电气设计和电路设计精选(九篇)

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第1篇：电气设计和电路设计范文

【关键词】高速动车组；蓄电池；便携式应急启动设备

1.引言

高速动车组在停放时一般使用车载蓄电池作为车内照明等应急负载电源，实际运用过程中，动车组经常由于各种不可控因素造成车载蓄电池亏电无法启动，通常使用更换部分车载蓄电池或用地面电源充电的方式启动动车组，这种方法不但费时费力，而且在没有地面电源或备用蓄电池的情况下，动车组将无法启动，因此，有必要根据动车组的启动原理、启动电路的设计、启动方法和便携式启动电源，提高高速动车组应急蓄电池亏电问题的应急处理水平，保障高速动车组运行秩序和安全。

2.高速动车组启动设备和启动原理

2.1 高速动车组启动设备和功能

（1）辅助空气压缩机：启动过程中受电弓、主断路器供风。

（2）受电弓：从接触网受流，将接触网25Kv高压引入动车组。

（3）主断路器：主断路器是为了当牵引变压器在二次侧以后的电路中发生故障时、对过电流迅速、安全、确实地断开为目的安装的、在对事故电流断开的同时、它也是平常开闭主回路一种开关、是兼具断路器和开关2种功能的设备。

（4）主变压器：将接触网25Kv高压变为2次侧牵引用电压和3次侧设备用电压。

（5）辅助电源：将3次侧电压转变为各种辅助负载用电压。

（6）蓄电池充电控制回路：蓄电池充电和放电控制回路。

2.2 高速动车组启动原理和流程

辅助空气压缩机启动打风风压达到设定值辅助空压机停机受电弓升起动车组受流主断路器闭合主变压器工作辅助电源工作开始为辅助设备供电（蓄电池充电）动车组启动完成。

3.高速动车组应急启动电路和便携式应急启动设备设计

3.1 高速动车组应急启动电路设计

动车组启动原理应急启动电路设计见图1。

3.2 动车组启动原理应急启动过程和注意事项

（1）首先应将与动车组自身控制电路隔离和供电断路器断开，防止应急启动电源和车载蓄电池通过车辆控制回路并联，通过控制回路向车载蓄电池充电，由于控制回路线路载荷有限，并联后可能造成电路烧损。

（2）将应急启动电源连接器与车辆连接器连接，之后闭合应急启动电源断路器，如果先打开电源再连接连接器可能造成人身触电和接触不良烧损设备，因此按照顺序进行操作。

（3）闭合辅助空气压缩机启动断路器，由于车辆没有供电，无法观测辅助控制机风压，可通过辅助空气压缩机安全阀动作判断风压是否达到要求，辅助空气压缩机安全阀发出排风动作的响声后断开辅助空气压缩机启动断路器。

（4）闭合受电弓升弓控制断路器，目视受电弓升起后进行下一步操作。

（5）保持闭合受电弓升弓控制断路器闭合，闭合主断路器闭合控制断路器，听到闭合声音后进行下一步操作。

（6）保持主断路器闭合控制断路器闭合，闭合3次侧供电用接触器断路器。

（7）闭合辅助电源启动用断路器，测量电源输出正常后闭合蓄电池充放电断路器。

（8）投入车辆主控，操作相关控制开关，保证受电弓等上述启动过的设备控制回路工作。

（9）闭合动车组自身控制电路隔离和供电断路器，断开应急启动电源断路器、受电弓升弓控制断路器、主断路器闭合控制断路器、3次侧供电用接触器断路器、辅助电源启动用断路器以及蓄电池充放电断路器，将应急启动电源连接器与车辆连接器分离，动车组应急启动完成。

3.3 动车组便携式应急启动设备容量计算和设计选型

3.3.1 动车组便携式应急启动设备容量分析

动车组启动过程中工作的设备主要有辅助空气压缩机、受电弓等设备的电磁阀和接触器、辅助电源控制供电，这些设备中辅助空气压缩机负荷较大，一般为20A左右，启动瞬间电流约60A左右，打风时间约8分钟左右，其它设备工作电流在5A以下。

3.3.2 动车组便携式应急启动设备设计选型

（1）电压参数：以动车组辅助电源直流输出为100V举例选型，辅助电源直流输出为100V时电池充满电后电压应在94V左右，为防止应急负载向车辆充电（车辆与应急负责之间增加了逆流二极管因此车辆不会向应急负载充电），动车组便携式应急启动设备输出电压最大不能超过100V，考虑设备工作电压10%的波动范围，动车组便携式应急启动设备输出电压最小不能低于90V，因此便携式应急启动设备的输出电压应为90V-100V之间。

（2）电流参数：根据动车组便携式应急启动设备容量分析，便携式应急启动设备电流参数电流应满足辅助空气压缩机的工作要求，因此便携式应急启动设备额定电流输出应为20A左右，最大工作电流应大于60A。

（3）容量参数：辅助工期压缩机打风时间约8分钟，整个启动过程约12分钟，考虑到设计余量，动车组便携式应急启动设备容量为10 Ah可满足动车组应急启动要求。

（4）轻量化便携式要求：便携式应急启动设备应该便于携带，应体积小、重量轻，1个成年人应该能随身携带，并且应便于在动车组上存放。

（5）设计选型：通常作用电源的铅酸蓄电池和碱性蓄电池肯定不能满足上述要求，通过市场调研，达到上述容量的锂电重量在10Kg左右，组合后的尺寸应在250mmX180mmX180mm左右，可满足要求。

第2篇：电气设计和电路设计范文

Abstract: this paper analyzes the high-rise building electrical wiring fire prevention design, building the electrical wiring insulation wire due to short circuit or damaged or caused by aging fault caused by the highest proportion of fire, and puts forward to building floor electrical wiring the measures of fire design.

Keywords: architecture; Fire electrical equipment; Fire wiring

中图分类号：TN913.1 文献标识码：A 文章编号：

近年来,国内火灾事故的频繁发生,给人们的人身和财产安全带来很大的威胁,给国家带来了极大的经济损失。特别是随着近几年经济的发展、第三产业的兴起、高层建筑的增多以及装修工程的普及,火灾隐患也随之增多。据统计,在诸多引起火灾的因素中,以电气线路引起火灾的比例为最高。建筑内电气火灾的起因可能是用电设备出现故障,而大多时候是电线因短路或绝缘受损或老化引起的。怎样从建筑电气线路设计的角度杜绝火灾隐患变得非常重要。而为了能够尽早地发现火灾,并保证在消防过程中能给消防系统正常供电,使人员能顺利的疏散和火灾有效的扑救,要求消防系统的线路要十分可靠。本文结合建筑防火要求和电线电缆的应用,对建筑中一般电力线路和消防设备配电线路的选型、敷设、防火设计与性能要求进行几点分析。

