电净化技术

电净化技术（精选12篇）

电净化技术 篇1

河北恒达能源科技有限公司研发的节电系统有照明、路灯、中央空调、风机水泵节电系统等六个系列, 适用于很多场合。

照明节电系统是一种电磁平衡式外加系统净化和补偿功能节电器, 通过提高电路系统的功率因数, 调节电路的电压、电流的幅度, 降低负载和线路的工作温度, 降低各种负载和电路的电耗, 其产品特点是:1) 由于其对系统的净化和功率优化大幅度降低灯具及设备的工作温度, 提高系统的功率因数, 减少无功损耗;2) 无须改变原有线路的控制状态, 无须改变用户的用电习惯和使用方式;3) 可以在有补偿电容的系统中运行, 输出完整的正弦波, 不会对电网产生任何谐波污染, 实施平滑的灯光控制。

路灯节电系统是在照明节电系统的基础上, 增设了微电脑时间控制装置, 按设定的时间对路灯线路进行投入和切换。其原理是通过提高电路系统的功率因数, 调节电路的电压、电流的幅度, 降低负载和线路的工作温度, 降低各种负载和电路的电耗, 既保证系统正常用电, 又最大限度的节电。

空压机专用节电系统是通过采集压力信号作为控制依据, 组成闭环控制系统, 设定能满足工况需要的最佳压力, 系统根据采集和设置的压力值计算输出的频率。它的运行模式是设置一个压力上限和一个能满足工况需要的压力下限, 大功率的空压机的运行是在达到压力上限时电机脱离从动结构, 即压缩机脱扣处于空载运行状态, 当气压下降到所设定的下限时, 电机投入从动结构, 处于拖动负载运, 如此周而复始的循环往复。

电净化技术 篇2

一电刺激。

二生物放大器正确选择，植物性神经冲动幅度多为50-100μV。不同组织，应采用不同的参 数。如 ECG：振幅0.1-2mV，灵敏度0.5-1mV，时间常数0.1-1.0s，高频滤波1KHz 植物性神经冲动：振幅50-150μV，灵敏度25-100μV，时间常数0.01-0.1s，高频滤波3-5KHz 中枢神经元单位放电振幅100-300μV, 灵敏度50-100μV，时间常数0.01-0.1s，高频滤波5-10KHz

三玻璃微电极

常用尖端0.5-5μm，向细胞内插入时，需小于0.5μm（细胞直径的1/10~1/100），且尖端的倾斜度应相当缓和，一般微电极可分为金属微电极和玻璃微电极两类。

金属微电极，现多用镀铂钨丝电极（platinum-plated tungsten electrode），在钨丝上镀铂，可极大改善电极的电学特性，噪声可大大降低，加之机械强度大，适合长期体外记录(paré D，Gaudreau H.Projection cells and interneurons of the lateral and basolateral amygdala: distinct firing patterns and differential relation to the thera and delta rhythms in conscious cats.J Neursci, 1996,16(10):3334-3350 现要也常用镀银碳纤维电极。玻璃微电极记录易受机械位移的影响，加之尖端的电解质会漏出或堵塞，不适合半小时以上的长时间记录，玻璃微电极可分单管和多管微电极。

毛坯管在国外多用Pyrex管，国内多用GG-17和95料玻管。细胞外记录多采用外径1.5-2mm玻璃，细胞内记录则采用外径1mm细玻管，内外径之比约为2:3或5:6，长6-8cm。拉制前必须经过清洁处理。

清洁液：用等量的(250ml)王水(可反复应用)。一般毛坯管捆成把放入清洁液中1-2h，取出自来水冲洗20-30min，再放入无水酒精中洗涤，再放入盛满蒸馏水烧杯中加热煮沸10min，倒去蒸馏水，再换新蒸馏水反复3次，再放入烤箱中烤干，备用，切不可用市售的洗涤剂，以防降低电极充灌液的表面张力而影响冲灌。

充灌液常用3mol/L KCl，为避免Cl-扩散，也可用2mol/L醋酸钾或柠檬酸钾充灌，也有人用 0.5-1mol/L NaCl(低浓度)充灌可降低噪音。细胞外记录时，最后再用3-4mol/L NaCl +2%旁 胺天蓝溶液定位。在膜片钳中还常加钙螯合剂，如EGTA。阻抗与不同组织相关。

四电生理实验中噪声和干扰的形成和排除。(一)来源。

1干扰信号与生物电生理信号的鉴别。准确区分生物电信号与干扰的伪迹是电生理实验的先决条件。

2来源。主要有三个方面

其一。物理性干扰。1)静电和电磁的干扰实验室附近高压电，室内日光灯可产生50Hz的静电干扰，尤其是交流电，尤其是50Hz频率干扰最大(电子设备为50Hz)。其特点是幅度大，波形规则。

2)噪声干扰电子元件本身产生杂乱无章电压和电流称噪声，一般与放大器内部元件的质量与性能有关。

其二。接地不良。1)地线电阻应小。2)仪器故障。产生漏电电流，在地线上形成电位差，产生干扰。3)地线行走过程中打圈，形成线圈，易接受电场和磁场的干扰。4)各仪器设备应采用一点接地的方式，若采用多点接地，形成大地回路，也会引起干扰。5)地线过长与电源线形成交流环路。6)误用市电三孔中性线作为大地线(中性线上有4-5A电流)。

其三。生理性干扰。1)大脑电活动时，眨眼、眼球运动均对脑电具有干扰作用。2)实验中环境温度过低，动物寒战、抖动，引起肌电的发放而干扰记录，或因呼吸运动引起记录部位机械位移引起干扰信号。3)心电干扰，频率与心电一致。(二)排除。

1物理性干扰。1)屏蔽法用于低频电和静电干扰，屏蔽线分布电容较大，线与线之间不可平行排列，更不可为了美观而将多线扎在一起，这会加大分布电容，易偶合高频干扰噪声。2)远离法。3)改变位置法。依电流方向相反，产生反向磁场的原理，改变各个仪器的位置或放大器输入的方位，会使干扰磁场抵消，微电极放大器探头阻抗高，易引入干扰，实验前可反复调整其方向和位置。4)微电极记录时尽量减少微电极本身的阻抗，减少输入阻抗及干扰信号在这个阻抗上形成干扰电压降，微电极到探头的连线<5cm。5)用监听器监听噪声，以便及时排除。

2仪器质量，尽量改进。接地不良。地线应尽量短粗，不能与电源线平行或打圈，不 要接在电源线的中性线 上，地线单独埋设，埋置处应较潮湿，附近无大型变压电动机，并在坑内加些食盐。4检查各仪器 是否漏电。

5慢生物电变化时用乏极化电极，实验对象宜安静，勿受振动。

(三)刺激伪迹过大及防止。1)尽量减少刺激脉冲的波宽和强度。2)在动物体或标本上，尽量延长刺激部位 的距离，在刺激电极 和引导电极之间加一接地电极，此电极离引导电极愈近，刺激伪迹就越小采用变换刺激极性，结合叠加处理，可抵消伪迹。

注微电极中高浓度充灌液易蒸发，造成电极回路的开路，因此常在微电极插入Ag-AgCl丝或铂金丝后，在微电极尾部开口处涂上一层凡士林，防止水分蒸发。

动物麻醉和制动下，体温会下降，故应保温调节，加温维持肛温36-38℃.记录脊髓背角或腹角神经元将脊柱前后拉直以减小呼吸运动造成的位移。记录脑神经元应在表面用温热石蜡制成一油槽，防止血管博动和呼吸运动的影响。

五细胞内微电极记录

多用幼年离体标本，其原因1)幼年动物骨骼骨化不完全，结缔组织少，神经组织易于分离，标本耐缺氧能力强，有的标本可存活数小时至数天，但标本也可能发育不完全，如背根和脑干到脊髓的投射纤维要到三周动物才完全。神经纤维髓鞘化不全，其药理作用与成年动物也不同。从实验角度上讲，脊髓背腹根短，不利于电生理刺激记录。小鼠一般应小于15g，制备标本才 有可能成功，而这样小鼠背腹根神经节不利于电生理实验。最适合的动物是金黄地鼠(hamster)，介于大小鼠之间，制备标本活性很好，可能与其冬眠习性有关，而且其脊髓背腹根长达20-25mm，利于电生理记录。动物选择仍依实验而定，同一标本，不同中枢结构对缺氧耐受力也不同。金黄地鼠，若观察脊髓背角神经元活动，可用150-160g体重的鼠均可，但要研究腹角神经元，则体重不宜超过30g。离体标本的灌流注，如ACSF。其中缓冲液成分有两种，一是重碳酸盐(bicarbonate)温度低(4℃)，配方有利于降低组织兴奋性。二是磷酸盐缓冲液和HEPES缓冲液其优点是接近于 人体环境。各种缓冲液一般都先配母液，临用前一天，或临用前稀释

