电气系统设计论文精选(九篇)

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第1篇：电气系统设计论文范文

汽车电源模拟测试系统的原理如图1所示，分为波形采集与波形模拟和测试输出两部分。波形采集部分：由于汽车在研发过程中，需经历样车的不同的阶段，在这些过程中，车载电器件的开发也不是一蹴而就的。通常车载电器件根据阶段性被分成C样件、B样件以及A样件（最终稳定状态）。也就是说在样车各阶段时，不能保证每种车载电器件的状态都是A类样件，因此，各阶段时，存在汽车启动瞬间电源电压变化的不同。而启动瞬间电源电压波形的获取较为简单（见图1中波形采集部分），利用示波器，采集汽车蓄电池正负两端在启动瞬间的电压即可。对于波形模拟及输出测试部分，使用NI工控机和程控电源的USB通信，同NI-VISA（virtualinstrumentsoftwarearchitecture）建立连接，通过LabVIEW软件编程录入采集的启动电压波形，并对程控电源进行实时控制，模拟输出，对被测样件实时测试。

2测试系统软件设计

2.1NI-VISA调用程控电源功能的实现

在本测试系统中，工控机采用NI公司的PX-I-8110，可编程直流电源采用TOELLNER公司生产的TOE8815-64。工控机与可编程直流电源之间的通信利用Agilent公司的USB/GPIB转换模块实现[1]。在利用LabVIEW软件设计控制程序时，需要使用LabVIEW软件中的[VISAOpen]子VI，并指定程控交流电源的GPIB地址，例如在本测试系统中程控直流电源的GPIB地址为GPIB0：1：IN-STR，通过这样的设置就可以建立起工控机与直流电源之间的联系[1]。

2.2可编程直流电源的控制指令的实现

在测试系统进行模拟输出时，最重要的是将采集到的波形进行提炼，并通过控制程控直流电源进行输出。在这里，需要设置的参数为电压、电流、时间以及起始和结束地址等。在GPIB模式下，TOE8155的控制可被设置为“听”模式和“说”模式。TOE8155的指令架构符合IEEE-488.2标准，除了上述标准中通用的指令外，TOE8155还具有专门的控制指令集，可通过工控机对直流电源进行参数设置和输出控制，且需要向直流电源传送符合TOE8155语法格式的控制指令[2]。其中，在本测试系统中需要用到的TOE8155特定的部分主要指令有[3]：（1）FBbbb将程序设置为触发模式，循环次数设置为bbb（=0...255）；（2）FCVaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的电压值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；（3）FCCaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的电流值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；（4）FCTaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的时间值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；由于这些特定指令，在LabVIEW中并无现成的控件可供使用，因此，在程序设计时，相当一部分的工作量为针对特定指令控件子VI的编程。以FCV指令为例，其子VI的LabVIEW编程见图2和图3。汽车启动瞬间的电源电压波形不是一个周期性、规律的电压波形，见图4（某汽车启动瞬间的因此，在进行模拟电压的设定时，这种电压信号是由几段不同状态的电压信号组成的，程序定义时不仅要设置每段电压信号的电压幅值、持续时间，和起始终止地址位等信息，还有设置两端相邻电压信号之间的过渡时间[4]。在本设计中，是利用LabVIEW软件中的簇和条件结构实现这一过程的[3]。写入波形程序编辑见图5。

2.3自动测试的实现

前面提到，测试系统中很重要的一部分是波形采集，这个需要针对不同的车型，以及各不同车型的不同阶段。这意味着需要进行大量的模拟波形的调用并输出。因此，采用自动测试的方式可以有效地降低测试人员的劳动强度，更能提高测试系统的效率。在本测试系统中，利用Test-stand与sequenc系列调用测试程序的子VI，其架构见图6[5]。由于成本的考虑，车载电器件往往多为平台产品，但是也存在个别车载电器件是专用件的情况。因此在技术人员选择测试波形的分类时，参考图7的测试流程进行操作。测试系统的操作时，首先选择被测DUT所应用的车型，其次，导入该车型的电源曲线，并进行模拟测试。在测试完成后，判断该DUT是否为平台化产品，如果判定结果为“是”，则导入该DUT所应用的各车型电源曲线，并进行模拟测试；如果判定结果为“否”，则再次进行是否随即抽取模拟波形并测试的判定。若判定结果为“是”，则随机导入电源曲线，并进行模拟测试，若判定结果为“否”，则完成测试，退出程序。

3验证及总结

第2篇：电气系统设计论文范文

【关键词】化工企业 电气系统 电压等级 继电保护

随着化学企业中新工艺、新技术的不断更新，与其对应的，对电气系统的安全、可靠和稳定性能等方面的标准也越来越高。基于当下的这种新形式的影响，化工企业也将面临巨大的挑战就―如何合理设计施工完成一套良好的电气系统。

1 化工企业电气系统的合理设计施工

化工企业的各项生产运行活动都需要消耗大量的电力，所以说供电系统的稳定可靠与否将直接影响着化工装备系统的安全运作。因此，在化工企业电气系统的设计施工过程中首要考虑的因素就是对供电系统的稳定可靠性检验。

1.1 对电压等级的合理设计施工

在传统化工企业供电过程中，一般采用低压220/380V、中压6KV系统以及35KV和110KV系统。但是近些年来随着化工领域生产规模效益的日益扩大化形势，各个化工企业生产的运行系统也渐渐革新向大型化趋势发展，导致传统的电气装备已经不能满足化学企业对电力的需求，由此便出现了超大容量的电气系统。截至目前，35KV等级的配电系统的变压器容量已经达到50000KVA，以当下形势来看，进一步的大型化是在大势所趋。因此，化学企业电气系统的设计施工如何做才能顺应时代潮流向前发展，对于这个问题的探究具有重大的意义，表1给出了化工企业连接线的最小规格

1.1.1 低压动力系统电压等级的合理设计施工

对于化工企业中传统的供电系统的设计施工，一般都采用220/380v的低压系统，而当下，在低压动力系统电压等级的施工过程中，普遍采用低压等级对200kw以下的电动机使用，用中等电压对200kw以上电机使用。由于国内外各级电机装备的不断扩大化使用电量也与日俱增，其中低压电机用电量占据整个化工装置用电量的一半以上。这样的一种低压供电系统对供电线路的损耗很大，但随着空气断路器、热继电器和低压配电柜等先进技术材料的不断涌入，促使低压电机选用380/660v电路系统成为现实。所以也请电机系统设计施工的相关单位和工作人员依据企业实际情况，对低压供电方案进行合理的革新。

1.1.2 高压电动机电压等级的合理设计施工

采用6kv电压等级的高压电动机是传统电力企业中通用的。但随着我国当下科技的不断进步和化工企业化工装置电气设备的制造行业迅猛发展，越来越被人关注的是和使用的是10kv的电机等级，经实地调查，发现其以质量安全可靠性强、实用性价值高等优点被人认可，以它优良的运行状况，值得广泛的应用和推广。另外，10kv是存在一定缺陷的，实际使用过程中需要对电动机进行变频调节控制，且价格比较昂贵。为达到节约成本的目的，其解决问题的办法就是将2000kv以下的电动机电压降到3kv，对于3000kv以上的电动机电压选用6kv，这样便能保证工作的需要。

1.1.3 供电系统电压等级的合理设计施工

要依据实际的供电条件、化学装置容量和相关的设计施工规范来对供电系统的电压等级进行设计施工。一般来说，在供电系统中，对于电压等级尽量做到有高不选低，以此可最大限度的降低变数级数损耗和电气设备投资。

1.2 依据负荷等级进行合理设计施工

在电气系统中，由用电的负荷等级把负荷分为一、二、三级负荷。其中在电气系统的实际运用中，只有一级负荷要设置双回路供电，并要配置应急发电机等备用电源和容量。在用电装备中，导致停电的化学装置减产或停产和装置损坏、报废及毒气泄漏引发的火灾、爆炸都属于二、一等级负荷。

1.3 对继电保护的合理设计配置

第一，要了解在化工2企业电器系统设计中，架空线路尽显是电源进线的一般情况，若存在故障大多数也是瞬时性的。基于出现的这种情况，在可以确保整个电网安全的前提下，我们可以通过与供电部门的协调商议允许进行设计一次施工线路故障自动重合闸。第二，对于继电保护定值环节，工作人员有必要根据实际情况做好合理的设计。低于上下级定值 的取舍，要保证在设备安全的前提下，将末端设备的保护定值尽最大可能取到最小，而对于上一级的设备值刚好和末端的相反尽可能的取到最大。如此，便可最大限度的增加级差和时差，来避免跳级跳闸的情况发生，从而最大可能的使停电范围缩小。

2 小结

综上所述，化工企业的日常生产、运营和管理工作需要大量的电气设备，电气系统对化工企业的生存和发展具有着至关重要的作用。 新形势下，随着国际范围内化学领域先进科学技术的不断涌现，化工企业中所采用的新工艺和新技术也在不断增加，做好电气系统的合理设计施工，保障其电气系统的安全性能、 可靠性能和稳定性能。

参考文献

[1] 叶明星.Mansur E H A，王运东，戴猷元.微混合技术研究进展[J].化工进展，2007，（06）：755-761

[2] 陈光文.微化工技术研究进展[J].现代化工，2007，（10）：8-13

第3篇：电气系统设计论文范文

伴随社会经济的全面进程，新建成的楼宇设施也大量融合的科技元素，近年来集成化的楼宇设施监控系统也被逐渐重视。例如电梯系统、配电系统与照明、供暖、制冷系统，上述集成化设备监控系统在楼宇中具有非常重要的作用，经对楼宇内电气设施的全面管理，能够从根本深化电气设备监控系统的有效性，同时为节约型社会的发展奠定良好的基础。

