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供配电设计论文

时间:2022-10-24 12:49:22

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇供配电设计论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

供配电设计论文

第1篇

【关键词】低压配电 配电线路 导线截面 节能 降损

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

我们知道,电力网在输送电能的过程中,电能损耗是十分惊人的,在这巨大的电能损耗中低压(380V/220V)配电网占有相当大的比重。主要原因是低压配电网电压低、电流大,特别是负荷功率因数低,更加大了电能损失。若能有效降低低压配电网的线路损耗,对于提高整个电网的经济运行将具有重大意义。在进行输电线路设计时,选择导线截面的传统方法是:按导线机械强度、允许电压降和导线长期允许安全载流量等因素而定。但从节约能源的原则出发,应将“电能损耗大小”作为配电线路选择导线截面的依据之一。即在经济合理的原则下,适当增大导线截面积以减少输电线路电能损耗,从而达到在不增加发电能力的情况下而增加供电能力的目的。

二.低压配电线路导线截面选择

工程设计时,离不开电气设计,而电气设计直接关系到人民的生命财产安全、环境保护和其他公众利益,成功的导线截面设计,应当是安全、合理、经济和可行的。而导线截面设计则是电气工程设计的重要组成部分之一。由国家建设部颁发的《工程建设标准强制性条文》对电气方面要求就更加严格。因此,我们在低压配电线路导线截面设计中,不仅要使导线截面有足够的安全储备,而且要限制导线截面过大造成的经济浪费,来保证电气设备的安全运行。低压线路导线导线截面设计,一般应根据以下几方面的要求来选择:

1.选择导线截面,首先满足发热条件这一要求,即导线通过的电流,不得超过其允许的最大安全电流。通常,当负荷电流通过导线时,由于导线具有电阻,导线发热,温度升高。当裸导线的发热温度过高时,导线接头处的氧化加剧,接触电阻增大;如果发热温度进一步升高,可能发生断线事故。当绝缘导线( 包括电缆) 的温度过高时,绝缘老化和损坏,甚至引起火灾。因此,导线应能够承受长期负荷电流所引起温升。各类导线都规定了长期允许温度和短时最高温度,从而决定了导线允许长期通过的电流和短路时的热稳定电流。选择导线截面时,应考虑计算的负荷电流不超过导线的长期载流量,导线的额定电流可以从工具书中查到。

2.为保证导线具有必要的机械强度,要求导线的截面不得太小。因为导线截面越小,其机械强度越低。低压线路的导线要经受拉力,电缆要经受拖曳。所以,规程对不同等级的线路和不同材料的导线,分别规定了最小允许截面。按机械强度选择导线的允许最小截面,可参考表一。

3.选择导线截面,还应考虑线路上的电压降和电能损耗。电压损失导线的电压降必须限制在一定范围以内。按规定,电力线路在正常情况下的电压波动不得超过正负百分之五临时供电线路可降低到百分之八。当线路有分支负荷时,如果给出负截的电功率P和送电距离L,允许的电压损失为ε,则配电导线的截面( 线路功率因数改为I) 可按下式计算

式中P为负载电功率,千瓦;

L为送电线路的距离,米;

ε为允许的相对电压损失,=;

C为系数,视导线材料,送电电压而定( 表二)

Kn为需要系数,视负载用电情况而定,其值可从一般电工手册和参考书中查到。

表二公式中的系数C值

例:距配电变压器400米处有1台电动机,功率为10千瓦,采用380伏三相四线制线路供电,电动机效率为η=0.80,COSΨ=0.85,Kn=1,要求, ε=5%应选择多少截面的铜导线?

解(1) 按导线的机械强度考虑,导线架空敷设铜绝缘导线的截面不得小于4平方毫米

(2 ) 按允许电流考虑,求出电动机工作电流( 计算电流)

从电工手册查得S=2.5平方毫米的橡皮绝缘铜线明敷时的允许电流为28 安培,可满足要求Ij=Ie

(3 ) 按允许电压降考虑,首先计算电动机自电源取得电功率

若选用铜线则C=77,Kn=1,求出导线截面为

为满足以上三个条件,可选用S=16平方毫米的BX型橡皮绝缘铜线

选择导线截面,一般来说,应考虑以上三个因素。但在具体情况下,往往有所侧重,针对哪一因素是主要的,起决定作用的,就侧重考虑该因素。根据实践经验,低压动力线路的负荷电流较大,一般先按发热条件选择导线截面,然后验算其机械强度和电压降。低压照明线路对电压的要求较高,所以先按允许电压降来选择导线截面,然后验算其发热条件和机械强度。在三相四线制供电系统中,零线的允许截流量不应小于线路中的最大单相负荷和三相最大不平衡电流,并且还应满足接零保护的要求。在单相线路中,由于零线和相线都通过相同的电流,因此,零线截面应与相线截面相同。例如,对于长距离输电线路,主要考虑电压降,导线截面根据限定的电压降来确定;对于较短的配电线路,可不计算线路压降,主要考虑允许电流来选择导线截面;对于负荷较小的架空线路,一般只根据机械强度来确定导线截面。这样,选择导线截面的工作就可大大简化

三.结束语

虽然我国低压供配电系统设计中依然存在着一些问题和缺陷,但是,随着我国经济实力和科学技术实力的进一步增强,将会为我国的低压配电节能的发展奠定更为坚实的发展基础,为了保证用户电器的正常运转,提高我国低压配电节能能力,可以实施独立的供配电系统,同时,要进一步完善各种应急措施,比如设置应急的电源,如此,可以在发生一些突发事件时候,保证企业的供配电能够正常进行,对企业的财产形成更强有力的保证。在进行企业的供配电设计时候,要充分考虑到企业建筑供电要求高,供电负荷复杂的特点,要在综合考虑整个企业生产设备和功能的基础上,采取有效的设计工艺,严格设计流程,在企业相关各个部门共同的配合下,加强双方的沟通,保证供配电设计能够充分满足企业各方面的需求,同时,要在实践中,不断促进整个企业供配电系统的优化。

参考文献:

[1]刘平甘 陈洪波 刘凡紫外检测技术在电力系统中的应用及其展望 [会议论文],2009 - 中国电机工程学会高电压专业委员会2009年学术年会

[2]吴栩 冯鹏英 高压电气设备的在线检测技术 [期刊论文] 《中国房地产业》 -2011年8期

[3]张川 刘乃涛 贺福敏 李林 李成龙 高压电力设备的在线绝缘检测技术 [会议论文],2011 - 中国石油和化工自动化第十届年会

[4]曾晓晖 聂端 基于绝缘在线检测技术的状态维修 [期刊论文] 《中国农村水电及电气化》 -2005年9期

[5]陈伟球 赵吴鹏 尹忠东 周浩 张瑜 在线检测技术可行性分析 低压配电网无功负序不平衡现象的节能降损解决方案 [期刊论文] 《电网与清洁能源》 -2009年7期

[6]文江林基于光纤荧光的电力设备温度检测系统的研究 [学位论文], 2005 - 沈阳工业大学:检测技术及自动化装置

第2篇

供电设计的原则

关键词:供配电;负荷;火灾;设计

一、电力负荷等级划分及供电要求

(一)负荷分级

由于不可能对所有的用电单位和用电设备都采取相同的供电措施,所以供配电设计应首先对用电单位和用电设备进行负荷分级。负荷分级应根据用电单位(即电能用户)和用电设备的规模、功能、性质及其在政治、经济上的重要性进行确定。国际上普遍的做法是将负荷按应急电源自动切换的允许中断供电时间划分为0s、小于0.15s、0.5s、15s和大于15s五个级别,而我国则是沿用前苏联的做法,按用电单位或用电设备突然中断供电所导致后果的危险性和严重程度分为一、二、三级。另外人防工程负荷分级中用电负荷应分别按平时和战时用电负荷的重要性、供电连续性及中断供电后可能造成的损失或影响程度分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。平时用电负荷分级,应同时满足《人民防空地下室设计规范》和地面同类建筑国家现行有关标准之规定。由于各行业的各类负荷很多,通用性规范只能对负荷分级作原则性规定,具体行业中负荷等级详细的划分需在相应行业标准中规定。常用的重要用电负荷分级(含人防战时负荷分级)。

(二)供电要求

1.供配电系统力求简单可靠,操作安全,运行灵活,检修方便。正常工作电源与柴油发电机组的应急电源应自成系统、独立配电,事故时应能自动切换。消防用电等一类负荷在火灾情况下,由应急电源保证连续供电,二类负荷应保证两回路切换供电.低压配电级数不宜过多。如从变电所的低压配电装置算起,则配电级数一般不多于四级,重要负荷不超过一级。总配电长度一般不宜超过200m,每路干线的负荷计算电流一般不宜大于200A.