脑片膜片钳实验方法

脑片膜片钳实验方法 文献综述一 1966年，Yamamoto和McIlwain首次在脑片上记录了电生理活动(1966a, b)，证实了脑组织在体外也能存活，并保持很好的活性状态。此后，该方法在生理学研究中的应用越来越广泛，并为中枢神经系统生理和药理学领域突飞猛进的发展奠定了基础。1989年，Blanton将脑片电生理记录与细胞的膜片钳记录结合起来，建立了脑片膜片钳记录技术，这为在细胞水平研究中枢神经系统离子通道或受体在神经环路中的生理和药理学作用及其机制提供了可能性。

在脑片电生理记录中，实验者可以按不同的实验目的直接准确地改变脑片灌流液的成份和条 件，如温度、酸度和渗透压、通氧状态、以及离子通道或细胞信号转导通路的阻断剂等另外，实验者还能借助显微镜准确地放置记录电极和刺激电极，同时，可借助一些特殊的加药装置，将一定浓度的药物加到整个脑片或是脑片上的特定区域上，研究电信号沿神经环路的传递规律。在电生理学实验结束后，活性较好的脑片还可用于生物化学或解剖学的分析。这些优点使实验者能获得准确的神经生理学的研究结果，也是其应用较在位大脑广泛的原因所在。

海马脑片是中枢神经系统研究中应用最为广泛标本之一。其原因有以下几点:

1、海马与脑的其它部位相对隔离，较易剥离，且剥离后受到的损伤较小

2、海马具有高度分化的片层结构，一方面，海马神经环路在片层中的分布有一定的空间规律，如锥体细胞胞体分布在锥体细胞层，而雪氏侧支突触分布于辐射层，且海马中存在一个三突触联系的回路，即穿通纤维-齿状回颗粒细胞层、苔状纤维-CA3区锥体细胞层、雪氏侧支-CA1区锥体细胞层等，因此，在海马中可以较准确地记录到特定神经元或突触的反应另一方面，这种板层结构有利于解释在某一部位记录到的细胞外场电位的意义。这些都使海马成为电生理学研究的理想标本。本文对海马脑片膜片钳的操作规程及注意事项总结如下。

一、海马脑片的制备

脑片制备中，海马分离应在断头后10分钟内完成，5~6分钟为宜。在分离海马时，还应注意不要扭转或撕扯海马，更不要损伤海马。分离海马的速度和质量是保证海马脑片制备成功的关键所在。

评价脑片活性最简单的方法是记录脑片上的群峰。在一个状态良好的脑片上记录到的群峰在一个很宽的刺激强度范围内始终是单峰的。出现多个群峰往往提示抑制性突触功能已受损，这是脑片最早的病理生理学改变。如果仅存在突触前纤维群峰(Fiber Volley, FV)，或FV峰大于突触后反应，这提示脑片活性极差，有活性的突触已所剩无几，为激发突触反应需要更多的突触前纤维参与，需中止实验。在活性较好的脑片中，FV峰几乎探测不到，或远远小于突触后反应。

有时会莫名其妙地出现一些问题，突触标本中突触后神经元看上去状态良好，但做了很多天甚至几周都没有得到有用的数据。在这种情况下，须要耐心地思考失败的原因，并设法解决。首先，应该检查溶液，用其它实验室制备的标本或更换实验动物。对于脑片的制备而言，切片机出现的机械故障会损坏脑片的质量。总之，在实验的全过程中能尽量注意每一个细节问题，出现问题后反复尝试，实验就会容易起来。

二、海马脑片的膜片钳记录

1、将刺激电极放置在含突触前纤维脑片区域附近

在突触传递的研究中，应该同时记录突触前和突触后神经元的电信号，虽然，并不是所有突触前神经元胞体的动作电位均可传导至突触(Vincent, 1996)。由于在突触前和突触后两个神经元上同时做膜片钳记录较困难，因此，需要用其它的方法来诱发突触前动作电位的发放。用刺激电极可在单个或多个突触前细胞或轴突诱发动作电位。另外，还可以用局部施加神经 递质的方法来诱导动作电位，如用短促的压力、离子电泳或笼锁谷氨酸光解等方法将谷氨酸加到突触前胞体或轴突上，可以诱导出多个动作电位。

用电极刺激 在神经元培养皿中，可以用连接了电源(通常是膜片钳放大器)的微电极直接刺激突触前神经元。在这种情况下，通常需要用负压吸引使突触前的细胞贴紧刺激电极，防止刺激电流的逸出。通过膜片钳放大器给脉冲刺激的优点是，它可以记录到突触前细胞被激活的胞外电信号(Role, 1987)。从培养的神经元和脑片上找到有突触联系的一对神经元是很困难的，但在神经元培养中有单个神经元的Autapic突触就会方便许多。

可以用膜片钳电极或尖端较细的一对钨电极给突触前轴突纤维施加电压脉冲。用电极刺激可将Ag/AgCl电极置于孵育槽中与其构成一电流回路。刺激电流一定要与膜片钳放大器记录电路隔离开，以防止刺激电流漏入记录电极中，而使刺激尾迹变得很大。为此，施加刺激需要一个未接地的隔离器。隔离器可以用外界脉冲刺激或计算机来控制。另外，还需要将刺激尾迹缩小到最小，以排除其对突触信号起始段的干扰。为达到该目的，需将刺激电路的回路电极置于合适的位置或用膜片钳放大器提高串联电阻补偿的效率。

刺激电极的位置 通常将刺激微电极或刺激电极置于突触前轴突通过的部位。但有时突触前轴突在制备脑片时即被去除。如果脑片制备时局部神经环路被破坏，实验中就很难成功地记录到突触后电流。实际上，切脑片的角度是保存局部神经环路最重要的因素之一，合适的角度既可使突触后神经元保存完好，也可保留部分较长的突触前纤维用于电刺激。用胞外电极刺激激活的神经纤维较多，而且，每次刺激激活的纤维数目也会不同。如果实验目的是将不同的传导通路分开，那么，必须要证明两个刺激电极激活的纤维各不相同。

2、全细胞记录

用可视化膜片钳寻找清楚、且表面光滑、折光性较好的突触后神经元。在加了正压后，将记录电极移入脑片视野中，并接近事先选好的神经元，然后，调整电极与神经元的相对位置，利用负压形成稳定的高阻封接。用短簇的脉冲负压使细胞破膜，稳定2~3分钟，观察封接测试波形起始段与基线间的差值是否在100pA以内，封接电阻是否大于200M，如果是，且较 稳定，再迅速补偿串联电阻和慢电容，舍弃串联电阻大于30M的细胞，且在记录过程中监测串联电阻的变化，当变化大于20%时，中止记录。如果细胞状态不好，就马上重新制备脑片，以提高实验效率。

3、判断突触前纤维

在记录电刺激的突触反应时，可以验证刺激电极是否放置在突触前神经元或轴突上，在实验中，如果记录不到突触反应，说明刺激电极位置不正确，这时可以稍微移动刺激电极的位置。如果还记录不到，这可能还与组织片活性较差有关，可以更换组织片或改进切片角度加以解决。电刺激方波时程一般设定为0.1~0.2ms，恒流条件下刺激强度一般为0.1~3mA，恒压 条件下刺激强度为5~40V.4、突触反应的判断及其波幅稳定性的评价

突触信号的判断 突触信号样的假象波有三个来源。第一、邻近纤维的活动使静止细胞产生电压波动第二、如果恒流刺激强度过大，电流就可被注入突触后神经元，使其产生失活时间类似EPSP或EPSC的信号，其信号幅度随刺激强度的变化而变化第三、直接刺激突触后神经元诱导出突触样的动作电位，这种反应紧接着刺激尾迹发生，没有翻转电位，使突触后 神经元膜电位超极化和向记录电极内液中加入10mM的QX-314，均可避免突触后神经元产生动作电位。但QX-314可阻断多种突触激活的通道(Otis, 1993)，在某些情况下它还可以增加漏电流。