关键词：

集成化；楼宇电气设备；监控系统

1集成化的楼宇电气设备监控系统的现状

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。

参考文献：

[1]宏文;消防电子产品和通信技术的研究基地——科研所研究成果介绍之二[J];消防科学与技术;2015年04期

[2]河南金融管理干部学院计算机教研室陈学军河南省华兴建设监理公司孙向阳;从模拟到数字[N];网络世界;2013年

[3]冯玉萍;由天津万丽宾馆施工图设计引发——对建筑施工图设计细节问题的思考[J];工程建设与设计;2014年S1期

[4]吴成富;杨雪玲;李炳林;陈绍伟;当前民用建筑施工图设计中的常见问题与思考[J];广东建材;2011年05期

[5]赵起升,朱静孙,王平;智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用[J];华中科技大学学报(城市科学版);2013年03期

[6]吴国松;周水兴;顾安邦;立交桥异形块集成CAD系统的开发思路和技术关键[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十三届年会论文集（下册）[C];2015年

[7]敖清;石洞;童頫;CAD专家系统工具ESTEA的初建——图形功能与系统集成环境的实现[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十二届年会论文集（下册）[C];2012年

[8]齐笑;争做一流的楼宇自控产品生产厂商——访北京信和瑞丰科技有限公司总经理姜永东[J];智能建筑;2013年02期

第4篇：电气系统设计论文范文

关键词：AP1000；IDS；项目风险；风险管理；风险识别；风险分析

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0165-03

在AP1000第三代核电站电气系统中，1E级直流和UPS系统（IDS的全称，以下简称IDS）是核电站厂用电中唯一的1E级电气系统，它主要为安全相关的电厂仪表、控制、监控系统和其他停堆所必需的设备提供电源，它必须保证在任何事故情况下，都能不间断地向负荷提供可靠的供电电源，保证用电设备可靠而连续的工作。IDS系统具有供电负荷特殊、设计较新、成本高、电气化学混合、1E级抗震等不同于一般核电系统的特点，整个调试项目寿命期内充满各种风险，如若发生，轻则影响项目成本和进度，重则使IDS系统调试任务失败，甚至造成设备及人员损失。为使IDS系统调试成功，需要把相关风险降到最低限度。

目前，国外核电站建设已融入了风险管理，形成了一套较为完整的体系。风险管理工作也越来越被我国核电项目所重视，但风险管理的规范尚未形成。本文结合工程实践，探讨AP1000 IDS系统调试项目风险管理，主要包括IDS调试中风险的分类和定义、风险识别和分析、应对策略等。

1 IDS系统调试项目风险管理的一般概念

1.1 IDS系统调试风险的定义

IDS系统调试风险是一种不确定的情况或事件，这种情况一旦发生，就会对IDS系统调试进度、质量或成本的目标产生某种影响。关于IDS系统调试项目，风险事件即为具有以下特征之一的情况：（1）系统设计未确定的；（2）影响调试质量和进度；（3）对人员安全或调试目标完成有负面影响；（4）新开发未经过实践验证的设备。

1.2 IDS系统调试项目风险分类

风险分类方法具有很多种，可以按发生概率、影响范围、性质、后果、程度、领域等进行划分。

针对IDS现场调试，根据领域来划分较为合适，可分为以下六类：（1）项目组织风险（配置资源冲突、项目团队组织失效、任务分配不合理）；（2）技术风险（含变更风险、设计参数风险、新开发设备风险、设计工艺缺陷等）；（3）进度管理风险（进度管理组织机构薄弱、项目周期压缩、进度计划执行性不强等）；（4）安全风险（对人员及系统设备产生负面影响）；（5）文档风险（含设备编码变更、调试程序缺失、现场图纸错误、厂家技术文件缺失等）；（6）外部风险（国家法律或地方政策的更改、系统设计总目标变动、经费落实不到位等）。

2 IDS系统调试项目风险识别

2.1 IDS系统调试项目风险特点

（1）IDS系统调试项目的风险具有不确定性，每个风险事件的发生都有一定的偶然性；（2）绝大部分IDS调试风险可以控制其发生；（3）伴随着调试项目的不断推进，风险概率会降低但风险处置的成本会逐渐

升高。

2.2 风险识别的方法系统

风险识别的方法根据国内外经验有许多种，但基于AP1000工程实际，IDS系统调试风险识别有下面三种方法：（1）假设条件分析法。在调试项目进度管理中，对未确定的事件进行条件假设，分析其产生后果，从而进行风险识别；（2）工作分解及计划核检法。根据工程当前阶段的工作分解及计划，对调试中物资、人员、组织、管理等方面进行识别，判断是否对调试质量、进度或成本有负面影响，从而形成各阶段的风险清单；（3）会议及专家讨论法。通过专题会议或邀请在调试领域有专业知识和工程实践的专家，对调试项目进行客观的评估及分析，从而完成风险识别。

3 IDS系统调试项目风险分析

3.1 调试项目风险定性分析

通过之前的风险识别，对风险条目进行概率及后果分析，定性地分为高、中、低三个档。某风险发生的可能性是指风险概率。风险事件发生时对项目产生的影响即风险后果。

3.2 调试项目风险定量分析

每项风险对调试项目的影响均不同，可通过风险计算重要值来判断风险的重要性。风险重要值由三个因素决定：（1）风险发生的概率；（2）风险如果发生对项目影响的严重程度；（3）是否可以在风险发生之前监测它。这种风险管理方法源于失效模式分析（Failure Mode Effect Analysis，FMEA）的设计原则。

表1 风险发生概率分值表

发生的可能性 可能的发生概率 取值

极高 必然发生，概率100% 5

高 经常发生，概率大于10% 4

中等 有时发生，概率约为1%～10% 3

低 很少发生，概率约为0.1%～1% 2

极低 几乎不可能发生，概率低于0.1% 1

IDS系统调试风险发生概率一般分为5级，分值表见表1；严重度可分为5级，分值表详见表2：

表2 风险影响程度分值表

影响 进度 质量 成本 取值

灾难的

（极高） 整体进度拖延超过20% 系统功能失效 超过20%

成本增加 5

危险的（高） 10%～20%

进度拖延 不能允许

质量降低 10%～20%

成本增加 4

重大的（中） 5%～10%

进度拖延 允许适当的

质量下降 5%～10%

成本增加 3

显著的（低） 进度拖延

低于5% 只能部分工作有影响 低于5%成本增加 2

可忽略

（极低） 进度拖延

不明显 几乎无质量

影响 几乎无成本增加 1

对IDS调试各项风险事件进行量化评估，可计算风险值=概率（P）*影响（I），根据风险值对各个风险事件进行相应排序，并给出应对措施，形成IDS系统调试风险分析总表，见表3。

3.3 风险监督与控制

（1）建立关键风险项目跟踪表。编制IDS系统调试项目关键风险跟踪表，包括风险来源、风险种类、风险概率及影响后果、责任部门、应对方案、方案实施记录等，根据工程进展，对风险项目进行动态跟踪及评估；（2）完善风险报告制度。当调试过程中发生风险事件时，应第一时间通报风险管理部门或责任人，由风险管理部门或责任人进行评估，并上报处室或公司领导，必要时应向当地有关部门或上级单位进行报告；（3）风险应对。在IDS项目调试过程中发生风险事件时，若有相应措施则应根据之前制订的方案立即执行，若无则应由风险管理部门讨论制订临时方案，并上报有关领导和上级单位；（4）风险管理经验反馈。对发生的每项风险进行记录，并对执行效果较好的风险应对方案进行整理学习，对效果较差的措施进行总结分析，形成风险管理经验反馈。

4 结语

本文结合工程实践，对AP1000第三代核电1E级直流及UPS系统调试项目进行了风险分类、风险识别、风险定性及定量分析，提出了风险监督与风险控制的方法。通过本论文的研究，将为后续核电尤其是三代核电系统调试项目的风险管理提供参考。

参考文献

[1] 顾军.AP1000核电厂系统与设备[M].北京：原子能出版社，2010.

[2] 王祖和，刘磊.基于FMEA的项目风险预测分析[J].项目管理技术，2006，（6）.

