時間:2022-10-24 12:49:22
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇供配電設(shè)計論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關(guān)鍵詞】低壓配電 配電線路 導線截面 節(jié)能 降損
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
我們知道,電力網(wǎng)在輸送電能的過程中,電能損耗是十分驚人的,在這巨大的電能損耗中低壓(380V/220V)配電網(wǎng)占有相當大的比重。主要原因是低壓配電網(wǎng)電壓低、電流大,特別是負荷功率因數(shù)低,更加大了電能損失。若能有效降低低壓配電網(wǎng)的線路損耗,對于提高整個電網(wǎng)的經(jīng)濟運行將具有重大意義。在進行輸電線路設(shè)計時,選擇導線截面的傳統(tǒng)方法是:按導線機械強度、允許電壓降和導線長期允許安全載流量等因素而定。但從節(jié)約能源的原則出發(fā),應(yīng)將“電能損耗大小”作為配電線路選擇導線截面的依據(jù)之一。即在經(jīng)濟合理的原則下,適當增大導線截面積以減少輸電線路電能損耗,從而達到在不增加發(fā)電能力的情況下而增加供電能力的目的。
二.低壓配電線路導線截面選擇
工程設(shè)計時,離不開電氣設(shè)計,而電氣設(shè)計直接關(guān)系到人民的生命財產(chǎn)安全、環(huán)境保護和其他公眾利益,成功的導線截面設(shè)計,應(yīng)當是安全、合理、經(jīng)濟和可行的。而導線截面設(shè)計則是電氣工程設(shè)計的重要組成部分之一。由國家建設(shè)部頒發(fā)的《工程建設(shè)標準強制性條文》對電氣方面要求就更加嚴格。因此,我們在低壓配電線路導線截面設(shè)計中,不僅要使導線截面有足夠的安全儲備,而且要限制導線截面過大造成的經(jīng)濟浪費,來保證電氣設(shè)備的安全運行。低壓線路導線導線截面設(shè)計,一般應(yīng)根據(jù)以下幾方面的要求來選擇:
1.選擇導線截面,首先滿足發(fā)熱條件這一要求,即導線通過的電流,不得超過其允許的最大安全電流。通常,當負荷電流通過導線時,由于導線具有電阻,導線發(fā)熱,溫度升高。當裸導線的發(fā)熱溫度過高時,導線接頭處的氧化加劇,接觸電阻增大;如果發(fā)熱溫度進一步升高,可能發(fā)生斷線事故。當絕緣導線( 包括電纜) 的溫度過高時,絕緣老化和損壞,甚至引起火災(zāi)。因此,導線應(yīng)能夠承受長期負荷電流所引起溫升。各類導線都規(guī)定了長期允許溫度和短時最高溫度,從而決定了導線允許長期通過的電流和短路時的熱穩(wěn)定電流。選擇導線截面時,應(yīng)考慮計算的負荷電流不超過導線的長期載流量,導線的額定電流可以從工具書中查到。
2.為保證導線具有必要的機械強度,要求導線的截面不得太小。因為導線截面越小,其機械強度越低。低壓線路的導線要經(jīng)受拉力,電纜要經(jīng)受拖曳。所以,規(guī)程對不同等級的線路和不同材料的導線,分別規(guī)定了最小允許截面。按機械強度選擇導線的允許最小截面,可參考表一。
3.選擇導線截面,還應(yīng)考慮線路上的電壓降和電能損耗。電壓損失導線的電壓降必須限制在一定范圍以內(nèi)。按規(guī)定,電力線路在正常情況下的電壓波動不得超過正負百分之五臨時供電線路可降低到百分之八。當線路有分支負荷時,如果給出負截的電功率P和送電距離L,允許的電壓損失為ε,則配電導線的截面( 線路功率因數(shù)改為I) 可按下式計算
式中P為負載電功率,千瓦;
L為送電線路的距離,米;
ε為允許的相對電壓損失,=;
C為系數(shù),視導線材料,送電電壓而定( 表二)
Kn為需要系數(shù),視負載用電情況而定,其值可從一般電工手冊和參考書中查到。
表二公式中的系數(shù)C值
例:距配電變壓器400米處有1臺電動機,功率為10千瓦,采用380伏三相四線制線路供電,電動機效率為η=0.80,COSΨ=0.85,Kn=1,要求, ε=5%應(yīng)選擇多少截面的銅導線?
解(1) 按導線的機械強度考慮,導線架空敷設(shè)銅絕緣導線的截面不得小于4平方毫米
(2 ) 按允許電流考慮,求出電動機工作電流( 計算電流)
從電工手冊查得S=2.5平方毫米的橡皮絕緣銅線明敷時的允許電流為28 安培,可滿足要求Ij=Ie
(3 ) 按允許電壓降考慮,首先計算電動機自電源取得電功率
若選用銅線則C=77,Kn=1,求出導線截面為
為滿足以上三個條件,可選用S=16平方毫米的BX型橡皮絕緣銅線
選擇導線截面,一般來說,應(yīng)考慮以上三個因素。但在具體情況下,往往有所側(cè)重,針對哪一因素是主要的,起決定作用的,就側(cè)重考慮該因素。根據(jù)實踐經(jīng)驗,低壓動力線路的負荷電流較大,一般先按發(fā)熱條件選擇導線截面,然后驗算其機械強度和電壓降。低壓照明線路對電壓的要求較高,所以先按允許電壓降來選擇導線截面,然后驗算其發(fā)熱條件和機械強度。在三相四線制供電系統(tǒng)中,零線的允許截流量不應(yīng)小于線路中的最大單相負荷和三相最大不平衡電流,并且還應(yīng)滿足接零保護的要求。在單相線路中,由于零線和相線都通過相同的電流,因此,零線截面應(yīng)與相線截面相同。例如,對于長距離輸電線路,主要考慮電壓降,導線截面根據(jù)限定的電壓降來確定;對于較短的配電線路,可不計算線路壓降,主要考慮允許電流來選擇導線截面;對于負荷較小的架空線路,一般只根據(jù)機械強度來確定導線截面。這樣,選擇導線截面的工作就可大大簡化
三.結(jié)束語
雖然我國低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計中依然存在著一些問題和缺陷,但是,隨著我國經(jīng)濟實力和科學技術(shù)實力的進一步增強,將會為我國的低壓配電節(jié)能的發(fā)展奠定更為堅實的發(fā)展基礎(chǔ),為了保證用戶電器的正常運轉(zhuǎn),提高我國低壓配電節(jié)能能力,可以實施獨立的供配電系統(tǒng),同時,要進一步完善各種應(yīng)急措施,比如設(shè)置應(yīng)急的電源,如此,可以在發(fā)生一些突發(fā)事件時候,保證企業(yè)的供配電能夠正常進行,對企業(yè)的財產(chǎn)形成更強有力的保證。在進行企業(yè)的供配電設(shè)計時候,要充分考慮到企業(yè)建筑供電要求高,供電負荷復雜的特點,要在綜合考慮整個企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和功能的基礎(chǔ)上,采取有效的設(shè)計工藝,嚴格設(shè)計流程,在企業(yè)相關(guān)各個部門共同的配合下,加強雙方的溝通,保證供配電設(shè)計能夠充分滿足企業(yè)各方面的需求,同時,要在實踐中,不斷促進整個企業(yè)供配電系統(tǒng)的優(yōu)化。
參考文獻:
[1]劉平甘 陳洪波 劉凡紫外檢測技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及其展望 [會議論文],2009 - 中國電機工程學會高電壓專業(yè)委員會2009年學術(shù)年會
[2]吳栩 馮鵬英 高壓電氣設(shè)備的在線檢測技術(shù) [期刊論文] 《中國房地產(chǎn)業(yè)》 -2011年8期
[3]張川 劉乃濤 賀福敏 李林 李成龍 高壓電力設(shè)備的在線絕緣檢測技術(shù) [會議論文],2011 - 中國石油和化工自動化第十屆年會
[4]曾曉暉 聶端 基于絕緣在線檢測技術(shù)的狀態(tài)維修 [期刊論文] 《中國農(nóng)村水電及電氣化》 -2005年9期
[5]陳偉球 趙吳鵬 尹忠東 周浩 張瑜 在線檢測技術(shù)可行性分析 低壓配電網(wǎng)無功負序不平衡現(xiàn)象的節(jié)能降損解決方案 [期刊論文] 《電網(wǎng)與清潔能源》 -2009年7期
[6]文江林基于光纖熒光的電力設(shè)備溫度檢測系統(tǒng)的研究 [學位論文], 2005 - 沈陽工業(yè)大學:檢測技術(shù)及自動化裝置
供電設(shè)計的原則
關(guān)鍵詞:供配電;負荷;火災(zāi);設(shè)計
一、電力負荷等級劃分及供電要求
(一)負荷分級
由于不可能對所有的用電單位和用電設(shè)備都采取相同的供電措施,所以供配電設(shè)計應(yīng)首先對用電單位和用電設(shè)備進行負荷分級。負荷分級應(yīng)根據(jù)用電單位(即電能用戶)和用電設(shè)備的規(guī)模、功能、性質(zhì)及其在政治、經(jīng)濟上的重要性進行確定。國際上普遍的做法是將負荷按應(yīng)急電源自動切換的允許中斷供電時間劃分為0s、小于0.15s、0.5s、15s和大于15s五個級別,而我國則是沿用前蘇聯(lián)的做法,按用電單位或用電設(shè)備突然中斷供電所導致后果的危險性和嚴重程度分為一、二、三級。另外人防工程負荷分級中用電負荷應(yīng)分別按平時和戰(zhàn)時用電負荷的重要性、供電連續(xù)性及中斷供電后可能造成的損失或影響程度分為一級負荷、二級負荷和三級負荷。平時用電負荷分級,應(yīng)同時滿足《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》和地面同類建筑國家現(xiàn)行有關(guān)標準之規(guī)定。由于各行業(yè)的各類負荷很多,通用性規(guī)范只能對負荷分級作原則性規(guī)定,具體行業(yè)中負荷等級詳細的劃分需在相應(yīng)行業(yè)標準中規(guī)定。常用的重要用電負荷分級(含人防戰(zhàn)時負荷分級)。
(二)供電要求
1.供配電系統(tǒng)力求簡單可靠,操作安全,運行靈活,檢修方便。正常工作電源與柴油發(fā)電機組的應(yīng)急電源應(yīng)自成系統(tǒng)、獨立配電,事故時應(yīng)能自動切換。消防用電等一類負荷在火災(zāi)情況下,由應(yīng)急電源保證連續(xù)供電,二類負荷應(yīng)保證兩回路切換供電.低壓配電級數(shù)不宜過多。如從變電所的低壓配電裝置算起,則配電級數(shù)一般不多于四級,重要負荷不超過一級。總配電長度一般不宜超過200m,每路干線的負荷計算電流一般不宜大于200A.
2.變配電設(shè)備的布置應(yīng)便于安裝和維護。高層民用建筑的地下層通常有兩層,宜將總配電室(變電所)設(shè)在地下一層。柴油發(fā)電機宜用風冷式機組,且機房最好設(shè)置在地下一層;一是便于通風冷卻;二是可與變配電室中的設(shè)備共用運輸通道。為防火的需要,不宜設(shè)置可燃油浸的電力變壓器、高壓電容器和多油開關(guān),而應(yīng)采用干式變壓器與高壓真空開關(guān).各樓層配電室宜設(shè)在電氣豎井內(nèi),一般情況下配電箱與電纜分裝在豎井內(nèi)的不同側(cè)面.
3.供配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計應(yīng)合理。民用建筑中的低壓配電網(wǎng)絡(luò)多采用混合式配電系統(tǒng)。其中地下室與裙樓部分采用放射式配電,主體部分采用樹干式配電。根據(jù)負荷大小和樓層層數(shù)的多少,決定選用分區(qū)樹干式還是母線樹干式配電系統(tǒng)。樹千式的配電形式一般為電纜或插接式絕緣母線槽沿垂直的電氣豎井內(nèi)敷設(shè).