多突触激活 通常情况下，刺激电流可激活多个突触前纤维，在突触后可记录到多种突触信号。因此，有必要用一些选择性阻断剂阻断一些不在研究范围内的突触活动。而且，刺激一束纤维，通常可激活多个同种的突触前纤维。不同的刺激强度下，被激活的突触前纤维数目不同，从而引起的突触反应也会不同。因此，要仔细调节刺激部位和刺激强度以便能刺激到单一的轴突(Stevens, 1995;Zhang, 1994a)。

胞内刺激突触前细胞是刺激单个轴突最好且最稳定的方法。甚至在单个突触前神经元被激活后，在突触后记录到的反应也是由多种神经递质共同作用的结果。多突触活动是突触活动的叠加效应，这包括去极化和超级化反应。在一些标本中，这是不可避免的。通常可用药物阻断不在研究范围内的突触活动。提高灌流液中钙镁等二价阳离子的浓度至5mM，以增加动作电位的阈值，就可以有效地减少多突触活动。通常情况下，突触反应是否来自单突触可以根据如下条件来判断潜伏时在0.5~1.5ms的范围内，高频刺激时突触反应立即消失，突触 反应的上升支和下降支较平滑，且无长潜伏时成份(Berry, 1976)。

电刺激引起的突触反应波幅在一定范围内的波动是一种正常现象，但记录过程中有电流衰减发生，当记录过程中电流衰减大于10~15%，就必须中止实验。如果电流衰减不可避免，就需记录较长时间确定电流衰减的速度。低频刺激(0.1~1Hz)下，记录几分钟，观察突触反应波幅的相对稳定性。

电极内液成份与受体敏感性 在形成全细胞记录后，胞内成份会被电极内液成份所稀释而发生改变，但在10分钟内即可达到平衡。因此，要记录G蛋白耦联受体的活性时，应向电极内液中加入10~100uM 的GTP(Trussell, 1987)。离子通道耦联的NMDA和GABAA受体的特性在全细胞记录过程中也会随时间的变化而衰减。在记录时可用多种方法来避免或减小其衰减，如提高电极内液EGTA的浓度或用BAPTA等快速络合剂代替EGTA，使胞内钙浓度远远低于1μM；向电极内液中加入mM级的ATP；采用穿孔膜片钳记录等。另外，电极的串联电阻小于10MΩ或突触距胞体较近时受体的敏感性会很快下降。

电压钳制是否准确 在电压钳制不足的情况下，记录突触后电流，虽然，可以为突触药理学和突触效能的活动依赖性的改变提供很有用的信息，但这些数据不能用于突触后电流幅度和时程的准确估计。那么，我们如何判断每次记录时电压钳制的质量呢？如果突触后电流来自树突远端，那么，该突触后电流的钳制质量就较低(Silver, 1996)。另外，还有一些判断钳制质量的方法，如突触电流的上升时间较长(如AMPA受体电流的上升时间大于1ms)；在某一突触后电流的翻转电位下可见到双相的突触后电流等。

评价电压钳制质量最常用的方法就是在一次记录后，绘制上升时间对下降时间曲线图。如果上升和下降时间被树突过滤过，则该曲线呈正相关关系，上升或下降时间与幅度间就会呈负相关关系。总之，上升时间受树突过滤的影响要远远大于下降时间。因此，如果随上升时间的变化，下降时间变化较小，这种情况下的下降时间是可靠(Hestrin, 1990)。需要注意的是，上升时间与下降时间相关性较差并不足以判断电压钳制的质量。Johnston等对树突上突触反应的钳制效果做了深入的讨论(Brown and Johnston, 1983;Spruston, 1993)。Husser(1997)等建议用突触电导随钳制电位的变化来检测树突突触反应的幅度和动力学特性。

在突触后电流较大时也存在钳制的偏差。这时，由电极串联电阻引起的电压降会影响到突触后电流的幅度和形状。若想验证是否存在这个问题，可以向灌流液中加入少许受体的高亲和力的阻断剂，观察突触后电流的时程是否会随其峰值的下降而变化，因为，受体的阻断不会改变其动力学特性(Otis, 1996;Zhang, 1994b)另外，可以改变串联电阻补偿的水平，观 察在不同的补偿水平下突触后电流会不会改变(Llano, 1991;Takahashi, 1995)。在许多情况下，有可能在发现偏差后更正突触后电流的下降时间。值得注意的是，串联电阻可以带来其它的偏差，如对波形的滤波效应。盲法膜片钳记录中，串联电阻通常要大于10MΩ，因此，这种影响是不可避免的。但可以用公式1/(2pRseriesCM)计算记录系统的过滤水平，确定突触后电流峰值和形状受影响的程度。

5、突触反应的记录

现在许多实验室都开始应用膜片钳技术记录培养神经元间、组织片中和异体移植组织中的突触传递。与尖电极记录相比，它具有明显的优势。如，记录的成功率较高，较高的信噪比，能较准确地钳制胞电位等。膜片钳甚至可以应用于在位突触活动的记录(Covey, 1996)。

记录自发突触后反应 自发的突触后反应有两个来源。一是局部神经环路中动作电位发放引起的递质释放，另一个是突触囊泡中递质的自发释放，后者被称为微突触反应(miniature synaptic event)。由于动作电位依赖性的自发突触反应幅度与微突触反应差别并不大，因此没有必要将两者区分开来。为记录到很纯的微突触反应，可以用TTX来阻断动作电位依赖性 自发突触反应，另外，去除灌流液中的钙或向其中加入钙通道阻断剂镉，即可以阻断电刺激诱发的递质释放。但如果多个囊泡在同一个突触末梢中同步释放，则以上两种方法的效果就不同了(Korn, 1994)。

自发性突触活动的发放频率通常小于几Hz。发育期标本上，自发性突触活动的频率就非常低(Edwards, 1990)，因此，需要记录较长时间才能获得足够用于分析的突触反应。如果自发性突触反应的频率很高，多个突触的反应就会重叠在一起，就不能通过上升或下降支的时间来判断是单个突触反应或是多个突触反应的叠加，从而，给数据分析带来许多麻烦。突触反应的频率受温度的影响较大(Fatt, 1952)，因此，在特定的实验中，可以通过调节灌流液的温度来调整合适的突触反应频率。局部施加去极化或超极化溶液也可以诱发自发突触活动(Bekkers, 1992;Tang, 1994)。在一些标本中，在刺激诱发的突触反应之后，自发性突触反应的频率会显著增高，在含有锶的灌流液中尤其如此(Dodge, 1969;Goda, 1994)。这一事实可用于检测与特定突触活动相关的量子大小(Otis, 1996)。

数据采集 突触反应可用计算机软件通过特定的采集卡采集到计算机硬盘上。记录电刺激的突触活动时，还须用计算机产生一个TTL脉冲以激活刺激器，并由隔离器经刺激电极刺激突触前纤维。

所需的数据量 电刺激所诱导的突触信号的记录中，其数据量取决于信噪比和信号的变异度。对电刺激诱导的全细胞电流记录而言，高信噪比不是问题，但在记录自发突触信号时，信噪比就变得比较重要了。实验前最好做预实验，估计获得准确的均数所需记录的信号数。当然，也应了解给定的刺激频率下突触信号的稳定性。对于电刺激诱导的突触信号，其峰值的变异 系数较小，因此，以0.1Hz的刺激频率记录5~10次就足够了。对于自发性突触信号来说，信号峰值的变异度较大，通常大于20%，为得到较可靠的结果往往需要记录100个以上的信号。实际上，要得出准确的变异，往往需要记录成百上千次信号，这也是得到较可靠的信号峰值分布规律的必要条件。在低频刺激下记录突触信号时，要控制系统误差，使记录保持稳定，须要制备活性较好的标本，并要有配套的稳定的实验条件。精确的测量控制是保证实验数据可靠性的基础，而且，每次实验都要对其进行严格的评价。

6、突触反应的分析

(1)刺激诱发的突触反应的分析

突触反应的大小和形状 突触电流和电位的检测指标有潜伏时(latency)、峰值(amplitude)、10~90%上升时间(10~90% rise time)、1/2峰值时的波宽(half width)、失活的指数拟合时间常数(exponential decay curve)(图1)。潜伏时是刺激尾迹(stimulus artifact)的起始时间到突触电流或电位峰值的5%间的时间间隔(Zhang, 1994a)，潜伏时包括几部分的延迟突触前轴突发放和传播动作电位的时间、神经末梢去极化到递质释放的突触延迟、递质扩散到突触后并引起受体激活的时间。由于递质扩散和受体激活的速度相当快，因此，突触延迟是突触前神经末梢发放动作电位和出现突触后反应间的时间间隔(Isaacson, 1995;Katz, 1965;Zhang, 1994a)。