2.变配电设备的布置应便于安装和维护。高层民用建筑的地下层通常有两层,宜将总配电室(变电所)设在地下一层。柴油发电机宜用风冷式机组,且机房最好设置在地下一层;一是便于通风冷却;二是可与变配电室中的设备共用运输通道。为防火的需要,不宜设置可燃油浸的电力变压器、高压电容器和多油开关,而应采用干式变压器与高压真空开关.各楼层配电室宜设在电气竖井内,一般情况下配电箱与电缆分装在竖井内的不同侧面.

3.供配电系统的网络设计应合理。民用建筑中的低压配电网络多采用混合式配电系统。其中地下室与裙楼部分采用放射式配电,主体部分采用树干式配电。根据负荷大小和楼层层数的多少,决定选用分区树干式还是母线树干式配电系统。树千式的配电形式一般为电缆或插接式绝缘母线槽沿垂直的电气竖井内敷设.

4.要适应建筑的发展。随着经济的发展,新设备、新材料、新功能等不断增多,因此供配电系统应适应高层民用建筑不断发展的需要。供配电系统的设计,是建筑电气设计的重要组成部分,合理与否会影响整个建筑使用功能及安全。

二、合理选择供电设备

(一)高、低压设备的选择

高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求,同时设备应工作安全可靠,运行方便,投资经济合理。高压刀开关柜的选择要满足变电所一次电路图的要求,并各方案经济比较优选出开关柜型号及一次结线方案编号。同时确定其中所有一次设备的型号规格。

(二)导线、电缆的选择

为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行,进行导线和电缆截面选择时必须满足供电所需的发热条件、电压损耗条件、经济电流密度和导线电缆的机械强度等各方面的要求,对于绝缘导线和电缆,还应满足工作电压的要求。根据设计经验,一般10KV及以下高压线路及低压动力线路,通常先按发热条件来选择截面.再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路,因其对电压水平要求较高,因此通常先按允许电压损耗进行选择,再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流及35KV以上的高压线路。则可先按经济电流密度确定经济截面,再校验其它条件。

(三)配电所高压开关柜的选择

高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置,在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用,也可作为大型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等。

三、电气照明设计

人眼对外界环境明亮差异的知觉,取决于外界景物的亮度。但是,规定适当的亮度水平相当复杂,因为它涉及各种物体不同的反射特性。所以,在实践中是以照度水平作为照明的数量指标。设计中应根据不同场所的特点和作业对视觉的要求确定照度,并应按照GB50034-2004《建筑照明设计标准》的相关规定执行。

照度标准值分级应为0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx。标准值是以维持平均照度作为照度标准值。

四、火灾自动报警及联动系统

按国标GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》要求,建筑物火灾自动报警系统的保护共分三级,即特级、一级、二级。

建筑高度为24米及以下的建筑物消防系统设计按国标《建筑设计防火规范》执行,24~100米高的建筑物按国标《高层民用建筑设计防火规范》执行。国标是约束业主、设计单位、施工单位和验收单位强制性技术规定。超高层建筑尚无相应国标,在实际设计中可参照有关国标及国际标准,并依据当地消防主管部门意见,本着安全第一的精神,仔细周详的完成设计工作。

民用建筑的火灾自动报警及联动系统包括:火灾探测器、消防报警控制器、消防通风系统和自动洒水灭火系统等四个部分,实现报警灭火自动化。

(一)关于消防自动报警和自动灭火系统的设计应从以下几个方面入手:

报警探测器安装、报警手段、自动灭火方面、手动灭火方面、通讯设备、挡烟垂壁的设置以及避难层的消防安排等。

(二)其他重要的防火手段,在高层建筑中包括:

防火阀:为了防止烟火沿风管蔓延而设置,因而一般在通风机房外侧装设。通风风管穿越电气设备间时在电气设备间过墙处的风管上的墙内、墙外要各设一个防火阀,使设备间的烟火不能外传,也避免外面的烟火导入设备间。

平时防火阀处于开启状态,火灾时当风管中温度达到70℃,防火阀中的易熔片熔断,防火阀在弹簧的作用下迅速关闭,阻断管道。灭火结束后,防火阀可手动复位。

排烟阀:设于排烟风机的排烟管道上,多位于出户风口附近。排烟阀平时关闭。火灾之初打开,随之排烟风机联动启动排烟,当烟气温度达到280℃时,排烟阀自动关闭。

正压送风系统:正压风机一般处于屋顶,与各层的电动风口联动。火灾初期打开送风口,启动正压送风机,使楼梯间、电梯厅等疏散区域处于较高的风压状态。阻止烟气进入。

火灾报警系统的有效起作用有赖于喷淋系统的可靠工作。当室温升到68℃时,喷淋头的玻璃球会爆破喷洒,此为灭火直接有力的措施,为了监测该系统的正常工作,喷淋系统设水流指示器,湿式报警阀、喷淋阀等探测信号装置,以及时反映水喷淋系统的工作状态。

火灾自动报警及联动系统设计不仅要深刻理解消防规范的相关规定、条文,更要与水暖专业密切配合,了解各专业消防对电气的要求,使设计做到合理、经济、适用。

五、结语

以上论文介绍的概括,结合部分规范阐述一下该系统。就电负荷、消防方面,合理性,安全性作了阐述。建筑工程的电气设计中,需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性。所以在建筑工程中尤为重要。

参考文献:

[1]《民用建筑电气设计规范应用图解》 机械工业出版社

第3篇

强电部分主要内容包括:本论文由应届毕业生网yjbys.com/整理提供配电系统、照明系统及防雷接地系统的设计,其中包括负荷计算等。

弱电部分主要内容包括:有线电视、公共广播系统及综合布线系统的设计。

消防部分主要报警系统、联动系统的设计等。

本次设计完成图纸共18幅,绘图采用AUTOCAD软件绘制。

本电气设计为毕业设计,其目的是通过设计实践,综合运用所学知识,理论联系实际,锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力,为未来的工作奠定坚实的基础。

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 录

一.绪论 6

1.1.建筑电气概况 6 1.3设计内容 6

二.配电系统设计 9

2.1负荷分级 9

2.1.1一级负荷 9 2.1.3三级负荷 9

2.2负荷的供电要求 9

2.2.1一级负荷的供电要求 9

2.2.2二级负荷的供电要求 9

2.2.3三级负荷的供电要求 10

2.3本工程的负荷分级及供电要求 10

2.3.1本工程的负荷分级 10

2.3.2本工程负荷的供电要求 10

2.4负荷计算 10

2.4.1负荷计算的内容 10

2.4.2负荷计算的方法 10

2.4.3负荷计算的公式 11

2.4.4负荷计算表 11

2.5变(配)电所所址选择,结构型式 11

2.5.1变(配)电所所址选择 11

2.5.2变(配)电所结构型式 12

2.6变压器类型,台数,容量选择 12 2.6.2变压器台数选择 12

2.6.3变压器容量选择 12

2.7配电方式 12 2.7.2低压配电方式 12

2.8电缆选择及敷设 13

2.8.1电缆选择的原则 13

2.8.2电缆选择的结果 13

三.照明系统设计 14

3.1总则 14

3.2照明光源选择 14

3.3照明灯具选择 14

3.4照度和照明方式选择 15

3.5一般照明 15

3.6应急照明 16

3.7照度计算 17

四.建筑物防雷,接地系统设计 18

4.1建筑物的防雷分类 19

4.2建筑物的防雷措施 20

4.3本建筑的防雷系统 22

第4篇

1、产生与技术标准分支电缆是在普通塑力缆基础上发展而来。

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

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

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

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

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

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

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

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

(1)主干电缆;(2)支线电缆;(3)分支连接体。

目前,因单芯型分支电缆结构简单,本论文由

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

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

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

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

二、相关规范对建筑电气系统中配电线路的设计要求

1、建筑电气相关的设计规范目前与建筑电气低压配电系统设计有关的规范主要有:

(1)GB50052-1995供配电系统设计规范

(2)GB50054-1995低压配电设计规范

(3)JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范

(4)GBJ16-87建筑设计防火规范(1997年版本)

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

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

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

1、关于配电级数——越少越好;

2、关于配电方式,从高到低依次为放射式>树干式>分区树干式>链接式;