4.要適應(yīng)建筑的發(fā)展。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,新設(shè)備、新材料、新功能等不斷增多,因此供配電系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)高層民用建筑不斷發(fā)展的需要。供配電系統(tǒng)的設(shè)計,是建筑電氣設(shè)計的重要組成部分,合理與否會影響整個建筑使用功能及安全。
二、合理選擇供電設(shè)備
(一)高、低壓設(shè)備的選擇
高壓設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求,同時設(shè)備應(yīng)工作安全可靠,運行方便,投資經(jīng)濟合理。高壓刀開關(guān)柜的選擇要滿足變電所一次電路圖的要求,并各方案經(jīng)濟比較優(yōu)選出開關(guān)柜型號及一次結(jié)線方案編號。同時確定其中所有一次設(shè)備的型號規(guī)格。
(二)導線、電纜的選擇
為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行,進行導線和電纜截面選擇時必須滿足供電所需的發(fā)熱條件、電壓損耗條件、經(jīng)濟電流密度和導線電纜的機械強度等各方面的要求,對于絕緣導線和電纜,還應(yīng)滿足工作電壓的要求。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗,一般10KV及以下高壓線路及低壓動力線路,通常先按發(fā)熱條件來選擇截面.再校驗電壓損耗和機械強度。低壓照明線路,因其對電壓水平要求較高,因此通常先按允許電壓損耗進行選擇,再校驗發(fā)熱條件和機械強度。對長距離大電流及35KV以上的高壓線路。則可先按經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面,再校驗其它條件。
(三)配電所高壓開關(guān)柜的選擇
高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置,在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護發(fā)電機、變壓器和高壓線路之用,也可作為大型高壓開關(guān)設(shè)備、保護電器、監(jiān)視儀表和母線、絕緣子等。
三、電氣照明設(shè)計
人眼對外界環(huán)境明亮差異的知覺,取決于外界景物的亮度。但是,規(guī)定適當?shù)牧炼人较喈攺碗s,因為它涉及各種物體不同的反射特性。所以,在實踐中是以照度水平作為照明的數(shù)量指標。設(shè)計中應(yīng)根據(jù)不同場所的特點和作業(yè)對視覺的要求確定照度,并應(yīng)按照GB50034-2004《建筑照明設(shè)計標準》的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
照度標準值分級應(yīng)為0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx。標準值是以維持平均照度作為照度標準值。
四、火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)
按國標GB50116-98《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》要求,建筑物火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的保護共分三級,即特級、一級、二級。
建筑高度為24米及以下的建筑物消防系統(tǒng)設(shè)計按國標《建筑設(shè)計防火規(guī)范》執(zhí)行,24~100米高的建筑物按國標《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》執(zhí)行。國標是約束業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位和驗收單位強制性技術(shù)規(guī)定。超高層建筑尚無相應(yīng)國標,在實際設(shè)計中可參照有關(guān)國標及國際標準,并依據(jù)當?shù)叵乐鞴懿块T意見,本著安全第一的精神,仔細周詳?shù)耐瓿稍O(shè)計工作。
民用建筑的火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)包括:火災(zāi)探測器、消防報警控制器、消防通風系統(tǒng)和自動灑水滅火系統(tǒng)等四個部分,實現(xiàn)報警滅火自動化。
(一)關(guān)于消防自動報警和自動滅火系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)從以下幾個方面入手:
報警探測器安裝、報警手段、自動滅火方面、手動滅火方面、通訊設(shè)備、擋煙垂壁的設(shè)置以及避難層的消防安排等。
(二)其他重要的防火手段,在高層建筑中包括:
防火閥:為了防止煙火沿風管蔓延而設(shè)置,因而一般在通風機房外側(cè)裝設(shè)。通風風管穿越電氣設(shè)備間時在電氣設(shè)備間過墻處的風管上的墻內(nèi)、墻外要各設(shè)一個防火閥,使設(shè)備間的煙火不能外傳,也避免外面的煙火導入設(shè)備間。
平時防火閥處于開啟狀態(tài),火災(zāi)時當風管中溫度達到70℃,防火閥中的易熔片熔斷,防火閥在彈簧的作用下迅速關(guān)閉,阻斷管道。滅火結(jié)束后,防火閥可手動復位。
排煙閥:設(shè)于排煙風機的排煙管道上,多位于出戶風口附近。排煙閥平時關(guān)閉。火災(zāi)之初打開,隨之排煙風機聯(lián)動啟動排煙,當煙氣溫度達到280℃時,排煙閥自動關(guān)閉。
正壓送風系統(tǒng):正壓風機一般處于屋頂,與各層的電動風口聯(lián)動。火災(zāi)初期打開送風口,啟動正壓送風機,使樓梯間、電梯廳等疏散區(qū)域處于較高的風壓狀態(tài)。阻止煙氣進入。
火災(zāi)報警系統(tǒng)的有效起作用有賴于噴淋系統(tǒng)的可靠工作。當室溫升到68℃時,噴淋頭的玻璃球會爆破噴灑,此為滅火直接有力的措施,為了監(jiān)測該系統(tǒng)的正常工作,噴淋系統(tǒng)設(shè)水流指示器,濕式報警閥、噴淋閥等探測信號裝置,以及時反映水噴淋系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計不僅要深刻理解消防規(guī)范的相關(guān)規(guī)定、條文,更要與水暖專業(yè)密切配合,了解各專業(yè)消防對電氣的要求,使設(shè)計做到合理、經(jīng)濟、適用。
五、結(jié)語
以上論文介紹的概括,結(jié)合部分規(guī)范闡述一下該系統(tǒng)。就電負荷、消防方面,合理性,安全性作了闡述。建筑工程的電氣設(shè)計中,需要講究設(shè)計的可操作性、延續(xù)性、系統(tǒng)性和整體協(xié)調(diào)性。所以在建筑工程中尤為重要。
參考文獻:
[1]《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范應(yīng)用圖解》 機械工業(yè)出版社
強電部分主要內(nèi)容包括:本論文由應(yīng)屆畢業(yè)生網(wǎng)yjbys.com/整理提供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計,其中包括負荷計算等。
弱電部分主要內(nèi)容包括:有線電視、公共廣播系統(tǒng)及綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計。
消防部分主要報警系統(tǒng)、聯(lián)動系統(tǒng)的設(shè)計等。
本次設(shè)計完成圖紙共18幅,繪圖采用AUTOCAD軟件繪制。
本電氣設(shè)計為畢業(yè)設(shè)計,其目的是通過設(shè)計實踐,綜合運用所學知識,理論聯(lián)系實際,鍛煉獨立分析和解決建筑電氣設(shè)計問題的能力,為未來的工作奠定堅實的基礎(chǔ)。
Abstract :This thesis mainly explains the electrical design basis ,principle, methods and the conclusion of the design choice in each system in the design of certain office building. The thesis includes six Chapters. previous four Chapters are mostly about the design of the forceful electric power Part ;Chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current and fire-fighting.
The part of the forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and rounding for lightening systematical compose ,among others include load calculation, illumination calculation .
The part of the light current mainly including: CATV, Public Broadcasting System, Closed Circuit Monitoring TV and Premises Distribution System and so on.
The part of the fire-fighting mainly including:the design of the warning system and linked system etc.
The design adds up to 34 electric charts. Including 17 graphics for the forceful electric power parts ,9 graphics for the light current parts and 7 graphics for the fire-fighting parts. All drawn by AUTOCAD.
This electrical design of the office building is a graduation design,The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical problems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work.
目 錄
一.緒論 6
1.1.建筑電氣概況 6 1.3設(shè)計內(nèi)容 6
二.配電系統(tǒng)設(shè)計 9
2.1負荷分級 9
2.1.1一級負荷 9 2.1.3三級負荷 9
2.2負荷的供電要求 9
2.2.1一級負荷的供電要求 9
2.2.2二級負荷的供電要求 9
2.2.3三級負荷的供電要求 10
2.3本工程的負荷分級及供電要求 10
2.3.1本工程的負荷分級 10
2.3.2本工程負荷的供電要求 10
2.4負荷計算 10
2.4.1負荷計算的內(nèi)容 10
2.4.2負荷計算的方法 10
2.4.3負荷計算的公式 11
2.4.4負荷計算表 11
2.5變(配)電所所址選擇,結(jié)構(gòu)型式 11
2.5.1變(配)電所所址選擇 11
2.5.2變(配)電所結(jié)構(gòu)型式 12
2.6變壓器類型,臺數(shù),容量選擇 12 2.6.2變壓器臺數(shù)選擇 12
2.6.3變壓器容量選擇 12
2.7配電方式 12 2.7.2低壓配電方式 12
2.8電纜選擇及敷設(shè) 13
2.8.1電纜選擇的原則 13
2.8.2電纜選擇的結(jié)果 13
三.照明系統(tǒng)設(shè)計 14
3.1總則 14
3.2照明光源選擇 14
3.3照明燈具選擇 14
3.4照度和照明方式選擇 15
3.5一般照明 15
3.6應(yīng)急照明 16
3.7照度計算 17
四.建筑物防雷,接地系統(tǒng)設(shè)計 18
4.1建筑物的防雷分類 19
4.2建筑物的防雷措施 20
4.3本建筑的防雷系統(tǒng) 22
1、產(chǎn)生與技術(shù)標準分支電纜是在普通塑力纜基礎(chǔ)上發(fā)展而來。
由于現(xiàn)代文明的發(fā)展,都市的高層建筑越來越普及,在高層建筑配電系統(tǒng)電氣設(shè)計中,供電可*性、工程經(jīng)濟性和施工便利性越來越重要,采用普通電力電纜供電,三者的矛盾總難完全統(tǒng)一,只能根據(jù)不同工程而有所側(cè)重。按傳統(tǒng)方法,在樓層配電設(shè)計中,通常采用的辦法有三種:
(1)放射式,由地下配電間分別對各個樓層引電纜直接供電,卻需要大量的電纜、橋架和較大的電纜井,造價高,經(jīng)濟性最差。
(2)鏈接法,由配電間引出電纜至底層配電箱,再由底層逐層向上鏈接供電,此法經(jīng)濟性最佳,但由于層數(shù)越多,安全系數(shù)越低(安全系數(shù)是逐級相乘)。
(3)分區(qū)樹干式,把一座高層建筑劃分成n個單元區(qū),每個單元采用電纜接從配電室供電,然后再分配至單元區(qū)內(nèi)各個樓層。經(jīng)濟性都比較好,經(jīng)常被采用。
(4)干線電纜分支法,從配電室引出一根(或數(shù)根)主干電纜,每個樓層在干線電纜上供頭分支,此法經(jīng)濟性最好,但施工卻是最麻煩的,更麻煩的是在主電纜上做樓層分支頭時,受電纜的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場施工條件以及人員素質(zhì)的影響,接頭質(zhì)量參差不齊,但這種方法卻促使人們想到把接頭與電纜一同制造,由此誕生了新一代的建筑配電電纜——分支電纜。
分支電纜是把經(jīng)過專門工藝處理的單芯電力電纜作為建筑主干電纜,根據(jù)各具體建筑的結(jié)構(gòu)特點和尺寸量體裁衣,預先把分支接頭與分支線、主干電纜一同設(shè)計制造。是把上面第(4)種方法中現(xiàn)場施工和管理的工作由專業(yè)制造廠完成,而且工藝一致性也帶來了質(zhì)量一致。
分支電纜較早出現(xiàn)于英國和日本,在技術(shù)標準方面,1980年,日本電線工業(yè)協(xié)會頒布了第一部行業(yè)性標準JCS376(1980),隨著技術(shù)的發(fā)展與進步,在1992年對該標準進行了修訂,放寬了對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)材料方面的要求,提高了成品技術(shù)指標,目前,國內(nèi)正規(guī)的分支電纜生產(chǎn)廠的產(chǎn)品標準主要是以該標準為基礎(chǔ)。
2、結(jié)構(gòu)分支電纜在結(jié)構(gòu)上,分為單芯型和多芯絞合型兩種,每根單芯分支電纜又可分為三部分:
(1)主干電纜;(2)支線電纜;(3)分支連接體。
目前,因單芯型分支電纜結(jié)構(gòu)簡單,本論文由
型分支電纜實質(zhì)上是多個單芯電纜的絞合體,而不是傳統(tǒng)概念多芯電纜的結(jié)構(gòu),多芯型分支電纜的每項導體外面都有單獨的絕緣和護套,每根線芯有獨立的分支連接體。多芯型分支電纜具備一般多芯電纜的運行性能,國內(nèi)只有為數(shù)極少的大型綜合性電纜廠才具備生產(chǎn)能力,目前也已在推廣應(yīng)用中。
3、性能分支電纜是一種新型的電力配送電纜,其關(guān)鍵性能有兩項:首先,一根具備良好品質(zhì)的分支電纜,必須是性能優(yōu)良的電力電纜,對于國內(nèi)產(chǎn)品,其導體性能、絕緣性能、材料的機械物理性能均應(yīng)符合GB12706-91標準——電纜的性能是分支電纜產(chǎn)品的基礎(chǔ)指標。
第二,分支連接體的性能至關(guān)重要,這是分支電纜的關(guān)鍵性能。分支連接體把干線電纜與支線電纜的導體連為一體,并作絕緣防潮處理。從外觀上看,無法知道內(nèi)部接頭質(zhì)量,有兩項重要的試驗?zāi)軌驒z測接頭性能,即機械拉力試驗和電熱循環(huán)試驗。對機械拉力試驗而言,分支連接體(含干線與支線導體)的拉斷力應(yīng)保持在連接前的80%以上,對電熱循環(huán)試驗而言,在125次一定時間間隔的額定載荷與空載循環(huán)后,分支連接體的溫度不得大于電纜表面溫度的8℃。決定分支連接體的機械與電氣性能的關(guān)鍵在于分支連接體的材料和工藝。對廣大用戶而言,應(yīng)充分關(guān)心分支電纜的電纜質(zhì)量、接頭的材料選擇和生產(chǎn)工藝工裝。
我們講,分支電纜更適合于現(xiàn)代建筑的配電系統(tǒng),為什么?要分析這個問題,我們必須首先弄清楚相關(guān)電氣設(shè)計規(guī)范中對配電線路的要求。
二、相關(guān)規(guī)范對建筑電氣系統(tǒng)中配電線路的設(shè)計要求
1、建筑電氣相關(guān)的設(shè)計規(guī)范目前與建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)的規(guī)范主要有:
(1)GB50052-1995供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范
(2)GB50054-1995低壓配電設(shè)計規(guī)范
(3)JGJ/T16-92民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范
(4)GBJ16-87建筑設(shè)計防火規(guī)范(1997年版本)
(5)GB50045-1995高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范其中:《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》和《低壓配電設(shè)計規(guī)范》是兩項基礎(chǔ)規(guī)范,主要內(nèi)容參照采用了IEC標準。本論文由
致,但由于這是一個建筑行業(yè)的專業(yè)標準,建筑相關(guān)的部分規(guī)定更具體,如供電系統(tǒng)的負荷簡等級,除規(guī)定分級原則外,更規(guī)定了各類具體建筑名稱的負荷級別。
由于上述規(guī)范在頒布實施時,分支電纜產(chǎn)品在國內(nèi)還沒有應(yīng)用先例,因此在規(guī)范中并未提及分支電纜,但在眾多條款中體現(xiàn)了設(shè)計指導方向,總的說來,有三種觀點:
1、關(guān)于配電級數(shù)——越少越好;
2、關(guān)于配電方式,從高到低依次為放射式>樹干式>分區(qū)樹干式>鏈接式;