突触反应的幅度是其峰值与反应前基线间的差值。信噪比较低时，须要计算突触反应前多个点和突触反应峰值前后多个点的均值，然后，以它们间的差值作为突触反应的幅度。上升时间用从峰值的10%到90%的时间描述较为准确。由于潜伏时的存在，很难判断突触反应开始的时间和到达峰值的时间。当刺激尾迹严重地干扰了突触反应起始的判断时，也可以用20 ~80%上升段的时间来描述上升时间。突触反应时程可以用以下几种方法来描述：

1、1/2峰值间的时间，它包括了上升时间和下降时间；

2、突触反应的下降支经多种指数拟合(如单指数拟合、双指数拟合和多指数拟合)产生一个或多个时间常数(decay time constant)。

图2自发突触反应的分析。A将膜电位钳制于-70 mV时记录的微小兴奋性突触后电流B 多个微小兴奋性突触后电流升支相重合的叠加图及其波幅的直方图。

双脉冲易化(paired pulse facilitation, PPF)，即以较短的间隔重复刺激突触前纤维两次，第二次刺激诱发的突触反应大于第一次刺激的现象，这是一种突触前现象，它可反映突触前递质释放概率的变化。

最小刺激诱发的突触反应 记录最小刺激(仅能激活一个或少数几个突触前纤维的刺激)诱发的突触反应可用于估计量子的大小，这种刺激有时可以诱发突触反应(success)，而有时则不能(failure)，其诱导出的突触反应的均值可用于估计单个量子的大小。

可分析电刺激诱发的突触反应的软件 有许多常规软件均可用于突触反应的分析，如Axon公司开发的pClAMP软件包，WaveMetrics公司开发的Igor Pro等，均可用于电刺激诱发的突触反应的分析。

(2)自发性突触反应的分析

突触反应的检测 目前有三种方法判断自发性突触反应(Hwang，1999)。第一、峰值超过即定阈值，该方法受基线波动的影响较大，这可以通过基线加以弥补第二、峰值相对于基线的变化量超过阈值，它受高频噪声的干扰较大，而且，很难设定一个合适的阈值，为克服这些不足，可以在处理时对原始数据进行滤波处理，除去高频噪声第三、与即定的波形模板进行比较，然后，判断是否突触反应，该方法对符合模板的突触反应具有很高的敏感性，但在设定模板前，必须知道所要研究的突触反应的一系列参数的范围，如果模板设计不合理，将大大降低探测的敏感性，而且这种方式尤其不适于有信号重叠或多个突触成份数据的分析。

PCLAMP 9.0对自发突触反应的分析基于波形模板，只要模板设计得当，探测概率也较高。另外，Copenhagen等用Igor Pro开发了一个分析程序minifit.ipf。该程序对第二种方法做了一些改进，分三步探测突触反应。第一步，粗筛可能的突触反应，包括它们的起始时间和峰值时间第二步，用突触反应起始与峰值间的差值计算可能的突触反应的波幅，去除波幅 小于阈值的波形第三步，对起始点之前数点和峰值时间后的多个点取平均值，以排除噪声的影响，并计算两者间的差值对突触反应的峰值做更精确的估计，如果该波幅低于阈值，与会从数据库中被删除。除波幅阈值的判断标准外，该程序还还引入了上升时间、下降时间和波形时程范围等描述波形模板的参数来进一步判断突触反应。该程序还可用于测量突触反应的生物物理学特征。它可计算10~90%上升时间，描述突触反应的上升相的动力学。该程序调用了Levenberg-Marquardt非线性曲线拟合函数对突触反应的下降相做单指数或双指数拟合，通过双指数拟合与单指数拟合的比较检验，计算其失活时间常数。该程序还提供了一个非常有用的功能，就是将所有记录到的非连续的突触反应以上升支的中点为基础相叠加，做逐点平均，这样，既可以降低噪声，也可以计算其动力学特征参数。

总之，脑片膜片钳记录成功的前提是制备活性较好的脑片，记录条件优化后，实验的稳定性、可重复性和准确性均较高，在神经科学领域应用较为广泛。许多神经毒物可影响中枢神经系统的突触传递功能，脑片膜片钳技术将为实时、准确、高效地研究这些毒物作用的机制提供可靠的技术支持。

脑片技术(1)准备样品。

(2)取大鼠，断头，在60s内快速将脑取出并置于含95%氧和5%二氧化碳的冰冷生理盐水中冷却3-5min用清洁、锋利的解剖刀清除软膜等组织，在此过程中避免挤压和使脑变形的动作。(3)用氰丙烯酸盐胶(Cynoacrylate glue)将其按所需方向固定于切片装置的皿槽中，并放一块琼脂。即刻用冰水倾倒其上直到浸埋为止。保持脑组织在低温状态下以减小由于缺氧而损伤是至关重要的，并持续通气。

(4)用振动切片机切成400μm厚的切片，将切片移至内含32-35℃生理盐水的记录槽内，水中持续通以95%氧和5%二氧化碳气

(5)脑片放于5% CO2和95%O2饱和的Krebs碱性缓冲液5ml，在37℃下孵育5-15min平衡。(6)在35℃生理盐水中孵育30-60min后开始记录电活动(也有不进入这步，而直接在SS中孵育30min以上。

不用任何消化酶、避免酶损伤离子通道。一般脑片多用于膜片钳记录和脑片在位的原位分子杂交。

(1)膜片钳技术 常用方式有：吹打清洁后封接；盲插封接。第一种方法是用带有正压记录的记录微电极吹掉靶细胞周围的神经纤维网之后，再与细胞膜进行封接。这一过程是在红外微分干涉相差显微镜直视下进行。这种方法可在较大神经元上记录，也可在较小的神经元上记录，甚至可在一个神经元的不同部位插上不同电极。可以选择不同的细胞类型进行封接。但盲插法只要一般解剖显微镜即可，不需清洁，又可免去吹打对细胞及突触结构的伤害。但它不能选择细胞。目前已将膜片钳技术发展到与碳纤电极相结合的优点。可以检测到单个囊泡的释放。而膜电容监测方法难以测到胞吐和胞饮的过程。而碳纤电极原理是电化学方法，检测碳纤电极的前端加上可使被检测物质快速氧化的电压(如600-800mV)，使电极端面周围产生很强的电场，当可被氧化的物质接近这个电场时，就会被氧化释放电子到碳纤电极从而产生电流。

根据测量的需要，通常在碳纤电极上加上恒 定电压和周期电压。采用恒定电压的安培测量法具有最高的时间分辨率，而采用周期电压的快循环电压测定法(如采用周期三角波)则可区分被氧化物质类别。一般碳纤电极为5-10μm，电极一端与放大器相连，周围部分的浴液必需绝缘。碳纤电极必需牢固固定,以保持刚性减小振动。而且碳纤电极的电流放大器必需要有足够的带宽(3-5KHz)，一般膜片钳放大器能满足要求。普通的碳纤电极主要插于玻璃毛细管中用玻璃电极拉制器搠制。可用胶粘接碳纤维和玻璃管以保证二者紧密结合。但碳纤电极也有一个缺点即是记录的是细胞局部活动而非全细胞。

(2)脑片杂交。

(3)脑片标记，使突触摄入放射性标记神经递质或前体，然后神经脑片摄入，使神经末梢递质贮存库被选择性标记。在37℃孵育30-60min，然后用灌流液冲洗脑片，将脑片移入小室中灌流。灌流小室由直径5mm的玻管制面，两 端用塞子，调整塞子位置，使小室内的体积为0.25-0.3ml。两头为流入管和流出管，为使脑片去极化，可加入一根铂金丝作为刺激电极。每小室中移入2-5片脑片，用37℃灌流液灌流小室，速度为0.25-0.3ml/min，收集灌流液(每2-5min收集一次，共20-30min)，测定基础释放量。然后用电极刺激或加入不同物质，使之去极化，测定流出液的放射性活性。用液体闪烁记数仪或HPLC电化学检测。℃℃