3、关于安装敷设方式,应与环境、建筑特征、机电应力等多种因素相适应。

(一

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

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

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

(1)工作电源采用分区树干式,本论文由

(2)工作电源和多用电源都采用由首层到顶层垂直干线方式。

(3)工作电源采用分区树干式,多用电源取自应急照明等电源干线。

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

(四)、关于电缆和母线安装敷设方式。

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

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

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

1、载流量要留有一定的裕度;本论文由

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

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

上述规范说明:电缆配电比母线具有更好的环境适应性,安装敷设更便利。

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

三、分支电缆配电的技术先进性

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

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

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

分支电缆是一种经过预制的电力电缆,本论文由

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

四、分支电缆配电设计的注意点

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

分支电缆作为一种从国外传入的新型建筑配电电缆,

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

第5篇

论文摘要:文章就电气节能设计应遵循的原则,从供配电系统设计、合理使用电动机、功率因数补偿、谐波治理、照明节能、可再生能源利用、能源管理系统等方面,论述了建筑电气节能的合理应用。

随着我国经济的持续快速增长,作为二次能源的电能供需矛盾日益突出。在积极倡导节能减排、发展低碳经济的今天,如何把节能措施贯穿于整个电气设计过程则显得尤为重要。下面结合工作实际,就建筑电气设计的几种节能措施谈谈一些看法。

1 电气节能设计应遵循的原则

电气节能是建筑节能的重要组成部分,电气设计人员在设计过程中,应从适用性、安全性、可靠性及经济性多方面综合考虑,通过合理的设计及运行方案减少不必要的能源损耗。

2 电气节能设计包括以下几方面内容

2.1 合理设计供配电系统

根据用户的重要性、负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模,合理设计供配电系统,使系统在最佳状态下运行。

2.1.1 根据用电负荷的容量及分布,使变、配电所靠近负荷中心,以缩短低压供电半径,降低线路损耗,减少电压损失,满足供电质量要求。供配电线路长度不宜超过250m。

2.1.2 供配电系统应简单可靠,配电级数不宜过多,同一用户内,高压配电级数不宜多于两级;变压器二次侧至用电设备间的低压配电级数不宜超过三级,尽量减少电能损耗。由两路进线供电的系统,宜采用两路电源同时运行的方式,以减少正常运行时的线路损耗。

2.1.3 合理选择供电电压。同等情况下,电压越高,损耗越小。供电电压等级的确定应考虑技术经济合理性及电力公司的相关规定等因素。当用电设备总容量在250kW及以上或变压器容量在160kVA及以上时,宜以10(6)kV供电。对大型公共建筑的空调冷水机组,考虑节能因素,经方案比较尽量采用10(6)kV冷水机组,但应考虑大容量电动机启动时对变压器的影响。

2.1.4 合理选择变压器。电力变压器应当选用10型及以上、非晶合金等节能环保、低损耗和低噪声的变压器。变压器的长期工作负载率不宜大于0.85,在选择变压器容量和台数时,应灵活根据负荷变化情况,综合考虑投资和年运行费用,对负荷合理分配,选取容量与电力负荷相适应的变压器,以实现其经济运行,减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。此外,降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式、季节性造成的负荷变化时灵活投切变压器等也是降低能耗的有效途径。

2.1.5 减少线路能量损耗。在满足允许载流量、电压损失、短路电流热稳定等技术指标前提下,应按经济电流密度合理校验、选择导线截面,从而达到降低电能损耗、减少投资和节约有色金属的目的。

2.2 降低电动机电能损耗,提高电动机使用效率

2.2.1 根据负荷特性合理选择高效率电动机,提高电动机运行的效率和功率因数。

2.2.2 功率较大的电动机可以采用变频调速器(消防设备除外),可提高电机在轻载时的效率,达到节能的目的。

2.2.3 采用软启动器,使电机启动平稳,保证电网电压的波动在要求范围内。

2.3 合理提高供配电系统中的功率因数

设计中应通过正确选择电动机、变压器的容量以及照明灯具启动器,降低线路感抗,采用正确的电线、电缆敷设方式,提高用电单位的自然功率因数。当自然功率因数偏低,达不到电网合理运行要求时,应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。

2.4 谐波治理

随着大量非线性负载的广泛使用,产生的大量谐波电流注入电网中,使电压波形产生畸变。可通过选用D,yn11变压器;设置滤波或隔离滤波装置;合理选择中性线截面;功率因数补偿电容器组串联消谐电抗器等措施抑制谐波,提高电能质量。

2.5 照明节能

照明节能的基本原则是在保证不降低生产、作业视觉要求,不降低照明质量的条件下,力求减少照明系统中光能的损失,最有效地使用照明用电。做好照明节能工作应注意以下几点:

2.5.1 根据视觉作业要求,应根据《建筑照明设计标准》确定合理的照明标准,不同场所应有目的地进行照明。由于我国幅员辽阔,各地区经济条件差别较大,民族习惯不同,因此还应结合现场实际情况,在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准,对标准值的确定应掌握适度,并合理利用局部照明。

2.5.2 充分利用自然光。照明的最佳光源是阳光。太阳光是免费的,不需电力,也不造成污染。在写字楼里,如果在设计时能在大楼内部引入自然光线,员工会情绪更好,效率更高。在医院里,住在靠近窗户附近的病人康复得更快。现在有些窗户可以对光谱进行选择,引入日光的同时还可保持舒适。有一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等,可将日光引入大楼内部。在灯具布置时,将所控灯列与侧窗平行,跟据日照强弱来进行灯具控制也是照明节能的有效手段。

2.5.3 合理选择光源和灯具。应在不同的使用场合,在满足照明质量的前提下,尽可能选择高光效的光源。为充分利用光源发出的光通量,在灯具选用时应注意选用配光合理、效率高、利用系数高的灯具,优先选用开启式直接照明灯具,并选择电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器以提高功率因数。

2.5.4 采用合理的照明控制方式是实现舒适照明的有效手段,也是节能的有效措施。照明控制系统分两大类:手动控制和自动控制。手动控制是指按照使用者的个人意愿来控制所属区域的照度水平。在照明开关应用中,我们应注意:1 居住建筑有天然采光的楼梯间、走道的照明,除应急照明外,宜采用节能自熄开关。2 每个照明开关所控光源数不宜太多。每个房间灯的开关数不宜少于2个(只设置一只光源的除外)。但手动控制最不利的一点是:当人们意识到自然光线不足时会开灯,但当天然光又恢复充足时没有什么因素促使他们把灯关掉。而且工作结束后如果灯还开着,这将浪费大量的电能。与传统的照明控制方式相比,近年来逐步发展起来的智能化照明控制系统体现出了强大的优越性。目前智能照明控制系统多数采用现场总线技术,借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件,对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理,实现节能。只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度,利用最少的能源保证所要求的照度水平,节电效果十分明显。

2.6 可再生能源利用

在条件允许的场所,合理利用太阳能、风能等可再生资源,有利于节能减排、改善能源结构、保护环境。

2.7 采用建筑设备自动化管理控制系统

自动控制、监视和测量是自动化管理控制系统的三大要素。通过应用信息通信、计算机网络、自动化控制等智能化技术,对建筑物内采暖、通风和空气调节系统、给排水及热水供应系统、照明和其他各类用电设备系统的运行实施能效管理,确保各类设备系统运行稳定、安全可靠,从而达到提高能效、降低能耗的目的。

3 结束语

电气节能已成为电气设计中的重中之重,作为建筑电气设计人员,应结合工程项目自身特点,精心设计、精心比较,采用切实可行的节能措施,把节能贯穿于电气设计过程始终,真正把节能理念落到实处,促进资源节约型社会的更好建立。

参考文献

第6篇

关键词:建筑电气 供配电线路设计 节能设计 线路损耗 接地设计

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

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

电能作为当今社会最主要的能源之一,随着工业用电和生活用电的迅猛增加,供不应求的局面日益显现,供需矛盾越来越突出。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针,节约电能是每一位电气设计人员必须认真考虑的问题。事实上,随着社会的发展、人民生活水平的提高,整个社会的用电需求量直线上升,建筑电气能耗在建筑能耗中占有相当大的比例。所以,建筑电气的节能设计就显得尤为重要,如何降低损耗、高效利用,如何将节能技术合理应用到工程项目当中,也就成为建筑电气设计的焦点。

电气节能的途径很多,主要从供配电系统、用电设备及智能控制等方面节能。

一、建筑电气设计节能的基本原则

(1)应满足建筑物的功能;

(2)节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地增加运行费用:

(3)节能的着眼点,应是节省无为损耗能量。

(4)节能无谓消耗的能量。节能的着眼点应是节省无谓消耗的能量。

如变压器的功率损耗、电能传输线路上的有功损耗.都是无用的能量损耗:又如量大面广的照明容量.宜采用先进的调光技术、控制

技术使其能耗降低。

二、线路上的电能损耗分析及措施

2.1线路损耗分析

由于线路上存在电阻,有电流流过时,就会产生

有功功率损耗。

其公式为:P=3I2pR

试中Ip----相电流

R----线路电阻

若芯线温度是70°C的铜芯线每公里电阻R’=0.44 ,则R=0.1×0.44=0.044 。故在该线路上的有功损耗为:

p=3×151.522×0.044≈3030.50 W≈3 kW

从上面的计算可以看出,线路上的功率损耗相当于每2 m的线路上安装了一个60 w的灯泡(3000÷(100÷2)=60)。

在一个大的工程中,如一个高档住宅小区、新建的工厂厂区等,线路纵横交错,线路总长度动辙数万米,线路上的总有功功率损耗是不容忽视的,减少线路上的能耗必须引起足够的重视。

2.2减少线路损耗措施

线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只有减少线路

电阻R:

R=p×L/S

式中.P为电导率;L为导线长度;S为导线截面积。因此减少线路的损耗应从以下几方面人手:

(1) 选用电导率P较小的材质做导线。铜芯最佳,但又要贯彻节约用铜的原则。

(2)配电室或配电箱应位于负荷中心,减少配电导线长度L,以减少来回线路上的电能损失。

(3)增大线缆截面S。①对于比较长的线路,在满足载流量、动热稳定、保护配合和电压损失等条件下,可根据情况再加大一级线缆截面。假定加大线缆截面所增加的费用为M,由于节约能耗而减少的年运行费用为m,则M/m为回收年限,若回收年限为几个月或一、二年,则应加大一级导线截面。一般来说,当线缆截面小于70 mm2,线路长度超过100 m时,增加一级线缆截面可达到经济合理的节能效果。②合理调剂季节性负荷、充分利用供电线路。

(4)合理选择线路路径以减小导线长度. 变配电室及配电箱应尽量靠近负荷中心,以缩短线路供电距离,减少线路损失。低压线路的供电半径一般不超过200 m,当建筑物每层面积不少于10000 m2时,至少要设2个变配电所,以减少干线的长度。

三、接地系统

在任何的建筑电气设计中,接地系统都相当关键。因其不仅关系到供电系统的可靠性,也关系到用电的安全性。

建筑电器中应选用工作接地。为保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的接地叫工作接地。主要是指变压器中性点直接或经消弧线圈接地及中性线(N线)接地,实验楼设有专用变压器或低压电网进户处应设置此类接地。应注意的是N线必须采用铜芯绝缘线并有足够的截面积,接地电阻R小于等于4欧姆。并保持恒定.配电中的等电位接线端不能外露,一般设在电气柜内,且不能与其它接地系统,如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接。

四、合理设计供配电系统及线路

4.1合理计算负载,保证三相负载平衡

由于三相负载的不平衡,往往会造成中性线电位偏移,使单相电压出现较大的偏差,使电器不能正常的工作,这个问题是电气设计过程中必须考虑的重要环节。

4.2采用分路供电及控制,区分负载性质

建筑内负载电器比较多,且各种负载对电源及接地要求各不相同,设计时应着重考虑分路供电。照明线路中的荧光灯等非线性负荷,产生的谐波会影响电气设备的正常工作,因此,计算机房的供电,应设计独立的供电系统,并且在回路中加设交流不间断电源,以防意外停电对设备造成严重的影响。建筑楼内应设置专门的配电室,实现对上述电路的集中控制,配电室位置应设置在靠近用电量大的区域,以减少线路的电能损耗。

4.3 保护元件的选用

由于楼内各室负荷大小不一,仪器设备承载能力不同,所需的保护要求业不一样,为了起可靠的保护,需要采用上下级的电气保护系统.即在配电窒、各搂层、各室均装设保护元件。如果在各楼层、配电室及有大功率用电器的实验室,因负载大,电流大,当发生大电流短路时,空气开关分断能力往往不够,必须采用熔断器才能可靠分断。而一般情况下只需在各室装设带漏电保护的空气开关即可,发生脱扣时,一般人员即可恢复。

4.4 布线合理,避免相互干扰

建筑楼内有多种布线系统,包括有供电线路布线系统、火灾报警及消防联动系统、保安监控系统、办公自动化系统、通信自动化系统、闭路电视系统等。在这里面有些是强电系统,有些是弱电系统,而弱电线路容易受强电线路的电磁干扰,造成信号模糊、噪声大,甚至不能正确使用。

在供配电系统的设计中,积极采取上述各项技术措施,就可有效减少线路上的电能损耗,达到线路节能的目的。

结束语

建筑电气的节能潜力很大,理性设计的思维方式和科学程序的

把握,工程设计中应精心考虑,采用各种措施节约电能,来提高绿色建筑环境效益,同时应满足科学性、经济性的要求。并且要求关注建筑的全寿命周期,从建筑全寿命周期的思路出发来进行设计。我们需要认真予以考虑,并切实进行实施的,争取使我国建筑能耗下降。由于我国属于典型的冬冷夏热气候,采暖、空调能耗都很高,这些决定了我国建筑能耗基数大。因此,在建筑节能技术上的微小改进,节约的能源总量都是十分可观的。尤其与发达国家相比,在技术上我国处于相对落后状态,这更决定了我国的建筑节能工作潜力很大。只要我

们能够科学规划,努力研究,认真实施,我国的建筑节能工作就一定能取得很大的成绩,以达到节能和缓解我国能源紧张的局面。

参考文献

【1】刘昌明.建筑供配电系统安装[M].北京:机械工业出版社,

2007.

【2】吴九龙 建筑配电线路电气设计节能措施―城市建设2010

第7篇

论文摘 要:在分析了煤矿井下低压供电系统现状后,对提高煤矿供电安全可靠性的技术措施进行了详细分析谈论。

众所周知,我国煤炭资源开采大多是在井下进行,其特殊的开采空间、煤层结构使得煤矿井下环境十分恶劣。采掘面周围含有大量的瓦斯、煤尘等易燃、易爆物质,如果用电不当,很容易由于用电设备出现漏电等发生电火花引起井下发生瓦斯、煤尘爆炸等严重事故。本文将结合我的工作经验,就工程中常用的提高煤矿矿井供电系统安全可靠性的具体对策和措施进行归纳总结,以便为其它相关工程提供一点借鉴意义[1]。

1 煤矿井下供电系统现状分析

煤矿井下供电系统中采用防爆型及增安型电器设备,在很大程度上提高了低压供电系统的安全水平,但是由于大多煤矿井下供电系统存在负荷分配不均、谐波污染严重、设备型号不匹配等问题,给井下安全用电埋下了许多安全隐患。

1.1主变压器容量不足

井下负荷容量远远大于供电系统原设计容量,从而造成主变压器长期运行在低效运行工况条件下,不仅降低了供电系统供电可靠性和供电质量水平,同时系统长期运行在过负荷条件下,很容易导致变压器出现过热、绝缘老化、供电电缆出现发热燃烧引起瓦斯爆炸事故,不仅给煤炭开采企业带来巨大经济损失,同时还会影响企业的社会信誉。

1.2供电电能质量水平较低

随着电力电子技术、通信技术、自动控制技术等在煤矿井下机电设备中应用的不断完善,大量自动化水平较高的大功率机电设备已成为煤矿井下主要操作设备,在很大程度上提高了煤矿井下开采综合自动水平,但同时大量变频整流设备(如变频调速控制系统、软启动智能控制系统等)在井下供电系统中的广泛使用,其正常工作时所产生的谐波分量,会通过低压供电线路直接反馈入煤矿矿井低压供电系统中,使井下配电网有功和无功间不能保持原有的平衡,供电电压出现畸变等低质量电能,不仅影响井下开采设备的高效运行,同时还可能造成井下各类继电保护和在线监测系统出现“误动”或“拒动”情况,大大降低井下供电系统运行安全可靠性。

1.3人为误操作

煤矿矿井不仅操作范围较小,同时还是一个多工种同时作业环境,这就给井下煤炭生产安全用电提出了更高的要求。

1.4防爆电器自身防爆性能不符合规范要求

为了提高井下供电系统的安全可靠性,保证井下作业员工的人身财产安全,国家已经在相关文件或规范中明令淘汰或禁止使用一批在操作过程中会产生较大能量电弧的分支线路空气开关。在实际生产过程中发现,有些煤矿由于改造资金缺乏或相关企业法人不重视等因素的影响,这些明令禁止的开关设备依然在煤矿矿井中作为主要的电源控制开关,直接影响到煤矿矿井低压供电系统可靠性,严重威胁着井下从事煤炭生产人员和设备的安全。