3、關(guān)于安裝敷設(shè)方式,應(yīng)與環(huán)境、建筑特征、機電應(yīng)力等多種因素相適應(yīng)。
(一
)、關(guān)于配電級數(shù):對配電級數(shù)而言,GB50052-95第3.07條規(guī)定:供電系統(tǒng)應(yīng)簡單可*,同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級,JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中8.14條規(guī)定:“自變壓器一次側(cè)至用設(shè)備之間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級,但對非重要負荷供電時,可超過三級。”上述規(guī)范體現(xiàn)了一個要領(lǐng),那就是配電級數(shù)越少越好,越少可*性越高,技術(shù)越先進。
(二)、關(guān)于配電方式,GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05條中提出:“在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi),當大部分用電設(shè)備為中小容量,但無特殊要求時,宜采用樹干式配電”,“當用電設(shè)備為大容量,或負荷性質(zhì)重要,或在有特殊要求的車間、建筑物內(nèi),宜采用放射式配電”,“當部分用電設(shè)備離供電點較遠,而彼此相距很近、容量很少的用電設(shè)備,可采用鏈式配電,但每一回路環(huán)鏈設(shè)備不超過5臺,其總?cè)萘坎灰顺^10kW”:“在高層建筑物內(nèi),當向樓層各配電點供電時,宜采用分區(qū)樹干式配電,但部分較大容量的集中負荷或重要負荷,應(yīng)從低壓配電室以放射式配電”。
(三)、JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中對配電方式有更為詳細的規(guī)定,如:“8.2.15居住小區(qū)的高層建筑,宜采用放射式配電”“8.2.2.4除多層民用住宅外的其他民用建筑,對于較大的集中負荷或較重要的負荷應(yīng)從配電室以放射式配電;對于向多層配電間或配電箱配電,宜采用樹干式和分區(qū)樹干式的方式”“由層間配電間或?qū)优潆娤渲粮鞣峙潆娤涞呐潆姡瞬捎梅派涫脚c樹干式結(jié)合的方式”,“8.2.3.2對于容量較大的集中負荷或重要負荷,宜從配電室以放射式配電對各層配電間的配電宜采用下列方式之一:
(1)工作電源采用分區(qū)樹干式,本論文由
(2)工作電源和多用電源都采用由首層到頂層垂直干線方式。
(3)工作電源采用分區(qū)樹干式,多用電源取自應(yīng)急照明等電源干線。
上述規(guī)定,是限于制定規(guī)范時,分支電纜尚未在國內(nèi)推廣應(yīng)用,供電線路主要依賴普通電力電纜和母線。筆者認為,在應(yīng)用分支電纜配電后,上述規(guī)定應(yīng)該可以簡化。放射式高于樹干式,又高于鏈接式的觀點。
(四)、關(guān)于電纜和母線安裝敷設(shè)方式。
GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都規(guī)定“封閉母線宜用于干燥和無腐蝕性的屋內(nèi)場所。”
GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5規(guī)定“豎井垂直布線時應(yīng)考慮下列因素:……。垂直干線與分支線的連接方法。”
GB50054-94中5.7.3豎井內(nèi)垂直布線采用大容量單芯電纜大容量線線作干線時,應(yīng)滿足下列條件:
1、載流量要留有一定的裕度;本論文由
GBJ16-87《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中10.1.4規(guī)定:“消防用電設(shè)備的配電線路應(yīng)穿管保護。當暗敷時應(yīng)敷時應(yīng)敷設(shè)在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),其保護層厚度不應(yīng)小于3cm,明敷時必須穿金屬管,并采取防火措施。采用絕緣和護套為非延續(xù)燃性材料的電纜時,可不采取穿金屬管保護,但應(yīng)敷設(shè)在電纜井溝內(nèi)。
GB50045-95《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中對消防電源及其配電,9.1.4條也規(guī)定了相同內(nèi)容。
上述規(guī)范說明:電纜配電比母線具有更好的環(huán)境適應(yīng)性,安裝敷設(shè)更便利。
在熟悉電氣規(guī)范的相關(guān)規(guī)定后,讓我們來分析分支電纜配電方法與規(guī)范的符合性與技術(shù)先進性.
三、分支電纜配電的技術(shù)先進性
1、分支電纜的配電方式分支電纜配電系統(tǒng)一般如圖所示,在一個n層的大樓中,垂直豎井干線和各樓層供電由一根整預制的分支電纜完成,PG是總配電柜,PX是樓層配電箱,ZJX是轉(zhuǎn)接箱,當PG與ZJX之間距離不遠時,(滿足載流量與起動運行壓降要求)一般不予選用,這樣可減少一個連接點,節(jié)約投資。
2、分支電纜配電的技術(shù)先進性從上述配電系統(tǒng)的分析中,可以知道分支電纜可以使樓層配電簡化成二級配電,每個樓層都可以達到最簡單的二級配電,符合規(guī)范中配電級數(shù)越少越好的原則,這是先進性之一。
分支電纜配電系統(tǒng)的實質(zhì)是一種放射式配電系統(tǒng),適用于各種重要場合甚至是特別重要場合的配電,這是先進性之二。
分支電纜是一種經(jīng)過預制的電力電纜,本論文由
在出廠時經(jīng)受過水中耐壓和絕緣電阻試驗,因此對環(huán)境要求低,能適用于潮濕、鹽霧酸堿等環(huán)境,而母線在規(guī)范中明確不能應(yīng)用于這些環(huán)境,比母線適用范圍廣。而且,其安裝方式簡便,施工工期短,工費低,符合規(guī)范中設(shè)計應(yīng)注重經(jīng)濟性的觀點,這是其技術(shù)先進性之三。
四、分支電纜配電設(shè)計的注意點
我們已分析:分支電纜配電系統(tǒng)的技術(shù)先進性,可以說分支電纜就是一種為現(xiàn)代建筑度身定做,量體裁衣的專業(yè)產(chǎn)品,具有最佳的適用性和技術(shù)經(jīng)濟性,但在工程設(shè)計中,需注意一點——那就是分支線的保護問題。對由于支線截面一般都有比干線小,因此,當支線發(fā)生過載或短路時,干線保護系統(tǒng)一般不會對其發(fā)生作用,必須在支線配電箱中設(shè)置保護器,保護器與分支接頭問題不超過3m,如超過,分支線必須受敷設(shè)在不燃的管或槽中,且當該段發(fā)生單相或兩相短路時,干線保護應(yīng)能夠斷開。對此,應(yīng)予以注意。
分支電纜作為一種從國外傳入的新型建筑配電電纜,
員認同并使用。本文旨在說明分支電纜配電與現(xiàn)有建筑電氣相關(guān)規(guī)范的一致性,并能更好地體現(xiàn)規(guī)范的指導思想。是一種能滿足現(xiàn)有規(guī)范的一種最先進、經(jīng)濟的配電方式。因水平所限,文中如有謬誤,敬請讀者指正。
論文摘要:文章就電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵循的原則,從供配電系統(tǒng)設(shè)計、合理使用電動機、功率因數(shù)補償、諧波治理、照明節(jié)能、可再生能源利用、能源管理系統(tǒng)等方面,論述了建筑電氣節(jié)能的合理應(yīng)用。
隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速增長,作為二次能源的電能供需矛盾日益突出。在積極倡導節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟的今天,如何把節(jié)能措施貫穿于整個電氣設(shè)計過程則顯得尤為重要。下面結(jié)合工作實際,就建筑電氣設(shè)計的幾種節(jié)能措施談?wù)勔恍┛捶ā?/p>
1 電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵循的原則
電氣節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分,電氣設(shè)計人員在設(shè)計過程中,應(yīng)從適用性、安全性、可靠性及經(jīng)濟性多方面綜合考慮,通過合理的設(shè)計及運行方案減少不必要的能源損耗。
2 電氣節(jié)能設(shè)計包括以下幾方面內(nèi)容
2.1 合理設(shè)計供配電系統(tǒng)
根據(jù)用戶的重要性、負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點、系統(tǒng)規(guī)模,合理設(shè)計供配電系統(tǒng),使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行。
2.1.1 根據(jù)用電負荷的容量及分布,使變、配電所靠近負荷中心,以縮短低壓供電半徑,降低線路損耗,減少電壓損失,滿足供電質(zhì)量要求。供配電線路長度不宜超過250m。
2.1.2 供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠,配電級數(shù)不宜過多,同一用戶內(nèi),高壓配電級數(shù)不宜多于兩級;變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級,盡量減少電能損耗。由兩路進線供電的系統(tǒng),宜采用兩路電源同時運行的方式,以減少正常運行時的線路損耗。
2.1.3 合理選擇供電電壓。同等情況下,電壓越高,損耗越小。供電電壓等級的確定應(yīng)考慮技術(shù)經(jīng)濟合理性及電力公司的相關(guān)規(guī)定等因素。當用電設(shè)備總?cè)萘吭?50kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時,宜以10(6)kV供電。對大型公共建筑的空調(diào)冷水機組,考慮節(jié)能因素,經(jīng)方案比較盡量采用10(6)kV冷水機組,但應(yīng)考慮大容量電動機啟動時對變壓器的影響。
2.1.4 合理選擇變壓器。電力變壓器應(yīng)當選用10型及以上、非晶合金等節(jié)能環(huán)保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85,在選擇變壓器容量和臺數(shù)時,應(yīng)靈活根據(jù)負荷變化情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷合理分配,選取容量與電力負荷相適應(yīng)的變壓器,以實現(xiàn)其經(jīng)濟運行,減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。此外,降低變壓器的環(huán)境溫度、平衡三相負荷、合理選擇變壓器接線方式、季節(jié)性造成的負荷變化時靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。
2.1.5 減少線路能量損耗。在滿足允許載流量、電壓損失、短路電流熱穩(wěn)定等技術(shù)指標前提下,應(yīng)按經(jīng)濟電流密度合理校驗、選擇導線截面,從而達到降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬的目的。
2.2 降低電動機電能損耗,提高電動機使用效率
2.2.1 根據(jù)負荷特性合理選擇高效率電動機,提高電動機運行的效率和功率因數(shù)。
2.2.2 功率較大的電動機可以采用變頻調(diào)速器(消防設(shè)備除外),可提高電機在輕載時的效率,達到節(jié)能的目的。
2.2.3 采用軟啟動器,使電機啟動平穩(wěn),保證電網(wǎng)電壓的波動在要求范圍內(nèi)。
2.3 合理提高供配電系統(tǒng)中的功率因數(shù)
設(shè)計中應(yīng)通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器,降低線路感抗,采用正確的電線、電纜敷設(shè)方式,提高用電單位的自然功率因數(shù)。當自然功率因數(shù)偏低,達不到電網(wǎng)合理運行要求時,應(yīng)采用并聯(lián)電力電容器作為無功補償裝置。
2.4 諧波治理
隨著大量非線性負載的廣泛使用,產(chǎn)生的大量諧波電流注入電網(wǎng)中,使電壓波形產(chǎn)生畸變。可通過選用D,yn11變壓器;設(shè)置濾波或隔離濾波裝置;合理選擇中性線截面;功率因數(shù)補償電容器組串聯(lián)消諧電抗器等措施抑制諧波,提高電能質(zhì)量。
2.5 照明節(jié)能
照明節(jié)能的基本原則是在保證不降低生產(chǎn)、作業(yè)視覺要求,不降低照明質(zhì)量的條件下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,最有效地使用照明用電。做好照明節(jié)能工作應(yīng)注意以下幾點:
2.5.1 根據(jù)視覺作業(yè)要求,應(yīng)根據(jù)《建筑照明設(shè)計標準》確定合理的照明標準,不同場所應(yīng)有目的地進行照明。由于我國幅員遼闊,各地區(qū)經(jīng)濟條件差別較大,民族習慣不同,因此還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際情況,在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標準,對標準值的確定應(yīng)掌握適度,并合理利用局部照明。
2.5.2 充分利用自然光。照明的最佳光源是陽光。太陽光是免費的,不需電力,也不造成污染。在寫字樓里,如果在設(shè)計時能在大樓內(nèi)部引入自然光線,員工會情緒更好,效率更高。在醫(yī)院里,住在靠近窗戶附近的病人康復得更快。現(xiàn)在有些窗戶可以對光譜進行選擇,引入日光的同時還可保持舒適。有一些創(chuàng)新的技術(shù)如側(cè)窗、天窗、光柵板和光線管道等,可將日光引入大樓內(nèi)部。在燈具布置時,將所控燈列與側(cè)窗平行,跟據(jù)日照強弱來進行燈具控制也是照明節(jié)能的有效手段。
2.5.3 合理選擇光源和燈具。應(yīng)在不同的使用場合,在滿足照明質(zhì)量的前提下,盡可能選擇高光效的光源。為充分利用光源發(fā)出的光通量,在燈具選用時應(yīng)注意選用配光合理、效率高、利用系數(shù)高的燈具,優(yōu)先選用開啟式直接照明燈具,并選擇電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型高功率因數(shù)電感鎮(zhèn)流器以提高功率因數(shù)。
2.5.4 采用合理的照明控制方式是實現(xiàn)舒適照明的有效手段,也是節(jié)能的有效措施。照明控制系統(tǒng)分兩大類:手動控制和自動控制。手動控制是指按照使用者的個人意愿來控制所屬區(qū)域的照度水平。在照明開關(guān)應(yīng)用中,我們應(yīng)注意:1 居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明,除應(yīng)急照明外,宜采用節(jié)能自熄開關(guān)。2 每個照明開關(guān)所控光源數(shù)不宜太多。每個房間燈的開關(guān)數(shù)不宜少于2個(只設(shè)置一只光源的除外)。但手動控制最不利的一點是:當人們意識到自然光線不足時會開燈,但當天然光又恢復充足時沒有什么因素促使他們把燈關(guān)掉。而且工作結(jié)束后如果燈還開著,這將浪費大量的電能。與傳統(tǒng)的照明控制方式相比,近年來逐步發(fā)展起來的智能化照明控制系統(tǒng)體現(xiàn)出了強大的優(yōu)越性。目前智能照明控制系統(tǒng)多數(shù)采用現(xiàn)場總線技術(shù),借助各種不同的“預設(shè)置”控制方式和控制元件,對不同時間不同環(huán)境的光照度進行精確設(shè)置和合理管理,實現(xiàn)節(jié)能。只有當必需時才把燈點亮或點到要求的亮度,利用最少的能源保證所要求的照度水平,節(jié)電效果十分明顯。
2.6 可再生能源利用
在條件允許的場所,合理利用太陽能、風能等可再生資源,有利于節(jié)能減排、改善能源結(jié)構(gòu)、保護環(huán)境。
2.7 采用建筑設(shè)備自動化管理控制系統(tǒng)
自動控制、監(jiān)視和測量是自動化管理控制系統(tǒng)的三大要素。通過應(yīng)用信息通信、計算機網(wǎng)絡(luò)、自動化控制等智能化技術(shù),對建筑物內(nèi)采暖、通風和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給排水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)、照明和其他各類用電設(shè)備系統(tǒng)的運行實施能效管理,確保各類設(shè)備系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全可靠,從而達到提高能效、降低能耗的目的。
3 結(jié)束語
電氣節(jié)能已成為電氣設(shè)計中的重中之重,作為建筑電氣設(shè)計人員,應(yīng)結(jié)合工程項目自身特點,精心設(shè)計、精心比較,采用切實可行的節(jié)能措施,把節(jié)能貫穿于電氣設(shè)計過程始終,真正把節(jié)能理念落到實處,促進資源節(jié)約型社會的更好建立。
參考文獻
關(guān)鍵詞:建筑電氣 供配電線路設(shè)計 節(jié)能設(shè)計 線路損耗 接地設(shè)計
Abstract: China is a relative resources scarcity, is in the development of the country's population, energy consumption is rapidly increasing, the energy crisis is around the corner, as the major energy consumers of building energy consumption has become endanger the sustainable development of a major problem. So in building electrical design should be focused on energy conservation.