第5篇：电气系统设计论文范文

关键词：船舶；负荷计算；电源；性能

中图分类号：U661.44 文I标识码：A 文章编号：1006―7973（2017）02-0048-03

进入新世纪以来，中国由于经济快速增长和劳动力资源丰富，沿海、沿江省份船厂接获了大量国内外船舶建造订单，但我国船舶设备配套和计算、设计水平与日韩等国还是有差距，尤其是现代船舶向电气化、智能化方向迅速发展。目前在我国船舶电源系统设计中，与国外设计的同类型、同吨位的船舶相比，我们的估算比较保守，取的安全系数过大，选取的发电机容量普遍偏大。特别是对船体空间小，要求速度快和功能齐全多样的公务船，在有限的空间里合理设计、布置电气系统就显得更为重要，本文主要介绍了设计的一般过程和船舶电源系统的工作原理，详细的介绍了在船舶设计中的电源系统的分析、计算、设计方法，使本文可以成为普通公务船设计的实用参考资料。

1 船舶电力负载种类和功率估算，计算和编制电力负载表

发电机的容量是根据船上电力负荷计算的结果来选择的，因此，电力负荷的计算是非常重要的工作，如果计算不准确导致选择不适当的发电机，将可能直接影响船舶电气的正常工作，甚至危及航行安全和生命安全；若计算确定的船舶用电负荷值偏大，选择的电缆和设备可能偏大，使有色金属和投资消耗过多，造成浪费；如果因计算量太小，导致电线的负荷和设备运行时发热，提高功率和电压损失，甚至使设备或电线电缆损坏，造成事故。负荷的计算与电气设备的性能、生产的组织以及船舶运行工况等相关，所以我们应综合多方面考虑，选用合适的计算方法，现在使用的比较多的是需要系数法，这种计算方法是比较简单常用的一种方法，经常在设备的参数估算的不是充分的时候应用的比较多，很多时候是靠经验的估计和推测，如果负载系数需要系数等选择适当，就可以算出比较准确的结果，需要系数是用电设备使用时的最大需要功率与设备的额定输入功率之比值。计算公式如下：

K，需要系数；

Px，设备使用时的最大需要功率；

Pn，设备的额定输入功率。

同时系数的选取。在计算负荷时，一方面考虑到电气设备的最大功率，另一方面考虑到每个用电设备的最大功率不会同时出现，所以在基本明确的情况下，间断负载运行的最大的需要的功率总和，与所有间断负荷最大的需要功率总和之比，我们叫做同时系数。计算公式如下：

K，同时系数；

P1，所有的间断负载最大需要功率之和；

P2，运行的间断负载最大需要功率之和。

在船舶的不同工况下，其计算方法和所得的值可能会不同，它同时也受航区、气候等的影响，一般地可以根据实验测试或者经验来获得，一般不是一个精确的计算值，这个系数一般取值在0.3至0.5的范围内较妥当。

2 负载计算及负载表的编制

在进行容量计算时，应合理地计算电机的功率，也就是是要确定各种系数，例如利用系数K1=P2/P1，机械负荷的系数K2=P3/P2，电机负载系数K3 = K2×K1 = P3/P1，电动机的最后从电网吸收到的功率P4 = P1/η，通过这些公式的计算可得出电动机实际吸收的功率。计算在某种工作状态下船舶的总负载，必须根据同时系数计算的总负荷；选好的电机的效率系数被选用做参考，是为了计算方便，结果虽然有偏差，但误差并不显著。异步电动机低负荷运转时，仔细观察其特性曲线，可以发现其负载在50%至100 %范围内运行时，效率变化很小，所以总体来看，选择一个固定的效率值是可以的。

上述计算可以用下式：

式中：PG―计算总功率；PCi―额定的输入的功率（持续运转的负荷）；PIi―额定的输人功率（各间断负载）；Ki―需要系数；K2―同时系数。

3 发电机组的主要性能指标及选取

从电力负荷的计算以及上述选型原则，得到了在各种情况下的船舶所需的总功率，以确定船舶最低功率需求，但实际需要的总功率还要考虑到以下因素：确保船舶的航行安全所需的后备发电量；储备容量-船舶以后有可能增加新设备而需要的容量；交替容量-柴油发电机组日常保养或者维护需要的容量；确保船舶的航行安全所需的后备发电量；发电机的维护或维修所需的备用容量；船舶可以添加新的设备需要储备能力；由于船在大多数的负载为感应电机。因此，总功率因数接近于0.8，根据总有功功率峰值负荷，考虑到10%至20%的备用容量，便可以确定船舶发电机组和电站的容量，因此可将电力负荷计算的P乘以1.1至1.5的放大系数，得出所需的船舶发电机组容量：

根据以上的分析和计算，本船选用AC400V电源，设置2台CCFJ100M发电机组，6CT8.3―GM115型柴油机，MP―H―100―4型发电机，额定功率为100千瓦，安装在机舱，正常情况时由一台100kW机组向全船负载供电。

参考文献（References）：

[1] 王锡淮.基于支持向量机的船舶电力负荷预测王锡淮[J].《中国电机工程学报》， 2004， 24（10）：36-39.

[2] 古辉.需要系数法计算电力负荷[J].《太原师范学院学报（社会科学版）》， 1994（1）：56-57+55

[3] 沈恒，48000DWT油轮电力系统设计研究[D].广州：华南理工大学，2013年

[4] 章强. 船舶电力系统设计研究[D].大连：大连海事大学，2009年

[5] 张灼端.电力负荷计算的精确性探讨[J].《广船科技》2001年第1期：25-28

[6] 张统光.浅析船舶电站容量确定和计算方法[J].《中国水运》

[7] 陈可越. 船舶设计实用手册-电气分册[M].第2版。出版地：北京.中国交通科技出版社，2007

[8] 张江龙. 船舶电力系统的分析与设计[D].

[9] 李明，船用柴油发电机组的选型探讨[J].《舰船科学技术》2004年6月第26卷第3期：31-33

第6篇：电气系统设计论文范文

关键词：电气工程；施工，安全问题；防护

引言

随着科学技术的发展，电气工程的发展方向更加智能化。目前电气工程施工过程中仍存在一些安全问题，包括火灾、漏触电危险、电磁危险以及静电危险等等，这些危险对施工人员的生命安全和财产安全带来严重威胁，我们必须采取相应的措施来保护，保证电气工程施工安全。

1电气工程施工过程中的安全问题分析

1.1触电、漏电

电气施工过程中，造成漏电的主要原因是电气系统的安装过程不够规范。使用电气系统的过程中，假如无法在短时间内尽快实现电气设备的保养维护工作，或是操作者的操作方式出现失误，都会导致电气设备绝缘能力大幅度下降的隐患，继而造成设备运转的过程中发生过热的情况，这种情况轻则可能导致设备受到损坏，重则令设备发生爆炸事故，对现场的工作人员的生命安全造成极大的潜在隐患。图1为电气工程施工图片。

1.2在施工过程当中发生火灾

在电气施工过程中，火灾是非常容易出现的安全问题，造成此种危险的主要原因包括以下几方面：（1）现场操作人员对最基本的电气方面常识不熟悉，经常有私接拉线的现象，进而造成电气的线路长期处于超负荷运转的状态，电气线路始终处在过热的环境下，对电气线路绝缘体造成严重的破坏，引发电气线路短路，非常容易出现火灾；（2）施工过程中，若是有些电气设备的插座、插头，或者电线出现短接造成短路时，将开关进行开合的瞬间可能会形成短暂的过高电压，形成电弧打火现象，进而引发火灾；（3）雷暴天气也有带来火灾的可能，所以电气工程在施工过程中，需要对雷电措施进行有效的预防。

1.3在施工过程中形成的电磁危害

在施工现场的工作人员需要面对的最主要的安全问题是电磁危险，它会对施工人员造成非常严重的影响。同时，不同程度的电磁危害也是一种比较严重的安全隐患，它对工作人员的人身安全造成了严重的影响，埋下了一定的安全隐患。施工人员对某些高频设备的具体参数调整得不准确，或很多电气设备的电磁屏蔽功能存在非常严重的不足，经常会造成电气设备在运行过程中释放比周围环境要高出数十倍的电磁辐射，严重危害了现场工作人员的身体健康上。

1.4电气工程施工过程中静电造成的危害

静电是在现场施工过程中容易产生的主要题，其最主要成因包括如下几个方面：接地过程不够科学和合理、连接设备的装置不够完善、对设备进行维护的时效性不足等。形成的静电会对电气设备的部分元件造成破坏，例如静电发生的放电现象，就会对现场工作的人员造成较大的危害。

2在施工现场当中比较常见的保护方式

2.1提高施工人员的安全意识

工程安全和施工人员有很强的关联，员工缺乏安全意识难以保证工程安全质量，提高电气工程施工人员的安全意识是至关重要的，积极开展相关人员的电气安全知识的教育工作，加强对施工安全的重要性的认识，培养他们预防和应对安全事件的能力，其次，提高相关人员的综合素质，定期进行相关的考试和检查，确保施工过程中加强施工人员的专业素质和技术水平，提高工程质量，保证其生命财产安全。因而，在电气工程施工过程中可以最大程度的得到安全保障，使工作人员的生命安全和企业财产安全得到保障。

2.2短路、过载

在电气工程现场施工过程中出现的过载、短路等意外情况，多数采用熔断器或小型断路器实施电路保护。一般通过设置自动开关解决电路过载问题，但需要注意的是必须确保自动开关所负载的电流和额定电流值之间相互匹配，只有这样才能确保自动开关在过载的情况下能够起到保护作用。在选择熔断器的型号时，需要考虑配电部门有可能出现最大的故障电路，再选择与其相匹配的电力熔断器，同时，还需要对该熔断器进行电压值、额定电流值的明确标注，通常来说，熔断器的额定电流都是设备的额定电流值 1.5 倍左右。

2.3绝缘保护

在电气工程的施工现场，必须对电气工程的相关设备及材料进行随时随地的检查，强化设备以及材料进场时的检查和全面控制，尤其是绝缘方面的检查，包括导线及电缆等材料在内，都要具备权威机构认可的质量认证资质以及对应的标志，同时还要确保绝缘层的均匀厚度及完整性。如果材料和设备等绝缘检测过程中出现问题，必须将材料送到相关实验单位进行再次检测，在检测过程中，可以依照对应的验收标准以及规范来保证电气施工现场的材料及使用的设备的合格概率，令其符合质量验收规范。

2.4漏触电保护

在电气工程施工过程中，常见的漏电保护措施有线路末端保护措施和分支保护措施，而且通常采取分支保护作为辅助，以末端保护措施为主要方式。使用这样的漏电保护措施，可以缩短查找故障的时间，在发现电力系统出现漏电或触电故障的情况下，要尽量缩小漏电故障范围，确保供电系统高度的可靠性及安全性。漏电保护措施在实际操作的过程中，需要严格依照分级系统保护协调相关原则内容，予以有效的漏电保护。