一、一般电气线路防火设计1．电线电缆截面的选择在有关建筑电气设计规范中，均要求在选择电线电缆时导体允许载流量必须大于负荷的计算电流，在选择电线电缆的截面时，应考虑电线电缆的敷设方式和所在环境的温度。因为电线电缆在不同敷设方式下（如明敷和暗敷；穿难燃塑料管保护和穿镀锌钢管保护等）和不同温度下有不同的载流量。电力电缆应能承受故障时的故障电流，尤其短路电流的短时作用。此外，选择低压配电线时还应考虑到用电量不断增加的可能性。因为随着人们生活要求的提高，建筑内可能会增加一些新的用电设备，使建筑物用电负荷增加，如果电线电缆载流量小于新的负荷计算电流，则很可能引起线路绝缘水平下降甚至引起火灾，所以在选择电线电缆时应考虑到这一点。另外，电力电缆的经济性也在考虑之列。2．线路敷设方式的选择在《民用建筑电气设计规范》中对多种敷设方式的规定，主要是从防火角度出发的，建议线路尽量采用暗敷。如因需要采用明敷时，应特别注意电线电缆的选用和敷设方式，以保证防火分区及免遭破坏。封闭式母线、电缆桥架以及金属线槽在穿楼板处须采用防火隔板和防火材料隔离；穿越防火墙时，应采取防火隔离措施；另外，楼层间预埋钢管在布线后两端管口应做密封隔离。对于吊顶内的线路敷设，严禁采用直敷布线，须穿金属管或难燃塑料管保护，并且应与灯具保持一定的水平和垂直距离，而且必须避开灯具的散热孔。3．电线、电缆的选型在电线、电缆选型时有三方面须注意，第一、应尽量选用铜芯线，避免使用铝芯线；第二、须根据电气线路防火要求的程度，选择使用阻燃型、耐火型或矿物绝缘型的电线、电缆。第三、线路的经济运行。二、消防电气线路防火设计1．火灾自动报警系统电气配线火灾自动报警系统是预报火灾的重要设施，对于早期发现火灾以及获得及时扑救起着十分重要的作用。由于其作用主要表现在非火灾时期和火灾初期，因此火灾自动报警系统电气线路的支线部分，最好采用阻燃型电线穿保护管敷设在不燃结构层内（保护层厚度不小于3cm）。对于当前普遍采用的总线制火灾报警系统中的干线，由于一般回路干线线路较长，时常要穿越不同防火分区，并且多为明敷，如若干线出现故障，会造成干线回路内的所有监测点处于无监测状态，因此需要提出更高的要求，如采用耐火电缆敷设在耐火电缆桥架内，有条件的可采用铜皮保护矿物质绝缘防火电缆。2．消火栓泵和喷淋泵等配电线路因为消防水泵是实施灭火工作的主要设备，消防水泵运行正常与否，直接关系到火灾扑救效果，所以其配电线路的防火设计应特别重视。根据消防工程现行做法，消防水泵一般集中设置在水泵房，其配电线路包括双电源或双回路电源干线和各个水泵电动机配电支线两部分。通常，水泵电动机配电线路的敷设方法可采用穿管埋地暗敷，如选用阻燃型电线穿保护管并埋设在不燃结构层内；或者采用电缆桥架架空明敷，如选用耐火电缆并最好配以耐火型电缆桥架，以提高电气线路的耐火耐热性能。而水泵房供电电源一般由高层建筑变电所直接提供，当变电所与水泵房贴邻或相距较近并属于同一个防火分区时，可采用耐火电缆或耐火母线沿防火型电缆桥架明敷；当变电所与水泵房相距较远，如穿越不同的防火分区时，应该采用铜皮防火型电缆供电。3．防排烟装置配电线路防排烟装置是高层民用建筑中重要的防火设施，它包括送风机、排烟机、各类阀门、防火阀等，它们运行的正常与否，直接关系到人员疏散效果和能否有效防止火灾蔓延。由于防排烟装置的布置一般比较分散，因此其电气线路防火设计既要考虑供电主回路线，也要考虑联动控制线路。因为阻燃型电缆遇到明火时，其电气绝缘性能会迅速降低，所以，防排烟装置配电线路明敷时应该采用耐火型交联低压电缆或铜皮防火型电缆，而暗敷时可采用一般耐火电缆；联动和控制线路也应该采用耐火电缆。此外防排烟装置配电线路和联动控制线路在敷设时应尽可能缩短线路长度，并避免穿越不同的防火分区。4．防火卷帘门配电线路防火卷帘门的作用是将不同的防火分区加以隔离，阻断火灾蔓延。而防火卷帘门的隔离火势作用是建立在通过配电线路可靠供电以使防火卷帘门有效动作基础上的，一般，防火卷帘门的电源可引自高层建筑中各楼层带双电源切换的配电箱，经防火卷帘门专用配电箱向防火卷帘门控制箱供电，供电方式多采用放射式或环式。当防火卷帘门水平配电线路较长时，宜采用耐火电缆并在吊顶内使用耐火型电缆桥架明敷，以确保火灾发生并造成室内温升较高时，仍能可靠供电并使防火卷帘门有效降落，阻断火势蔓延。5．消防电梯配电线路消防电梯是人员疏散和火灾扑救时使用的重要交通工具，其配电线路防火设计应与之功能相适应。根据当前消防工程实例，消防电梯配电一般是由设在高层建筑底层或地下室的变电所敷设两路专线配电至位于高层建筑顶层的电梯机房，因而消防电梯配电线路一般都比较长，且路由也比较复杂，因此为提高供电可靠性，消防电梯配电线路应采用耐火电缆；当有供电可靠性特殊要求时，两路配电专线中的一路可选用铜皮防火型电缆。此外，垂直敷设的消防电梯配电线路应尽可能设在电气竖井内。6．火灾应急照明线路火灾应急照明的作用是保证火灾时人员有序疏散和消防人员继续工作，它包括疏散指示照明、火灾事故照明和备用照明。一般，疏散指示照明和火灾事故照明采用带镍镉电池的应急照明灯具或可瞬时启燃的普通照明灯具，而备用照明则利用双电源切换来实现。所以，火灾应急照明线路一般采用阻燃型电线穿钢管保护，暗敷于不燃结构层内，以达到防火要求。对于装饰装修工程，可能遇到土建结构工程已完工，应急照明线路不能暗敷于结构层内，而只能明敷于吊顶内的情况，这时电气线路应采用耐热型或耐火型电线。7．消防广播通迅系统配电线路火灾事故广播系统、消防电话、火灾警铃等设备的电气配线，应该保证其功能的发挥。在条件允许的情况下，可优先采用阻燃型电线穿管单独暗敷；当必须采用明敷线路时，应该对线路做耐火处理。三 结束语：现代的高层建筑越趋智能化，用电设备越来越多，用电负荷越来越大，故电气事故引起火灾的隐患也越来越多。为了减少电气火灾，我们在做建筑的电气线路设计时要做好线路的防火设计。为了及时发现火灾、顺利疏散人员和有效扑救，要求我们的消防配电线路必须符合耐火要求，做到具有很强的可靠性。

参考文献：

1、《建筑设计防火规范》GB 50016--2006

2、《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95

3、《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116－98

第3篇：电气设计和电路设计范文

摘要：随着我国经济的不断发展，为了不断的满足消费者的需求，各种大型商场也分别多了起来，如今大型综合性商场已经是随处可见。然而大型商场是物资库存较多、人流量较大的场所，如果大型综合性商场的防火措施不能得到及时落实,一旦发生火灾，就会给商场和顾客带来严重的经济损失。本文结合多年从事大型综合性商场的消防电气设计思路分析工作积累的一些经验，通过对综合商场的消防电气设计思路的简要分析，并且就如何设计大型综合性商场的消防电气，提出了一些自己的看法与建议，目的是为了进一步提升化工企业电气系统的设计水平，从设计上确保消防电气的安全与运行。

关键词：大型综合性商场 消防 电气设计 思路

1.前言

随着我国经济的不断发展，越来越多的大型综合性商场拔地而起来满足消费者的需求，如今大型综合性商场已经是随处可见。然而，近些年来，火灾事故频繁发生于大型综合性商场中，这些事故的发生给全社会敲响了警钟。大型综合性商场是一种使用功能比较全的建筑物，并且在其营业期间人员密集程度高，且很繁杂，而对与顾客来说，大多数人对楼内的结构设计不熟悉。在这种状况下，一旦发生火灾，而又没有及时指引进行疏散，势必造成慌乱局面，甚至造成严重的经济损失以及人员伤亡。大型综合性商场的消防电气设计工作自然成为全部消防配套系统里面的极为重要内容。因此，对大型综合性商场的消防电气设计进行简要的探讨是非常必要的。