Keywords: building electrical distribution circuit design for energy saving design line loss grounding design
前言
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
電能作為當今社會最主要的能源之一,隨著工業(yè)用電和生活用電的迅猛增加,供不應(yīng)求的局面日益顯現(xiàn),供需矛盾越來越突出。節(jié)能問題一直是我國發(fā)展國民經(jīng)濟的一項長遠戰(zhàn)略方針,節(jié)約電能是每一位電氣設(shè)計人員必須認真考慮的問題。事實上,隨著社會的發(fā)展、人民生活水平的提高,整個社會的用電需求量直線上升,建筑電氣能耗在建筑能耗中占有相當大的比例。所以,建筑電氣的節(jié)能設(shè)計就顯得尤為重要,如何降低損耗、高效利用,如何將節(jié)能技術(shù)合理應(yīng)用到工程項目當中,也就成為建筑電氣設(shè)計的焦點。
電氣節(jié)能的途徑很多,主要從供配電系統(tǒng)、用電設(shè)備及智能控制等方面節(jié)能。
一、建筑電氣設(shè)計節(jié)能的基本原則
(1)應(yīng)滿足建筑物的功能;
(2)節(jié)能應(yīng)按國情考慮實際經(jīng)濟效益,不能因為節(jié)能而過高地增加運行費用:
(3)節(jié)能的著眼點,應(yīng)是節(jié)省無為損耗能量。
(4)節(jié)能無謂消耗的能量。節(jié)能的著眼點應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。
如變壓器的功率損耗、電能傳輸線路上的有功損耗.都是無用的能量損耗:又如量大面廣的照明容量.宜采用先進的調(diào)光技術(shù)、控制
技術(shù)使其能耗降低。
二、線路上的電能損耗分析及措施
2.1線路損耗分析
由于線路上存在電阻,有電流流過時,就會產(chǎn)生
有功功率損耗。
其公式為:P=3I2pR
試中Ip----相電流
R----線路電阻
若芯線溫度是70°C的銅芯線每公里電阻R’=0.44 ,則R=0.1×0.44=0.044 。故在該線路上的有功損耗為:
p=3×151.522×0.044≈3030.50 W≈3 kW
從上面的計算可以看出,線路上的功率損耗相當于每2 m的線路上安裝了一個60 w的燈泡(3000÷(100÷2)=60)。
在一個大的工程中,如一個高檔住宅小區(qū)、新建的工廠廠區(qū)等,線路縱橫交錯,線路總長度動轍數(shù)萬米,線路上的總有功功率損耗是不容忽視的,減少線路上的能耗必須引起足夠的重視。
2.2減少線路損耗措施
線路上的電流是不能改變的,要減少線路損耗,只有減少線路
電阻R:
R=p×L/S
式中.P為電導率;L為導線長度;S為導線截面積。因此減少線路的損耗應(yīng)從以下幾方面人手:
(1) 選用電導率P較小的材質(zhì)做導線。銅芯最佳,但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。
(2)配電室或配電箱應(yīng)位于負荷中心,減少配電導線長度L,以減少來回線路上的電能損失。
(3)增大線纜截面S。①對于比較長的線路,在滿足載流量、動熱穩(wěn)定、保護配合和電壓損失等條件下,可根據(jù)情況再加大一級線纜截面。假定加大線纜截面所增加的費用為M,由于節(jié)約能耗而減少的年運行費用為m,則M/m為回收年限,若回收年限為幾個月或一、二年,則應(yīng)加大一級導線截面。一般來說,當線纜截面小于70 mm2,線路長度超過100 m時,增加一級線纜截面可達到經(jīng)濟合理的節(jié)能效果。②合理調(diào)劑季節(jié)性負荷、充分利用供電線路。
(4)合理選擇線路路徑以減小導線長度. 變配電室及配電箱應(yīng)盡量靠近負荷中心,以縮短線路供電距離,減少線路損失。低壓線路的供電半徑一般不超過200 m,當建筑物每層面積不少于10000 m2時,至少要設(shè)2個變配電所,以減少干線的長度。
三、接地系統(tǒng)
在任何的建筑電氣設(shè)計中,接地系統(tǒng)都相當關(guān)鍵。因其不僅關(guān)系到供電系統(tǒng)的可靠性,也關(guān)系到用電的安全性。
建筑電器中應(yīng)選用工作接地。為保證電力系統(tǒng)和設(shè)備達到正常工作要求而進行的接地叫工作接地。主要是指變壓器中性點直接或經(jīng)消弧線圈接地及中性線(N線)接地,實驗樓設(shè)有專用變壓器或低壓電網(wǎng)進戶處應(yīng)設(shè)置此類接地。應(yīng)注意的是N線必須采用銅芯絕緣線并有足夠的截面積,接地電阻R小于等于4歐姆。并保持恒定.配電中的等電位接線端不能外露,一般設(shè)在電氣柜內(nèi),且不能與其它接地系統(tǒng),如直流接地、屏蔽接地、防靜電接地等混接。
四、合理設(shè)計供配電系統(tǒng)及線路
4.1合理計算負載,保證三相負載平衡
由于三相負載的不平衡,往往會造成中性線電位偏移,使單相電壓出現(xiàn)較大的偏差,使電器不能正常的工作,這個問題是電氣設(shè)計過程中必須考慮的重要環(huán)節(jié)。
4.2采用分路供電及控制,區(qū)分負載性質(zhì)
建筑內(nèi)負載電器比較多,且各種負載對電源及接地要求各不相同,設(shè)計時應(yīng)著重考慮分路供電。照明線路中的熒光燈等非線性負荷,產(chǎn)生的諧波會影響電氣設(shè)備的正常工作,因此,計算機房的供電,應(yīng)設(shè)計獨立的供電系統(tǒng),并且在回路中加設(shè)交流不間斷電源,以防意外停電對設(shè)備造成嚴重的影響。建筑樓內(nèi)應(yīng)設(shè)置專門的配電室,實現(xiàn)對上述電路的集中控制,配電室位置應(yīng)設(shè)置在靠近用電量大的區(qū)域,以減少線路的電能損耗。
4.3 保護元件的選用
由于樓內(nèi)各室負荷大小不一,儀器設(shè)備承載能力不同,所需的保護要求業(yè)不一樣,為了起可靠的保護,需要采用上下級的電氣保護系統(tǒng).即在配電窒、各摟層、各室均裝設(shè)保護元件。如果在各樓層、配電室及有大功率用電器的實驗室,因負載大,電流大,當發(fā)生大電流短路時,空氣開關(guān)分斷能力往往不夠,必須采用熔斷器才能可靠分斷。而一般情況下只需在各室裝設(shè)帶漏電保護的空氣開關(guān)即可,發(fā)生脫扣時,一般人員即可恢復。
4.4 布線合理,避免相互干擾
建筑樓內(nèi)有多種布線系統(tǒng),包括有供電線路布線系統(tǒng)、火災(zāi)報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)等。在這里面有些是強電系統(tǒng),有些是弱電系統(tǒng),而弱電線路容易受強電線路的電磁干擾,造成信號模糊、噪聲大,甚至不能正確使用。
在供配電系統(tǒng)的設(shè)計中,積極采取上述各項技術(shù)措施,就可有效減少線路上的電能損耗,達到線路節(jié)能的目的。
結(jié)束語
建筑電氣的節(jié)能潛力很大,理性設(shè)計的思維方式和科學程序的
把握,工程設(shè)計中應(yīng)精心考慮,采用各種措施節(jié)約電能,來提高綠色建筑環(huán)境效益,同時應(yīng)滿足科學性、經(jīng)濟性的要求。并且要求關(guān)注建筑的全壽命周期,從建筑全壽命周期的思路出發(fā)來進行設(shè)計。我們需要認真予以考慮,并切實進行實施的,爭取使我國建筑能耗下降。由于我國屬于典型的冬冷夏熱氣候,采暖、空調(diào)能耗都很高,這些決定了我國建筑能耗基數(shù)大。因此,在建筑節(jié)能技術(shù)上的微小改進,節(jié)約的能源總量都是十分可觀的。尤其與發(fā)達國家相比,在技術(shù)上我國處于相對落后狀態(tài),這更決定了我國的建筑節(jié)能工作潛力很大。只要我
們能夠科學規(guī)劃,努力研究,認真實施,我國的建筑節(jié)能工作就一定能取得很大的成績,以達到節(jié)能和緩解我國能源緊張的局面。
參考文獻
【1】劉昌明.建筑供配電系統(tǒng)安裝[M].北京:機械工業(yè)出版社,
2007.