2.5接地保护

从整体看，接地保护是电气工程在施工过程中非常重要的一种保护方式，主要是把施工现场使用的一些电气设备和大地之间有效地连接起来。这样，在电气设备出现故障的情况下，就可以将故障电流借助接地线传输到大地，继而对电气设备的安全起到保护作用，与此同时，还能有效防止施工人员遭受触电事故。针对不同接地环境以及不同类型的电气设备，采取的接地方式也有一定的差异，但是不论什么情况，都必须拥有独立的接地标准及接地规范。

2.6加强施工过程管理，建立健全安全保证体系

电气工程施工质量监督人员需要在施工前审查有关施工单位在工程资质等级，确保符合建设项目安全等级，为建筑电气工程安全提供基本保障。同时，我们要认真审查电气工程施工材料和设备制造商的生产许可证，以确保产品的合格性。对于一些比较特殊的机电设备，有必要通过有关地方政府部门批准，获得政府部门发出文件，确保从根本上杜绝工程安全问题。

2.7加强电气工程系统的消防保护

在电气工程中，要确保消防设备和应急系统能提供可靠的供电（保证消防系统的独立性）。保证火灾出现时，消防设备可以正常使用要严格按照《民用建筑电气设计规范》进行电气系统设计，确保电气系统在消防系统中的额定负荷是整个系统的最高水平。

3结束语

综上所述，只有妥善处理好电气工程施工现场的诸多问题，才能达到最初的效果，进而避免恶性事故的发生，才能使我国的建筑事业快速发展，造福社会，造福人类。因此，在电气工程施工过程中，要采取一定的措施，尽量避免电磁、火灾、过载、静电、绝缘等危害的产生，减少对施工人员的身体健康和生命安全造成的威胁，也减少对自然环境产生的次生危害。因此，必须加强电气施工现场的保护措施，提高建筑行业电气工程施工的安全性，为施工人员提供一个良好的施工环境，为我国电力工程的快速跨越式发展做出相应的贡献。

参考文献：

第7篇：电气系统设计论文范文

关键词：电工技师论文工艺性标准化

一、专业项目论文的工作观

技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质——岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程，同时是个人技能水平的展示过程。

技术工人的专业工作目的一般要求是：保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗——有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述，充分显示工作者的能力水平——专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。

技师论文应该强调较高级工艺性内容，应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章，并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文，突出的是专业技巧水平；又如新技术应用型课题论文，突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。

1.强调论文项目的工艺性价值。技能，应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称，总易误认为技能偏指技术能力，而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论，即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺，可以理解为加工的“艺术”，强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力，可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。

较高级的专业技能型人员的工作，应能体现技术工艺引人入胜的技巧性，工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值——论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证，工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。

2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一，但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高，但他们的本职工作很出色，工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到，高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力，对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。

3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中，用大量篇幅阐述理论的依据——数理公式推导过程或教科书式论说，然后绘出基本原理图，最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意，这种论文往往是有缺陷的——项目的实施有效性没有表达—作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数（理论公式受客观实际过程条件的约束），易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。

4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征——专业智能成分较多，技巧思维保持，非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力；把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言（术语，编程，工程图，解析图表等）表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。

技术进步：在产业规范约束下，采用现代的、主流的专业技术成果。

技术工艺创新：在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。

基本完备和适配的资料：是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。

二、电学原理在工程运用中的本征性理解

机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术，应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。

1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压（电动势能信息）为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”，控制系统传递信息不一定依赖固形材料（例如可通过空间电磁场感应传递）。

使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制，自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。

采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例（信号放大）、微分（信号即时变化率）、积分（信号的时间积累效应），而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。

电能量传输的第一要素是电路成为回路，依赖有形的导电材料，再者就是能量规模（大小）和传输时间可控。因此，控制电路的关键功能是信息“变换（如电压放大器）”和“调节”。

主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”，而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器（主电路）组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。

现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件（CPU）及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。

2.机电能量转换技术离不开磁材料技术，也离不开磁路分析技术；传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分，其电气特性检定比较困难。但是近些年来，新型合成磁性材料技术迅猛发展，其运用空间（特别是在机电技术领域）急速扩展。

再者，材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎，感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。

从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向：以一个四端电路（网络）为例，若以改变激励能够实现相应响应，则控制方式可分为：a.电流控制电流（控制机制参数体现为电流放大系数），b.电压控制电流（控制机制参数体现为转移电导（跨导）），c.电压控制电压（控制机制参数体现为电压放大倍数），d.电流控制电压（控制机制参数体现为转移电阻（跨阻）），实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量，所以上述a，b两种控制方式是驱动器电路，c是信息处理电路，d不是机电设备电路优选形式（能量控制信号）。

上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路（主电路、驱动器）形式。

a方式中，电流控制电流的中心技术是：实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表性功能器件有三极管和继电器。

三极管，响应速度高，无动作触点，但控制电路与被控电路有公共支路，控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约，而且可承受功率在瓦特级，一般不符合机电设备功率规模要求。

继电器（接触器），以电-磁-力形式驱动开关触点动作，实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点，长期以来被视为“非理想器件”。

b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式——信息控制能量。

上世纪后半期，业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制——主要是直流电动机的荷载调速。

上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT（一种增强型绝缘栅场效应管器件）的商品化普及，机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实，例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。

3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有：

电力电子技术：利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料，根据器件的特点和电能转换的要求，开发电能转换电路，包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。

电动机技术：强磁材料与低温环境技术。

虚拟现实技术：软件型传感系统分析与仪表。

机电液智能控制技术：机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升，如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。

微机电系统技术：常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件—集成化”，即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内，并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。

电致流体相变技术：电场作用下电流变液（ERF，electrorheologicalfluid）可在“固”—“液”两相之间转换，转换过程可控而且可逆，转换时间为ms级，利用其电控力学行为，可以预期得到较之传统力学元件更为理想的（机—电能量转换控制的）响应指标。

磁致流体相变技术：磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。

硅胶导电与绝缘的智能化控制技术；作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品，用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用，现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中，比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。

三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力

机电设备技术标准（国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准）的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等，作了较完善规定，有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明，符合标准的机床，故障率较低，反之故障率则高，可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。

当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力（逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解—解析技术工艺特征，提交改进或改性方案，以期获得结构或功能更优化的产品）、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。

四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点

维修电工岗位工作的技术工艺核心领域（空间范围，对象）。

维修电工岗位工作的主流技术、前端发展技术（如机器人，城市电动载人设备（电梯，搜索救生设备，无人驾驶运行设备，物流基地自动化设备等），注意：在机电前端技术领域；与电路系统运行规律模式相似的流体智能控制系统正在迅速地发生着微型化、精准化、多种指标信息传递同道化的技术水平提升。

机器的电气系统运用主流技术改造的工艺路线和工步流程。

一些控制系统设计方案的实用性（技术改造方案的功能指标的得失）和适用性。

专业技术文献资料的引用和“创新价值”的保障。

五、论文正文的编辑策略

通过这里的工作全过程的描述而展示个人的工作实力状况，明喻达到专业技师水平。正文应涵括以下内容：

1.详尽细致的立论表述：现实性、可行性、绩效预期等。立论的过程是运用专业范畴的概念、判断和推理等逻辑思维形式，简述预期的项目工作的流程、效益目标、专业技术层次特征和工艺精华综合；证明自己的主张。立论应具备论点、论据和论证三要素。

现实性：有重点而且简单的描述工作环境，仪器工具，基础性技术资料等工作先期条件，适配一些示意性插图、流程框图、曲线图、简表等。

可行性：有重点而且简单的描述工作团队情况，已经具备的知识基础和经验，主流技术采用的决定，需要增加的仪器工具，实施方案或技术工艺路线。

绩效预期：有重点而且简单的、与现实性情况可比较的谈说，重点是预期的技术或形式先进性、工程安全性、设备的控制或运行可靠性、节能减排等的定性谈说。

2.主流技术采用、工艺方案、实施过程等的详述。例如：可编程序控制器（PLC）技术基于用计算机软件实现继电器电路中的中继、延时、顺序、串并逻辑、传感信息处理等的硬件功能而提升了机电设备控制的可靠性。又如：基于用计算机软件对全控型大功率电力电子器件编程控制而实现交流电源变频控制，使得电动机“宽范围、恒功率或恒转矩的调速”成为普适技术。

工艺方案：展示工作者专业软实力的平台，以分类的技术工艺设计资料及对其简单注解说明文字为主项。资料文件要符合专业规范，要基本完备，要适配。例如：机床设备电气系统档案基本资料文件一般有电路原理图、电器件位置示意图、接线图、元件明细表、电气原理说明或控制流程注解、维修或改造记录等。

三项资料：工作对象技术改造之前的电路原理图及工况表述、改进工程技术路线设计（流程图与功能框图）和主要零部件明细，是工艺方案论证的骨干依据。

对于要遵循物理规律，以推演、论证、解析为主要技术路线的项目论文，建议采用机电工程手册为理论蓝本，引用工程计算方法处理数据。

调试过程：调试工作的工序、工步罗列，调试过程状况和数据的记录。

3.结果与讨论。这是全文的重心，应精心筛选技术工艺成果，把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来，写进去，作为分析的依据。在对结果做定性和定量分析时，应说明数据的处理方法及误差分析，说明现象出现的条件及其可证性。

概括项目工作的总结：所得结果与已有结果的比较；联系实际结果，解说它的工程意义、应用价值和在实际中推广应用的可能性；在本项目实施过程中尚存在的问题，对相关进程记录资料进一步标准化编整的见解、意愿与建议。

参考文献： 

[1]王建，张文凡.电类技师论文的撰写、答辩及点评.（ISBN9787111318422）.机械工业出版社，2012. 