2.大型综合性商场消防电气设计思路

在进行大型综合性商场消防电气设计时，我们应当严格遵守建筑设计防火规范以及大型综合性商场消防电气设计要求，本着性能可靠、技术先进、使用方便以及经济合理等原则，并且配合其他专业进行消防联动系统、防火卷帘控制系统、火灾自动报警系统、火灾广播系统等的设计。

（1）消防联动总线与报警总线的设置设计

联动系统包括：启动消防广播、防火卷帘、排烟机、消防水泵、非消防电梯迫降首层、非消防用电断电等。一般的消防报警系统与消防联动系统有以下两种接线方式：一种是将两系统各自独立，联动回路只有输出模块，而报警回路有报警探测器和接收信号的输入模块；另一种是将消防联动系统和消防报警系统合二为一，同一回路中既有联动消防设施动作的输出模块，也有火灾报警探测器。而在设计大型综合性商场消防的过程中，应当考虑到工程层数多、总编码点较多、建筑面积大的特点，选择合适的消防设施设置方式。虽然选择合二为一的接线能够方便、灵活的接线，同时可以节省管线，但是采用各自回路的方式接线，在报警及联动系统的可靠性上要更胜一筹。此外，进行设计时，应当把火灾自动报警装置的可靠性放在第一位，其对早期及时扑灭初期火灾具有着十分重要的作用。因此，火灾自动报警装置必须采用报警与联动分设系统的接线方式。

（2）火灾事故广播

大多数大型综合性商场的火灾自动报警系统，按照相关的自动报警系统设计规范要求，采用的是集中报警系统，而集中报警系统宜设置火灾应急广播。由于大型综合性商场建筑物使用功能比较全，并且营业期间人员密集程度高，且很繁杂，而对与顾客来说，大多数人对楼内的结构设计不熟悉。在这种状况下，一旦发生火灾，而又没有及时指引进行疏散，势必造成慌乱局面，从而导致商场火灾不断发生。而设计火灾事故广播的目的就是，当出现火灾时，通过火灾事故广播进行统一指挥，进而及时疏散人群。此外，大多数大型综合性商场中也会有正常广播，可以将火灾应急广播与平时广播采用一套系统，这样平时具有实用性，而当火灾事故发生时，还能强制转入火灾应急状态功能，在火灾初期保证较高的可靠性，从而有效地疏散人员以及用于扑救伤员，将火灾所造成的损失尽可能的降到最低限度。

（3）防火卷帘门的控制

大型综合性商场常常设有多道用于分隔防火分区，或是用于楼梯间或电梯前室的防火卷帘门，从而保证人员顺利通过楼梯逃生。而这些防火卷帘都具有三种控制方式：手动就地控制、自动控制以及消防控制室远距离控制。此外，由于大型综合性商场中防火卷帘数量较多，在设计防火卷帘门的控制的过程中，应当采取在多个回路供电，即按防火卷帘功能及所在防火区域，将防火卷帘分组。这样不仅能够有效减小了管径，缩小电源故障的范围，而且可以使卷帘所在处的防火卷帘将成组进行动作。

（4）复示盘的设置

大型综合性商场的各层楼梯口都会设有火警声光讯响器，它的作用是：一旦现场发生火灾后，由消防控制中心启动火灾报警控制器，发出强烈的声光警号，提醒现场人员注意。此外，在设计大型综合性商场消防电气的过程中，应当将复示盘设置在消防电梯前室。因为设置复示盘能够代替区域显示器，这样做便于救火人员从消防电梯上楼后，第一时间看到复示盘，从进而尽快确定失火部位，及时灭火。

（5）防排烟等电气方面的特殊要求

大型综合商场建筑发生火灾时，烟气是火灾中的隐形杀手，常常由于人员疏散不及时而导致受毒烟气窒息死亡的人员有许多。所以,在进行商场的消防电气设计时，应当充分考虑建筑内设置防排烟系统的重要作用。电梯井、楼梯间已及各种竖向管井容易形成“烟囱效应”，因而成为大型商场建筑火灾垂直方向蔓延的主要途径，而发生火灾时，人员常常把楼梯间、其前室以及合用前室作为临时避难、疏散的场所，同时消防队员进人建筑灭火的主要通道消也是防电梯间以及其前室。因此,为了尽可能的排出这些部位的烟气,同时阻止烟气的进人，保证人员的安全疏散和扑救，大型综合商场应当在上述部位装设机械加压送风系统,从而达到疏散和扑救通道无烟的目的。

3.结束语

综上所述，分析大型综合性商场的消防电气设计思路对确保消防电气的安全与运行具有重大意义。因此，这就要求我们进行大型综合性商场的消防电气设计时，要根据建筑物的不同具体实际情况，进行反复论证,认真做好建筑物的消防设计，从而确保人民财产以及生命的安全。

参考文献:

[1]杨春发.建筑电气消防设计分析[J].城市建设理论研究,2012,16(5):36-37.

[2]庄苏滨.高层建筑消防设备配线防火设计思路[J].中国新技术新产品,2013,6(18):89-90.

第4篇：电气设计和电路设计范文

关键词： C8051F040； 电力系统； 短路电抗； 在线监测

中图分类号： TN911.7?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）09?0158?03

0 引 言

电力变压器是在电力系统中最重要的设备之一，运行过程中，变压器绕组会受到短路电流所引起的电磁力和运输过程中机械力的冲击，这两种力会导致绕组的错位和变形。因此定期对变压器进行周期性的维护和相关参数的测量对评估变压器的状态有重要意义，这些参数包括绝缘电阻，绝缘油的色谱分析，松弛电流，以及绕组电阻和温度的测量等。

为了延长变压器的运行寿命和检查绕组状态，相关的离线检测方法比如扫描频率响应分析（SFRA）[1?2]，传输线模型分析（TLD）[3]，低压脉冲法（LVI）[4]以及短路电抗法（SCR）[5]被广泛运用。目前，SFRA和TLD的在线化被广泛研究，主要思想是利用套管末屏进行信号的注入，但还缺少相关的应用实例，主要难点在于：

（1）测试结果会受到系统中其他参数的影响比如负载状态，套管末屏以及传输线的状态；

（2）测试系统和电力系统的隔离必须要可靠。

而SCR方法不会受到电力系统中其他参数的影响，因此适合作为变压器绕组的在线监测手段。本文以C8051F040和WinCE 6.0为核心，配合相关的信号处理电路，设计了短路电抗的在线监测系统，并利用该系统对一模型变压器进行了实验测试。

1 理论分析

电力变压器正常运行时，其输入和输出的电流和电压随负载的变化而发生变化，其工频等值电路如图1所示。

图1 变压器低频等值电路

从图1中可知，正常运行时有：

[U1+U2=I1Z1-I2Z2=Z1I10-（Z1+Z2）I2] （1）

式中：[U1]和[U2]分别是变压器的原边电压和副边折算到原边的电压值；[I1]和[I2]分别是变压器的原边电流和副边折算到原边的电流值；[Z1]和[Z2]分别是原边阻抗和副边折算到原边的阻抗值。