【2】吳九龍 建筑配電線路電氣設(shè)計節(jié)能措施―城市建設(shè)2010
論文摘 要:在分析了煤礦井下低壓供電系統(tǒng)現(xiàn)狀后,對提高煤礦供電安全可靠性的技術(shù)措施進行了詳細分析談?wù)摗?/p>
眾所周知,我國煤炭資源開采大多是在井下進行,其特殊的開采空間、煤層結(jié)構(gòu)使得煤礦井下環(huán)境十分惡劣。采掘面周圍含有大量的瓦斯、煤塵等易燃、易爆物質(zhì),如果用電不當,很容易由于用電設(shè)備出現(xiàn)漏電等發(fā)生電火花引起井下發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸等嚴重事故。本文將結(jié)合我的工作經(jīng)驗,就工程中常用的提高煤礦礦井供電系統(tǒng)安全可靠性的具體對策和措施進行歸納總結(jié),以便為其它相關(guān)工程提供一點借鑒意義[1]。
1 煤礦井下供電系統(tǒng)現(xiàn)狀分析
煤礦井下供電系統(tǒng)中采用防爆型及增安型電器設(shè)備,在很大程度上提高了低壓供電系統(tǒng)的安全水平,但是由于大多煤礦井下供電系統(tǒng)存在負荷分配不均、諧波污染嚴重、設(shè)備型號不匹配等問題,給井下安全用電埋下了許多安全隱患。
1.1主變壓器容量不足
井下負荷容量遠遠大于供電系統(tǒng)原設(shè)計容量,從而造成主變壓器長期運行在低效運行工況條件下,不僅降低了供電系統(tǒng)供電可靠性和供電質(zhì)量水平,同時系統(tǒng)長期運行在過負荷條件下,很容易導致變壓器出現(xiàn)過熱、絕緣老化、供電電纜出現(xiàn)發(fā)熱燃燒引起瓦斯爆炸事故,不僅給煤炭開采企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟損失,同時還會影響企業(yè)的社會信譽。
1.2供電電能質(zhì)量水平較低
隨著電力電子技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)等在煤礦井下機電設(shè)備中應(yīng)用的不斷完善,大量自動化水平較高的大功率機電設(shè)備已成為煤礦井下主要操作設(shè)備,在很大程度上提高了煤礦井下開采綜合自動水平,但同時大量變頻整流設(shè)備(如變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、軟啟動智能控制系統(tǒng)等)在井下供電系統(tǒng)中的廣泛使用,其正常工作時所產(chǎn)生的諧波分量,會通過低壓供電線路直接反饋入煤礦礦井低壓供電系統(tǒng)中,使井下配電網(wǎng)有功和無功間不能保持原有的平衡,供電電壓出現(xiàn)畸變等低質(zhì)量電能,不僅影響井下開采設(shè)備的高效運行,同時還可能造成井下各類繼電保護和在線監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)“誤動”或“拒動”情況,大大降低井下供電系統(tǒng)運行安全可靠性。
1.3人為誤操作
煤礦礦井不僅操作范圍較小,同時還是一個多工種同時作業(yè)環(huán)境,這就給井下煤炭生產(chǎn)安全用電提出了更高的要求。
1.4防爆電器自身防爆性能不符合規(guī)范要求
為了提高井下供電系統(tǒng)的安全可靠性,保證井下作業(yè)員工的人身財產(chǎn)安全,國家已經(jīng)在相關(guān)文件或規(guī)范中明令淘汰或禁止使用一批在操作過程中會產(chǎn)生較大能量電弧的分支線路空氣開關(guān)。在實際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn),有些煤礦由于改造資金缺乏或相關(guān)企業(yè)法人不重視等因素的影響,這些明令禁止的開關(guān)設(shè)備依然在煤礦礦井中作為主要的電源控制開關(guān),直接影響到煤礦礦井低壓供電系統(tǒng)可靠性,嚴重威脅著井下從事煤炭生產(chǎn)人員和設(shè)備的安全。
1.5煤礦礦井供電系統(tǒng)在線安全監(jiān)測系統(tǒng)自動化水平較低
由于受當時建設(shè)技術(shù)水平和投資資金的制約,很多煤礦礦井低壓供電系統(tǒng)均沒有配置供電系統(tǒng)安全實時監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),致使井下供電系統(tǒng)的綜合運行工況數(shù)據(jù)信息不能實時反饋回地面,導致地面相關(guān)電力調(diào)度管理人員無法技術(shù)掌握井下供電系統(tǒng)運行情況,對可能發(fā)生的安全隱患和故障無法及時作出有針對性的操作和補救決策,引起事故進一步擴大,造成巨大的人身財產(chǎn)損失。
2 提高煤礦礦井供電系統(tǒng)安全可靠性措施研究
2.1構(gòu)筑合理的井下供電結(jié)構(gòu)
合理可靠的供配電結(jié)構(gòu)是煤礦井下開采安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟用電的重要基礎(chǔ)保證。任何分支回路都是獨立運行的,不能在在分支線路上“T”接其它負荷,并及時調(diào)整進行開采供電結(jié)構(gòu),動態(tài)優(yōu)化內(nèi)部配電線路結(jié)構(gòu),減少供配電過渡環(huán)節(jié)和冗余線路,提高供電系統(tǒng)運行安全經(jīng)濟可靠性。
2.2選用先進動態(tài)無功補償及消諧裝置
通過設(shè)備無功和有功容量間的自調(diào)節(jié),不僅可以提高礦井低壓供電系統(tǒng)的安全可靠性和供電綜合質(zhì)量水平,為井下各電氣設(shè)備提供功率因數(shù)和供電質(zhì)量均優(yōu)越的電能資源,同時還可以有效抑制井下低壓供電系統(tǒng)中各機電設(shè)備運行時產(chǎn)生的高次諧波分量,降低諧波對供配電網(wǎng)的沖擊,保證各煤礦開采機電設(shè)備高效穩(wěn)定運行,提高其綜合使用壽命。
2.3構(gòu)筑完善井下低壓供電系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)
在低壓供電系統(tǒng)繼電保護設(shè)計和技術(shù)改造時,應(yīng)充分結(jié)合分級閉鎖和選擇性斷電控制技術(shù),保證井下各機電設(shè)備高效穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟運行,為礦井低壓供電系統(tǒng)安全可靠供電提供重要支持。在低壓供電系統(tǒng)中按照分級閉鎖和選擇性斷電原則,構(gòu)筑完善的繼電保護系統(tǒng),可以有效杜絕井下工人的人為誤操作事故發(fā)生,從而有效提高礦井供電系統(tǒng)防火防爆綜合安全性能。
2.4配置先進供電安全實時在線監(jiān)測系統(tǒng)
對于供電系統(tǒng)中存在的高隱患非安全型或高耗能型設(shè)備應(yīng)予淘汰并重新規(guī)劃選型。要下大力氣加大資金投入,以提高低壓供電系統(tǒng)的安全可靠性能,保證井下煤炭開采工作高效經(jīng)濟進行。
3 結(jié)束語
煤礦井下供電系統(tǒng)運行在一個復雜環(huán)境中,提高其運行安全可靠性是一項系統(tǒng)、長期持久的工作,必須結(jié)合煤礦井下煤礦開采的實際情況,將人力、物力、環(huán)境等多方面因素有機結(jié)合起來,整體協(xié)調(diào)配合進行充分考慮設(shè)計,制定完善井下安全供電措施方案,有效提高煤礦井下低壓供電系統(tǒng)供電可靠性,保障井下煤礦開采安全穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟的高效進行。
參考文獻:
論文關(guān)鍵詞:配電網(wǎng)自動化 網(wǎng)絡(luò)學堂 課程建設(shè)
論文摘要:近年來,配電網(wǎng)綜合自動化技術(shù)發(fā)展非常迅猛,很多高校相繼開設(shè)了與之對應(yīng)的課程,然而由于該課程為新開設(shè)的前沿課程,很多教學內(nèi)容值得探討。針對該課程綜合性強、覆蓋面廣的特點,建設(shè)網(wǎng)絡(luò)學堂,從課程建設(shè)計劃的制定、課程建設(shè)的過程和具體內(nèi)容、課程特色創(chuàng)新及評價等諸多方面進行了詳細介紹,給出了大量實際案例分析,為培養(yǎng)更多高尖端人才提供了重要依據(jù)。
“配電網(wǎng)綜合自動化技術(shù)”是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要必修、專業(yè)技術(shù)課程,是一門實踐性、應(yīng)用性、綜合性都很強的前沿課程。其知識點多、覆蓋面廣,網(wǎng)絡(luò)學堂為此提供了一個非常好的學習平臺。本文就該課程網(wǎng)絡(luò)學堂建設(shè)中的一些經(jīng)驗與大家分享,為進一步的教學改革提供重要依據(jù)。
一、制定網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)計劃
網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)內(nèi)容主要有:明確課程定位、課程教學目的、教學任務(wù);明確教學內(nèi)容和要求,按照 “了解”、“掌握”、“重點”三個層次完成課程教學內(nèi)容和要求;授課前廣泛收集資料,仔細備課,充分組織教案,以保證信息量,電子教案內(nèi)容豐富生動,給出動畫說明、視頻、音頻等信息,例如對于饋線自動化的發(fā)展情況,以手拉手環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)為例給出動畫說明,在SCADA、GIS等內(nèi)容介紹上給出視音頻等信息,同時可以充分利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,給出豐富的相關(guān)資源,如圖書期刊、學科網(wǎng)站等。由于課程綜合性實踐性很強,教學內(nèi)容與實際結(jié)合,及時將技術(shù)的新進展引入課堂,[1]注意培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。
開展的網(wǎng)絡(luò)教學活動有:做一次問卷調(diào)查;布置3次網(wǎng)上作業(yè)、4次在線測試,建立完善試題庫工作;積極開展答疑討論,發(fā)起多于2次網(wǎng)上專題討論,專題討論的內(nèi)容可以是工程實際問題,也可以是本課程相關(guān)前沿有爭議的問題,鼓勵學生積極發(fā)言,并主動回復他人的疑問,充分發(fā)揮學生的自主學習能力,獨立思考能力;豐富教學博客,根據(jù)情況開展“主題教學”,充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢。
二、課程建設(shè)過程和內(nèi)容
1.課程定位
本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門主干專業(yè)課程,開設(shè)在第7學期。先修課程主要為電力系統(tǒng)分析、微機原理與接口技術(shù)等,并修課程主要為建筑供配電、電力拖動控制系統(tǒng)等。
2.支持教學的資源
(1)網(wǎng)上提供了全部的教學課件。
(2)課程面向大四學生,結(jié)合畢生生就業(yè)的特點,網(wǎng)上為大家提供了與課程有關(guān)的公司、科研結(jié)構(gòu)的網(wǎng)站信息等。
(3)課程實踐性很強,網(wǎng)上提供了相關(guān)的一些實例照片。
(4)課程講授中提供了動畫演示。例如介紹饋線自動化的發(fā)展歷程及饋線自動化故障處理的過程等等。
(5)課程講授中提供了視頻、音頻信息。例如在介紹GIS系統(tǒng)時,負荷密度分析、設(shè)備管理、用戶報裝參考等等均提供了視音頻信息,利于學生理解。
(6)購買了國家電網(wǎng)公司電化教育中心制作的農(nóng)電大課堂光盤。例如在介紹斷路器的知識時,為使學生更直觀了解其原理、結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,廣泛搜集信息,購買了介紹真空斷路器、斷路器操動機構(gòu)的光盤。
3.學習動機激勵
(1)參與學生人數(shù)。課程內(nèi)“學生數(shù)量”大于等于實際授課的學生數(shù)量,學生進入課程的數(shù)量大于等于實際授課學生數(shù)量的5倍。每一位學生都多次參與到了網(wǎng)絡(luò)學堂的建設(shè)中,特別包括一些留降級、跟班試讀的學生都補辦了相關(guān)手續(xù),參與進來,并積極發(fā)言,另外,從課程日訪問排行記錄看,也常常居于學校前三的位置。
(2)學生經(jīng)常在討論區(qū)發(fā)言,能主動回復其他人提出的疑問。
例1:學生主動提問,并且同學能積極回復。例如高峰同學發(fā)表的《一道面試題,關(guān)于開閉所》,將課程內(nèi)容與畢業(yè)面試內(nèi)容結(jié)合起來,同學能積極回復探討,達到了課程教學的目的。再如孫宇同學發(fā)表的《提問!一個身邊的實例》,還配有圖片,張博超、孫宇、程旭、朱月征等積極回復,大家一起探討。
例2:學生主動查閱資料,將課程的相關(guān)知識上傳,實現(xiàn)大家共享。例如魏堯同學上傳的《配電網(wǎng)知識共享》、楊宇同學上傳的《配電網(wǎng)綜合自動化及其發(fā)展》等等。
4.教學評價
(1)問卷調(diào)查:在課程結(jié)束時,做了一次問卷調(diào)查,主要是希望同學提出他們的一些想法、建議。實際發(fā)放33份,實際收回33份,均為有效問卷。
(2)網(wǎng)上作業(yè):除作業(yè)本作業(yè)外,網(wǎng)上還布置了3次作業(yè),3次作業(yè)上交人數(shù)分別是77、56、76,3次作業(yè)均全部批改。
(3)在線測試:共了4次在線測試。4次學生提交人數(shù)分別為75、75、76、76,4次在線測試均全部批改且公布成績。
5.教學交互
(1)教師會經(jīng)常在答疑討論區(qū)中提出問題,引發(fā)學生對學習內(nèi)容的深入思考,例如筆者發(fā)表的《PQ進一步》等,很多同學跟貼;針對學生提出的問題筆者提供了及時、具體、有啟發(fā)意義的反饋。
(2)專題討論:筆者發(fā)起了2次大型的專題討論,2次專題討論學生參與的人數(shù)均遠超過了1/2,學生自主也發(fā)起了幾次討論。
三、課程的主要特色和創(chuàng)新
1.支持教學的資源豐富
課件、網(wǎng)站、照片、動畫、視音頻、教學光盤。例如不同配網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式FA的故障定位、隔離、恢復供電過程的動畫演示等;GIS的視音頻信息;斷路器教學光盤的應(yīng)用等等。 轉(zhuǎn)貼于
2.學習動機激勵
學生能夠經(jīng)常在討論區(qū)發(fā)言。這體現(xiàn)在兩個方面,一是學生能結(jié)合討論專題、結(jié)合課程內(nèi)容、結(jié)合實際、結(jié)合就業(yè)面試等主動提問,同學們積極回復探討;二是能主動上傳與課程相關(guān)的資料共享使用。
四、自我評價及后續(xù)建設(shè)
1.自我評價
在這次“配電網(wǎng)綜合自動化技術(shù)”課程的網(wǎng)絡(luò)學堂建設(shè)中,筆者按照《網(wǎng)絡(luò)學堂課程建設(shè)驗收指標》一項一項具體實施,對于指標要求的基本項均達到要求,同時,對于指標要求的4個達優(yōu)選項,也完成了其中的兩個,即指標“支持教學的資源”和指標“學生經(jīng)常在討論區(qū)發(fā)言,能主動回復其他人提出的疑問”。
2.學生評價
摘自《學生調(diào)查問卷》:配電網(wǎng)這門課與我們的專業(yè)結(jié)合很緊密,對我們在知識儲備上和找工作時都有很大的幫助,老師也體諒了我們的難處,充分的利用了網(wǎng)絡(luò)學堂這個平臺,幫助同學答疑解惑,給我們提供了便利。
摘自《學生調(diào)查問卷》:尤其是課上的PPT做的非常不錯,動態(tài)效果及其視圖效果都非常好,讓人很直觀的可以理解到在配電網(wǎng)上的知識。而且有很多知識在供配電中出現(xiàn),比如開始斷路器的一個幻燈片模型,直接可以看到內(nèi)部的結(jié)構(gòu),可以很好的理解配電網(wǎng)的這方面知識,而且也是進一步的復習理解了供配電知識。
3.后續(xù)建設(shè)
(1)教材建設(shè):由于課程內(nèi)容很新,目前市場上沒有一本較好的經(jīng)典配套教材,針對此問題,筆者已經(jīng)于2008年主編教材《配電網(wǎng)綜合自動化技術(shù)》,并由機械工業(yè)出版社出版。
(2)實驗室建設(shè):[2]課程工程實踐性很強,很有必要對學生開設(shè)實驗,2007年成功申報了北京市的實驗專項資金90萬并獲得批準,已經(jīng)開設(shè)出配套實驗三個:網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化電網(wǎng)監(jiān)控設(shè)計實驗、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化電網(wǎng)監(jiān)控設(shè)計實驗、配電自動化四遙實驗。
(3)實踐建設(shè):本課程應(yīng)用性很強,安排一些實地參觀,校企聯(lián)合,建設(shè)實習基地。
五、結(jié)束語
配電網(wǎng)綜合自動化技術(shù)是近年來隨著通信、計算機技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的一門新型學科,它對于提高供電可靠性、擴大供電能力、降低線路損耗和減輕勞動強度具有重要意義。[3]為適應(yīng)新形勢的發(fā)展,本文詳細分析了該門課程網(wǎng)絡(luò)學堂建設(shè)中的諸多關(guān)鍵問題,給出了大量具體的第一手數(shù)據(jù)資料,具有重要的實用價值和借鑒意義,為進一步提高教學質(zhì)量提供了重要依據(jù)。
參考文獻:
[1]范明天,張祖平.中國配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)問題研究[M].北京:中國電力出版社,2008.