第8篇：电气系统设计论文范文

【论文摘要】: 文章主要讨论了现场总线的特点，阐明了基于现场总线的电厂自动化系统构成，着重强调了现场总线在电厂中应用应注意的问题。

1. 前言

在电厂信息化的建设过程中，越来越多的专家、学者和电力工程设计人员意识到推动现场总线技术在电厂应用的重要性和迫切性，提出了现场总线控制系统在电厂的应用设想和建议。但到目前为止，在国内已建和在建电厂中，真正意义上的全面和系统地应用现场总线控制系统的实例尚未见报道，还只是局部的试点。

根据国际电工委员会IEC61158标准的定义：安装在制造或生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统(FCS)。而衡量一个控制系统是否为真正的FCS有三个关键要点，即：核心、基础和本质。FCS的核心是总线协议，只有遵循现场总线协议的控制系统，才能称为现场总线控制系统；FCS的基础是数字智能现场仪表，它是FCS的硬件支撑；FCS的本质是信息处理现场化，这是FCS系统的效能体现。

因此现场总线控制系统是一种全计算机、全数字、双向通信的新型控制系统。它与DCS的本质差异在于现场级设备的数字化、网络化，实现了控制装置与现场装置的双向通信，消除了生产过程监控的信息“盲点”。可以说，现场设备级的数字化、网络化是电厂信息化管理的基础。

2. 电气现场总线控制系统的特点

2.1 电气参数变化快

电气模拟量一般为电流、电压、功率、频率等参数，数字量主要为开关状态、保护动作等信号，这些参数变化快，对计算机监控系统的采样速度要求高。

2.2 电气设备的智能化程度高

电气系统的发电机一变压器组保护、起动一备用变压器保护、自动同期装置、厂用电切换装置、励磁调节器等保护或自动装置均为微机型，6kV开关站保护为微机综合保护，380V开关站采用智能开关和微机型电动机控制器，所有的电气设备均实现了智能化，能方便地与各种计算机监控系统采用通信方式进行双向通信。

2.3 电气设备的控制逻辑简单

电气设备的控制一般均为开关量控制，控制逻辑十分简单，一般无调节或其它控制要求。

2.4 电气设备的控制频度较低

除在机组起、停过程中，部分电气设备要进行一些倒闸或切换操作外，在机组正常运行时电气没备一般不需要操作。在事故情况下，大多由继电保护或自动装置动作来切除故障或进行厂用电源切换。

2.5 电气设备具有良好的可控性

这是因为电气的控制对象一般均为断路器、空气开关或接触器，其操作灵活，动作可靠，与电厂其它受控设备相比，具有良好的可控性。

2.6 电气设备的安装环境较好且布置相对集中

电气设备大多集中布置在电气继电器室和各电气配电设备问内，设备布置相对比较集中，且安装环境极少有水汽或粉尘的污染，为控制设备就地布置提供了有利条件。

3. 基于现场总线的电厂自动化系统构成

电厂热工控制系统中所使用的仪表设备不同、连接方式不同、通信协议不同，给系统的兼容性、可扩展性、稳定性、维护等带来了很大的困难。为了使现场总线具有开放性，便于用户选择不同的产品，我们按照国际电工委员会(IEC)制定的IEC61158国际标准，提出了基于现场总线的电厂综合自动化系统结构。此系统体系结构分为三层，从低到高分别为现场控制层、监控层和企业管理层。

3.1 现场控制层

现场控制层由现场设备和控制网段组成。H1层网络是在FF现场总线的H1层基础上定义的低速现场级网络，低速总线H1支持点对点连接、总线型、链型、树型拓扑结构，而高速总线仅支持总线拓扑结构。Hl主要用于连接现场智能仪表，如压力、温度、液位、流量等变送器及其执行机构等。

3.2 监控层

监控层由高速以太网0t2总线)以及连接在总线上的担任监控作务的工作站或显示操作站组成。tt2层网络属于现场总线的高速现场级网络，主要用于连接现场智能设备(PLC、远程I／O、电动门、变频器等)、操作员站、工程师站等设备，完成监控级的通讯任务和比较复杂的控制策略。

3.3 企业管理层

企业管理层由各种服务器和客户机组成。其主要目的是在分布式网络环境下。集成企业的各种信息，实现与internet的连接。完成管理、决策和商务应用的各种功能。首先要将监控层实时数据库中的信息转入上层的关系数据库中，这样管理层用户就能随时查询网络运行状态以及现场设备的工况，对生产过程进行实时的远程监控。

4. 工程应用中需考虑的问题

虽然现场总线具有很多优越性能，但尚无十分成熟的应用经验，特别是目前的标准中还包含有多种协议，给实际应用带来了许多困难。因此，工程应用中必须精心设计，慎重考虑，在充分考虑到满足生产现场对控制系统功能需求和安全可靠的前提下，尽量发挥现场总线设备的优越性能。

4.1 应用范围

在没有成熟的应用经验情况下，有选择地在部分区域控制中应用并总结经验，不断改进。如在火电厂中可广泛应用于辅助车间、单回路控制区域，特别是用作远程智能I／O与DCS系统混合使用，既可将DCS控制站的部分简单算法下装到现场设备，还能将现场设备信息及时送到操作员站、工程师站以及厂级实时监控系统(sIs)和电厂管理信息系统(MIs)。

4.2 冗余问题

目前现场设备级总线大多采用非冗余的单总线结构，如果总线故障必然导致信息传输中断，失去控制作用，因此在要求具有高可靠性的场合，应采取备份措施以实现总线和设备的冗余，以提高系统的可靠性。

4.3 通信速率问题

目前现场总线尤其是设备级总线的通信速率都不高，在高速测量与控制场合以及在实施协调控制时对控制周期有严格要求的场合，必须考虑精确计算控制系统在最复杂和最恶劣的情况下的响应速度，并验证其是否满足工艺要求，以确保被控设备或被控过程的稳定性。

4.4 软件组态问题

由于现场总线标准中包含多种通信协议，现场总线产品多种多样，功能也各不相同，因此在工程应用中，必须对现场总线控制系统的组态方法、步骤和操作权限作出规定，严格按照软件开发规程编制组态程序，确保系统的可靠性、可修改性。

4.5 检测与验收问题

由于现场总线设备既具有相对独立的测控功能，又具有联网实现复杂控制的功能，因此现场总线的控制功能更为分散，系统结构更加独立，但耦合程序更加复杂。因此对控制系统功能、响应速度和可靠性测试都更加复杂，所以在控制系统设计时同时考虑对系统自检测与验收方法的设计。

5. 现场总线在火力发电厂的应用范围

现场总线在火电厂的应用范围，可以从构成全电厂的工厂级自动化系统的整体来综合考虑。面对火电厂多项实时性要求高、系统复杂的过程监视和控制任务，采取DCS与FCS共存，发挥两者各自的优势，是现阶段可选的方案。基于这种想法，初步提出以下FCS的应用范围：

1) 采用PLC可编程控制器实现监控的全厂辅助公用系统，选用遵循现场总线通信协议的PLC可编程控制器，对火电厂多个辅助公用系统实现监控，通过现场总线通信技术，建立全厂辅助公用系统PLC网络，提高电厂的监控和管理水平。

2) 地域分散的单冲量调节项目。

3) 地域分散的独立的电动阀或电动机。

4) 全厂的设备状态检修，设备管理系统。

5) 电厂改造过程中新增的监控区域，且DCS已不便修改的项目，可按区域采用FCS设备，实现现场控制。

第9篇：电气系统设计论文范文

论文摘要：本论文主要阐述了鸿铭中心金街银苑住宅小区中的一栋15.5层住宅楼电气系统的电气设计依据、原则、方法及设计选择的结论。本论文共包括强电和弱电两大块，分为六章,前四章为强电部分，五、六章为弱电部分。强电部分的主要内容有：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算和照度计算等。弱电部分的主要内容有：电话系统、有线电视系统、宽带接入网系统及消防报警系统等。

本次对鸿铭中心金街银苑6号住宅楼的建筑电气毕业设计，旨在运用所学的电工理论知识，联系实际，通过自身的设计实践，掌握建筑电气设计的一般步骤、方法，并能够对工程中的某些问题进行分析和解决，为今后从事建筑电气工作打下良好基础。

Abstract：This thesis mainly explains the electrical design basal principle, methods and the selective conclusion of the design in each electrical system of a certain dwelling house building which is sixteen floors .The thesis include two parts: the forceful electric power part and the light current part. It has six chapters and previous four chapters are mostly about the design of the forceful electric power part and chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current part.

The part of forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and ground connection for lightning protection system, among others include load-calculation and illumination-calculation.

The part of light current mainly including: telephone system, CATV，Wide Band system and fire-warning system, etc.

This electrical design of the dwelling house building is a graduation design. The purpose of this design is to manage electrician theory and contact practice so as to get the method of electrical design and be able to analyze and solve practical problems of project. It will lay a good foundation for future work.