当变压器空载时，[Z1]和[Zm]对[U1]进行了分压，有：

[I0Z1=Z1Z1+ZmU10=U10+U20U10U10=βU10] （2）

式中：[I10]是变压器的励磁电流；[U10]是变压器空载时的原边电压；[U20]是变压器的副边电压；[Zm]是变压器的励磁阻抗；[β]是比例因子。

当变压器有负载时，[β]可被改写为：

[β=U10+U20U10=Z1Z1+Zm=I10Z1I10（Z1+Zm）=I10Z1U1+I2Z1≈I10Z1U1] （3）

式中因为变压器实际运行时[I2Z1?U1]，故被省略。

由式（1），式（3）可得：

[U1-I10Z1+U2=U1（1-β）+U2] （4）

由式（1），式（4），可计算短路阻抗为：

[Z1+Z2=U1-I10Z1+U2-I2=U1（1-β）+U2-I2=U1U20U10-U2I2] （5）

故短路电抗的计算如下：

[Xk=Z1+Z2sinφ=U1U20U10-U2I2sinφ] （6）

式中[?]是分子和分母的相位差。

由式（6）可知，只要获取空载的原副边电压、实时运行时的原副边电压以及副边电流，以及他们的相位值，就能实时获取短路电抗值，且与负载大小无关。

2 系统组成

本文所设计的检测系统包含以下组成部分：信号处理电路，C8051F040系统单元以及WinCE 6.0平台。

2.1 信号处理电路

电力系统中的电压和电流可从相应的电压和电流互感器获得，互感器的幅值分别是100 V和5 A，本文利用霍尔传感器将相关的电压和电流信号变换到1 V以下，之后经过加法器，提供1 V的直流偏置电压，使得信号范围为在C8051F040的ADC采样范围，信号采集中的相关保护电路包括了钳位二极管和轨对轨放大器，轨对轨放大器的作用在于保证输入到ADC的电压不超过3.3 V的安全电压，防止信号过大对于单片机的损坏。

2.2 C8051F040系统单元

C8051F040是Silicon Labs公司推出的单片机，具有4 KB的RAM和64 KB的FLASH，片内集成了丰富的串口、SPI、ADC和DAC等模块[6]。C8051F040通过内置的12位ADC对信号处理电路的输出进行循环采样，采样频率为3.6 KSPS，即每个工频周期采样48个数据，采样完成后将数据通过串口发送给WinCE 6.0平台，通信协议的消息帧设置见表1。其中功能码部分返回本次数据所来自的相别，数据区返回所采集的48个数据。

表1 通信协议的消息帧

[变压器号 /B＼&功能码 /B＼&数据区 /B＼&CRC校验 /B＼&1＼&1＼&96＼&2＼&]

2.3 WinCE平台

Windows CE是用于嵌入式设备中的一种开放式操作系统，支持多硬件平台，其从C8051F040获取测试数据之后，进行离散傅里叶计算，以获取相关电流和电压的实际值，计算公式如下：

[X[k]=2Nn=0N-1e-j2πNknx（n）] （7）

式中：[N]是样本点数；[x（n）]是单片机的采样值，电参数的幅值和相位由式（8）和式（9）计算获得：

[X[k]=Re（X[k]）2+Im（X[k]）2] （8）

[arg（X[k]）=atanIm（X[k]）Re（X[k]）] （9）

其中[Re（X[k]）]和[Im（X[k]）]分别是[X[k]]的实部和虚部，利用以上计算所获取的电压和电流值，根据式（6），即可计算实时的电抗值。

同时，利用WinCE 6.0中的SQL Server Mobile数据库对所获取数据进行保存，数据表字段分别是：变压器ID、测量时间、原边电压、副边电压、副边电流、短路电抗值。

3 系统测试和结果分析

利用本文所设计的系统在一台220/110 V，2 kW的模型变压器上进行了测试，测试环境如图2所示，所设计的绕组变形如图3所示。

图2 系统的测试环境

图3 绕组变形的设计

测试负载分别为100 Ω，200 Ω，以及100 Ω和2.2 μF的串联负载，部分测量结果见表2。

从表2可以看出，在不同的负载下，绕组变形发生前后，短路电抗值明显变化，并且短路电抗值不受负载的影响，但是在测试过程中，短路电抗有一定的波动范围，其误差来源于霍尔传感器、ADC和处理软件的精度。

为消除误差，利用53H算法[7]进行数据的处理，其处理步骤如下：

（1）设[x（i）]为测量的在线数据序列，为从[x（i）]构造一个新序列[x1（i）]，取[x（1）]，[x（2）]，…，[x（5）]的中间值作为[x1（3）]，然后舍弃[x（1）]，加入[x（6）]，取中间值得到[x2（4）]，以此类推，直到加入最后一个数据。

（2）用类似的方法在[x1（i）]的相邻三个数中选取中间值而构成序列[x2（i）]。

（3）最后由序列[x2（i）]按如下方式构成[x3（i）]：

[x3（i）=0.25x2（i-1）+0.5x2（i）+x2（i+1）] （10）

（4）如果[x（i）-x3（i）>k]，其中[k]为一预定值，则用[x3（i）]代替[x（i）]。

（5）将[x（i）]序列的开始8个和末位8个点反序生成序列[x（i）]。

（6）对[x（i）]序列重复前4步，形成新的[x3（i）]序列。

将负载为100 Ω的变形前后的数据利用53H算法处理后，数据对比如图4所示，可以看到处理之后，数据波动明显减小，有效地抑制了误差，使得在线监测数据的可靠性增加。

图4 53H算法处理前后对比图

4 结 语

本文研究了变压器绕组变形在线监测的现状后，确定以短路电抗作为绕组变形的在线测量手段，分析了测量时所需要的相关参数，研制了基于短路电抗法的绕组变形在线监测系统，并在一模型变压器上进行了实验测试，结果表明系统能有效判别绕组变形的发生，对于所产生的测量误差，进行了数据的后处理，剔除了相应的误差，为本系统的进一步完善建立了基础。

参考文献

[1] BAK?JENSEN J， BAK?JENSEN B， MIKKELSEN S. Detection of faults and aging phenomena in transformers by transfer functions [J]. IEEE Trans. Power Del.， 2001， 10（1）： 308?314.

[2] CHRISTIAN J， FESER K， SUNDERMANN U， et al. Practical use and limits of the transfer function method for diagnoses of power transformers [C]// 12th Int. Symp. on High Voltage Engineering. Bangalore： ISHVE， 2007： 6?1.

[3] SINGH A， JIANG Q， MART? J， et al. Non?invasive diagnostics of transformer windings by characteristic impedance measurement [C]// 15th Int. Symp. High?Voltage Engineering. Slovenia： ISHVE， 2007： 45?54.

[4] LECH W， TYMINSKI L. Detecting transformer winding damage： the low voltage impulse method [J]. Electrical Review， 2003， 176（21）： 768?772.

[5] ARRI E， CARTA A， MOCCI F， et al. Diagnosis of the state of power transformer windings via on?line measurement of stray reactance [J]. IEEE Trans. on Instrument Meas. Special Issue， 1993， 42（2）： 312?378.