[關(guān)鍵詞]地鐵 弱電系統(tǒng) 系統(tǒng)管理 系統(tǒng)維護
中圖分類號:U231+.1 文獻標識碼:U 文章編號:1009914X(2013)34007701
1.引言
當今社會,弱電系統(tǒng)作為一個獨立的建筑安裝系統(tǒng),越來越多地被應(yīng)用于地鐵的建設(shè)中,為了保障弱電系統(tǒng)的正常工作,及其可靠的服務(wù)壽命周期,專業(yè)的弱電系統(tǒng)管理及維護也顯得越來越必不可少。但是目前而言,對于弱電系統(tǒng)的專業(yè)維護及系統(tǒng)管理,缺乏有效的可操作性的管理維護措施及建議。因此,對弱電系統(tǒng)的管理及維護,顯得尤為重要。
2.弱電系統(tǒng)的構(gòu)成及管理維護分析
2.1 弱電系統(tǒng)的構(gòu)成
弱電系統(tǒng)按照不同的功能來劃分,主要包含安全防范系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)兩個方面。
2.2 弱電系統(tǒng)管理維護中的問題
在實際的弱電工程中存在著較多的問題,概括起來,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
管理維護缺乏系統(tǒng)性和科學性。目前對于一個集成度較高的弱電工程系統(tǒng),實施的管理維護方案是沿襲傳統(tǒng)的設(shè)備維護方案而進行的,將各個弱電系統(tǒng)相互割裂開來,彼此單獨進行管理和維護,并且對弱電系統(tǒng)的維護也基本遵循著沒有問題不維護,小問題小維護,大問題大維修的思路進行管理維護,致使整個車站或者車輛段的弱電工程管理維護缺乏系統(tǒng)性和科學性。
管理維護缺乏專業(yè)檢測設(shè)備。目前,很多弱電工程或項目的管理維護,都依靠技術(shù)人員的手工進行管理維護,發(fā)現(xiàn)問題,查找根源,提出解決措施,實現(xiàn)系統(tǒng)正常工作,這樣的管理維護效率較低,缺乏高效的管理維護方案,同時在具體的管理維護檢測設(shè)備方面,大多還依賴于萬用表等傳統(tǒng)的檢測設(shè)備,無法真正實現(xiàn)對大型的弱電工程進行系統(tǒng)的專業(yè)化的管理和維護。
管理維護缺乏專業(yè)人才。弱電控制技術(shù)在我國起步較晚,但是發(fā)展非常快,因而專業(yè)的弱電管理維護人員在我國的缺口較大,很難真正的實現(xiàn)對一些大型的復雜的弱電工程的管理及維護;而弱電工程管理維護需要的是在上述各方面均能夠獨立實施管理和維護的專業(yè)技術(shù)人才。
3.弱電系統(tǒng)的管理維護策略
3.1 完善弱電工程的自動化檢測,提高弱電系統(tǒng)管理維護效率
為了更好的實現(xiàn)弱電工程的管理及維護,可以在各弱電系統(tǒng)的自動檢測及控制方面下功夫,通過完善弱電系統(tǒng)自身的自動檢測、控制功能,來提升弱電系統(tǒng)的管理及維護水平,提高管理維護效率和水平,降低弱電系統(tǒng)的工作故障發(fā)生的概率。針對地鐵各弱電系統(tǒng)的特點,可以從以下幾個方面進行管理及維護:
空調(diào)系統(tǒng)。通過對空調(diào)控制系統(tǒng)進行傳感檢測,可以實現(xiàn)對冷凍機組、熱泵、新風機組、送排風機組及風機盤管等的自動監(jiān)視和控制,發(fā)生故障時能顯示故障的位置及性質(zhì),使控制人員及時掌握情況。
供配電系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)的弱電管理維護,可以從自動顯示并記錄供配電設(shè)備的運行情況入手,包括電壓、電流、功率因素等,并與管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng);能在控制室實現(xiàn)對整個變配電系統(tǒng)的操作,當發(fā)生異常情況(如變壓器高溫)時自動報警;當二路進線中一路發(fā)生故障時能自動切換到另一路。
消防系統(tǒng)。通過加強對消防系統(tǒng)的弱電控制及其自動檢測功能,使其能自動控制消防系統(tǒng)的各種設(shè)備,當火警發(fā)生時,能自動切斷電源,打開排/抽風機,消防泵自動啟動,消防噴頭自動噴水滅火。
其他諸如照明系統(tǒng)、通信、廣播、pids、門禁、自動售票系統(tǒng)等,也都可以通過完善、提升弱電自動檢測的手段實現(xiàn)對地鐵內(nèi)的弱電系統(tǒng)的有效管理及維護。
3.2 實施弱電工程過程化管理,降低弱電系統(tǒng)故障維護概率
加強對弱電系統(tǒng)的管理維護,還可以從加強弱電工程施工管理的角度來降低弱電系統(tǒng)的故障發(fā)生概率,從而提高弱電系統(tǒng)的管理維護水平。按照弱電系統(tǒng)的施工環(huán)節(jié),可以從以下幾個方面進行弱電工程施工的過程化管理。
前期準備階段。每一個弱電系統(tǒng)項目的開始都必須組建一個項目管理機構(gòu),安排以項目經(jīng)理為核心的項目管理部進駐工地,根據(jù)項目的實際需求和情況,制定相關(guān)的管理制度,并編制初步的施工進度計劃。
深化設(shè)計階段。根據(jù)初步確認的系統(tǒng)功能,對整個弱電系統(tǒng)的初步方案進行深化,并與建筑設(shè)計、裝潢設(shè)計及招標單位進行溝通協(xié)商,最終確認深化設(shè)計方案及圖紙。
工程安裝階段。同施工單位落實相關(guān)預埋管、箱、盒的現(xiàn)場協(xié)調(diào),按照制定的按照進度計劃和現(xiàn)場管理制度,對系統(tǒng)的供貨、安裝、接線等各階段工作全面的監(jiān)督、協(xié)調(diào)、管理,以確保弱電工程的施工質(zhì)量。
調(diào)試、測試及試運行階段。編制系統(tǒng)調(diào)試方案,分步落實系統(tǒng)的單體調(diào)試和總體聯(lián)調(diào),編制系統(tǒng)試運行方案,合理地實施系統(tǒng)試運行,并對試運行中出現(xiàn)的問題及時反饋、總結(jié)、整改,以完善和提升弱電系統(tǒng)的管理,降低維護工作量,確保弱電系統(tǒng)的可靠工作。
3.3 弱電系統(tǒng)的防雷接地維護
地鐵內(nèi)弱電系統(tǒng)的防雷接地是非常重要的,如果對防雷接地的設(shè)計沒有足夠重視,那么最終整套弱電系統(tǒng)的工作也無法得到可靠的保障。總的說來,防雷接地主要需要考慮以下幾個方面:
防雷接地應(yīng)采用專用接地干線。由外在的本體系統(tǒng)引入接地體,專用接地干線采用銅芯絕緣導線或電纜。
弱電系統(tǒng)的接地線不能與強電交流的地線以及電網(wǎng)零線短接或混接,接地線不能形成封閉回路。
弱電系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)及其專業(yè)設(shè)備的接地線,應(yīng)選用銅芯絕緣軟線。
弱電系統(tǒng)中三芯電源插座的接地端,應(yīng)與系統(tǒng)的接地端相連(保護地線)
地鐵弱電系統(tǒng)的傳輸線路(與環(huán)境、土壤有關(guān))要求單端接地,在調(diào)度室室屏蔽層接地(接到機柜上),干擾信號通過屏蔽層隔開,兩端都接地,有浮點;在特殊情況下,要兩端都接地。有些地方控制線會受到干擾(雜波信號導致信號不良),應(yīng)將位置移動。干擾無論大小都會表現(xiàn)出來,導致弱電系統(tǒng)控制不靈敏。另一方面,在布線時,由于現(xiàn)場要布很多線,且一般是由多人來布線,容易錯接,因此建議在布線時要做好標識,以提高效率。
4.結(jié)語
與其它設(shè)備維護一樣,弱電系統(tǒng)的管理維護也離不開問題的主動發(fā)現(xiàn)與處理,這樣能夠?qū)⒐收舷跓o形之中,大多故障會有一段時間的預兆,因而要主動去發(fā)現(xiàn)問題,解決問題;不僅需要在弱電系統(tǒng)的施工過程中進行質(zhì)量管理,更重要的是在后期的維護中,要多動腦筋,多與相關(guān)技術(shù)人員交流合作,輔以現(xiàn)代化的檢測設(shè)備,活學活用,歸納總結(jié),提高弱電系統(tǒng)管理維護的水平。
參考文獻
[1]金紅峰.淺談弱電系統(tǒng)管理及維護的一點心得[J].藝術(shù)科技,2007,(3)
論文摘要:電梯的電氣控制設(shè)備由制造廠成套供應(yīng),電氣控制設(shè)備的電源進線及控制和配電出線由安裝單位配套。電氣設(shè)計只需為下列用電設(shè)備提供電源、選配斷路器和配電線路。
1 概述
電梯電氣控制設(shè)備由制造廠成套供應(yīng),電氣控制設(shè)備的電源進線及控制和配電出線由安裝單位配套。電氣設(shè)計只需為下列用電設(shè)備提供電源、選配斷路器和配電線路。
電梯主電源;轎廂、機房和滑輪間的照明和通風;轎頂和底坑的電源插座;機房和滑輪間的電源插座;電梯井道的照明;報警裝置。
2 配電設(shè)計
2.1電梯的負荷分級和供電要求,應(yīng)與建筑的重要性和對電梯可靠性的要求相一致,并符合國家標準《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。高層建筑和重要公建的電梯為二級,重要的為一級;一般載貨電梯、醫(yī)用電梯為三級,重要的為二級;多層住宅和普通公建的電梯為三級。高層建筑中的消防電梯,應(yīng)符合國家標準《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定。
2.2電梯的供電,宜從變壓器低壓出口(或低壓配電屏)處分開自成供電系統(tǒng)。
一級負荷電梯的供電電源應(yīng)有兩個電源,供電采用兩個電源送至最末一級配電裝置處,并自動切換,為一級負荷供電的回路應(yīng)專用,不應(yīng)接入其它級別的負荷;
二級負荷電梯的供電電源宜有兩個電源(或兩個回路),供電可采用兩個回路送至最末一級配電裝置處,并自動切換。當變電系統(tǒng)低壓側(cè)為單母線分段且母聯(lián)斷路器采用自動投入方式時,可采用線路可靠獨立出線的單回路供電。亦可由應(yīng)急母線或區(qū)域雙電源自動互投配電裝置出線的、可靠的單回路供電。
消防電梯的供電,應(yīng)采用兩個電源(或兩個回路)送至最末一級配電裝置處,并自動切換。
三級負荷電梯的供電,宜采用專用回路供電。
2.3 每臺電梯應(yīng)裝設(shè)單獨的隔離電器和保護裝置,并設(shè)置在機房內(nèi)便于操作和維修的地點,應(yīng)能從機房入口處方便、迅速地接近。如果機房為幾臺電梯共用,各臺電梯的隔離電器應(yīng)易于識別。隔離電器應(yīng)具有切斷電梯正常使用情況下最大電流的能力但不應(yīng)切斷下列設(shè)備的供電:轎廂、機房和滑輪間的照明和通風;轎頂和底坑的電源插座;機房和滑輪間的電源插座;
電梯井道的照明;報警裝置。
上述照明、通風裝置和插座的電源,可以從電梯的主電源開關(guān)前取得,由機房內(nèi)電源配電箱(柜)供電或單設(shè)照明配電箱,或另引照明供電回路并單設(shè)照明配電箱。
2.4 主開關(guān)選擇
電梯電源設(shè)備的饋電開關(guān)宜采用低壓斷路器。低壓斷路器的額定電流應(yīng)根據(jù)持續(xù)負荷電流和拖動電動機的起動電流來確定。過電流保護裝置的負載-時間特性應(yīng)設(shè)備負載-時間特性曲線相配合。
2.5 照明、通風裝置和插座的供電回路,根據(jù)設(shè)備所在部位和工作特點劃分,至少應(yīng)分為兩個供電回路并分別設(shè)置隔離電器和保護裝置:
轎廂用電設(shè)備(照明、通風、插座和報警裝置)供電回路和保護斷路器(如同機房中有幾臺電梯驅(qū)動主機,每個轎廂均應(yīng)設(shè)置一個),此斷路器應(yīng)設(shè)置在相應(yīng)的主開關(guān)旁。
機房、井道和底坑用電設(shè)備(照明、通風和插座)供電回路和保護斷路器,此斷路器應(yīng)設(shè)置在機房內(nèi),靠近其入口處。
3 電氣照明、通風裝置和插座設(shè)置及控制
3.1 電梯井道照明
封閉式電梯井道應(yīng)設(shè)置永久性的電氣照明,在維護修理期間,即使門全部關(guān)上,井道亦能被照亮。井道最高和最低點 0.5米以內(nèi),各裝設(shè)一盞燈,中間最大每間隔7m設(shè)一盞燈,照度應(yīng)不小于50lx,分別在機房和底坑設(shè)置一控制開關(guān)。
3.2 電梯機房照明和電源插座
機房應(yīng)設(shè)有固定式電氣照明,地板表面上照度應(yīng)不小于 200lx。在機房內(nèi)靠近入口(或幾個入口)的適當高度處設(shè)有一個開關(guān),以便進入時能控制機房照明。機房內(nèi)應(yīng)設(shè)置一個或多個電源插座。
3.3 轎廂照明和電源插座
轎廂應(yīng)裝備永久性的電氣照明,控制裝置上的照度應(yīng)不小于 50lx,轎廂地面上的照度宜不小于50lx。如果照明是白熾燈,至少要有兩只并聯(lián)的燈泡。
要有可自動再充電的緊急電源,在正常照明電源被中斷的情況下,它能至少供 1W燈泡用電1h。在正常照明電源一旦發(fā)生故障情況下,應(yīng)自動接通照明電源。轎頂應(yīng)設(shè)置一個或多個電源插座。
3.4 底坑插座
底坑距底 0.5m處應(yīng)設(shè)置一個電源插座。插座需有防護措施和有一定的防水能力,宜至少達到 IP21。
4 線路敷設(shè)
4.1 線纜選擇
選擇電梯供電導線時,應(yīng)按電動機銘牌電流及其相應(yīng)的工作制確定,導線的連續(xù)工作載流量應(yīng)不小于計算電流,線路較長時,還應(yīng)校驗其電壓損失(直流電梯電源電壓波動范圍應(yīng)不大于± 3%,交流電梯±5%)。
4.2配線選型
根據(jù)不同用途,配線可選用導線、硬電纜和軟電纜,應(yīng)有不同的保護方式和敷設(shè)方式.