Key Words: The distribution system of the low voltage, Illumination, Lightning-protection, CATV, Fire-warning

1 绪论

1.1 建筑电气概况

现代建筑电气是以电能、电气设备、电气技术、计算机技术、无线电技术和通信技术为手段来创造、维持和改善建筑或建筑群室内空间的电、光、热、声和通信环境，并将随着科技的进步向更加完善的自动化、节能化、信息化和智能化方向发展。

随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，人们对建筑中有关照明、室内供电线路、接地防雷、消防安全、有线电视和通信等系统的要求也是越来越高，这促使了建筑电气技术无论在横向上还是纵向上将更进一步的发展，要求多学科的理论能够很合理的交融发展。

建筑电气设计包括强电和弱电的设计。在认真执行国家有关经济技术政策和标准规范的前提下，要求设计出能保障人身、财产、设备和建筑物安全的图纸，并力求可靠、安全、合理、节约、先进。

1.2 设计依据

本次设计是对市鸿铭中心金街银苑住宅小区高15.5层的6号楼进行的电气设计，其主要概况是：住宅楼，地下一层为架空层，作为停车场，以上15.5层为住户，其中15和15.5层作为复式楼，高为54.5m，属二类建筑。设计要综合运用所学的理论知识，利用AUTO CAD和天正电气专业软件绘图，理论联系实际，认真贯彻国家的相关标准和规范的要求，执行我国建筑电气行业相关的政策方针，力求使设计做到安全合理、运行可靠、技术先进、节约成本。

1.3 设计的内容

本工程根据户主的要求，联合实际的情况进行设计。本论文主要阐述了该住宅楼建筑电气各方面系统的设计理论依据、原则和方法以及设计选择的结论等。本论文共包括强电和弱电两大块，分为六章,前四章为强电部分，五、六章为弱电部分。

第二章为低压配电系统设计，主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求、用需要系数法进行负荷计算和配电的方式等内容的相关原理、方法。用需要系数法进行的负荷计算，用于确定各个系统照明和用电设备等负荷的容量、计算电流，并以此选择出所需要的断路器、刀闸开关和导线，并根据不同级别的负荷及负荷大小采取不同的配电方式，选择合适的配电箱。本章设计出图一张，包括有住宅照明配电箱、电梯配电箱、通风机控制箱。

第三章为照明系统设计，主要内容包括光源、灯具的选择，进行的照度计算，一般照明及应急灯的选择等。并根据资料文献用利用系数法进行照度计算，选择出各个房间适合的灯具数量。本章出图五张，包括各个楼层的照明平面图。

第四章为防雷接地系统设计，主要说明对直击雷、侧击雷和感应雷的防护和接地系统的方式及其具体要求等内容，并根据文献且结合本建筑的特点，做了防直击雷、侧击雷和感应雷设计及接地系统设计，本章出图一张，为屋顶防雷平面图。

第五章为火灾自动报警与联动控制系统设计，它又可分为两大部分，第一部分为火灾报警系统，主要说明感温、感烟探测器、手动报警按钮、消防电话、消防广播等的选择原则、方法、布置位置等内容，并通过计算结合利用保护半径作辅助线的方法确定出各场所所需的探测器数量，确保保护无死区，同时也进行了消防广播、消防电话等设计工作；第二部分为联动控制部分，主要说明对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯等的控制等内容，并对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯的控制做出了具体设计，确保发生火灾后相关水泵能启动，风机能按要求投入或退出，非消防电源能自动切断，电梯实现回归地层，对重要设备能在控制室手动控制。本章出图五张，包括各个楼层的火灾自动报警平面图和火灾自动报警及联动控制系统图。

第六章为弱电系统设计，包括电话接入系统、有线电视系统、宽带接入网系统。电话接入系统主要是每户需安装电话门数的确定和敷设线路的注意事项等；有线电视系统主要是系统组成和功能，前端信号直接从市区有线电视网引入；宽带接入网系统主要是介绍宽带网的具体实现功能，可根据实际情况装设、升级；本次设计按每户口设置标准依据考虑各个房间确定工作区点数。

各章节的框架如下图所示：

鸿铭中心金街银苑住宅楼的电气设计

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2 低压配电系统设计

2.1 负荷等级及供电要求

2.1.1 负荷等级的分类

不同的电力负荷，其重要程度是不同的。重要的负荷对供电可靠性的要求高，反之则低。因此电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分级，并针对不同负荷等级确定其对供电电源的要求。可分为一级负荷、二级负荷和三级负荷[2,6-10]。

1. 一级负荷

1)中断供电将造成人身伤亡时。

2)中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。

3)中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常供电。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。

2.二级负荷

1)中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。

2)中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱。

3.三级负荷

不属于一级和二级负荷的负荷者为三级负荷。

2.1.2 供电要求

对于供电要求有如下规定：

1.一级负荷的供电应由两个电源供电，当一个电源发生故障而中断供电时，另一个电源应不致同时受到损坏，而应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。当一级负荷设备容量在200KW以上或有高压用电设备时，应采用两个电压等级相同的高压电源供电。当需双电源供电的用电设备容量在100KW及以下，又难于从地区电力网取得第二电源时，宜从邻近单位取得第二低压电源或用柴油发电机组作为备用电源。对于特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源（如应急柴油发电机），并且该电源严禁接入其他负荷。

2.二级负荷的供电宜由两个回路供电，其第二回路可来自地区电力网或邻近单位，可用自备柴油发电机组，且供电系统应做到当电力变压器或线路发生故障时，不致中断供电或中断供电能够及时恢复。当负荷较小或地区变电条件困难时，可由一路6KV及以上专用的架空线路供电，或采用两根电缆供电，其每根电缆应能承担全部二级负荷。

3.三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路供电，但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不宜超过四级。

此外，应该注意，作为应急用电的自备电源与电力网的正常电源之间必须采取防止并列运行的措施。

本工程为二类高层建筑，应急照明设备用电、消防控制室、消防水泵、消防电梯和防烟排烟风机为一级负荷，采用两路专用回路供电。火灾事故照明和疏散指示可采用蓄电池作为备用电源，事故时其连续供电时间不应小于20min。普通客梯、排水泵、生活水泵、楼梯照明等用电设备为二级负荷，应由两路电源供电，楼梯照明灯采用电子延时开关控制，火灾时强制点亮。其他的一般电力、照明用电属于三级负荷。

2.2 负荷计算

负荷计算一般采用需要系数法。

用电设备功率乘以需要系数和同时系数（一般可取K∑=0.9），便可直接求出计算负荷。这种方法比较简单、应用广泛，尤其适用于配、变电所的负荷计算。需要系数值是在一定的范围内按统计方法来确定的，它的准确性对负荷计算有重要的意义，可从许多文献中查表得到。但是，需要系数表中给出的只能是推荐值，这就要求设计者根据设计经验和具体情况从中选取一个比较恰当的值。一般来说，当用电设备组的设备台数多时选取较小值，否则选取较大值；设备使用率高时选取较大值，否则选取较小值[1,13]。

（1）用电设备组的有功、无功和视在计算负荷：

（2）配电干线或变电所的有功、无功和视在计算负荷：

又有，每层配电箱有功功率：

计算电流为：

式中 W--------------------单位面积功率（W/?）

S --------------------供电面积（?）

--------------------同时系数

-------------------需要系数

Q--------------------用电设备组无功功率(KVA)

P--------------------用电设备组有功功率(W)

例如，对配电箱ZAL1进行负荷计算。

P=8KW，查表可知，需要系数Kx取0.5， 取0.9，

则，可求得 =0.484

=0.5×8=4 KW

=4×0.484=1.94 Kvar

= =4.45 KVA

= A=6.76 A

所以可选择空气式断路器：C65-40/P，电度表用10（40）A的为宜。

又，对于配电箱AP1，P=180KW，Kx取0.5， 取0.9， =0.484，

则，可求得 =0.5×180=90 KW

=90×0.484=43.56 Kvar

= =99.99 KVA

= A=151.92 A

所以在干线上选择HUM8系列智能型塑料外壳式断路器，额定电流值选175A的为宜。

电源220/380V三相四线制以电缆穿钢管埋地分住宅照明、双回路电梯和通风机电源引入，进线处作重复接地并引出保护PE线，接地电阻小于1Ω。

所有配电箱、照明箱、电表箱暗装于墙上，距地面高均为1.5m。开关、触摸延时开关、插座、空调插座暗装于墙上，距地面高分别为1.3、1.3、0.3、2.0（厨房、阳台、卫生间、漱洗间均为1.5m，客厅空调插座0.3m）。

具体的计算书见附录A表1所示配电箱负荷计算表。具体选择结果见附录配电系统图。

2.3 导线的选择

2.3.1 导线的选择原则

1. 根据计算负荷电流选断路器整定值；

2.根据断路器整定值选电缆；

3.导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级；

4动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值[5]。

2.3.2 导线的选择结果

根据规范要求，照明回路统一选用BV2*2.5, 插座回路统一选用BV3*4，三相空调插座选用BV5*4。详细情况见附录B配电系统图所示。

2.4 配电方式的确定

高层建筑低压配电系统的确定，应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统；消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。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，备用电源也采用分区树干式或由首层到顶层垂直干线的方式。

2.工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。

3.工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线[5]。

本工程配电采用分区树干式，详细见附录B配电系统图。

3 照明系统设计

3.1 照明设计的基本概念

电气照明设计的基本原则主要是实用、经济、安全、美观。根据这一原则，在进行照明设计时，应根据视觉要求、作业性质和环境条件，使工作区或空间获得：良好的视觉功效，合理的照度和显色性、适宜的亮度分布以及舒适的视觉环境。在确定照明方案时，应考虑不同类型建筑对照明的特殊要求，处理好电气照明与天然采光的关系、合理使用建设资金与采用节能光源高效灯具等技术经济效益的关系。要求我们设计时要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、灯具数量、形式与光色，防止人与光环境之间失去协调性[5]。