第5篇：电气设计和电路设计范文

关键词：高压断路器；继电保护；电源

高压断路器和继电保护装置在电力领域发展中扮演着关键性角色，与电力系统的平稳运行以及电力工程的安全用电等有着紧密联系。因此对两部分内容的配合设计要点进行进一步探讨，对提高电力设施和装置的利用价值有积极影响。

1.操作电源的设计要点

电源是电力系统中的重要组成部分，也是电能供应的基础。为了保证新型高压断路器和继电保护装置得到合理设计，需要专业团队对操作电源的设计要点有所掌握。如高压断路器在运行过程中会受到外力因素、人为因素或不可控因素的影响而出现故障问题，导致断路器发出拒动指令，阻碍了电力系统的正常运行。针对此类情况，设计团队就可以对继电保护装置中的跳闸装置进行设计，通常情况下会将单向操作电源设计为双向操作电源，以此来降低断路器拒动时对电力系统的影响。由于有些电力系统会因断路器发生故障而难以获得正常的电力供给，所以有的设计人员会将自动切换装置和双直流电源进行有机结合。这样当正常供电条件下的继电保护装置因断路器故障而接收到了自动切换指令时，双直流电源就会马上进行供电调整，以此来实现电能的持续供应。

但是这种设计形式也会存在一个漏洞问题，那就是电力系统在实际运行时可能会因故障短路而出现电路被损毁情况。这就导致继电保护装置无法接收电流自动切换指令，高压断路器也不能继续依靠电源系统而进行正常运行，影响了电力系统整体的运作质量。所以专业团队在设计操作电源的时候，可以在常规设计方案的基础上再增加一套断路器闭锁继电器回路，以此来代替电源中的电流自动切换装置。这样高压断路器和继电保护装置就能实现同时控制两组双直流电源，当断路器出现故障问题时，不仅可以对故障部分的跳闸指令进行准确传输，还能保证电力系统能够正常运行，大大提高了设计方案的落实效果和利用价值。

2.断路器压力闭锁的设计要点

以往的高压断路器在运行过程中会根据油压或气压的变化而发出指令，这种指令可以让与之相连的继电保护装置为后续的跳闸环节提供动力支持，以此来实现断路器压力闭锁。由于压力闭锁装置在实际应用中会因市场价格或装设数量等因素而受到限制，所以一些电力工程在设计高压断路器时会尽可能的减少压力闭锁继电器的数量。如在设计电力系统时专业人员会对断路器的压力系数进行分相监测，并采用一锁多控的方式来设置继电器，即由一个继电器来管控多相压力闭锁。在这种设计方式的辅助下，当高压断路器出现故障问题时，只要有一相压力系数发生变化，相应的指令就会传输到继电保护装置中，而保护装置也会随之发出闭锁信号，从而实现最终的跳闸，以此来减轻故障问题对电力系统整体的影响。

上述设计方案虽然能在一定程度上节约部分工程成本，但是压力闭锁装置也会因故障相接收指令时的延时或三相闭锁难以分别接收指令而不能发挥出继电保护作用。如高压断路器中的其中一项因电压异常而发出故障指令时，三相闭锁装置会同时接收到信号。若故障问题较严重时，其他相也会受到干扰而引发同类问题。这时压力闭锁已经完成了上一阶段指令，处于关闭状态，就不能对当前的故障指令进行接收，使得继电保护装置只能通过其他形式的故障指令来完成跳闸任务，不仅延误了系统的抢修时间，又间接降低了高压断路器的使用寿命。所以有些电力工程会格外重视高压断路器的分相控制设计，并以分相监管的形式来提高电力系统的精细化管理水平。这样电力工程就能对单相故障问题进行及时抢修，在保护断路器整体安全性能的同时，来提高高压断路器和继电保护装置的规范化设计质量。

3.重合闸闭锁的设计要点

电力系统在输电过程中所出现的故障问题经常以突发性故障为主，这时系统内的架空线路在短暂的自动修复后会回归到日常运行状态，以此来维护电力系统整体安全，所以输电线路在修复期间需要依靠重合闸闭锁来促使高压断路器和继电保护装置的运行，主要设计要点体现在以下几个方面。第一，有些电力工程为了提高重合闸闭锁的应用效果，会将对应的高压断路器设计为独立的单分形式。这样断路器因故障问题而接收到指令后，就不容易出现循环式的分合交替状态，而且设施内的组织结构也不会受到操作规律失衡影响出现损坏现象，有利于延长断路器的运行时间。

第二，工程团队会对继电保护装置的二次控制回路进行指向性设计，如继电器是否能对高压断路器故障瞬间所产生的压力系数进行准确检测。这样当故障出现时，电力系统相关控制装置就会及时发出重合闸闭锁的指令，防止其他结构引发间接性故障问题。

第三，工程团队还会对高压断路器所处低压状态时的继电保护装置二次回路进行设计，以此来保证重合闸能准确的接收到故障信号，加快闭锁速度的同时缩减线路故障的影响范围。当重合闸闭锁设计完成后，工程团队需要通过事前检验来对该部分的实际运行情况进行定向检测，及时调整线路结构中的不足之处，从而提高设计方案的可实施性和精准性。

4.防断路器跳跃的设计要点

由于防断路器跳跃流程中会使用到一定数量的继电保护装置，若不能对各装置之间的平衡性能进行科学设计，就会导致防跳功能无法满足电力系统故障防护需求，所以传统模式下的防断路器跳跃设计具有较大挑战难度。如高压断路器因突发性问题而出现异常情况时，电力系统内的自动控制机制就会在第一时间对断路器发出闭闸信号。而相对应的防跳系统则会根据继电保护装置回路的开断情况来自行选择跳闸位置，这时就会导致高压断路器出现时跳时合的现象，给断路器的稳定性能带来了不利影响，严重时还会威胁到电力系统整体安全，给后续的故障维修和系统升级等造成阻碍。

因此，有的电力工程为避免断路器防跳功能出现失衡情况，会对其自带的防跳跃功能进行优化设计处理，以此来强化高压断路器的防跳效果。由于自带防跳跃的断路器在实际运行时，可能会与系统内其他模块间的运行产生信号上的干扰，所以有些设计团队会在传统继电保护模式的基础上对高压断路器的防跳跃功能进行进一步设计，并对比分析新型防跳跃模式和传统防跳跃模式之间的差异点，从而为电力系统整体结构的改良创造有利条件，提高断路器和继电保护装置间的配合度。

结论：如今，很多地区的电力工程都能对高压断路器和继电保护装置的科学设计进行合理规划，一来是为了稳固整体电网系统，保证供电期间的安全性与稳定性；二来则是为了发挥断路器和继电保护装置的实际作用，强化电力系统组织结构。对于两者配合设计中存在的难点问题，工程团队也能对问题产生的原因进行及时分析，并结合设计方案和电力系统运行模式等来制定出具有针对性的解决方案，减少故障问题的出现。

参考文献

[1]姚文明，杨厚强.继电保护装置和断路器本体防跳功能的匹配分析[J].电世界，2019，60(7):14-19.

第6篇：电气设计和电路设计范文

【关键词】建筑电气 防火 导线 回路 配电箱1 建筑电气设计中应遵循的原则

1.1 遵守设计规范原则

建筑电气设计必须要在满足国家相关规范和标准的前提下进行，通过研究规范和标准，在满足建设单位需求的前提下编制设计文件。

1.2 经济性原则

建筑电气设计的经济性就是在设计时要考虑到经济效益，认真做好成本核算工作，设计时可以采用先进的技术手段，以达到用户满意的程度。

1.3 协调性原则

建筑电气设计时不光要考虑经济性的原则，还要讲究协调性，因为其毕竟是作为整个工程设计的一部分存在，因此在其设计过程中必然要与其他工种产生联系，比如暖通工程、给排水工程、土建工程等。从经济性的角度考虑，协调性也有利于节省成本，从而实现最大的效益。例如，在建筑电气设计中要保证用电设施的用电容量，在节能的同时满足建筑的各项功能需求，在此前提下进一步进行供配电的优化设计，这样能够有效促进电能的合理化应用。

2 建筑电气设计中常见的问题

2.1 设计思路不合理

首先，住宅内的配电回路设计较少，这也是电路设计中一个较为普遍的问题。回路过少的直接后果就是给电路增加了负荷，使得电路的横截面减少。在实际操作中，建筑的照明电路、空调插座、电源插座等几部分组成了建筑内部的分支回路。电路设计时，卧室的空调插座是必不可少的，在设计时要参考家庭空调负荷的大小进行回路设计，一般可以设计两个回路，这样可以有效避免电路回路过少的问题，减少火灾发生的几率。其次，在电气设计时对电线材料的选择也是至关重要的，这关乎电气设计的安全性，一般要采取铜芯塑料线，这种材料的线路有更高的安全性能.