5 防災(zāi)及報警裝置
5.1消防電梯和平時兼作普通電梯的消防電梯,在撤離層靠近層門的候梯處增設(shè)消防專用開關(guān)及優(yōu)先呼梯開關(guān),供火災(zāi)時消防隊員使用。
5.2為使乘客在需要時能有效地向轎廂外求援,應(yīng)在轎廂內(nèi)裝設(shè)乘客易于識別和觸及的報警裝置。該裝置應(yīng)采用警鈴,對講系統(tǒng),外部電話或類似形式的裝置。
5.3超高層建筑和級別高的公建,在防災(zāi)控制中心宜設(shè)置電梯運行狀態(tài)指示盤。
5.4消防電梯轎廂內(nèi)應(yīng)設(shè)消防專用固定電話,根據(jù)需要可以設(shè)閉路監(jiān)視攝像機。
6 防雷等電位聯(lián)結(jié)
二類防雷建筑物超過 45m和三類防雷建筑物超過60m的建筑,應(yīng)采取防雷等電位連接措施,電梯導軌的底端和頂端分別與防雷裝置連接(接閃器、引下線、接地裝置和其它連接導體等)。
7 電梯機房、井道和轎廂中電器裝置的間接接觸保護
7.1低壓配電系統(tǒng)零線和接地線應(yīng)始終分開。
7.2整個電梯裝置的金屬件,應(yīng)采取等電位聯(lián)結(jié)措施。接地支線應(yīng)分別接至接地干線接線柱上,不得互相連接后再接地。
在各個底坑和各機房均設(shè)置等電位連接端子盒,并與防雷裝置連接。端子盒分別單獨用接地線接至等電位聯(lián)結(jié)端子板,以便于檢查和維護。采用銅芯導體,芯線截面不得小于 6mm2,當兼用作防雷等電位聯(lián)結(jié)時,采用銅芯導體,芯線截面不得小于16mm2。
轎廂接地線如利用電纜芯線時,不得少于兩根,采用銅芯導體,每根芯線截面不得小于 2.5mm2。
7.3 電位連接、保護接地及電梯控制計算機工作接地與建筑內(nèi)其它功能的接地共用接地裝置。
關(guān)鍵詞:電氣工程及其自動化;CDIO;模塊化教學
作者簡介:劉超(1985-),男,吉林省吉林市人,南京理工大學泰州科技學院電子電氣工程學院,助教;楊蕾(1986-),女,江蘇徐州人,南京理工大學泰州科技學院商學院,助教。(江蘇 泰州 225300)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)02-0069-02
CDIO是由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學提出的一種新的教育模式。CDIO包括構(gòu)思(conceive)設(shè)計(design)實現(xiàn)(implement)運作(operate)四個方面。“構(gòu)思”是指明確客戶的需求,考慮技術(shù)、企業(yè)戰(zhàn)略和制度等因素,不斷改進概念、技術(shù)和商業(yè)要求。“設(shè)計”指指定開發(fā)的產(chǎn)品系統(tǒng)所需的各種計劃、圖紙和算法;“實現(xiàn)”指把設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程,包括硬件制造、軟件編程、測試、檢查和驗證;“運行”指對產(chǎn)品系統(tǒng)的維護、優(yōu)化和淘汰等。CDIO教育思想的核心內(nèi)容是著重強調(diào)學生的實際動手能力和工程實踐能力,是將教學過程與工程實踐項目相結(jié)合,通過理論學習解決工程實踐的問題,也通過工程實踐的問題強化理論學習內(nèi)容。使學生在“學中做、做中學”達到工程實踐與理論教學相輔相成的效果。
電氣工程及其自動化作為極具工程背景的專業(yè),最應(yīng)該以CDIO為基本思想進行教學實踐。南京理工大學泰州科技學院(以下簡稱本校)電氣工程及其自動化專業(yè),以培養(yǎng)“現(xiàn)場工程師”為教育目標,2010年被吸納為CDIO工程教育改革試點高校,成為江蘇省獨立學院中唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校,教學效果在應(yīng)用型本科院校中處于前列。
一、以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)改革特點
1.以求職為導向的電氣工程及其自動化的教學方法
培養(yǎng)學生學以致用、理論聯(lián)系實際以適應(yīng)將來求職之需的能力和素質(zhì)是所有專業(yè)教育的共性。CDIO理念說明本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案既不是一蹴而就的,也不是一成不變的。工程教育應(yīng)當是動態(tài)的,隨著新科技成果地不斷出現(xiàn),本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標必須通過市場調(diào)研,不斷進行更新和調(diào)整。對于高校來說,人才培養(yǎng)方案地制訂和調(diào)整絕不僅僅是高校內(nèi)部的事情,高校在制訂和調(diào)整人才培養(yǎng)方案時,應(yīng)當把雇主對人才培養(yǎng)的需求作為重要依據(jù)。同時,廣泛征求用人單位、學術(shù)界、政府以及學生群體的意見和建議,確保人才培養(yǎng)方案的科學性、全面性和可操作性。以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)建設(shè)應(yīng)從教學大綱、教材、實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等方面與企業(yè)需求相結(jié)合,形成一切圍繞企業(yè)需求的教學方法。
2.以大工程為主的宏觀教學手段
寬口徑人才一直是各大高校所追求的目標。CDIO模式從一個寬廣的視野來解讀工程,在這個視野中工程不再局限于技術(shù),工程與社會發(fā)展、市場規(guī)律、管理模式、歷史文化、價值觀念、心理、審美等緊密結(jié)合起來。CDIO模式根據(jù)這樣一個大工程的理念來建構(gòu)課程體系,CDIO模式培養(yǎng)的不僅僅是技術(shù)專家,而且是能在現(xiàn)代組織管理模式和市場運行機制下從事產(chǎn)品系統(tǒng)開發(fā)的工程師,更是以人類福祉為宗旨的具有社會責任感的工程人才與社會文明的締造者。
對于電氣工程及其自動化專業(yè)來說,要教育學生對整個系統(tǒng)有一個整體的概念。不能將學生的視野局限于簡單的一點、一門學科,而是要讓學生深刻理解所做工作在整個工程中的意義和地位,這樣才能實現(xiàn)寬口徑人才的目標。以一種系統(tǒng)宏觀的視角來培養(yǎng)工程人才,無論是課程體系、教學模式還是培養(yǎng)目標,都應(yīng)該在這個教育理念下制訂。在學生畢業(yè)設(shè)計中,可以將一個大項目拆成幾個小的課題,讓學生組成一個完整的項目組,分攤項目中的一個部分。比如說:將一個建筑電氣化的項目分成三個部分:建筑供配電、電梯控制、監(jiān)控系統(tǒng)。這三部分看似相互獨立,實際緊密相連。建筑供配電要給電梯控制;監(jiān)控系統(tǒng)提供電源,保證其穩(wěn)定運行;電梯控制需要監(jiān)控系統(tǒng)的輔助,才能保證運行的安全性,監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)于建筑供配電,實時監(jiān)控各部分的穩(wěn)定運行。通過三部分的設(shè)計,形成一套完整的解決方案。在這個項目的設(shè)計中,將大工程的理念貫穿其中,培養(yǎng)學生工程實踐中的大局觀使其更加真實地了解工程實踐的各個細節(jié)分工。
本校將“工程導論”作為大一的必修課,請多年從事實踐工程的教授作為主講教師,以其豐富的工程經(jīng)驗讓學生了解電氣工程及其自動化專業(yè)的發(fā)展方向。課程中全部以大工程為案例,讓學生主動思考工程的每一個部分。使學生明確工程師的角色和職責,并且進行簡單的問題解決和設(shè)計實踐,養(yǎng)成初步的個人能力、人際交往能力和構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行能力,為今后的學習打下基礎(chǔ),并提高學習的興趣。同時進行考核方式的改革,不通過筆試的方式給學生評定分數(shù),而是讓學生通過PPT展示自己對電氣工程及其自動化專業(yè)的理解,使學生積極參與到課程之中,獲得了良好的效果。
二、以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學改革
1.以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學特點
所謂模塊化教學模式是按照程序模塊化的構(gòu)想和原則來設(shè)計教學內(nèi)容的一整套教學體系,它是在既定的培養(yǎng)目標指導下,將全部教學內(nèi)容按照一定標準或規(guī)則進行分解,使其成為多個相對獨立的教學模塊,且各教學模塊之間可以按照一定的規(guī)則有選擇性地重新組合。
以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教學改革就是將企業(yè)需求放在第一位,學校的課程設(shè)置根據(jù)企業(yè)項目需求做一系列地調(diào)整,形成職業(yè)化的教學模塊,這些模塊既相對獨立又相互聯(lián)系。對于實現(xiàn)大學生的培養(yǎng)必須注重“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強實踐、重創(chuàng)新”的目標有很重要的作用。以企業(yè)項目需求為核心的模塊化教育,是服務(wù)于企業(yè)項目的,將學生課程的理論學習與企業(yè)項目直接掛鉤,從專業(yè)課程的層面就開始讓學生了解所學內(nèi)容在項目中所處的位置,既符合以求職為導向的教育方法,又符合CDIO大工程的理念。
2.以企業(yè)項目需求為核心的電氣工程及其自動化專業(yè)模塊化教學分析
電氣工程一級學科目錄下有五個方向:電力系統(tǒng)自動化、電機與電器、電工理論與新技術(shù)、高壓電與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動。結(jié)合獨立院校的自身特點,依據(jù)市場需求和企業(yè)需求可將電氣工程及其自動化專業(yè)分為以下幾個模塊:
(1)電氣控制模塊。電氣工程及其自動化專業(yè)的學生和自動化專業(yè)的學生有很多知識的交叉,而且又兼顧了電氣、電機方面的知識,所以在控制領(lǐng)域有很廣的就業(yè)前景。電氣控制模塊不僅直接與工業(yè)控制方面掛鉤,甚至涉及火力發(fā)電廠集控運行等方面,應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,是應(yīng)用型本科院校學生就業(yè)的重點,也是“現(xiàn)場工程師”所必須掌握的一個重要模塊。
其核心課程包括:“電器控制技術(shù)”、“PLC原理與應(yīng)用”、“變頻器原理與應(yīng)用”等。本校單獨開設(shè)了電氣控制實驗室,以西門子S7-200系列PLC為例,引導學生自己動手調(diào)試。完成了“五層電梯PLC控制”、“郵件分檢系統(tǒng)PLC控制”等課程設(shè)計。在此基礎(chǔ)上,還開設(shè)了組態(tài)軟件課程,將下位機與上位機連接起來,更加貼近真實項目,使枯燥的編程變得更加生動,也對學生畢業(yè)設(shè)計地完成起到了拋磚引玉的作用。畢業(yè)設(shè)計中不僅完成了工業(yè)控制PLC下位機的編程和調(diào)試,還要將下位機控制的情況通過組態(tài)軟件真實地反應(yīng),畢業(yè)設(shè)計論文與工程實踐更加緊密貼合,具有較高的水平。
(2)電子電路設(shè)計模塊。根據(jù)江蘇省經(jīng)濟發(fā)展的特點,電子產(chǎn)業(yè)有著廣闊的就業(yè)前景。單片機以及電路方面的知識是學生就業(yè)擇業(yè)的一大重點。各種電子產(chǎn)品的生產(chǎn)與開發(fā),都離不開軟件或者硬件工程師。
其核心課程包括:“數(shù)字邏輯電路”、“模擬電子技術(shù)”、“微機原理與接口技術(shù)”、“單片機原理及應(yīng)用”、“電力電子技術(shù)”等。作為上述課程的補充,本校還開設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)”等現(xiàn)階段應(yīng)用廣泛的專業(yè)課,以及大學生創(chuàng)新實驗室。該實驗室為完全開放的實驗室,學生自己動手,操作開發(fā)板、調(diào)試電源器件。在這個實驗室鍛煉過的學生進步很快,就業(yè)選擇優(yōu)勢明顯。
(3)電力系統(tǒng)設(shè)計運行模塊。能源問題一直是工業(yè)社會發(fā)展的熱點問題,電氣工程及其自動化專業(yè)的一個極為重要的就業(yè)方向就是電力系統(tǒng)設(shè)計運行。發(fā)電廠、供電公司需要大量的“現(xiàn)場工程師”來保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運行;建筑行業(yè)需要大量的設(shè)計施工人員進行供配電系統(tǒng)的設(shè)計、施工、調(diào)試,該模塊有廣闊的就業(yè)前景。
其核心課程包括:“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)繼電保護”、“發(fā)電廠電氣部分”等。對于應(yīng)用型本科院校,上述課程要以“輕理論,重實踐”為指導思想,通過課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等手段,讓學生從整個電力系統(tǒng)“大網(wǎng)”運行為入手點,掌握電力系統(tǒng)運行的基本原理。
三、結(jié)語
對于應(yīng)用型本科院校來說,CDIO工程教育模式是極具借鑒意義的教育改革理念。本校作為江蘇省獨立學院唯一一所CDIO工程教育改革試點成員校,在“現(xiàn)場工程師”的培養(yǎng)道路上不斷摸索,積極總結(jié),取得了顯著效果。本文總結(jié)了以CDIO為理念的電氣工程及其自動化專業(yè)改革,提出一種以企業(yè)項目需求為目標的分模塊的電氣工程及其自動化專業(yè)的教學改革。這將對以CDIO工程教育為理念的高校教學改革提供參考。
參考文獻:
[1]查建中.論“做中學”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,(3).