总之，电气照明设计是由照明供电设计和灯具设计两部分组成。其目的是应人的视觉功能要求，提供舒适明快的环境和安全保障。设计要解决照度计算、导线截面的计算、各种灯具及材料的选型，并绘制平面布置图、大样图和系统图。

3.2 照明电光源的选择

光源按其工作原理可分为热辐射光源、气体放电光源、半导体发光源三种。常用的光源有：白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、金属卤化物灯和半导体灯等。照明光源的选择遵循以下的一般原则：

1.发光效率好；

2.显色性好，既显色指数高；

3.使用寿命长；

4.可靠、方便、快捷；

5.性价比高。

3.3 照明灯具的选择和布置

灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。

在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光真、协调、视觉舒适。

照明灯具选择的一般原则[2,148-149]：

1.光通量与光分布。根据环境对光通量的需要确定灯具的效率和光源，根据环境要求光通量的分布而确定灯型，两方面综合考虑。

2. 限制眩光。

3.场所的环境。根据场所的环境（如：干燥少尘、潮湿、有腐蚀性气体、易受机械损伤、有爆炸或火灾危险）选择相适应的灯具。

4.经济性原则。在满足照明质量和达到环境要求的前提下，采用光源发光效率高、光通量利用率高、耐用、安装维护方便的灯具。

5.艺术性原则。选用的灯具要与建筑结果协调，应与装饰空间、美化环境结合起来，达到照明的艺术效果。

灯具的布置就是确定灯的空间位置，直接决定工作面的亮度、光通量的均匀性、眩光、光的投射方向、亮度分布、环境的阴影、初期建设的投资、后期的维护费用、使用的安全性和耗电量等，合理的灯具布置能得到较高的照明质量和较高的艺术效果。现介绍室内布置的两种方案：均匀布灯和选择布灯。

均匀布灯：是使灯具在一定的平面内或空间内均匀分布相同的灯具。在要求照度均匀、阴影少、对眩光有较高限制的场合都采用均匀布灯，如发光顶棚等。

选择布灯：是指根据环境内不同区域对照度要求不同或追求艺术效果而设置不同的灯具，如办公室的台灯、卧室的壁灯、车间的工作灯等。采用这种布灯方式可以减少设施投资又可获得较好的照明效果，且可达到较高的艺术性。

3.4 照度和照明方式的选择

照明种类可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。不同的照明种类有不同的照度要求。所谓照度，是用来表示被照面上光的强弱，以被照场所光通的面积密度来表示。选择照度是照明设计的重要问题，照度太低会损害工作人员的视力，不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。

照明方式有一般照明、局部照明和混合照明三种。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当选用合适的照明方式，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。

另外，充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达70－80％，同样能起到节电的作用。

3.5 照明设计

本建筑的照明设计可分为一般照明设计和应急照明设计。本建筑为普通民用住宅，一般照明主要为住宅室内照明和楼梯照明。

3.5.1 一般照明设计

住宅照明应具有浓厚的生活感，据统计一般人每天几乎有多一半的时间要在自己的家里度过，大大超过了在办公室、学校里停留的时间，因此不断改善住宅的光环境是至关重要的。住宅照明质量的提高有赖于合理的选择灯具特性(科学性)，而灯具造型的多样化又是个人对灯具型式偏爱的需要，在条件允许时应尊重使用者的意愿进行照明设计以利住宅的商品化、生活化。在住宅照明设计中，只规定在插座回路上设置漏电保护器，是因为插座回路所连接的电器主要是移动式和手持式设备，从防单相故障接地保护角度，这是必要的。这里需要提醒的是卫生间内的灯具应设置在防护区以外为好。随着人民生活水平的提高，美化家庭、节约电能的任务也越来越显得必要。

住宅建筑的照明主要应满足人们不同居住水平、不同居住条件的生活需要。在住宅或公寓照明中，常用的光源有白炽灯和荧光灯两种。

住宅灯具的安装方式：厨房、厕所采用防水吊线式；客厅、卧室、门厅、过道采用吸顶式灯具；吸顶式灯具尽可能选用节能型灯具，如三基色照明灯具，不但光线柔和悦目、无频闪、保护视力，而且具有多种色温。

在许多文献和国家制定的规范中，对住宅照明的照度都有所规定并给出其标准值。表3.1列出的就是住宅建筑照明的照度标准值。

参照表6.1的标准值，厕所、走廊为0m工作面照度，其他为0.75m的工作面照度，则可得出本建筑主要照度、光源及灯型选择参考如下：

1.配电室、消防控制室、门厅：300lx 三管格栅荧光灯；

2.电梯机房：50lx 日光灯；

3.起居室：200lx 白炽灯；

4.卧室：75lx 白炽灯；

5.厨房：100lx 白炽灯；

6.餐厅：100lx 白炽灯；

7.卫生间：75lx 白炽灯；

8.走道、楼梯、阳台：30lx 吸顶灯。

表 3.1 住宅建筑照明的照度标准值[2,136]

房间及场所

参考平面及高度

照度标准值/lx

显色指数（Ra）

起居室

一般活动

0.75m水平面

100

80

书写、阅读

300＊

卧室

一般活动

75

床头、阅读

150＊

餐厅

150

80

卫生间

100

80

厨房

一般活动

100

80

操作台

台面

150＊

4 防雷接地系统设计

文献[6]第2.0.3条对防雷等级做了如下的规定。

第2.0.3条 遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物：

一、国家级重点文物保护的建筑物。

二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。

三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。

四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

五、具有1区爆危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。

七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。

八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。

九、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。

本建筑高54.5m，根据规范，防雷设计第二类防雷建筑设计。

4.1 建筑物的防雷措施

4.1.1 一般规定[6]

第3.1.1条 各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵人的措施。

第一类防雷建筑物和本规范第2.0.3条四、五、六款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施。

第3.1.2条装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电位连接。

4.1.2 第二类防雷建筑物的防雷措施

第3.3.1条 第二类防雷建筑物防直击雷的措施， 宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网（带）应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，井应在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格。所有避雷针应采用避雷带相互连接。

第3.3.2条 突出屋面的放散管、风管、烟囱等物体，应按下列方式保护.：

（1）排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道应本规范第3.2.1条二款的要求。

排放无爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、烟囱，1区、11区和2区爆炸危险环境的自然通风管，装有阻火器的排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管，本规范第3.2.1条三款所规定的管、阀及煤气放散管等，其防雷保护应符合下列要求.：

1.金属物体可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连；

2.在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器，并和屋面防雷装置相连。

第3.3.3条 引下线不应少于两根， 并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于18m。

第3.3.4条 每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。防直击雷接地宜和防雷电感应、电气设备等接地共用同一接地装置，并宜与埋地金属管道相连；当不共用、不相连时，两者间在地中的距离应符合要求，但不应小于2m：

在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下，接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。

第3.3.5条 利用建筑物的钢筋作为防雷装置时应符合下列规定：

（1）建筑物宜利用钢筋混凝土屋面、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。本规范第2.0.3条二、三、八、九款所规定的建筑物尚宜利用其作为接闪器。

（2）当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%及基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时，宜利用基础内的钢筋作为接地装置。

（3）敷设在混凝土中作为防雷装置的钢筋或圆钢，当仅有一根时，其直径不应小于10mm。被利用作为防雷装置的混凝土构件内有箍筋连接的钢筋，其截面积总和不应小于一根直径为10mm钢筋的截面积。

（4）利用基础内钢筋网作为接地体时，在周围地面以下距地面不小于0.5m，每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合要求：

（5）当在建筑物周边的无钢筋的闭合条形混凝土基础内敷设人工基础接地体时，接地体的规格尺寸不应小于下表的规定。

表4.1接地体规格尺寸[6]

闭合条形基础的周长(m)

扁钢

圆钢,根数*直径(mm)

≥60

4*25

2*Φ10

≥40或<60

4*50

4*Φ10或3*Φ12

<40

钢材表面积总和≥4.24m2

5.2 火灾报警系统的设计

本工程属二类高层建筑，采用集中报警系统。

5.2.1 火灾探测器的选择

1. 火灾探测器的选择要求

根据火灾的特点选择火灾探测器时，应符合以下原则[8]：

1) 对火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的场所或部位，应选择感烟探测器。

2) 对火灾发展迅速，可产生大量热、烟和火焰辐射的场所或部位，可选择感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合。

3) 对火灾发展迅速、有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所或部位，应选择火焰探测器。

4) 对火灾形成特征不可预料的部位或场所，可根据模拟试验的结果选择探测器。

5) 对使用、生产或聚集可燃气体或可燃液体蒸汽的场所或部位，应选择可燃气体探测器。

下列场所宜选用离子感烟探测器或光电感烟探测器：

1) 饭店、旅馆、教学楼、办公楼的厅堂、卧室、办公室等；

2) 电子计算机房、通讯机房、电影或电视放映室等；

3) 楼梯、走道、电梯机房等；

4) 书库、档案库等；

5) 有电器火灾危险的场所等。

下列情形则宜选用感温探测器：

1) 相对湿度经常高于95%；

2) 可能发生无烟火灾；

3) 有大量粉尘；

4) 在正常情况下有烟和蒸气滞留；

5) 厨房、锅炉房、发电机房、茶炉房、烘干车间等；

6) 汽车库等；

7) 吸烟室、小会议室等；

8) 其他不宜安装感烟探测器的厅堂和公共场所。

此外，可能产生阴燃火或者如发生火灾不及早报警将造成重大损失的场所，不宜选用感温探测器；温度在0℃以下的场所，不宜选用定温探测器；正常情况下温度变化较大的场所，不宜选用差温探测器。当有自动联动装置或自动灭火系统时，宜采用感烟、感温、火焰探测器(同类型或不同类型)的组合。