1.5煤矿矿井供电系统在线安全监测系统自动化水平较低

由于受当时建设技术水平和投资资金的制约,很多煤矿矿井低压供电系统均没有配置供电系统安全实时监测监控系统,致使井下供电系统的综合运行工况数据信息不能实时反馈回地面,导致地面相关电力调度管理人员无法技术掌握井下供电系统运行情况,对可能发生的安全隐患和故障无法及时作出有针对性的操作和补救决策,引起事故进一步扩大,造成巨大的人身财产损失。

2 提高煤矿矿井供电系统安全可靠性措施研究

2.1构筑合理的井下供电结构

合理可靠的供配电结构是煤矿井下开采安全可靠、节能经济用电的重要基础保证。任何分支回路都是独立运行的,不能在在分支线路上“T”接其它负荷,并及时调整进行开采供电结构,动态优化内部配电线路结构,减少供配电过渡环节和冗余线路,提高供电系统运行安全经济可靠性。

2.2选用先进动态无功补偿及消谐装置

通过设备无功和有功容量间的自调节,不仅可以提高矿井低压供电系统的安全可靠性和供电综合质量水平,为井下各电气设备提供功率因数和供电质量均优越的电能资源,同时还可以有效抑制井下低压供电系统中各机电设备运行时产生的高次谐波分量,降低谐波对供配电网的冲击,保证各煤矿开采机电设备高效稳定运行,提高其综合使用寿命。

2.3构筑完善井下低压供电系统继电保护系统

在低压供电系统继电保护设计和技术改造时,应充分结合分级闭锁和选择性断电控制技术,保证井下各机电设备高效稳定、节能经济运行,为矿井低压供电系统安全可靠供电提供重要支持。在低压供电系统中按照分级闭锁和选择性断电原则,构筑完善的继电保护系统,可以有效杜绝井下工人的人为误操作事故发生,从而有效提高矿井供电系统防火防爆综合安全性能。

2.4配置先进供电安全实时在线监测系统

对于供电系统中存在的高隐患非安全型或高耗能型设备应予淘汰并重新规划选型。要下大力气加大资金投入,以提高低压供电系统的安全可靠性能,保证井下煤炭开采工作高效经济进行。

3 结束语

煤矿井下供电系统运行在一个复杂环境中,提高其运行安全可靠性是一项系统、长期持久的工作,必须结合煤矿井下煤矿开采的实际情况,将人力、物力、环境等多方面因素有机结合起来,整体协调配合进行充分考虑设计,制定完善井下安全供电措施方案,有效提高煤矿井下低压供电系统供电可靠性,保障井下煤矿开采安全稳定、节能经济的高效进行。

参考文献:

第8篇

论文关键词:配电网自动化 网络学堂 课程建设

论文摘要:近年来,配电网综合自动化技术发展非常迅猛,很多高校相继开设了与之对应的课程,然而由于该课程为新开设的前沿课程,很多教学内容值得探讨。针对该课程综合性强、覆盖面广的特点,建设网络学堂,从课程建设计划的制定、课程建设的过程和具体内容、课程特色创新及评价等诸多方面进行了详细介绍,给出了大量实际案例分析,为培养更多高尖端人才提供了重要依据。

“配电网综合自动化技术”是电气工程及其自动化专业的一门重要必修、专业技术课程,是一门实践性、应用性、综合性都很强的前沿课程。其知识点多、覆盖面广,网络学堂为此提供了一个非常好的学习平台。本文就该课程网络学堂建设中的一些经验与大家分享,为进一步的教学改革提供重要依据。

一、制定网络课程建设计划

网络课程建设内容主要有:明确课程定位、课程教学目的、教学任务;明确教学内容和要求,按照 “了解”、“掌握”、“重点”三个层次完成课程教学内容和要求;授课前广泛收集资料,仔细备课,充分组织教案,以保证信息量,电子教案内容丰富生动,给出动画说明、视频、音频等信息,例如对于馈线自动化的发展情况,以手拉手环网结构为例给出动画说明,在SCADA、GIS等内容介绍上给出视音频等信息,同时可以充分利用网络的优势,给出丰富的相关资源,如图书期刊、学科网站等。由于课程综合性实践性很强,教学内容与实际结合,及时将技术的新进展引入课堂,[1]注意培养学生分析和解决问题的能力。

开展的网络教学活动有:做一次问卷调查;布置3次网上作业、4次在线测试,建立完善试题库工作;积极开展答疑讨论,发起多于2次网上专题讨论,专题讨论的内容可以是工程实际问题,也可以是本课程相关前沿有争议的问题,鼓励学生积极发言,并主动回复他人的疑问,充分发挥学生的自主学习能力,独立思考能力;丰富教学博客,根据情况开展“主题教学”,充分发挥网络优势。

二、课程建设过程和内容

1.课程定位

本课程是电气工程及其自动化专业的一门主干专业课程,开设在第7学期。先修课程主要为电力系统分析、微机原理与接口技术等,并修课程主要为建筑供配电、电力拖动控制系统等。

2.支持教学的资源

(1)网上提供了全部的教学课件。

(2)课程面向大四学生,结合毕生生就业的特点,网上为大家提供了与课程有关的公司、科研结构的网站信息等。

(3)课程实践性很强,网上提供了相关的一些实例照片。

(4)课程讲授中提供了动画演示。例如介绍馈线自动化的发展历程及馈线自动化故障处理的过程等等。

(5)课程讲授中提供了视频、音频信息。例如在介绍GIS系统时,负荷密度分析、设备管理、用户报装参考等等均提供了视音频信息,利于学生理解。

(6)购买了国家电网公司电化教育中心制作的农电大课堂光盘。例如在介绍断路器的知识时,为使学生更直观了解其原理、结构等内容,广泛搜集信息,购买了介绍真空断路器、断路器操动机构的光盘。

3.学习动机激励

(1)参与学生人数。课程内“学生数量”大于等于实际授课的学生数量,学生进入课程的数量大于等于实际授课学生数量的5倍。每一位学生都多次参与到了网络学堂的建设中,特别包括一些留降级、跟班试读的学生都补办了相关手续,参与进来,并积极发言,另外,从课程日访问排行记录看,也常常居于学校前三的位置。

(2)学生经常在讨论区发言,能主动回复其他人提出的疑问。

例1:学生主动提问,并且同学能积极回复。例如高峰同学发表的《一道面试题,关于开闭所》,将课程内容与毕业面试内容结合起来,同学能积极回复探讨,达到了课程教学的目的。再如孙宇同学发表的《提问!一个身边的实例》,还配有图片,张博超、孙宇、程旭、朱月征等积极回复,大家一起探讨。

例2:学生主动查阅资料,将课程的相关知识上传,实现大家共享。例如魏尧同学上传的《配电网知识共享》、杨宇同学上传的《配电网综合自动化及其发展》等等。

4.教学评价

(1)问卷调查:在课程结束时,做了一次问卷调查,主要是希望同学提出他们的一些想法、建议。实际发放33份,实际收回33份,均为有效问卷。

(2)网上作业:除作业本作业外,网上还布置了3次作业,3次作业上交人数分别是77、56、76,3次作业均全部批改。

(3)在线测试:共了4次在线测试。4次学生提交人数分别为75、75、76、76,4次在线测试均全部批改且公布成绩。

5.教学交互

(1)教师会经常在答疑讨论区中提出问题,引发学生对学习内容的深入思考,例如笔者发表的《PQ进一步》等,很多同学跟贴;针对学生提出的问题笔者提供了及时、具体、有启发意义的反馈。

(2)专题讨论:笔者发起了2次大型的专题讨论,2次专题讨论学生参与的人数均远超过了1/2,学生自主也发起了几次讨论。

三、课程的主要特色和创新

1.支持教学的资源丰富

课件、网站、照片、动画、视音频、教学光盘。例如不同配网结构形式FA的故障定位、隔离、恢复供电过程的动画演示等;GIS的视音频信息;断路器教学光盘的应用等等。 转贴于

2.学习动机激励

学生能够经常在讨论区发言。这体现在两个方面,一是学生能结合讨论专题、结合课程内容、结合实际、结合就业面试等主动提问,同学们积极回复探讨;二是能主动上传与课程相关的资料共享使用。

四、自我评价及后续建设

1.自我评价

在这次“配电网综合自动化技术”课程的网络学堂建设中,笔者按照《网络学堂课程建设验收指标》一项一项具体实施,对于指标要求的基本项均达到要求,同时,对于指标要求的4个达优选项,也完成了其中的两个,即指标“支持教学的资源”和指标“学生经常在讨论区发言,能主动回复其他人提出的疑问”。