(4)举例

海马脑片神经元中的K+浓度测定法 先准备好振动切片机，并将所有器械将要接触大鼠脑部位的部分放于4℃的细胞外液中。切片机切片刀先放一块琼脂，后脑组织可用502胶水或其它的胶张贴)成年大鼠，体重120-200g，乙醚麻醉下切开头皮，暴露颅骨，断头取脑。(幼年大鼠更好，则不必切开头皮和麻醉，可直接断头取脑，取脑过程中，不断地加4℃SS，并将枕叶和额叶切除，放于切片机通气的4℃的SS液体中)。取脑后放置于4℃，95%O2，5%CO2混合气体饱和ACSF中净血降温，然后将脑置于用人工脑脊髓液预先湿润的滤纸上，沿正中线分开大脑半球，由脑腹内侧沿皮层边缘剥离双侧海马，在4℃供氧条件下，用刀片垂直于海马长轴，用手切将其切成400-500μm的脑片，将全部脑片置于36℃ACSF中，并不断通入混合气，孵育2h，ACSF pH调节7.3-7.4。(或将脑组织放于振动切片机上，基本控制大致的位置。用切片机切成8片左右，再取其 中较好的几片进行实验，将脑片在SS中将丘脑部分去除，保留皮层和海马，取海马CA1区，可以皮层的嗅沟作为标记。再的取出切片放于孵育液中，通气的孵育30min以上，再打碎所要部分的细胞，进行实验。)

实验时，将孵育脑片置于36℃恒温浴槽内的尼龙网上，液面略高于液气交界面，并不断通入混合气体供氧，气体流量控制在400/分钟，ACSF由蠕动泵以2-4ml/min速度持续灌流。双极不锈刚电极置于CA3区神经纤维 上，刺激电流0.3-1nA，时间为50-150ms，Ag-AgCl作参考电极，一端连碚灌槽，另一端与离子计、示波器接地相连。用多维手动微电极推进器分别将普通及K+选择性微电极刺入神经细胞内。两电极尾部均经Ag-AgCl丝与ISE-1型离子计探头相连，从离子计数字监控表测刺激前后细胞膜电位(Em)、离子电极电位(Ee)及反应离子活度的电位(Ek=Ee-Em)，并将Em, Ee显示于示波器中，实验后将刺激前后电极电位换算成相应神经元K+活度，并加以校正。

在测量时，理想的配置方案是让离子选择性微电极和普通微电极两者同时都在同一神经元中。那么两电极的Em值相同。若不能在同一神经元，则多测几次求其增均值。不过，用双管微电极，则必须用两个放大器。活度测定一般采取校正曲线法。

注意(1)拉制微电极时，颈部不能太长，以便于液膜和内充液的灌注。

(2)电极硅化时，防止硅化层太厚而阻塞尖端。(3)选择电极前，一定要先测量电极的稳定性，选择好的电极。(4)灌注离子交换剂时，若内有气泡，可用手拉伸玻璃针把它引出，但要在放大100倍显微镜下观察进行.(5)钾离子选择性电极使用前，应将电极下端浸入0.1mol/L KCl溶液内，静置1-2h，否则电极可能会出现明显 的电位漂移。(6)为避免电极污染，制成后不宜久放，宜于当天使用。(7)脑薄片制作时，要在冰浴中进行，以减少术中出血。且以快而不损伤组织为原则。注意尽可能剥净脑膜，切片避免薄片变形，破裂或卷曲。(8)人工配制脑脊髓时，溶液用ddH2O及化学试剂新鲜配制。灌流液灌注速度以每分钟灌注更新率达6-10次不宜。

附 离子选择性微电极，即离子敏感性微电极(ISME)，其特点对细胞损伤小，可制成双管微电极。当钾离子选择性微电极插入神经元内，产生电位Ee是反应细胞内K+的电位和细胞膜电位Em之和，即Ee=E+Em。另一普通微电极插入神经元内，可记录到细胞膜电位Em，通过减法器，可得到E=Ee=Em，再通过校正双曲线法，可求得细胞内K+离子活度。

1单管选择性微电极的制作(1)微电极处理 选用硬度高(GG-17)、管壁厚、或电阻率较高的玻璃毛坯，经1:1浓硫酸和浓硝酸浸泡，自来水冲洗，蒸馏水煮沸后烤干备用。用微电极拉制仪拉成小于1μm的微电极。直流电阻为50±10MΩ。

(2)电极尖端疏水化 洁净玻璃表面具有亲水性，故充灌的非水溶性离子交换剂将很快被水相物质所取代。因而，在灌注离子交换剂前，需对电极尖端进行疏水化处理。即硅化。在直径约15cm，高约3cm玻璃盘内放入约10根玻璃微电极。上面加盖，盖上有一小孔。加温到150℃，维持15-30min以烘干电极，在小孔中滴入六甲基二硅烷约300μl，维持在150℃约40-60min，用其蒸气硅烷化。还可将少量15%六甲基二硅烷注射到微电极转窄处。由于存在微丝，硅化溶液会自然充入微电极顶部。注入硅化液的微电极应在室温下静置1h，然后置250℃烘箱同烤1h。加热蒸去未与玻璃键合的硅化液组分。

(3)离子交换剂和内部电解质溶液的灌注 将玻璃电极倒置在金属框中，并放在250℃烘箱烘1h。冷却后，用毛细玻璃管自尾部向硅烷化后的电极尖端注入相应的0.5mol/L KCl，至电极肩部为止。然后将玻璃管自尾部向硅烷化后的电极尖端注入相应的0.5mol/L KCl，至电极肩部为止。然后将玻璃微电极尖端1-2mm浸入Fluka K+-Cocktil 60031 10min左右，树脂可在电极尖端形成100μm左右液柱，最后作尾部灌注时，如果硅化处理良好，树脂注入后略加引导，会自动流向尖端，且树脂与玻璃封接稳定。

(4)尾端处理 为防止水分蒸发，在尾部封以矿物油，然后将Ag-AgCl丝导入。现在一般有固定的玻璃管，不必进行特殊处理了。一般拉微电极，分两步，拉出的微电极尖端细，但尖端不长。一般第一步温度为60.2℃，第二步为37℃。玻管应放直，否则可能拉出的玻管不正。

2双管微电极制作。(1)将两单管毛坯粘在一起或火焰中封在一起。(2)拉成双管微电极(3)在加压下用蒸馏水充注一管，使其防止硅烷化。(4)将别一管顶端于硅酮溶液中浸5-10s，使其从顶端起200-500μm内硅化。(5)加热干燥整个双管电极，从20℃开始至200℃至少烤1h。(6)借助显微镜操纵器将其顶端顶着的瓷物撕开，通常使尖端为2-3μm。(7)用直接注射法，以0.15mol/L NaCl水溶液充注非离子选择管。(8)将电极浸入离子交换树剂内约10-15s，以便液体离子交换剂灌入硅化管顶端。(9)用注射法以0.5mol/L KCl灌注此管的其余部分。(10)尾端封以矿物油。然后将Ag-AgCl丝导入。

3钾离子选择性微电极的保存。经硅化后电极未充液前可保存数天，最好在干燥空气中保存。微电极保存待用时，需将其顶端浸在0.5mol/L KCl中。

4K+选择性微电极校准。每次测定前，要在各种不同浓度KCl(3-300mmol/L)溶液(150mmol/L NaCl作背景)测试各电极的灵敏度。KCl溶液浓度每变10倍，钾离子选择性微电极反映出电位斜率为50-55mV，斜率过低时，弃去不用。

弱电技术与职能建筑 篇3

关键词：弱电技术 职能建筑

1 弱电技术

弱电是针对强电而言的。通常情况下把传播信号、进行信息交换的电能称为弱电。弱电主要考虑的问题是信息传送的效果，如保真度、速度、广度和可靠性等，其特点是电压低、电流小、功率小、频率高。建筑中的弱电主要有两类:一类是国家规定的安全电压等级及控制电压等低电压电能；另一类是载有语音、图像、数据等信息的信息源，如电话、电视、计算机的信息。弱电方面的技术习惯称之为弱电技术。

1.1 智能建筑弱电技术 现代计算机技术、现代通信技术、综合布线技术、系统集成技术等现代信息技术等现代高新技术与建筑技术的有机结合构成了智能建筑，应用于智能建筑的弱电技术就是智能建筑弱电技术。

1.2 主要的智能建筑弱电技术

1.2.1 信息技术IT 信息技术是指语音、数据、图像等各种信息的产生、发射、接收、收集及其应用的技术。通常信息技术包括:信息获取技术、信息传输技术、信息处理技术等。

1.2.2 现代计算机技术 计算机技术是信息技术的一个重要组成部分。计算机多媒体技术把语音、文字、数据、图像等信息通过计算机综合处理，使人们得到更完善直观的综合信息。

1.2.3 现代通信技术 现代通信技术包括了综合业务数字网ISDN技术、ATM技术、卫星通信技术、移动通信和个人通信技术、数字微波通信技术、数据通信技术等等。

1.2.4 现代自动控制技术 现代自动控制技术在智能建筑中起主导作用。利用网络集成控制技术可以形成整个智能建筑管理系统。。目前应用最广泛的是智能建筑的各种自动化系统。

