电压大部分降落在电弧上,分配在线路上的电压降大大减少,其结果是UC和Uf大大小于50V,因此电弧性接地故障只能引起电气火灾而不会招致人身电击事故。

二、安装两级漏电保护器

只在插座回路上安装漏电保护器的做法不能防范插座回路以外电气线路和设备电弧性接地故障引起的电气火灾,为此应按IEC60364-4-482(火灾防护)和我国《低压配电设计规范》(GB50054-95)要求,在电源进线上再安装一级漏电保护器,其额定动作电流一般为300mA,并带有约0.15s的延时,以与插座回路上的漏电保护器有选择性配合。增加这一级漏电保护器对电气投资虽略有增加,但对防范常见多发的危险接地电弧火灾却是至关重要的。另外不可实现地建筑物配电线路电弧性和金属性的接地故障进行保护。

三、四极和二极漏电保护器的应用

电气安全的一个基本要求是尽量减少开关电器的级数和触头数以及线路的连接点。开关触头之类的活动连接和线路的固定连接由于种种原因都可能因导电不良而成为事故起因,而三相回路中的中性线导电不良危险尤甚,这是因为中性线导电不良时设备依然运转,隐患不易被发现,当三相负荷严重不平衡时将导致三相电压也严重不平衡而烧坏单相设备。所以,应尽可能限制在中性线增加触头。

目前存在一种误解,即认为由于三相负荷不平衡,而中性线截面又小于相线截面,为防中性线过截而装四极开关。但IEC364-4-473(过电流防护措施)标准和我国低压配电设计规范都规定不必为此断开中性线,只需在中性线上装设过流检测元件来断来三根相线,使中性线不再有电流,过载问题自然迎刃而解了。另一种误解,即认为带有单相负荷的三相漏电保护器应采用四极的。其实漏电保护器的标准名称是“剩余电流动作保护器”,它只能在回路中出现剩余电流(如绝缘损坏引起的对地泄漏电流)时动作,而与回路不平衡电流毫不相干。因此,这些误解造成了现时一些四级漏电保护器的应用过滥。

四极(单相为二极)漏电保护器主要用于TT系统,这可用图3来说明。TT系统回路有一相发生接地故障,故障电流Id在电源接地电阻Rb上产生电压降,使中性线带故障电压Uf=Id*Rb,因中性线是绝缘的,此Uf一时并不引起事故,但此时若电气设备又发生碰外壳接地故障,漏电保护器跳闸,Uf将沿着图中虚线所示路径传导至设备外壳。因中性线未被切断,如果Uf大于50V,则漏电保护器跳闸后仍难免发生电击事故。如果TT系统采用的是四极或二极漏电保护器,则在断开线的同时中性线也被断开,从而切断Uf的传导路径,事故就不致发生。TN-C系统因不允许PEN线通过漏电保护器而无法装设漏电保护器。TN-S和TN-C-S系统内设备外壳与N线相连通,不存在上述漏电保护器动作后外壳反而出现故障电压的问题。由此可知,四极或二极漏电保护器的应用与被保护回路三相负荷是否平衡无关,而与回路接地系统类型有关。

电气设计论文范文篇9

关键词:计算负荷功率因子负荷分析法功能区保安系统保护接地

随着社会的进步和人类生活水平的提高,住宅的作用越来越重要,并且随着我国住房制度的改革,住房将全部作为商品推向市场。作为商品的住宅,其质量以及其布局是否合理将直接影响住户的使用和开发商的利益,因此住宅的设计也就更应引起设计人员的注意。

二、每户住宅内计算负荷的确定及电度表、主开关、进户导线的确定:

“计算负荷”是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷,“计算负荷”产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。因为我们所选用的导线达到稳定温升的时间为:30分钟,故只有持续时间在30分钟以上的负荷值,才有可能构成导体的最高温升。我们将一年中最大需用电力设定为:Pj1。根据历史资料,一年中最大需用电力一般出现在夏季的7、8、9月份。再依据人们的生活习惯,在满足人们最大限度方便的前提下,可能同时使用的电器设备有:灯具…200W,音响…300W,冰柜…200W,空调…1300W,电冰箱…150W,微波炉或电饭煲…1000W,电视机…90W,饮水机(台式制冷)…100W,抽油烟机…50W,洗衣机…200W,其它未知设备(我们假定一个“功率因子”)…500W。

根据所列设备容量可知,能够同时使用的设备容量为:4090W。

我们可以采用“负荷分析法”来确定住宅的需用系数:

由上面分析可知:Pj1=4.09kW;Pe=17.35kW

故可得:Kx1=Pj1/Pe=4.09/17.35=0.2357,取Kx=0.24

则:Pj=PexKx=17.35x0.24=4.164kW,取Pj=4.2kW

随着国家对节约能源的宣传,人们的节电意识会明显增强。根据人们生活水平的现状,该容量在10-15年内不会突破。也许会有少数住户在使用时偶而会出现负荷过大开关跳阐的情况,从而限制了其过负荷的情况。这虽然会给住户带来一点麻烦,但总的算起来我们没有必要为了满足偶而出现的大负荷用电而将整个住宅设计的标准提高,与之比较起来显然很不合算,因此我们将负荷定为4.2kW考虑的是一种普遍现象,是能够满足大多数人的需要的。如果偶尔遇到过大的负荷,只要切除一部分用电设备就可以了,况且该种情况并不多见。

对于普通的居民来说,三居室是可以满足使用的,也是当今住宅的一种主流,虽然四居室和两居室的面积与三居室的面积有区别,但用电设备并不一定相差太大,故不一一区别,全以此类推计算,对于高级公寓和别墅的容量应根据情况适当增加,取6-10kW。

我们可以看到家用电器的功率因数为:0.6-1,故我们可以将总的功率因数设定为:0.8,则计算电流为:23.86A,因此,主进线开关的整定值可以定为25A。根据计算电流值和开关整定值可以选定进户线为:3x(BV-500-1x6),电度表为:10(40)A。

三、住宅支线回路的划分:

前面我们将住宅的计算负荷以及电度表、主开关和进户线规格进行了讨论,下面我们来讨论一下各支线回路的情况。

目前,我们设计的住宅中的电气管线有:照明、插座、空调、电视、电话,有的还提议将厨房、卫生间的插座再单设管线,这样就共有七路管线进入居室,其中这七路管线中除照明是在顶板敷设外,其余管线均敷设在地面垫层内,彼此交叉是不可避免的(地面垫层内管线彼此交叉的现象在施工中屡次发生),并且有的管线(如空调)往往是长距离的敷设,且每年中空调的利用大数并不是太多,尤其是北方地区均装有暖气,空调只是在夏季的三个月中可以使用,其它的时间均处于闲置状态,无形中就造成了浪费。同时居室中照明的用电时间是最长的,但同其它家用电器比较起来其容量却是较小的一部分,并且随着节能型灯具的开发及推广,照明支路的负荷越来越小;同时一直沿用下来的设计中灯具回路没有保护接地(按规定,只有灯具高度小于2.4米时才加装保护线,但在实际执行中不加保护线的也大有人在);另外一点也必须引起我们的重视,那就是随着住房制度的改革,人们对房子的更换时间会相对较长,有些可能一套三居室要住十几年甚至几十年,故对房子的装修是不可避免的。虽然我们在设计中已经根据建筑专业提供的家具布置图来布置电器设备插座,但是在实际的使用中,有相当一部分并不符合住户的使用要求。每个人有每个人的审美观,每个住户对自己居室的布置有自己的一套方案,从而对自己的房子就要进行二次装修改造,这必将会造成线路混乱,有些时候,我们没有设计插座的地方住户却需要,有些在装修过程中就直接由顶部的灯具引接插座,使插座没有接地保护,造成事故隐患,况且装修中有些住户需要安装壁灯来美化居室,有些安装高度低于2.4米,由于照明回路没有接地保护也就留下了事故隐患,因此在照明回路中增加保护地线也是必要的。

下面我们再来关注一下每间房间里可能拥有的电器设备;卧室:灯具,电视,空调,计算机,医疗器械等;起居室:灯具,电视,音响,饮水机,空调,医疗器械等;厨房:灯具,排烟机,冰箱,电饭煲,微波炉等;卫生间:灯具,排气扇,洗衣机,电热水器,电吹风,卫生设备;(上面房间的电器设备只是按人们现在的生活状况大致列举一下)通过上面的分析我们可以看出,容量较大的电器大致平均分布于每一个房间,因此我们可以将住宅的支路分配作一些相应的调整。

即将住宅内的支路管线按功能区设置,并且每一支路均装设漏电保护器,同一功能区内的所有电器均接于该功能区内的支路上。以一套三居室的闭职单元为例,其所需的回路数为:南面两卧室;起居室;厨房和北小卧室;卫生间。在划分功能区时我们也可以承接重墙来划分,因为居民在装修时承重墙是不能动的,而非承重墙有可能被拆掉,这样就可以保证住户在同一功能内随意改装,对其它功能区均无影响。按功能区划分支路有以下优点:

1、每一支路的所有电器均在漏电保护范围之内,用电更安全;

2、可以采用顶板布线,避免地面垫层敷设中的管路交叉;

3、方便住户将来的改造;

4、可以减少管线的用量,避免浪费;

我们的设计不仅要保证住户的用电安全,更应当为住户提供更大的方便,有时安全与方便会互相制约,我们往往会侧重考虑用电的安全性而将方便用户的概念淡化了,而按功能区划分支路管线则很好地将两者结合起来。如果面积增大可以考虑适当增加分支回路。

四、配电箱的布置

我们在住宅电气的设计中,通常是将两户(普通多层住宅)的户表箱置于楼梯间,而随着每户配电线路的增加,必然造成楼梯间管线增多,给施工带来麻烦,因此我们可以考虑在户表箱内只放置电度表、燃气和冷热水的室外计量表,将每户的分支回路开关置于户内配电箱,户内配电箱安装于室内易操作的地方。这样做首先是可以将集中于楼梯间的管线分散来布置;其次是可以使入户的管线简单,其余的管线则完全在室内布置;再次是为住户的操作带来方便。二表出户的问题已经提出了很久,并且已经有产品投入市场,有的住宅小区已经使用,只是质量和技术还有待于提高。我们在设计中可以考虑在冷热水表和煤气表对应位置的墙上预留86型接线盒,然后再预埋管线至室外户表箱,如果用户需要安装只要接上线就可以了。

五、室内灯具、插座及开关的布置

灯具、开关的布置:灯具、开关基本上按传统的布置方法,但有条件的地方应设置夜灯,起居室的开关采用双位单控开关或采用调光开关。

插座的布置:插座在住宅中起着非常重要的作用,我们通常布置插座是参照建筑专业提供的家具布置图,但是,将来的住户并不一定按照建筑师给他安排的方案来布置家具,因此,有些插座设计时是合理的,而使用时却很不方便。笔者认为我们不要单以建筑专业提供的图纸来安排插座,而是尽量的多安排一些插座,由于现在插座的价格相对来说比较便宜,总的造价增加不了太多,却给住户带来了很大的方便。同时住宅内的插座应全部设置为安全型二眼三眼插座,在比较潮湿的地方应加上防潮盖。

①卧室:卧室除有窗户外的三面墙上均设置插座,插座距地0.3米。在有窗的墙上距地2.3米设置空调插座。在阳台上距地1.8米设置一插座。

②起居室:起居室是电器布置较多的地方,并且也是人们活动较多的地方,我们所设计的插座往往被沙发或其它的家具挡住,故起居室中应在每一面墙上均设置插座,在面积较大的墙上应设置两组插座。

③厨房:应设置冰箱插座(距地1.8米)、抽油烟机插座(距地1.8米)、燃气热水器排气扇插座(带开关距地1.8米)、电饭煲插座(带开关距地1.0米)、其中燃气热水器排气扇插座为以前未考虑到的均加装防潮盖。

④卫生间:应设置洗衣机插座(带开关距地18米)、镜箱插座(距地1.8米)、视情况安装电热水器插座(带开关距地1.8米)。均加装防潮盖。

六、电视、电话出线口的设置

伴随电视技术的发展和光纤的使用,其进入家庭已经非常普遍,并且现在一台电视已经不能满足需要,有的家庭有两台或三台电视,而且现在图文电视也已经开始进入家庭,因此在起居室及每个卧室均应设置电视出线口。

电话已经成了人们生活中不可缺少的一部分,现在一般的家庭需要1~2部电话,并且每个房间均要设置电话。因为住宅电话为同一个号,住户一般需要自己并机,因此我们应将电话线引入居室后,再分引至各个房间的电话出线口,由用户自己来完成内部电话的连接。同时在工程设计中每户预留两对电话线。

七、保安系统

保安系统一般包括:门禁系统和安全报警系统。门禁系统又分为:来访应答系统和电子锁系统。门禁系统目前正逐渐的被大家接受和使用,并且生产的厂家也已经很多,但产品基本上大同小异。设计中可以同甲方协商来确定是否安装,同时我们可以参照厂家样本预留出管路以备将来安装。