2.2 电气防火设计问题

电气设计不合理，极易引发火灾，比如电气设计的不完善，或者施工没有按相关的规范进行操作，就会极易发生火灾。另外，电气设计中若是电气元件使用不当或者电气设备年久失修问题也是造成火灾发生的主要因素。

3 解决建筑电气设计问题的措施

3.1 在设计层面上要严格把关

电气设计工作至关重要，在设计中的任何一个环节出现问题，都会对建筑物的整体质量和安全造成威胁。因此，在建筑电气设计中，要善于把握全局，对整个建筑进行统筹设计，接下来再逐步进行细化，尽量完善每一个环节每一个细节的设计。另外，为保证设计工作的科学性，在设计工作的进行过程中，相关单位可对其进行审查，发现其中存在的不协调问题，要及时提出并加以修改，在设计过程中，要加强安全和节能的设计。

3.2 重视消防设计

消防设计是建筑电气设计的重要内容，消防设计中要注意各种消防联动控制设备的设计，同时也要具备显示电源运行情况的功能。在火灾自动报警系统设计中，应该对各消防设备的双电源切换装置（ATS）信号都能接受。在消防控制室，以下状态应该都能够在室内控制或监控：

（1）双电源切换装置的状态。

（2）自动喷淋灭火系统的总线自动控制启、停状态。

（3）手动控制喷淋泵的启、停状态。

（4）报警阀和水流指示器的动作状况。

（5）系统的控制阀的开启状态。

（6）消防水池水箱的水位等。

以上情况均应在消防控制室内控制或监测，注意在设计中不要漏项。除此之外，在电线、电缆材料的选择上也要做到科学合理，要尽量采用新型的阻燃、耐火性能高的电线电缆。

3.3 导线的敷设保护及灯座的选择

导线的敷设对建筑电气设计至关重要，在住宅的配电改造中常用的是直敷布线的形式，但是该种布线形式未经任何保护就进入距地 1.4m 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 5.2.1条第 3 款“当导线垂直敷设至地面低于 1.8m时，应穿管保护”的规定。为解决上述问题，就要进行暗敷线路，沿着板孔、墙缝垂直或平行于地面敷设，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。另外，在灯座的选择上也要进行科学选择，在对住宅进行装修时，出于节约的考虑，往往会在灯位处布置灯座。在绿色照明节能的背景下，当前市场上有许多可以替代白炽灯的灯具，例如紧凑型的荧光灯。另外出于安全的考虑，在电气设计时要尽量选用螺口灯座，因为卡口灯座安全性能较低，在更换光源时容易电着人。

3.4 建筑照明回路设计与问题

建筑电气进行照明回路设计时，要重点考虑厨房与卫生间的回路设计，由于这两个地方较为潮湿，因此其回路设计要与其它的回路设计进行区别，最常规的做法是分开设置，并且要配接地线，这也能有效保证后期的安全使用。另外，现代住宅卫生间设计中人们更愿意采用浴霸一类的高功率供热照明器 （1～3wk） 进行取暖，在这种情况下就要考虑单独回路装置的设计。

3.5 关于建筑配电箱的设计与设置问题

建筑中的配电箱不应该设在比较靠近潮湿房间的墙体之上，因为潮湿房间中的水分很容易透过墙体而进一步渗入到配电箱之内，特别是住宅中的浴室。浴室通常被称之为电气设计和安装中的特殊场所，因此在浴室发生相关电击危害事故的危险概率就特别大。所以在建筑内配电箱的设计工作中，除了需要标明其配电箱每一部电气元件例如断路器、隔离开关等具体型号，同时还需要明确该配电箱自身的型式，所选用的配电箱应该适合运用于住宅楼建筑内，若是配电箱内装的电气元件比较多，还有很多管线敷出，配电箱的体积就比较大，因此在设计时应该对该位置的确定全面考虑。

4 结语

综上，随着我国社会经济的发展，人们对电气设计的要求越来越高，建筑电气设计也呈现复杂化。因此，设计人员应遵从国家相关规范，从技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的设计原则出发，使建筑电气设计更加合理，满足功能完备、适用安全的目的。

参考文献

[1] 安红花 . 浅谈在建筑电气设计时几个易忽视与混淆的问题 [J]. 黑龙江科技信息 ，2011，26.

[2] 黄涛 . 建筑电气设计和施工中常见问题探讨 [J]. 科技风 ，2012（01）.

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第7篇：电气设计和电路设计范文

[关键词]消防电源消防电路电路安全

中图分类号:X9文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110034-01

目前居民住宅已由实用型转向小康型,人民生活水平不断提高,大功率电器也逐步普及,但由于在电气线路设计过程中忽略了安全问题,致使电气火灾时有发生,给居民带来了极大的损失。根据2008年火灾数据统计。住宅电气火灾占全区电气火灾总数的60%,而且在住宅火灾起因中居于第一位。电气线路的主要用途是用来输送电能,其特点是线路长、分支多,应用范围广,易于接触可燃物,一般故障较为隐蔽,难以发现。往往由于短路、过负荷、接触电阻过大等原因。产生电火花、电弧或引起电线、电缆过热,从而造成火灾。近年来随着我国住宅建设和电力事业的飞速发展,住宅电气火灾的数量也在迅速上升。

一、消防电路设计的载流里取值偏大

我国电气设计中线路载流量和负载电流量值的选用往往失当而偏于不安全,为此常导致线路过载。国际上权威性的线路载流量数值是IEC364-5-523标准,但我国还没有线路载流量的国家标准,一般电气设计规范中线路载流量数值偏大,因此选用的线路截面与实用情况相比往往过小,留下线路过载的隐患。例如,在墙上明敷单相线路,采用常用的2.5rnm2铜芯塑料绝缘电线配电,按IEG364-5-523标准,此四路的载流量应为26A,而按我国的设计资料,这一回路的载流量却为32A,高出25%没有正确的线路载流量数据,则很难保证线路不发生过载的危险。

二、线路负荷估算偏小

我国长期存在线路负荷估算偏小而导致线路过载短路起火的问题,这一问题尚未得到充分认识。住宅用电的特点之一是负荷难以估算,随着生活水平的迅速提高,我国住宅用电还将持续增长。根据国外经验,必须对住宅用电增大给予充分的估计,留有足够发展余量,否则将给电气消防安全留下无穷后患。

三、缺乏专门的电路设计规范

国际上电气安全技术不断完善和提高,而一些行之有效的电气安全基本要求在我国新建和改建线路规定中却未见到,设计与施工只能参考电力设计规范和防火手册中的有关规定执行,内容零散,不易操作。这些都将会在我国新住宅线路和旧住宅改造线路中留一些不安全因素。