2.学生评价

摘自《学生调查问卷》:配电网这门课与我们的专业结合很紧密,对我们在知识储备上和找工作时都有很大的帮助,老师也体谅了我们的难处,充分的利用了网络学堂这个平台,帮助同学答疑解惑,给我们提供了便利。

摘自《学生调查问卷》:尤其是课上的PPT做的非常不错,动态效果及其视图效果都非常好,让人很直观的可以理解到在配电网上的知识。而且有很多知识在供配电中出现,比如开始断路器的一个幻灯片模型,直接可以看到内部的结构,可以很好的理解配电网的这方面知识,而且也是进一步的复习理解了供配电知识。

3.后续建设

(1)教材建设:由于课程内容很新,目前市场上没有一本较好的经典配套教材,针对此问题,笔者已经于2008年主编教材《配电网综合自动化技术》,并由机械工业出版社出版。

(2)实验室建设:[2]课程工程实践性很强,很有必要对学生开设实验,2007年成功申报了北京市的实验专项资金90万并获得批准,已经开设出配套实验三个:网络结构变化电网监控设计实验、网络结构变化电网监控设计实验、配电自动化四遥实验。

(3)实践建设:本课程应用性很强,安排一些实地参观,校企联合,建设实习基地。

五、结束语

配电网综合自动化技术是近年来随着通信、计算机技术的发展而发展起来的一门新型学科,它对于提高供电可靠性、扩大供电能力、降低线路损耗和减轻劳动强度具有重要意义。[3]为适应新形势的发展,本文详细分析了该门课程网络学堂建设中的诸多关键问题,给出了大量具体的第一手数据资料,具有重要的实用价值和借鉴意义,为进一步提高教学质量提供了重要依据。

参考文献:

[1]范明天,张祖平.中国配电网发展战略相关问题研究[M].北京:中国电力出版社,2008.

第9篇

[关键词]地铁 弱电系统 系统管理 系统维护

中图分类号:U231+.1 文献标识码:U 文章编号:1009914X(2013)34007701

1.引言

当今社会,弱电系统作为一个独立的建筑安装系统,越来越多地被应用于地铁的建设中,为了保障弱电系统的正常工作,及其可靠的服务寿命周期,专业的弱电系统管理及维护也显得越来越必不可少。但是目前而言,对于弱电系统的专业维护及系统管理,缺乏有效的可操作性的管理维护措施及建议。因此,对弱电系统的管理及维护,显得尤为重要。

2.弱电系统的构成及管理维护分析

2.1 弱电系统的构成

弱电系统按照不同的功能来划分,主要包含安全防范系统和自动控制系统两个方面。

2.2 弱电系统管理维护中的问题

在实际的弱电工程中存在着较多的问题,概括起来,主要表现在以下几个方面:

管理维护缺乏系统性和科学性。目前对于一个集成度较高的弱电工程系统,实施的管理维护方案是沿袭传统的设备维护方案而进行的,将各个弱电系统相互割裂开来,彼此单独进行管理和维护,并且对弱电系统的维护也基本遵循着没有问题不维护,小问题小维护,大问题大维修的思路进行管理维护,致使整个车站或者车辆段的弱电工程管理维护缺乏系统性和科学性。

管理维护缺乏专业检测设备。目前,很多弱电工程或项目的管理维护,都依靠技术人员的手工进行管理维护,发现问题,查找根源,提出解决措施,实现系统正常工作,这样的管理维护效率较低,缺乏高效的管理维护方案,同时在具体的管理维护检测设备方面,大多还依赖于万用表等传统的检测设备,无法真正实现对大型的弱电工程进行系统的专业化的管理和维护。

管理维护缺乏专业人才。弱电控制技术在我国起步较晚,但是发展非常快,因而专业的弱电管理维护人员在我国的缺口较大,很难真正的实现对一些大型的复杂的弱电工程的管理及维护;而弱电工程管理维护需要的是在上述各方面均能够独立实施管理和维护的专业技术人才。

3.弱电系统的管理维护策略

3.1 完善弱电工程的自动化检测,提高弱电系统管理维护效率

为了更好的实现弱电工程的管理及维护,可以在各弱电系统的自动检测及控制方面下功夫,通过完善弱电系统自身的自动检测、控制功能,来提升弱电系统的管理及维护水平,提高管理维护效率和水平,降低弱电系统的工作故障发生的概率。针对地铁各弱电系统的特点,可以从以下几个方面进行管理及维护:

空调系统。通过对空调控制系统进行传感检测,可以实现对冷冻机组、热泵、新风机组、送排风机组及风机盘管等的自动监视和控制,发生故障时能显示故障的位置及性质,使控制人员及时掌握情况。

供配电系统。供配电系统的弱电管理维护,可以从自动显示并记录供配电设备的运行情况入手,包括电压、电流、功率因素等,并与管理系统联网;能在控制室实现对整个变配电系统的操作,当发生异常情况(如变压器高温)时自动报警;当二路进线中一路发生故障时能自动切换到另一路。

消防系统。通过加强对消防系统的弱电控制及其自动检测功能,使其能自动控制消防系统的各种设备,当火警发生时,能自动切断电源,打开排/抽风机,消防泵自动启动,消防喷头自动喷水灭火。

其他诸如照明系统、通信、广播、pids、门禁、自动售票系统等,也都可以通过完善、提升弱电自动检测的手段实现对地铁内的弱电系统的有效管理及维护。

3.2 实施弱电工程过程化管理,降低弱电系统故障维护概率

加强对弱电系统的管理维护,还可以从加强弱电工程施工管理的角度来降低弱电系统的故障发生概率,从而提高弱电系统的管理维护水平。按照弱电系统的施工环节,可以从以下几个方面进行弱电工程施工的过程化管理。

前期准备阶段。每一个弱电系统项目的开始都必须组建一个项目管理机构,安排以项目经理为核心的项目管理部进驻工地,根据项目的实际需求和情况,制定相关的管理制度,并编制初步的施工进度计划。

深化设计阶段。根据初步确认的系统功能,对整个弱电系统的初步方案进行深化,并与建筑设计、装潢设计及招标单位进行沟通协商,最终确认深化设计方案及图纸。

工程安装阶段。同施工单位落实相关预埋管、箱、盒的现场协调,按照制定的按照进度计划和现场管理制度,对系统的供货、安装、接线等各阶段工作全面的监督、协调、管理,以确保弱电工程的施工质量。

调试、测试及试运行阶段。编制系统调试方案,分步落实系统的单体调试和总体联调,编制系统试运行方案,合理地实施系统试运行,并对试运行中出现的问题及时反馈、总结、整改,以完善和提升弱电系统的管理,降低维护工作量,确保弱电系统的可靠工作。

3.3 弱电系统的防雷接地维护

地铁内弱电系统的防雷接地是非常重要的,如果对防雷接地的设计没有足够重视,那么最终整套弱电系统的工作也无法得到可靠的保障。总的说来,防雷接地主要需要考虑以下几个方面:

防雷接地应采用专用接地干线。由外在的本体系统引入接地体,专用接地干线采用铜芯绝缘导线或电缆。

弱电系统的接地线不能与强电交流的地线以及电网零线短接或混接,接地线不能形成封闭回路。

弱电系统中的监控系统及其专业设备的接地线,应选用铜芯绝缘软线。

弱电系统中三芯电源插座的接地端,应与系统的接地端相连(保护地线)

地铁弱电系统的传输线路(与环境、土壤有关)要求单端接地,在调度室室屏蔽层接地(接到机柜上),干扰信号通过屏蔽层隔开,两端都接地,有浮点;在特殊情况下,要两端都接地。有些地方控制线会受到干扰(杂波信号导致信号不良),应将位置移动。干扰无论大小都会表现出来,导致弱电系统控制不灵敏。另一方面,在布线时,由于现场要布很多线,且一般是由多人来布线,容易错接,因此建议在布线时要做好标识,以提高效率。

4.结语

与其它设备维护一样,弱电系统的管理维护也离不开问题的主动发现与处理,这样能够将故障消除于无形之中,大多故障会有一段时间的预兆,因而要主动去发现问题,解决问题;不仅需要在弱电系统的施工过程中进行质量管理,更重要的是在后期的维护中,要多动脑筋,多与相关技术人员交流合作,辅以现代化的检测设备,活学活用,归纳总结,提高弱电系统管理维护的水平。

参考文献

[1]金红峰.浅谈弱电系统管理及维护的一点心得[J].艺术科技,2007,(3)