安全保警系统又分为:火灾保警、毒气报警和匪警报警。安全报警系统已经引起了人们的重视,但在实际的工程中采用的并不多,其中最重要的原因就是该方面的产品还较少,其性能质量还不稳定。但随着技术的进步和人们重视程度的提高该系统一定会普及至每一户住宅。

电气设计论文范文篇10

关键词:住宅电气设计供电系统

随着《住宅设计规范》的实施,和广大设计人员的不断努力,住宅供电系统日渐合理,供电容量充足,用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用,用户入住装修时,总能见到对原有电气设施改、拆,甚至干脆废弃不用,造成巨大的人力,财物浪费。细加分析用户主要改变的是,供电末端设施的位置和数量,并非供电系统本身。

电气设施的布置要求,是由住宅的布局,现阶段室内布置的方式,以及拥有的家电数量决定的,当然也有地域、年龄、职业的差异。具体到室内某一部分是由其功能所决定的,下面就室内几大功能区常见布置,电气设施设计谈一些个人的体会:

一、卧室卧室是人休息的地方是室内最重要的场所。卧室的家具主要有:床、床头柜、衣柜等。电气设计包括:照明、电源插座和电话、电视插座,设计时应该注意的是:灯具应设在除去衣柜位置的中央,否则家具一就位灯位就显偏了;灯具宜采用组合式吸顶安装(由于室内净高一般在2.6以下)双联开关控制,供不同使用功能选用不同照度。

电源插座应避开衣柜和床头位置,在两则墙上安装,距地0.4米为宜。电话插座设于床与床头柜之间,电视插座设于相对的墙面上,与电源插座平行安装。卧室空间较小宜采用窗式空调,空调插座应设于避开衣柜一侧窗户旁墙面上高度宜为2米。

二、起居室起居室是家人聚集,招待客人的场所。主要家具包括:沙发,茶几,桌椅等。电气设计包括:照明,各种插座,室内配电箱等。

一般起居室两面为墙,一面为窗。电视一般布置在较短的一面墙中部,沙发依较长一面墙布置,电话机布置在沙发转角的小茶几上。这样电视插座就应设在较短一面墙中部,电话插座应在沙发转角茶几旁的墙上,电源插座也布置相应的位置即可,高度0.4米为宜。

起居室应采用组合式灯具,设计时应考虑采用多联开关,灯具宜设于沙发合围的中央上方。

起居室根据其面积大小可采用窗式或柜式空调,在外窗附近的某一墙面上设一组插座,底边距地2米,以便为窗式空调提供电源,并在此插座垂直下方距地0.4米处设一组插座,以备将来使用柜式空调。

户内配电箱可安装在入户门附近的墙上,此箱仅在检修或故障时使用,故可安装在较高位置,考虑到住宅层高级结构梁的影响,此箱底边距地2米暗装比较合适。

三、厨房厨房内的用电设备比较多有:微波炉,电饭煲,冰箱,抽油烟机等。因此在厨房内应布置足够多的电源插座。

新装修的厨房一般做一排厨柜和吊柜,厨柜高度约为0.7米,厚0.5米,吊柜在其上方底边距地为1.6米,厚度为0.3~0.4米。电源插座宜设在厨柜与吊柜之间的墙面上,距地高度宜为1.5米设两组以上。抽油烟机一般嵌于吊框内安装,其插座宜设于吊柜内侧墙上,高度2米左右为宜。冰箱插座宜设于厨房角部。

厨房灯具设于房间中央采用吊线罩灯,普通跷板开关门外控制。

四、卫生间卫生间的电气设计一般包括:顶灯、镜前壁灯、排气扇,近一段时间按摩浴缸,暖风机,浴霸等较大负荷设备也逐渐进入卫生间。

镜前壁灯设于洗面盆高度1.8米,顶灯设于卫生间中央采用防潮型吸顶安装,排气扇设于风道口旁高2-2.4米,在室外墙上设多联开关控制。在洗面盆旁侧墙上设带隔离变压器的剃须插座距地高度1.5米。一般卫生间不考虑按摩浴缸,当需设置时,建议其供电回路设置现场隔离开关,隔离开关可配小开关盒暗设于卫生间就近外墙上,安装时再引出接线。另外,热水器,排气扇不宜直接用插座供电,可用暗盆出线预留1米左右长的导线,在安装时接入电器;卫生间的取得设备容量一般为800~1500W,可将零线引入设于室外的开关盒内,供二次装修时明管敷线,引入吊顶供电,设计时考虑其负荷。若洗衣机也放在卫生间,采用防溅插座距地1.5米供电。