您好,根據(jù)作者的專業(yè),這篇論文我把電氣內(nèi)容放在前邊,結(jié)構(gòu)內(nèi)容放后邊了
關(guān)鍵詞:高層;鋼結(jié)構(gòu)建筑;消防;電氣;結(jié)構(gòu);設(shè)計要點
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
前言:高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的電氣消防設(shè)計水平和結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全、可靠,直接關(guān)系到高層建筑物和民用建筑建筑物的安全使用性能,建筑行業(yè)在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和消防電氣設(shè)計中應(yīng)該根據(jù)國家標準和規(guī)范,做好建筑工程的消防電源及配電設(shè)計、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的設(shè)計工作,通過優(yōu)化建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計和消防電氣設(shè)計不僅可以有效避免安全隱患的出現(xiàn),防止重大安全事故的發(fā)生保障人員的人生安全。
一、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑消防電氣設(shè)計的特點
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)本身在高溫下容易失去承載力,室內(nèi)裝修的材料也是可燃的,加上存在人員及貨物過于密集、樓層過多的問題,高層建筑存在著嚴重的安全隱患。高層鋼結(jié)構(gòu)建筑容易發(fā)生的“煙囪模式”是由于豎井內(nèi)電氣管線多、管道敷設(shè)彎曲、電梯間通風設(shè)備多等多種原因造成的。煙囪模式在遇到明火的時候,會加快火勢的增大和蔓延。經(jīng)過對許多火災(zāi)事故和現(xiàn)場的分析,相關(guān)部門發(fā)現(xiàn)火災(zāi)發(fā)生十五分鐘之后,火勢會不斷加大并以極快的速度蔓延,煙霧的擴散程度也會迅速加快。所以,高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)撲救十分困難,假如發(fā)生火災(zāi),就會對人民的身體健康和財產(chǎn)安全造成極大的損害。
二、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的消防電氣設(shè)計要點
1、供配電設(shè)計
高層建筑的防火規(guī)范必須按《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95執(zhí)行。國家標準《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052-2009規(guī)定了供電負荷等級和供電要求。一級負荷應(yīng)由獨立的雙重電源供電,當一電源發(fā)生故障時,另一電源不應(yīng)同時受到損壞。許多高層鋼結(jié)構(gòu)的建筑為一類高層建筑,所以它的供電負荷等級也應(yīng)該是一級。一類高層鋼結(jié)構(gòu)的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙設(shè)施、火災(zāi)自動報警、漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、應(yīng)急照明、疏散指示標志和電動的防火門、窗、卷簾、閥門等消防電氣的負荷應(yīng)該是一級負荷別重要的負荷供電。
2、火災(zāi)事故照明和疏散指示照明
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的樓梯間、前室、配電室、消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機房、供消防用電的蓄電池室、自備發(fā)電機房、電話總機房以及發(fā)生火災(zāi)時仍需堅持工作的其它房間、人員密集的場所、公共建筑內(nèi)的疏散走道和居住建筑內(nèi)走道長度超過20m的內(nèi)走道應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明。疏散用的應(yīng)急照明,其地面最低照度不應(yīng)低于0.5Lx,疏散照明最少持續(xù)供電時間為30min。
3、先進可靠的火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)報警系統(tǒng)按《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116-98的要求執(zhí)行,將火災(zāi)報警系統(tǒng)分為三種基本形式:區(qū)域報警系統(tǒng),集中報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的保護對象應(yīng)根據(jù)其使用性質(zhì)、火災(zāi)危險性、疏散和撲救難度等分為特級、一級和二級。鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)基本上采用控制中心報警系統(tǒng)。控制中心報警系統(tǒng)中至少應(yīng)設(shè)置一臺集中火災(zāi)報警控制器、一臺專用消防聯(lián)動控制設(shè)備和兩臺及以上區(qū)域火災(zāi)報警控制器;或至少設(shè)置一臺火災(zāi)報警控制器、一臺消防聯(lián)動控制設(shè)備和兩臺及以上區(qū)域顯示器,應(yīng)能集中顯示火災(zāi)報警部位信號和聯(lián)動控制狀態(tài)信號,系統(tǒng)中設(shè)置的集中火災(zāi)報警控制器或火災(zāi)報警控制器和消防聯(lián)動控制設(shè)備在消防控制室內(nèi)的布置應(yīng)滿足規(guī)范要求,宜用于特級和一級保護對象。
4、火災(zāi)漏電探測報警系統(tǒng)
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)火災(zāi)危險性大、人員密集,根據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116-98的要求需設(shè)置漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)。火災(zāi)漏電探測報警系統(tǒng)主要探測線路的漏電電流、過電流等信號,發(fā)出聲光信號報警,準確報出故障線路地址,監(jiān)視故障點的變化,并儲存各種故障和操作試驗信號不應(yīng)少于12個月。火災(zāi)漏電的探測模塊安裝在供配電的每一個回路的空氣開關(guān)下端,探測每一路需要檢測回路的漏電電流、過電流情況。每一個探測回路只發(fā)出聲光信號報警,準確報出故障線路地址,監(jiān)視故障點的變化,不切斷回路的電源。火災(zāi)漏電探測報警系統(tǒng)的主機安裝在消防控制中心的墻上,給值班人員提供準確的報警信號和故障點位置。
5、做好建筑物的防雷與接地
高層建筑的火災(zāi)中,由雷擊造成的原因占一定的比例。所以建筑設(shè)計時必須計安全可靠的防雷和接地裝置 ,防止直擊雷、側(cè)擊雷的直接破壞和雷電波的浸入造成的破壞。鋼材是良好的導電體,鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑像一個導電的鐵籠子,所以更要做好建筑物的防雷和接地,還應(yīng)及時與結(jié)構(gòu)等專業(yè)溝通,合理確定位置,使其滿足規(guī)范要求,減少和預防由于雷擊造成的安全事故。
三、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的問題
1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要安全可靠
鋼結(jié)構(gòu)要做到安全合理、符合電氣專業(yè)相關(guān)要求、節(jié)點構(gòu)造方便可靠,并為構(gòu)件生產(chǎn)、運輸、安裝提供保障。 結(jié)構(gòu)方案盡可能節(jié)約鋼材,減輕鋼結(jié)構(gòu)重量;鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計生產(chǎn)盡可能縮短制造、安裝時間,節(jié)約勞動工日;鋼結(jié)構(gòu)必須有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,保證整個結(jié)構(gòu)安全可靠,符合建筑物的使用要求,有良好的耐久性;結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)便于運輸、便于維護。而且還要注意鋼結(jié)構(gòu)使用價值和觀賞價值兼?zhèn)洹?/p>
2、鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計要實用、安全
鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計要發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,滿足電氣消防設(shè)計規(guī)范,建筑鋼結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)力求規(guī)則、對稱,而且避免鋼結(jié)構(gòu)帶來的建筑平、立面單調(diào)呆板;注意設(shè)計深度,保證達到有關(guān)的規(guī)定要求;注意解決鋼結(jié)構(gòu)建筑建筑防腐蝕、防火、防震問題。做好鋼結(jié)構(gòu)防銹、防腐處理,使結(jié)構(gòu)布置符合規(guī)則性要求,提高防震能力,保證鋼結(jié)構(gòu)建筑的實用安全性統(tǒng)一。
四、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)要點
1、判斷鋼結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計中的適用性
在進行鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計、選用結(jié)構(gòu)設(shè)計方案之前,要充分考察建筑項目建設(shè)是否適合用鋼結(jié)構(gòu) 。鋼結(jié)構(gòu)通常用于大跨度、高層、荷載、體型復雜或有較大振動、密封性要求高、吊車起重量大、要求能便于安裝拆卸的結(jié)構(gòu)。為了避免不必要的經(jīng)濟損失,要認真考察鋼結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計中的適用性。
2、確定結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置
“概念設(shè)計”這一理念應(yīng)貫穿于在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體過程中,運用概念設(shè)計可以在早期迅速、有效地進行構(gòu)思、比較與選擇,它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要。國內(nèi)常見的鋼結(jié)構(gòu)類型主要有:框架、塔桅索膜、網(wǎng)架、平面架、輕鋼等。在鋼結(jié)構(gòu)選型環(huán)節(jié),要注意依據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中主體系與分體系之間試驗現(xiàn)象、破壞機理、工程經(jīng)驗、力學關(guān)系與震害等因素的綜合深入分析,從而全面性整體性的選擇最為科學、合理的結(jié)構(gòu),并且注意合理布置細節(jié)。
3、分析結(jié)構(gòu)、預估截面
建筑設(shè)計在確定鋼結(jié)構(gòu)選型和布置后要注意對鋼結(jié)構(gòu)進行分析,以便鋼結(jié)構(gòu)于在實際設(shè)計中的合理應(yīng)用,例如利用線彈性分析鋼結(jié)構(gòu)。另外還需對構(gòu)件截面作初步估算,包括梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。設(shè)計時應(yīng)及時與電氣等專業(yè)溝通,使設(shè)計更加優(yōu)化,這些也是鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。
結(jié)語:綜上所述,在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的消防電氣設(shè)計以及結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,深入了解其消防電氣的設(shè)計特點以及結(jié)構(gòu)設(shè)計特點是關(guān)鍵,做好電氣和結(jié)構(gòu)兩個專業(yè)間的相互配合工作,這既是現(xiàn)代化高層建筑物得到安全保障的體現(xiàn),也是建筑火災(zāi)得到有效控制的體現(xiàn),極大地保障了人們的生命財產(chǎn)安全。并且隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的快速發(fā)展的同時,促進人們不斷在建筑電氣消防技術(shù)中引入了很多新型的現(xiàn)代化設(shè)備,不斷的完善結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,進而大幅度地提升了超高層建筑物的安全穩(wěn)定功能,使其更加符合現(xiàn)代化超高層建筑設(shè)計的新要求。
參考文獻:
[1] 郭艷靚.消防電氣技術(shù)在超高層建筑中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?013,(08).
[2] 劉海鷗.探析高層建筑設(shè)計中的低碳設(shè)計理念[J].價值工程,2011,(06).
[3] 燕日權(quán),任鵬.超高層建筑燃氣設(shè)施安全問題的探討[J].山西焦煤科技, 2004,(03).
[4] 陳穎輝,黃明.淺談高層建筑的發(fā)展[J].昆明大學學報,2005,(01).
[5] 郭彥杰.淺談超高層建筑節(jié)能設(shè)計[J].科技信息(科學教研),2008,(13).
[6] 楊小珊.對超高層建筑中泵送混凝土有關(guān)問題的分析[J].建材與裝飾(下旬刊),2008,(07).
[7] 呂明芳.超高層建筑的電梯設(shè)計的探討[J].科技致富向?qū)В?010,(26).