第10篇

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

1 概述

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

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

2 配电设计

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

2.2电梯的供电,宜从变压器低压出口(或低压配电屏)处分开自成供电系统。

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

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

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

三级负荷电梯的供电,宜采用专用回路供电。

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

电梯井道的照明;报警装置。

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

2.4 主开关选择

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

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

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

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

3 电气照明、通风装置和插座设置及控制

3.1 电梯井道照明

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

3.2 电梯机房照明和电源插座

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

3.3 轿厢照明和电源插座

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

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

3.4 底坑插座

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

4 线路敷设

4.1 线缆选择

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

4.2配线选型

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

5 防灾及报警装置

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

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

5.3超高层建筑和级别高的公建,在防灾控制中心宜设置电梯运行状态指示盘。

5.4消防电梯轿厢内应设消防专用固定电话,根据需要可以设闭路监视摄像机。

6 防雷等电位联结

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

7 电梯机房、井道和轿厢中电器装置的间接接触保护

7.1低压配电系统零线和接地线应始终分开。

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

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

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

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

第11篇

关键词:电气工程及其自动化;CDIO;模块化教学

作者简介:刘超(1985-),男,吉林省吉林市人,南京理工大学泰州科技学院电子电气工程学院,助教;杨蕾(1986-),女,江苏徐州人,南京理工大学泰州科技学院商学院,助教。(江苏 泰州 225300)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0069-02

CDIO是由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学提出的一种新的教育模式。CDIO包括构思(conceive)设计(design)实现(implement)运作(operate)四个方面。“构思”是指明确客户的需求,考虑技术、企业战略和制度等因素,不断改进概念、技术和商业要求。“设计”指指定开发的产品系统所需的各种计划、图纸和算法;“实现”指把设计转变为产品的过程,包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证;“运行”指对产品系统的维护、优化和淘汰等。CDIO教育思想的核心内容是着重强调学生的实际动手能力和工程实践能力,是将教学过程与工程实践项目相结合,通过理论学习解决工程实践的问题,也通过工程实践的问题强化理论学习内容。使学生在“学中做、做中学”达到工程实践与理论教学相辅相成的效果。

电气工程及其自动化作为极具工程背景的专业,最应该以CDIO为基本思想进行教学实践。南京理工大学泰州科技学院(以下简称本校)电气工程及其自动化专业,以培养“现场工程师”为教育目标,2010年被吸纳为CDIO工程教育改革试点高校,成为江苏省独立学院中唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校,教学效果在应用型本科院校中处于前列。

一、以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革特点

1.以求职为导向的电气工程及其自动化的教学方法

培养学生学以致用、理论联系实际以适应将来求职之需的能力和素质是所有专业教育的共性。CDIO理念说明本科应用型人才培养方案既不是一蹴而就的,也不是一成不变的。工程教育应当是动态的,随着新科技成果地不断出现,本科应用型人才培养目标必须通过市场调研,不断进行更新和调整。对于高校来说,人才培养方案地制订和调整绝不仅仅是高校内部的事情,高校在制订和调整人才培养方案时,应当把雇主对人才培养的需求作为重要依据。同时,广泛征求用人单位、学术界、政府以及学生群体的意见和建议,确保人才培养方案的科学性、全面性和可操作性。以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业建设应从教学大纲、教材、实验、课程设计、毕业设计等方面与企业需求相结合,形成一切围绕企业需求的教学方法。

2.以大工程为主的宏观教学手段

宽口径人才一直是各大高校所追求的目标。CDIO模式从一个宽广的视野来解读工程,在这个视野中工程不再局限于技术,工程与社会发展、市场规律、管理模式、历史文化、价值观念、心理、审美等紧密结合起来。CDIO模式根据这样一个大工程的理念来建构课程体系,CDIO模式培养的不仅仅是技术专家,而且是能在现代组织管理模式和市场运行机制下从事产品系统开发的工程师,更是以人类福祉为宗旨的具有社会责任感的工程人才与社会文明的缔造者。

对于电气工程及其自动化专业来说,要教育学生对整个系统有一个整体的概念。不能将学生的视野局限于简单的一点、一门学科,而是要让学生深刻理解所做工作在整个工程中的意义和地位,这样才能实现宽口径人才的目标。以一种系统宏观的视角来培养工程人才,无论是课程体系、教学模式还是培养目标,都应该在这个教育理念下制订。在学生毕业设计中,可以将一个大项目拆成几个小的课题,让学生组成一个完整的项目组,分摊项目中的一个部分。比如说:将一个建筑电气化的项目分成三个部分:建筑供配电、电梯控制、监控系统。这三部分看似相互独立,实际紧密相连。建筑供配电要给电梯控制;监控系统提供电源,保证其稳定运行;电梯控制需要监控系统的辅助,才能保证运行的安全性,监控系统服务于建筑供配电,实时监控各部分的稳定运行。通过三部分的设计,形成一套完整的解决方案。在这个项目的设计中,将大工程的理念贯穿其中,培养学生工程实践中的大局观使其更加真实地了解工程实践的各个细节分工。

本校将“工程导论”作为大一的必修课,请多年从事实践工程的教授作为主讲教师,以其丰富的工程经验让学生了解电气工程及其自动化专业的发展方向。课程中全部以大工程为案例,让学生主动思考工程的每一个部分。使学生明确工程师的角色和职责,并且进行简单的问题解决和设计实践,养成初步的个人能力、人际交往能力和构思、设计、实施、运行能力,为今后的学习打下基础,并提高学习的兴趣。同时进行考核方式的改革,不通过笔试的方式给学生评定分数,而是让学生通过PPT展示自己对电气工程及其自动化专业的理解,使学生积极参与到课程之中,获得了良好的效果。

二、以企业项目需求为核心的模块化教学改革

1.以企业项目需求为核心的模块化教学特点

所谓模块化教学模式是按照程序模块化的构想和原则来设计教学内容的一整套教学体系,它是在既定的培养目标指导下,将全部教学内容按照一定标准或规则进行分解,使其成为多个相对独立的教学模块,且各教学模块之间可以按照一定的规则有选择性地重新组合。

以企业项目需求为核心的模块化教学改革就是将企业需求放在第一位,学校的课程设置根据企业项目需求做一系列地调整,形成职业化的教学模块,这些模块既相对独立又相互联系。对于实现大学生的培养必须注重“宽口径、厚基础、强实践、重创新”的目标有很重要的作用。以企业项目需求为核心的模块化教育,是服务于企业项目的,将学生课程的理论学习与企业项目直接挂钩,从专业课程的层面就开始让学生了解所学内容在项目中所处的位置,既符合以求职为导向的教育方法,又符合CDIO大工程的理念。

2.以企业项目需求为核心的电气工程及其自动化专业模块化教学分析

电气工程一级学科目录下有五个方向:电力系统自动化、电机与电器、电工理论与新技术、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动。结合独立院校的自身特点,依据市场需求和企业需求可将电气工程及其自动化专业分为以下几个模块:

(1)电气控制模块。电气工程及其自动化专业的学生和自动化专业的学生有很多知识的交叉,而且又兼顾了电气、电机方面的知识,所以在控制领域有很广的就业前景。电气控制模块不仅直接与工业控制方面挂钩,甚至涉及火力发电厂集控运行等方面,应用领域极为广泛,是应用型本科院校学生就业的重点,也是“现场工程师”所必须掌握的一个重要模块。

其核心课程包括:“电器控制技术”、“PLC原理与应用”、“变频器原理与应用”等。本校单独开设了电气控制实验室,以西门子S7-200系列PLC为例,引导学生自己动手调试。完成了“五层电梯PLC控制”、“邮件分检系统PLC控制”等课程设计。在此基础上,还开设了组态软件课程,将下位机与上位机连接起来,更加贴近真实项目,使枯燥的编程变得更加生动,也对学生毕业设计地完成起到了抛砖引玉的作用。毕业设计中不仅完成了工业控制PLC下位机的编程和调试,还要将下位机控制的情况通过组态软件真实地反应,毕业设计论文与工程实践更加紧密贴合,具有较高的水平。

(2)电子电路设计模块。根据江苏省经济发展的特点,电子产业有着广阔的就业前景。单片机以及电路方面的知识是学生就业择业的一大重点。各种电子产品的生产与开发,都离不开软件或者硬件工程师。

其核心课程包括:“数字逻辑电路”、“模拟电子技术”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“电力电子技术”等。作为上述课程的补充,本校还开设了“嵌入式系统开发”等现阶段应用广泛的专业课,以及大学生创新实验室。该实验室为完全开放的实验室,学生自己动手,操作开发板、调试电源器件。在这个实验室锻炼过的学生进步很快,就业选择优势明显。

(3)电力系统设计运行模块。能源问题一直是工业社会发展的热点问题,电气工程及其自动化专业的一个极为重要的就业方向就是电力系统设计运行。发电厂、供电公司需要大量的“现场工程师”来保证电力系统稳定安全的运行;建筑行业需要大量的设计施工人员进行供配电系统的设计、施工、调试,该模块有广阔的就业前景。

其核心课程包括:“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“发电厂电气部分”等。对于应用型本科院校,上述课程要以“轻理论,重实践”为指导思想,通过课程设计和毕业设计等手段,让学生从整个电力系统“大网”运行为入手点,掌握电力系统运行的基本原理。

三、结语

对于应用型本科院校来说,CDIO工程教育模式是极具借鉴意义的教育改革理念。本校作为江苏省独立学院唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校,在“现场工程师”的培养道路上不断摸索,积极总结,取得了显著效果。本文总结了以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革,提出一种以企业项目需求为目标的分模块的电气工程及其自动化专业的教学改革。这将对以CDIO工程教育为理念的高校教学改革提供参考。

参考文献:

[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,(3).