四、电路设计存在的问题

随着用电水平不断提高,为用电方便,避免乱拉临时线或乱接抽座板,住宅内电源插座的设置数量不断增多,电源插座成了影响用电安全的主要因素。据北京市对住宅插座使用情况的一项调查,居民普遍反映住宅设计的固定插座数最偏少,长期使用插座板的人占85.5%。插座板影响居室美观,给日常生活带来了很多不便,而且由于居民缺乏电气安全知识,多用双芯单层绝缘线来接抽座板,这种电线没有护套,易因挤压损伤而破坏绝缘。又因不注愈加接PE线,使所接家用电器不能接地,而且市场销售的插座板多为不合格产品。据国家技术监督局公布对插头插座的抽查结果显示:有近四成产品不合格,其接触压力和接触面积均不足,负荷电流稍大插座板即因接触不良而产生异常高温。因此,住宅内乱拉电线常引起电气火灾事故。线路分支回路过少回路过少致使每个回路所带的负荷增大,实际上等于减小了线路截面,其结果会造成线路温度升高,当温度超过导线的耐热温度时导线的寿命就会急剧缩短。根据经验数字,PVC绝缘工作温度每超过耐热温度8℃,其使用寿命约减少一半。旧住宅改建的电气线路往往不是由专业人员设计的,施工队伍更不规范,一些用户为了舒适、安全、实用而进行的二次电气装修相反比第一次更不安全,隐患更多。如,现在次装修中的布线是穿PVC管,走地板下。装地板时往往不小心破坏PVC管的保护作用,致使电线短路的现象较普遍。我国颁布了有关建筑室内电气线路必须安装漏电保护装置的强制性规定的,但住宅楼许多都未装设漏电保护装置,有些甚至没有布设专用地线(E)或保护零线(PE),即使有也是虚设的或者不符合规范,特别是在中、小城镇、这类问题相当普遍。可是这些数量众多的旧的住宅核门前仍在使用。旧楼房的电气线跻容量小,线路老化严熏,部分地区的住宅中仍然使用铝导线,许多建筑电气设计都不符合现行的安全技术规范和标准,存在着许多用电安全隐患,如火灾、触电及损坏用电设备等,已远不能适应当前社会发展的需要,这些住宅楼电气线路安全性问题日益突出。

五、消防泵故障电路

我国《火灾自动报警系统设计规范》规定,消防控制设备应具有显示消防水泵工作、故障状态的功能。为了显示各消防泵的开、停工作状态,通常的做法是将各消防泵交流接触器的辅助触点作为工作状态(开或停)信息输出(辅助常开触点闭合为开泵,断开为停泵)。考虑到消防泵故障,可能是机械方面的,也可能是电气方面的;目前,国内外尚没有能给出各种故障信息的传感器;因此,准确给出水泵故障信息的技术,目前尚不能解决。从流体力学来说,消防水泵故障当消防水压不足,用PLC轮流切换各台主消防泵进行查找。应当指出,如果消防泵故障多于一台或消防水压不足是由于实际用水流量人于设计值引起,则用上述方法也查找不出有故障的水泵。实用上,通常把某此水泵动力供应电路上空开跳闸作为消防泵故障的信息。空开跳闸信息可由空开上的辅助触点方便地给出。

六、火灾事故时切除非消防电源的措施

在火灾情况下,为防止可能发生的线路短路故障,防止由电气线路造成火势蔓延扩大,以及消防员扑救之前应切断起火部位的非消防用电。但如何正确实施,还有一些问题值得研究探讨。

(一)按防火分区切除非消防电源。很明显,火灾时需要切除的,仅仅是“起火部位”的非消防用电,所以切除非消防用电应按防火分区实施分区控制,尽可能地缩小强切电源的范围,尽可能地减少因强切电源造成的意外损失。工程中曾见过不少强切非消防电源不进行分区设计,如二十几层的高层住宅,当发生火灾时若毫无区别和毫无选择地一次切除电源,造成全楼人为断电。为防止上述情况的发生,火灾时切除非消防用电应按防火分区实施分区控制,对高层住宅宜按楼层分组,以二十四住宅为例,笔者认为每3-4层为一组为好。

(二)组合电源。即由以上任意两种或两种以上电源的组合的供电方式,由于上述几种电源的结构、可靠程度都不同,对系统的要求和应用范围也不同。所以在实际当中选择某一种应急照明电源有时是很难满足要求的,这时就有必要选择两种或两种以上的应急照明电源。当应急照明电源是取自电网的独立电源时,要求由外部引用两路、独立电源供电,确保一路故障时,另一路仍继续工作。应急照明配电系统自成体系,保证在火灾情况下,切除非消防负荷后,系统仍可供电。此种方式供电容量和供电时间不受限制,转换时间容易满足要求。

参考文献:

第8篇：电气设计和电路设计范文

【关键词】电气控制线路；设计；基础研究

引言

随着信息全球化的发展，自动化和智能化已经成为评价现代电子设备产品的重要标准，为了满足电子产品的智能化功能，热电企业对电气控制线路设计的要求也相应提高，从而使其表现出了多样化的特征。电气控制线路设计的优化是完善电路设计的关键环节，因此本文对电控线路设计的基础探讨具有重要的实际价值。

1电气控制线路设计的目的

1.1满足电气控制线路运行的承受力

线路功率超标是影响整体线路安全的关键问题，因此在进行电气控制线路的设计时要加强对线路功率稳定性的设计，考虑到系统线路功率的额定负荷，从而保证电路运行的安全性和可靠性。电气控制线路设计是电路设计中的关键环节，其直接影响到电路的运行速度及其质量，电气控制系统在运行电气线路发出的指令时，线路中的部分机械需要进行大功率的运转，功率运转的条件设计是电气控制线路设计中的核心。

1.2适应电气控制线路运行的多样化特点

必须实现电气控制线路的兼容性，其是电气控制线路设计的重要目的，同一机电设备为了满足多样化的功能需求会配置多套线路运行方式，为了避免不同线路之间的互相影响，就需要从电气控制线路的设计入手，使得不同线路在运行过程中彼此兼容。例如一般工作状态下，电动机既要做好调压工作，同事还要进行转矩工作，此时为了保证其功能表达的有效性，就需要从电气控制线路设计入手，增加不同的解决方案和运行方式。

1.3电气控制线路运行的速度

与设计一体化电气控制线路设计与电路的转速具有一定的相关性，为了适应不同机电多变的速度，在设计电气控制线路过程中要注意运行速度与机电设施的适用性及准确性。为此，电气控制线路的设计主要是为了使电气控制线路能承载运行时的的承受力，适应电气控制线路运行的多样化特点并满足电气控制线路在运行过程中对速度的要求。

2.电气控制线路设计的思路与原则

2.1电气控制线路设计的思路

电气控制线路设计要以服务企业生产流程和工艺为目的，在设计过程中要加强对电气控制线路功能性和灵活性的设计，在传统线路设计的基础上对其改造和创新，从而适应时展和企业应用的需求。

2.2电气控制线路设计的原则

在设计电气控制线路时，必须遵循其适用性原则，即电气控制线路设计的功能性与线路的复杂性无关，因此在设计过程中要尽量通过简单的线路系统设计，满足生产运行需求。其次，在设计过程中要提高设计方法的规范性和标准性。在设计过程中不建议以设计经验为依据，而是按照一定的设计标准对其展开标准化设计，通过标准的设计规范有利于检查设计中存在的问题，减少线路故障发生的可能性。最后，线路设计要保证较好的稳定性和较高的安全性。