1.2.5 综合布线技术 综合布线技术是一种信息传输技术，综合布线技术是将所有电话、数据、图文、图像及多媒体设备的布线综合(或组合)在一套标准的布线系统上，实现了多种信息系统的兼容、共用和互换互调性能。综合布线有三个目的:第一是屏蔽，保证信号不受干扰；第二是防止破坏；第三是美观。

1.2.6 系统集成 智能建筑系统集成就是通过计算机网络和控制网络技术，把智能建筑内不同功能在物理上、逻辑上和功能上集成一个相互关联的、统一的和协调的系统。

2 智能建筑

智能建筑是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。

2.1 智能建筑弱电系统 智能建筑弱电系统是以建筑环境和系统集成为平台，主要通过综合布线系统作为传输网络基础通道，由各种弱电技术与建筑环境的各种设施有机结合和综合运用形成各个子系统，从而构成了符合智能建筑功能等方面要求的建筑环境。

2.2 智能建筑弱电系统组成 智能建筑弱电系统有3A、5A之分。3A是指智能建筑弱电系统由建筑设备自动化系统(Building Automation System简称BAS)、通信自动化系统(Communication Automation System 简称CAS)和办公自动化系统(Office Automation System简称OAS)三个系统组成，5A是指智能建筑弱电系统由建筑设备自动化系统、通信自动化系统、办公自动化系统、消防自动化系统(Fire Automation System简称FAS)和安全自动化系统(Safe Automation System简称SAS)五个系统组成。

3 智能建筑弱电技术的发展前景

智能建筑弱电技术，以信息技术为主，是实现智能建筑功能的主要技术手段，具有广阔的发展前景，主要表现在以下方面:

3.1 计算机及其网络技术对IB的建设将起主导作用，形成智能楼宇集成(简称IBMS)和建筑自动化管理系统(简称BMS) 。

3.2 互联网技术(Internet)采用开放的网络传输协议TCP/IP和HTTP，采用客户机、服务器体系结构，能够实现远程监控、操作和综合信息数据库访问。

3.3 通信技术在智能建筑中的发展方向是:数字化、宽带化、高速化、网络化、综合化、多媒体通信。宽带综合业务数字网B-ISDN，宽带多媒体通信、IP通信、移动通信、ATM技术都正在迅速发展应用。

3.4 智能建筑通信网系统将向宽带综合业务数字网(简称B -ISDN)、InternetPIntranet、多媒体通信网、移动通信和卫星通信并存的综合网络方向发展。

3.5 多媒体技术的广泛应用 在21世纪多媒体信息技术将发展成为计算机技术、通信技术和智能建筑以及人们生活娱乐的主要形式。随之而来的计算机、通信、综合布线、显示等技术都要发展相应的多媒体产品和系统，实现语音、数据、图像的综合应用。

3.6 智能卡技术和人体识别技术 智能卡技术已比较成熟地应用于智能建筑安全防范出入口系统和办公自动化人员考勤管理系统中;人体特征识别技术，如指纹、视网膜识别等技术随着科技的不断进步将更加广泛地应用。

3.7 办公自动化的普及和扩展 办公自动化系统发展的近期目标主要是普及和提高办公自动化水平，实现物业管理营运信息子系统、办公和服务管理子系统、信息服务子系统和智能卡管理子系统等的主要功能。

3.8 智能建筑的绿色环保 绿色智能建筑就是基于“安全—舒适—方便—节能—环保”的原则下提出的。建造绿色智能建筑需要在以下五项原则下进行:①节约能源，减少建筑耗能②设计结合气候，通过建筑形式和构件来改变室内外环境③能源、材料的循环④尊重用户，体现使用者的愿望⑤运用整体的设计观念来进行绿色建筑的设计和研究。

4 智能建筑弱电技术发展存在的问题

智能建筑弱电技术具有广阔的发展前景，然而目前国内的智能建筑弱电技术发展现状不容乐观，存在众多问题:

4.1 缺少同一的行业技术标准 智能建筑弱电技术涉及自控、通信、计算机、电子、传感器、机械等领域，涉及问题很多，在目前关于智能建筑弱电技术的行业标准或全国性的规范还没有形成，如何进行工程质量评定和验收，这些都是智能建筑弱电技术行业急待解决的问题。

4.2 缺乏专业的设计人才 智能建筑弱电技术专业设计人才不仅要具有计算机、通信、电气等多方面的专业知识，同时又具有丰富的设计经验与技巧和对新技术敏锐的前瞻能力。但目前我国这方面的专业设计人才匮乏。

4.3 建设导向错误问题 目前我国智能建筑出现了一些导向错误:有些业主片面追求技术先进功能齐全，必备的相关设施和配套环境不能及时跟进和提供;另有一些业主则只求自己的楼能戴上“智能”的帽子即可，结果智能化系统发挥不出应有功能和作用，造成投资上的极大浪费。政府主管部门、业主、设计院应从此类案例上吸取深刻教训，树立正确的建设导向，从实际需要出发，对智能建筑要提出合理实际的智能化要求，全面地做好智能建筑的规划、设计和配套工作。

4.4 “接力棒”问题 智能建筑弱点技术系统中各系统关系可归纳为二类:设备与设备或系统与设备间的硬件连接，都需要对各自的“接口”界面进行处理，以便良好运行，它是把握系统工程成功与否的关键点，也是系统工程的技术难点。目前由于行政管理和传统习惯的影响，智能建筑的施工单位按专业划分得很细，这就导致了一个智能建筑的弱点技术系统需要由多家不同专业的设计者来完成，这就造成了所谓的“接力棒”问题。特别是在一些“转包工程”中，一些施工单位扒皮挣钱，承包给一些无资质的小单位，这些小单位边设计，边施工，边勘察，错了再改，改了再出错，拿用户千锤百炼，欺服用户不懂技术，结果返工不断修补不止，导致工期被一拖再拖。

浅谈高速电主轴技术发展 篇4

1 国外电主轴技术发展现状及发展趋势

1.1 国外电主轴技术发展现状

当前, 国外主要研发与生产高速数控机床电主轴的企业主要有:意大利Omlet Faemat Gamfior、德国西门子 (Siemens) 、美国Setco、瑞士IBAG、日本大隈等, 其中尤以GMN、IBAG、OmletSetcoGammfier等几家的技术水平代表了这个领域的世界先进水平。这些外国厂商已经生产出多种商品化的高速加工机床, 如瑞士米克朗公司生产机床配备60000r/min高速电主轴, 可以满足不同的切割要求, 所有电主轴装有恒温冷却水套和轴承主轴电机进行冷却, 并通过高压油雾润滑进行了复合陶瓷轴承。

1.2 国外电主轴产品技术发展趋势

伴随着机床技术的进步和在实际应用中的需求, 数控机床中的电主轴提出了非常高的要求, 它的发展趋势重点关注以下要点。

第一、大转矩低速。从实际使用情况看, 大部分数控机床需要同时满足这两个要求是一个低速粗加工的重切削, 另一个是高速切削在精加工, 所以机床主轴应该基本性能的低转速、大扭矩。例如, 如外国GMN生产电主轴加工中心生产, 输出扭矩在低速度达到超过200n·m, 数控铣、CYTEC生产车床主轴的最大扭矩630n·m;大功率会在10-50kw范围;外国CYTEC电主轴Pmax=50千瓦。

第二、高速、高刚度。由于高速度的转速一般转数超过10000转/min, 所以在这样一个切割和实际应用条件, 整理, 主轴轴承和润滑、高速切削工具和技术的发展, 如接口技术是特别重要的, 高速电主轴将在国外的发展前景是极其乐观的。例如意大利钻、铣用电主轴将达到了75000r/min (磁悬浮轴承) , 功率为4KW[3]。

第三、高精度、高可靠性和延长工作寿命。用户要求电主轴精度和可靠性本身就非常严格的。如主轴径向跳动必须控制在0.001毫米, 轴向定位精度控制在<0.0005毫米。通过采用更先进的精密轴承、润滑方法相应的先进技术, 可以延长电主轴的寿命, 可靠性相应的越来越高[4]。

第四、内式电主轴单元。建在电主轴单元是转子电动机直接套装在精密主轴, 通过交流无级变频调速主轴获得工作所需的速度和转矩。与速度比大、速度控制方法简单, 稳定, 结构简单, 振动噪音小, 使用维修方便等优点。例如外国FISCHER输出主轴电机恒转矩之比高速恒功率速度达到1:14。