第12篇

您好,根据作者的专业,这篇论文我把电气内容放在前边,结构内容放后边了

关键词:高层;钢结构建筑;消防;电气;结构;设计要点

中图分类号:S611文献标识码: A

前言:高层钢结构建筑的电气消防设计水平和结构设计的安全、可靠,直接关系到高层建筑物和民用建筑建筑物的安全使用性能,建筑行业在进行建筑结构设计和消防电气设计中应该根据国家标准和规范,做好建筑工程的消防电源及配电设计、火灾自动报警系统设计、钢结构设计等方面的设计工作,通过优化建筑工程结构设计和消防电气设计不仅可以有效避免安全隐患的出现,防止重大安全事故的发生保障人员的人生安全。

一、高层钢结构建筑消防电气设计的特点

高层钢结构建筑的结构本身在高温下容易失去承载力,室内装修的材料也是可燃的,加上存在人员及货物过于密集、楼层过多的问题,高层建筑存在着严重的安全隐患。高层钢结构建筑容易发生的“烟囱模式”是由于竖井内电气管线多、管道敷设弯曲、电梯间通风设备多等多种原因造成的。烟囱模式在遇到明火的时候,会加快火势的增大和蔓延。经过对许多火灾事故和现场的分析,相关部门发现火灾发生十五分钟之后,火势会不断加大并以极快的速度蔓延,烟雾的扩散程度也会迅速加快。所以,高层钢结构建筑的火灾扑救十分困难,假如发生火灾,就会对人民的身体健康和财产安全造成极大的损害。

二、高层钢结构建筑的消防电气设计要点

1、供配电设计

高层建筑的防火规范必须按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95执行。国家标准《供配电系统设计规范》GB50052-2009规定了供电负荷等级和供电要求。一级负荷应由独立的双重电源供电,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。许多高层钢结构的建筑为一类高层建筑,所以它的供电负荷等级也应该是一级。一类高层钢结构的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防电气的负荷应该是一级负荷别重要的负荷供电。

2、火灾事故照明和疏散指示照明

高层钢结构建筑的楼梯间、前室、配电室、消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、供消防用电的蓄电池室、自备发电机房、电话总机房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间、人员密集的场所、公共建筑内的疏散走道和居住建筑内走道长度超过20m的内走道应设置应急照明。疏散用的应急照明,其地面最低照度不应低于0.5Lx,疏散照明最少持续供电时间为30min。

3、先进可靠的火灾自动报警控制系统

高层钢结构建筑的火灾报警系统按《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98的要求执行,将火灾报警系统分为三种基本形式:区域报警系统,集中报警系统和控制中心报警系统。火灾自动报警系统的保护对象应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等分为特级、一级和二级。钢结构的高层建筑的火灾自动报警系统基本上采用控制中心报警系统。控制中心报警系统中至少应设置一台集中火灾报警控制器、一台专用消防联动控制设备和两台及以上区域火灾报警控制器;或至少设置一台火灾报警控制器、一台消防联动控制设备和两台及以上区域显示器,应能集中显示火灾报警部位信号和联动控制状态信号,系统中设置的集中火灾报警控制器或火灾报警控制器和消防联动控制设备在消防控制室内的布置应满足规范要求,宜用于特级和一级保护对象。

4、火灾漏电探测报警系统

高层钢结构建筑内火灾危险性大、人员密集,根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98的要求需设置漏电火灾报警系统。火灾漏电探测报警系统主要探测线路的漏电电流、过电流等信号,发出声光信号报警,准确报出故障线路地址,监视故障点的变化,并储存各种故障和操作试验信号不应少于12个月。火灾漏电的探测模块安装在供配电的每一个回路的空气开关下端,探测每一路需要检测回路的漏电电流、过电流情况。每一个探测回路只发出声光信号报警,准确报出故障线路地址,监视故障点的变化,不切断回路的电源。火灾漏电探测报警系统的主机安装在消防控制中心的墙上,给值班人员提供准确的报警信号和故障点位置。

5、做好建筑物的防雷与接地

高层建筑的火灾中,由雷击造成的原因占一定的比例。所以建筑设计时必须计安全可靠的防雷和接地装置 ,防止直击雷、侧击雷的直接破坏和雷电波的浸入造成的破坏。钢材是良好的导电体,钢结构的高层建筑像一个导电的铁笼子,所以更要做好建筑物的防雷和接地,还应及时与结构等专业沟通,合理确定位置,使其满足规范要求,减少和预防由于雷击造成的安全事故。

三、高层钢结构建筑的结构设计应注意的问题

1、钢结构设计要安全可靠

钢结构要做到安全合理、符合电气专业相关要求、节点构造方便可靠,并为构件生产、运输、安装提供保障。 结构方案尽可能节约钢材,减轻钢结构重量;钢结构设计生产尽可能缩短制造、安装时间,节约劳动工日;钢结构必须有足够的强度、刚度和稳定性,保证整个结构安全可靠,符合建筑物的使用要求,有良好的耐久性;结构构件应便于运输、便于维护。而且还要注意钢结构使用价值和观赏价值兼备。

2、钢结构建筑设计要实用、安全

钢结构建筑设计要发挥钢结构的优势,满足电气消防设计规范,建筑钢结构的平面布置应力求规则、对称,而且避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板;注意设计深度,保证达到有关的规定要求;注意解决钢结构建筑建筑防腐蚀、防火、防震问题。做好钢结构防锈、防腐处理,使结构布置符合规则性要求,提高防震能力,保证钢结构建筑的实用安全性统一。

四、高层钢结构建筑结构设计技术要点

1、判断钢结构在建筑设计中的适用性

在进行钢结构建筑设计、选用结构设计方案之前,要充分考察建筑项目建设是否适合用钢结构 。钢结构通常用于大跨度、高层、荷载、体型复杂或有较大振动、密封性要求高、吊车起重量大、要求能便于安装拆卸的结构。为了避免不必要的经济损失,要认真考察钢结构在建筑设计中的适用性。

2、确定结构选型与结构布置

“概念设计”这一理念应贯穿于在钢结构设计的整体过程中,运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择,它在结构选型与布置阶段尤其重要。国内常见的钢结构类型主要有:框架、塔桅索膜、网架、平面架、轻钢等。在钢结构选型环节,要注意依据结构设计中主体系与分体系之间试验现象、破坏机理、工程经验、力学关系与震害等因素的综合深入分析,从而全面性整体性的选择最为科学、合理的结构,并且注意合理布置细节。

3、分析结构、预估截面

建筑设计在确定钢结构选型和布置后要注意对钢结构进行分析,以便钢结构于在实际设计中的合理应用,例如利用线弹性分析钢结构。另外还需对构件截面作初步估算,包括梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。设计时应及时与电气等专业沟通,使设计更加优化,这些也是钢结构建筑设计的重要环节。

结语:综上所述,在高层钢结构建筑的消防电气设计以及结构设计过程中,深入了解其消防电气的设计特点以及结构设计特点是关键,做好电气和结构两个专业间的相互配合工作,这既是现代化高层建筑物得到安全保障的体现,也是建筑火灾得到有效控制的体现,极大地保障了人们的生命财产安全。并且随着现代科学技术的快速发展的同时,促进人们不断在建筑电气消防技术中引入了很多新型的现代化设备,不断的完善结构优化设计,进而大幅度地提升了超高层建筑物的安全稳定功能,使其更加符合现代化超高层建筑设计的新要求。

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