3.电气控线路设计的方法内容及注意问题

3.1电气控制线路设计的方法和内容

设计电气控制线路需严格按照国家规定的标准，规范设计流程，必须将主电路设计出来，才能设计控制电路和其它电路。在设计过程中首先要按照设计要求规划设计方案，从工艺要求着手提高设计的实用性，在设计过程中要注重对相关参数的设计和优化。在得到初步的设计方案以后，要画出对应方案的线路图。其次，在分析线路图的基础上，以线路设计原理为依据检查线路设计中存在的问题，并对其可能出现的故障进行排查，对其中的数据参数进行优化，从而得到最终的线路设计图。设计电气控制线路的具体流程如下：第一，确定好电气设计的技术条件；第二，选择合适的电气传动形式及控制方案；第三，选定电动机的类型、容量大小及其转速型号；第四，明确设计电气控制的原理；第五，制定电动机和电器器件明细表；第六，设计电气控制元件及监测元件的总布置图；第七，设计电气柜和操作台的专用装零件；第八，绘制装配图及接线图。在设计过程中一般会将线路设计内容作为设计主体，其它辅助部件的设计会参考类似线路设计中的相关部件。

3.2电气控制线路设计应注意的问题

电气控制线路设计过程中应该注意以下问题：①在满足生产要求的基础上，最大程度地控制电气控制线路的成本，尽管线路中有很多的公共联线，但可以减少电气外部的接线，尽可能地降低连接导线的数量；②一般情况下，同一电器的常开和常闭辅助触点靠的很近，一旦将两者分别接到电源的不同位置，触点断开时产生的电弧会在两个触点之间形成飞弧，致使电源短路，因此在设计过程中需注意连接电器的触点并保证线圈连接的准确性；③在控制线路设计过程中要避免寄生电路的出现，其属于电路动作过程中的意外接通电路，会严重的影响到电路的运行安全。

4.结论

综上所述，通过研究电气控制线路的设计原则，得知电气控制线路设计对电路设计和机电运行中的重要作用。通过分析电气控制线路设计的思路和原则，说明线路设计过程中使用性能和安全性是保证线路设计有效性的前提，在其基础上探讨了电气控制线路设计的方法、内容和应注意的问题。

【参考文献】

[1]莫少荣.电气控制线路设计基础的探究[J].科技传播,2011,（02）:18-19.

[2]林虹.电气控制线路设计基础的探究[J].科技资讯,2014,（34）:95-97.

[3]郗维全.电气控制线路设计基础的探究[J].山东工业技术,2014,（23）:208.

[4]伍繁盛.电气控制线路设计基础探析[J].科技致富向导,2013,（03）:147-143.

第9篇：电气设计和电路设计范文

1、防雷系统设计

防雷系统由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。在建筑遭受雷击时，由于“尖端放电”现象，雷总是击在接闪器上，雷电流通过接闪器提供的放电通道泄放入地。从而保证建筑物不被雷击，保护建筑物、建筑物内的人身安全与财产安全。但现我国建筑的电气设计中避雷系统的设计存在着某些问题。

建筑电气设计的各种接地系统很难做到各自独立，导致常常在设计时，工程师把其共用一个接地体。而很多设计工程师往往认为：由于没有弱电机房，防雷接地与其他接地系统共用接地体时阻值为4Ω即能满足要求。其实不然。

对于当电子设备接地与防雷接地系统共用接地体时，接地阻值需要小于或等于1Ω。现多数建筑中具有电脑、电视等电子设备。这些电子设备通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连接。为了保证建筑与电子设备的安全，防雷接地的共用接地的阻值应该小于或等于1Ω。但由于建筑物基础钢盘具有体积大、安全性高、经济等特点，现多用其作为接地体，这就导致防雷接地的共用体的阻值小于或等于1Ω也不容易做到。

为了解决防雷系统在设计中的这种缺陷，必须要对整体建筑内的各用电设备有详细的全面的了解。在了解的基础上，对接地系统的共用性、独立性提出最优方案。并保证共用接地系统的接地阻值小于或等于1Ω。

2、消防系统设计

消防系统是建筑中必备的安全系统，在出现火灾等灾害时起到保护建筑、人身安全的作用。虽然其为不常用用电系统，但必须在设计时与其他部分用电设计同样甚至更加重视。但由于往往设计人员对消防系统的忽视与该系统的独立设计性不好――需与给排水设计有充分交流，我国建筑中消防系统的用电设计存在着一些问题。

2.1 电压问题。有关设计手册中明确规定消火栓按钮回路应采用50V一下的安全电压。但多数建筑内，消火栓的按钮回路的电压在设计时就采用民用电压220V。相关规定之所以这样设计是考虑到在发生火灾时可能有水从消火栓箱内溢出，可能会导致消火栓与消防龙头带点，这样会对人身安全造成不必要的威胁。应对这方面的问题，我们电气设计人员一定要严格遵守设计规范，把消防栓按钮回路电压控制在规定的50V一下。这不但能确保消火栓的安全运行，还保护了消防人员的安全。

2.2 负荷过载保护问题。突然断电会导致比因过载复合而造成的损失更大的配电线路，对消防泵不应装设切断电路的过载复合保护，但可装过载负荷报警电器。而对于多数建筑电气设计工程的设计人员会忽略这一方面。这需要我们在以后的电路设计，包括消防系统设计中予以重视。

2.3 消防用电与非消防用电的混用。消防用电设备应从变压器低压出口处分开自成供电体系，采用专用的供电电路。其低压系统在上述的电压问题已经提及，但应该重视供电的专用性问题。对于消防系统，其供电负荷等级应处于整个建筑电气系统中的最高供电复合等级，并形成独立的供电体系，以保证消防供电的可靠性。但现很多设计只注重配电室至消防控制室的供电可靠性，忽略消防控制室至消防用电设备的可靠性。

3、住宅电气设计

3.1 住宅干线截面的选择。随着住宅户生活水平的不断提高，住宅家庭的电器设备越来越丰富，用电负荷也随之水涨船高，用电量不断增加。但在设计时，设计人员未能充分考虑到未来70年（住宅产权多为70年）科技的进步程度，设计的住宅干线截面往往偏小，未能满足未来的用电要求，这个问题已在60、70年代以前的建筑中体现出来。在住宅线路设计容量不足的情况下会导致电气事故，加速电线绝缘老化。故在设计住宅干线时应在设计最大流量时给予干线截面面积25%左右的预留余量，以适应今后住户的用电要求与用电负荷的发展要求。

3.2 室内配电箱的摆放位置。过去住宅内配电箱一般设计在室内门口附近，这样利于住户的使用控制。但随着住户生活质量的提高与审美的要求，门厅多与客厅结合，需要精心装修，老旧的配电箱与日益对提高的审美要求格格不入，这就需要设计者在设计住宅配电盘的时候充分考虑到住户的要求，将其尽量设计在厨房、卫生间等较隐蔽的地方，或选用新型外形的配电箱。

3.3 配电回路。缺少配电回路，则每个回路的电流就会增加，从而使线路发热加剧、电压降低、对电器造成伤害。随着微波炉、电视机等家用电器的增多，我国住宅内的谐波电流的非线性复合有所加重趋势，再加上对谐波敏感的PC等电子设备普及化谐波更加敏感化。为了避免这些电器因对谐波敏感造成的损害与干扰，需要降低配电回路的阻抗，且对这二类复合分开回路配电设计，增加配电回路。

3.4 插座的设置。为确保住户的家庭电器不需要格外的布线造成装修的麻烦或引用不美观的明线，住户内插座应有足够的数量。客厅应有4组以上的1个单相3线和一个单相2线的组合插座，其他室内插头应大于两组，摆放位置应考虑房间的功能。插座的材质一定需要满足安全规定，且高度的设置需考虑儿童安全因素。插头、插座的定额电流应大于被控复合电流，以免插入过大负载从而烧坏电路或造成短路。

参考文献

[1]民用建筑电气设计规范,JGJ-T16-2008[S].