第五、快速启、停。目前, 国外机床主轴、停止时间一般控制在1秒, 加速度可以达到超过lg。

第六、轴承, 润滑方式多样化。目前陶瓷球轴承已经代替传统的钢滚动轴承已被广泛使用, 润滑方法一般包括润滑脂、油雾、油气润滑三种方法, 油气润滑方法很受欢迎, 它的特点是能够适应高速、环保和节能, 并能广泛的推广和应用。

第七、倾向于HSK工具界面, Capto工具技术。HSK刀柄技术特别适合应用于高速度、高精度、大扭矩容量能力, 因为工具重复定位精度和高连接可靠性和能突显出静态和动态耦合的刚性。所以, 高速电主轴已经广泛采用HSK刀柄接口。近年来由国外SANDVIK公司提出的Capto刀具接口也开始得到广泛的应用, 其基本原理与HSK接口相似, 但传递扭矩的能力稍大一些, 缺点是主轴轴端内孔加工困难较大, 工艺比较复杂, 不容易完成。

第八、精确定向。数控机床实现自动换刀、强度和准确的传输需要攻丝, 电主轴必须实现切线停止功能。随着外国技术的发展, INDRMAT主轴电机精度可以达到0.0001r。

第九、多功能、智能化。多功能主要体现在:C轴传动、准确定位、工具改变空心、中空吹过冷却剂, 轴端密封, 轴向定位精度补偿、自动工具变化动态平衡, 低速转矩放大技术等。智能主要表现在两个方面的故障监测和诊断和各种安全保护, 如异常的机床主轴振动信号监测、故障诊断、信号监测和自动磨削砂轮修正过程控制、刀具磨损和损伤信号监测和自动补偿轴向位置改变刀具、轴承温度监测、联锁保护、电机过载、过热保护、松刀轴承当卸载保护, 如步骤-Tec本身安诊断模块, 维护人员可以通过诊断结果显示模块, 读取数据, 从而确定电主轴的工作寿命和损伤程度, 提前维修, 做到早发现早维修[5]。

2 国内电主轴技术现状

目前, 国内除了原始研究科学和技术、洛阳轴无锡开源, 安阳赖比泰国等开发生产磨削用电主轴的企业外, 无锡已经出现BoHua电主轴, 如专业生产企业。中国台湾、波兹南、pratt、Whitney, 和其他企业已经出现, 电主轴产业呈现出欣欣向荣的景象。由于国内电主轴具有低价格、方便维修和维护, 由于一些国内产品代替进口产品, 大量的国内机床设备, 它是无形的, 促进中国制造业的发展。最高的国内钻孔、铣削主轴转速达到150转/分, 最大功率150千瓦, 最大输出扭矩1000n·m。主要类型的电主轴磨削、铣削、车削、钻孔、木工和机轴八类, 员工约800万人, 每年的总财政收入约1.5亿元[6]。

3 国内外电主轴产品技术上的差距

国内外电主轴产品相比较, 无论从产品本身性能上来讲、还是产品种类和质量上都存在很大的差距, 总结来说存在以下几点:第一、低速大转矩。国内产品部分的输出扭矩在低转速, 一般少于100n·m, 输出扭矩在国外一般超过300n·m, 而德国的CYTEC可以达到600n·m[7]。第二、高速。国内加工中心主轴转速一般低于20000r/min, 国外是中国的3倍。除了电主轴的, 国内一般150000r/min, 国外国外是中国的2倍。第三、润滑。国内高速电主轴轴承还是常规以油脂油雾润滑两种为主, 而国外采用油气润滑技术。第四、功能和性能。国内还是以常规的产品为主要发展为主, 而国外已经在发展多功能、高性能的数控机床用电主轴产品。第五、支承技术。国内仍在小批量试生产的科学研究, 而国外已经具有动态和静态压力液浮, 磁悬浮轴承电主轴的成熟产品。第六、冷却系统。国内的技术发展比国外要晚一些, 而国外选用恒温水箱或恒温油箱, 中空通道普遍采用水、气两路共用一条通道的方案。第七、拉刀机构。国内电主轴轴端连接主要采用BT40等。国外普遍应用HSK刀柄及松拉刀机构。第八、产品的种类及规模。国内也有极少部分的企业在制造电主轴, 但由于技术还不完善, 只能以磨床为主, 对于高速电主轴在数控机床上的应用, 还处于小批量试制之中的科学研究, 在国内并没有规模化、专业化生产, 与国外先进水平相比相差甚远, 不能满足市场的需求。

4 结语

国外目前研究高速电主轴系统的技术先进, 为缩小与发达国家的差距, 研究电主轴的关键技术 (课题:ZK12-01) 对于加快我国机械制业的高速化进程意义重大。

摘要：本文主要阐述国内外高速电主轴技术发展现状及发展趋势, 介绍目前各电主轴生产商成熟的典型产品, 分析比较国内外研究电主轴技术的差距, 提出研究电主轴相关技术的必要性。

关键词：电主轴,关键技术,发展现状,趋势,差距

参考文献

[1]周延佑, 李中行.第一讲电主轴概述[J].制造技术与机床, 2003 (6) :61-63

[2]Xiong.Wanli, Yang.Xuebing, Lv.Lang etc.Review on key technology of hydrodynamic and hydrostatic high-frequency motor spindles[J].Jixie Gongcheng Xuebao/Journa of Mechanical Engineering, 2009, 45 (9) :1-18

[3]王中发.数控机床高速电主轴技术的现状与发展趋势[J].世界制造技术与装备市场, 2003 (5)

[4]杨贵杰, 秦冬冬.高速电主轴的关键技术及发展趋势[J].伺服控制, 2010 (2) :32-36

[5]李玉亭, 李丽, 李彦等.数控机床用电主轴[J].机械研究与应用, 2009 (3) :125-128

[6]徐同申, 俞蓬.内装式电主轴在国内外机床行业中的发展[J].金属加工/冷加工, 2010 (6) :18-19

装表接电技师技术总结 篇5

大兴安岭供电公司塔河客服分中心 何淼鑫

我叫何淼鑫，1968年8月4日出生，1986年12月加入中国共产党。1995年5月进入大兴安岭地区塔河供电所工作，自参加工作以来，先后在运行班、抄表班工作。自2006年12月取得装表接电工技师资格以来，自己的工作性质和从事的专业虽没有改变，但不同岗位职责的转变，使自己的专业知识有了一个更大的实践和拓展空间，进一步锤炼和充实了自己，增长了知识和才干，提高了自己的专业技术水平，在多个方面都得到了长足的进步。现将近期的专业技术工作情况总结如下：

一、思想上更成熟，信念上更坚定，学习劲头更充足，努力实现自身价值再度提升。

从自已取得技师资格的那一天起，我就始终保持一个信念：不论以前有多大成就，都要把自己放空，今天一切都要从零开始。因为我知道，信念是人在奋斗目标的集中反映。有了这个始终不渝的信念，坚定不移的立场，所以，我才能在实际工作中保持锐意改革，勇于进取的勇气，保持锲而不舍、顽强奋斗、拼搏到底的作风。一方面我重点抓好理论知识学习，始终用正确的理论来指导工作。在学习中，自己一方面积极参加集体学习，记好学习笔记和心得体会，还利用工作和业余时间抓好自学，大力拓宽学习面，提高自己的综合知识水平。在工作上，与客服服务中心的统一布署保持步调一致。在日常工作中，自己坚持坚守基层，始终在第一线调查了解管理中存在的问题，进一步改进工作，提高自己能力。与同事们一起有针对性地学习探讨，研讨工作学习方法和体会，用正确的理论武装思想，指导工作，不断改造自己的世界观。通过不断的学习，在各个阶段的领悟，使我更加坚定了全身心工作，把远大目标与现实努力结合起来，把为人民作好服务的决心同过硬的本领有机地统一起来，把全心全意为人民服务的良好愿望同本职工作统一起来。

二、勤奋工作，钻研业务，发挥自身本能，实现社会价值。

从参加工作尤其是取得技师资格以来，自己的技术水平和业务能力得到很大的提升和加强，如果说前几年的专业技术学习奠定了自己的理论基础，那么，多年的工作实践更使这些理论得以巩固和提高。