2. 火灾探测器的设置部位[8]

1) 敞开或封闭或楼梯间应单独划分探测区域，并每隔2～3层设置一个火灾探测器。

2) 前室（包括防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用的前室）和走道应分别单独划分探测区域，特别是前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通，发生火灾时的烟气更容易聚集或流过，是人员疏散和消防扑救的必经之地，故应装设火灾探测器。

3) 电缆竖井配合竖井的防火分隔要求，每隔2～3层或每层安装一个。

4) 电梯机房应装设火灾探测器，其一电梯是重要的垂直交通工具；其二电梯机房有发生火灾的危险性；其三电梯竖井存在必要的开孔；其四在发生火灾时，电梯竖井往往成为火势蔓延的通道，容易威胁电梯机房的设施。为此，电梯机房设置火灾探测器是必要的，电梯竖井之顶部也宜设置火灾探测器。

5) 高级办公室、会议室、陈列室、展览室、商场营业厅、走廊等。

3. 火灾探测器的设置数量和布局

火灾探测器的设置和布局要科学、合理、经济，做到既能有效探测火灾，又可节省火灾探测器的数量。设置火灾探测器时，应满足下述条件[8]：

1) 探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器；

2) 感烟、感温探测器的保护面积A和保护半径R，见表5.1所示；

3) 一个探测区域内所需设置的探测器数量应按下式计算：

式中， N--------------------一个探测区域内所需设置的探测器数量，N≥1（取整数）

S--------------------一个探测区域的面积，?

A--------------------探测器的保护面积，?

K--------------------修正系数，重点保护建筑取0.7～0.9，非重点保护建筑取1.0

表5.1探测器保护范围及半径[6]

探测器种类

地面面积S(m)

房间高度h (m)

探测器保护面积(A)及保护半径（R）

屋顶坡度θ

θ≤15

15<θ≤30

θ>30

A(m2)

R(m)

A(m2)

R(m)

A(m2)

R(m)

感烟探测器

S≤80

h≤12

80

6.7

80

7.3

80

8.0

6<h≤12

80

6.7

100

8.0

120

9.9

S>80

h≤6

60

5.8

80

7.2

100

9.0

感温探测器

S≤30

h≤8

30

4.4

30

4.9

30

5.5

S>30

h≤8

20

3.6

30

4.9

40

6.3

3. 设有手动火灾报警按钮、消火栓按钮等位置也应装设消防专用电话塞孔。

本建筑的设计仅考虑在架空层的门厅和顶楼的电梯机房设置消防电话。图5.1为标准层火灾报警系统的设置平面图，详细情况见图纸。

图5.1 标准层火灾报警系统平面图

5.3 火灾联动控制系统

消防控制室在确认火灾发生后应能切断有关部位的非消防电源，并接通警报装置及火灾应急照明灯和标志灯，能控制电梯全部停于首层，并接收其反馈信号。

消防控制设备对消防系统或设备应有以下控制显示功能[4]：

1. 消防控制设备对室内消火栓系统的控制、显示功能：

1) 控制消防水泵的启、停；

2) 显示消防水泵的工作、故障状态；

3) 显示启泵按钮的位置。

2. 消防控制设备对自动喷水和水喷雾灭火系统的控制、显示功能：

1) 控制喷淋泵的启、停；

2) 显示喷淋泵的工作、故障状态；

3) 显示水流指示器、报警阀、信号阀的工作状态。

3. 火灾报警后，消防控制设备对防烟、排烟设施应有下列控制、显示功能：

1) 停止有关部位的空调送风，关闭电动防火阀，并接收其反馈信号；

2) 启动有关部位的防烟、排烟风机、排烟阀等，并接收其反馈信号；

3) 控制挡烟垂壁等防烟设施；

4) 对水池、水箱的水位也应进行显示监测。

本次设计采用手动或自动方式控制所有的消防联动设备，其中消火栓泵电控箱和送风机用双输入输出模块8303和双动作切换模块8302A控制；消火栓按钮可以直接消火栓泵电控箱；放火阀用单输入输出模块8301控制。火灾确认时，切断相关区域的非消防用电，向电梯控制柜发出联动信号，强迫电梯返回首层，并打开门。如图5.2为火灾报警及联动控制部分系统图，详细情况见附录B所示火灾报警及联动控制系统图纸。

图5.2 火灾报警及联动控制部分系统图

5.4 线路的敷设

1. 布线的一般规定[8]：

1) 火灾自动报警系统的传输线路，应采用铜芯绝缘导线或铜芯电缆，其电压等级不应低于交流250V；

2) 火灾自动报警系统的传输线路的线芯截面选择，除应满足自动报警装置技术条件的要求外，还应满足机械强度的要求。绝缘导线、电缆线芯按机械强度要求的最小截面面积不应小于表5.2所示的规定。

表5.2 铜芯绝缘导线和铜芯电缆的线芯最小截面面积

序号

类别

线芯的最小截面面积（mm2）

1

穿管敷设的绝缘导线

1.00

2

线槽内敷设的绝缘导线

0.75

3

多芯电缆

0.50

6.2 有线电视系统

1. 有线电视信号直接由市网引入，位置与有线电视主管部门协商确定。

2. 本工程可在每户住宅的主卧室和客厅各设一个有线电视插座。

3. 小区内有线电视系统采用“分支­－分配”或“分配－分支”等方式配至各户，在每一楼梯单元一层设前端分配放大信号，其系统图见图6.1所示。

图6.1 分配－分支方式

4. 有线电视系统采用860MHz邻频传输，小区内的所有电视插座要求用户电平64±4dB，图像清晰度不低于四级。

5. 通过建立双向有线电视网，在该网络的基础上可提供如下服务：

1) 实现大量电视节目传送；

2) 实现电视节目等视频点播；

3) 通过户内适配设备，实现Internet高速上网及通讯；

4) 公共（小区外）信息浏览（入证券信息、政策等）；

5) 提供基于本网络的其他服务。

6. 所有室内有线电视系统管线均采用穿管暗敷。

标准层的主卧室客厅布置图如图6.2所示。详细情况见附录图纸。

6.3 宽带接入网系统

在小区综合布线网的基础上建立小区内部高速局域网，用于传输数据及语音，配置相应的网站设备并通过公共配套设施，与公用网（建议使用DDN专线租用方式与公共网连接，将来可与市政光缆连接并入公共网）进行高速连接，能够提供如下服务：

1. 话音通信，数据通讯；

2. 通过宽带接入，为用户提供高品质的视频点播服务；

3. 通过小区商业设施的联网，提供网上购物功能，并自动结算，能实现物业管理网络化，如：网上保修、建立用户档案等；

4. 实现Internet高速上网及通讯；

5. 通过网站，将小区信息对外界；

6. 提供个人主页对外功能；

, , 7. 小区内部可通过本网络，实现内部联络、信息沟通的功能；

8. 可以实现政策、信息、医疗咨询活动；

9. 作为娱乐，可以开展网上游戏等娱乐活动；

10. 实现家庭办公。

标准层主卧室的布置如图6.2所示。详细情况见附录B所示图纸。

图6.2 标准层弱电系统布置图

7 结论

本次毕业设计完成了对鸿铭中心金街银苑住宅小区6号楼的电气设计，其中包括强电和弱电两大块。强电部分的主要内容有：低压配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计，其中包括负荷计算和照度计算等；弱电部分的主要内容有：电话系统、有线电视系统、宽带接入网系统及消防报警系统等。

在本次设计过程中，自行学习了有关建筑电气教材的内容，认真了解电气设计常用规范，掌握常用高、低压建筑电气设备的常用参数和正确使用方法、用电负荷的计算方法、低压供配电线路导线的选择、照明技术的基本概念以及用建筑照明供电与照明设计方法、民用建筑防雷与接地的设计方法、了解建筑弱电技术（通信、消防、保安等），并能条理清晰地将所学的电工电子理论，结合工程实际，准确地计算出建筑电气相关的各项参数，能熟练地运用专业绘图软件（AUTO CAD和天正电气）绘制出符合国家标准的电气图纸。

建筑电气所涉及的内容繁多，我目前掌握的只是其中很少的一部分，深知自己的不足，而且在这么短的时间里，要学习如此繁复的理论知识，掌握得也不是很牢固。在今后的学习工作中，要更加倍努力的学习专业知识，提高自己的专业技能。

建筑电气随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，向更加完善的自动化、节能化、信息化和智能化方向发展，并且多种学科互相渗透、交融，使建筑电气不单单包含电气专业的知识，这样，对电气设计人员提出了更高的要求。现今，建筑电气在和人们的生活息息相关，国家也在不断完善各种各样建筑电气相关的规范和标准，更进一步推动了建筑电气的发展。身为电气设计人员，要紧跟时代步伐，努力接受和掌握新知识、新规范，力争做最优秀的设计。

参考文献

[1]徐志强.建筑电气设计技术[M].广州：华南理工大学出版社，1994.

[2]段春丽，黄仕元.建筑电气[M].北京：机械工业出版社，2006.

[3]戴瑜兴.建筑智能化系统工程设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[4]刘洋.办公楼电气设计[D].郑州：郑州大学，2006.

[5] JGJ/T 16-1992，民用建筑电气设计规范[S].北京：中国标准出版社，1993.

[6]GB50057-1994，建筑物防雷设计规范[S].北京：中国标准出版社，1994.

[7]GBJ65-1983，工业与民用电力装置的接地设计规范[S].北京：中国标准出版社，1983.