(一）扩展专业知识，编制作业标准。

自从参加工作以来，主要系统学习了计量专业知识。但仅仅单凭某一科的专业知识是不能满足今后工作的需求。所以在日常的业余时间，也对于用电其他专业进行了认真细致的学习，从不放过每一个学习和提高的机会，使自己的各专业技术水平和能力不断加强。由于始终争取保持自身业务能力的突出，所以在做好本身计量专业工作的同时，又承担了用电信息采集等方面的工作。2009年5月份在全省开展网络升级户表改造重点工程之际，我作为客服服务中心智能表改造采集系统建设专业责任人，与各个技术骨干工作小组一起，在认真学习分公司总体工程建设方案基础上，结合客服服务中心实际情况，制定了《用电采集系统户表改造工程指导书》，从工程建设机构设立、小组的分工、工程建设施工、图纸资料收集、后勤保障和宣传报道等方面进行详细的明确，使得这项工程得以安全有序按进度进行。

（二）始终秉持“你用电我用心”的信念，为完成各项经营指标尽职尽责。

我始终认为，作为一名电力工作者，一定要用行动来践行“你用电我用心”。在自己任职的近几年时间里，充分发挥自己的专业所长，为客服服务中心的经营指标完成而尽职尽责。尤其是在近两年来，自己与客服服务中心领导及其他营销人员认真分析市场，贯彻上级的营销方针，并不断完善用电营业抄、核、收制度，规范经营行为。特别对于关键性的线损率等经营指标下大力气进行技术指导管理。在平时的工作中，我始终要求认真仔细，做到一丝不苟，而且自己还深知打铁还须自身硬的道理。我对我自己做出了这样一些严格要求：一要在遇到脏累苦险的工作时抢在工人前头干，而且要比工人干的多、下得力;二要在遇到技术性难题是挺身而出，尽自己最大的努力攻克技术难关;我始终坚持以尽我最大努力做好每件事，以公司利益为重。近年来，为了彻底解决高损线路和高损台区整治老大难问题，我作为线损管理的前端技术人员，义不容辞挑起重担，首先从计量装臵入手。为此多次与抄表员深入线路和各个台区现场了解配电设备的运行情况，制定重点整改计划，对存在严重安全隐患缺陷的线路及台区进行整治，重点解决超期运行表计的轮换和二次接线的检查。通过两年多来的努力，对原先两条10KV高压线损高压线损从原来的16%、15%分别降到10%、9.7%，8个高损台区的低压线损降低至目标值。完成了客服服务中心制定的线损率整治计划，实现了指标完成连创本局最好记录。

（三）利用自身优势，做好培训工作，实现传帮带。通过近年的不断学习，在自己专业技能水平得到提高的同时，充分利用自身技术优势，积极配合做好客服服务中心技术培训工作，努力实现传帮带。2011年5月，开始负责本单位装表接电专业初、中、高级工专业培训工作。在培训中，结合自己工作实际，按技术规程要求认真对学员进行培训。利用自己所学知识，在客服服务中心举办的各种培训中多次授课。先后主讲过包括计量专业基础、营销管理、计算机应用程序管理等多门课程，为基层技术力量的提高贡献了自己最大的力量，得到广大员工的认同。2013年8月，负责本单位第一届装表接电职工技能比武教练和裁判员工作。通过组织此次的技术比武，极大提高了员工比学赶超的学习积极性，真正起到传帮带作用，收到了良好的效果。三、一丝不苟的态度，不懈的努力,永远的追求。作为一名拥有近三十年党龄的老党员，我深知，如果一个人，没有坚定正确的政治方向，就不会有积极向上的指导思想。为了不断提高自己的政治思想素质，这几年来我一直非常关心国家大事，关注国内外形势，结合形势变化对企业的影响进行分析，并把这种思想付诸实际行动到生产过程中去，保证自己在思想和行动上始终与党和企业保持一致。同时，也把这种思想带入工作和学习中，不断追求自身进步。有人说：一个人要成才，必须得先做人，此话有理。这也就是说：一个人的事业要想得到成功，必须先要学会怎样做人!特别是干我们这项技术性很强的工作的，看事要用心、做事要专心、学习要虚心。容不得有半点马虎和出错。所有首先工作态度要端正，要有良好地职业素养，对工作要认真负责，服从领导安排，虚心听取别人的指点和建议，要团结同事、礼貌待人，服务热情。为公司赢取了宝贵的生产时间，为公司的发展打下了坚实的基础，为公司创造经济利益和社会效益提供了坚强的后盾和强有力的保障。三是我要求自己能勇于承担责任：我认为，既然自己是一名技师，那么在业务水平等诸多方面就要比一般工人要强一些。在公司分配任务时，在一般工人完成起来比较困难的任务时，自己要必须主动踊跃承担，绝对不能与工人推诿扯皮，要做出师者风范，勇挑重担。平时我不仅是这样要求自己的，在实践中，我也是按这些要求去做的。所以我的这些表现也深深受到了公司领导和职工的一致好评，发挥了我作为一名技师应有的作用，树立了一名技师应有的良好形象。

在我取得些许成绩的时候，我明白，没有领导们的培养、信任和同事门的帮助、支持，单凭我个人，是难以取得这样的成绩的。我个人的贡献毕竟是有限的，但是在这些成绩中能有自己的一份辛勤的汗水和付出以及收获的幸福快乐，那么自己是欣慰的，是自豪的。在今后的工作中，我将继续保持锐气，不断拓宽视野，继续追求进步，并一如既往地努力学习新知识、新技术，活到老学到老，争取更高进步，将继续以奋发的姿态干好工作，不断地努力拼搏，为电力事业的蓬勃发展而贡献我这一名基层电力工作者的一份力量！

孙奇新

超净电袋复合除尘技术研究 篇6

关键词：超净电袋；分区供电；气流均布；高精滤料

中图分类号：TM621；X513 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）11-0011-02

1 概 述

随着国家深入推进大气污染治理，有些地方政府及电力企业提高了燃煤机组大气污染治理的主动性，广东、陕西、山西等省政府先后出台逐步实现超清洁排放的计划目标，鼓励燃煤电站按超清洁排放要求实施。

2015年，李克强总理在政府工作报告中提出要“推动燃煤电厂超低排放改造”。为此，国家环保部7月发出《关于编制“十三五”燃煤电厂超低排放改造方案的通知》，要求有条件的企业将原计划2020年完成的超低排放改造任务提前到2017年完成，并要求在全国范围内实施。

2 电袋复合除尘器原理

电袋复合除尘技术是继电除尘器、袋式除尘器之后，在充分消化吸收两者机理优势的基础上，将荷电除尘及过滤拦截机理有机结合，创新开发的一种全新的除尘技术[1]。它把前级电场除尘区和后级布袋除尘区紧凑的安装在同一个除尘器壳体内，如图1所示。

充分利用前级电场高效除尘效率来去除烟气中80%以上的粗颗粒粉尘，最大程度上降低进入布袋除尘区烟气的含尘浓度，剩余10%～20%的细颗粒粉尘由后级布袋区进行过滤拦截捕集，有效降低了布袋除尘区负荷。一方面避免了烟气中大量粗颗粒粉尘对滤袋的冲刷和磨损，另一方面由于粉尘颗粒荷电的作用，有效改善了布袋表面的粉饼层结构。电袋复合除尘技术的前后两区分级除尘特点，大大提高了整体除尘效率，有效实现了除尘器出口长期稳定达标排放，具有除尘效率高、排放稳定、运行阻力低、节能、运行成本低、占地面积小等优点[2-3]。

3 超净电袋复合除尘技术的提出

很长时间以来，我国多数燃煤电厂由于“市场煤”的供求情况，极其严重的影响了进入锅炉煤的质量稳定性，致使进入除尘器的烟尘浓度、烟气量等工况复杂、变化幅度大，造成后续静电除尘器除尘效率上下波动极不稳定，这种前端失控致使后端湿式除尘不堪负重“兜不住”的现象，根本无法实现当前形势下超清洁排放目标的实现。

龙净环保通过总结已投运的电袋复合除尘器工程并深入研究，提出了超净电袋复合除尘技术。超净电袋技术在各种烟尘工况下保证除尘器出口排放浓度小于5（或10） mg/Nm3，在烟囱前采用湿电除雾技术确保出口烟尘浓度小于5（或10） mg/Nm3，从而实现超净排放，解决了我国燃煤电厂煤种变化带来除尘效率波动排放不稳定的问题。

4 超净电袋复合除尘的技术措施

超净电袋的选型技术思路为：电场区根据煤种、烟气工况条件，设计满足除尘效率要求的规格容量，提高电场的除尘效率，有效降低袋区的入口粉尘浓度，使滤袋区工作于恒定的低粉尘浓度工况，同时采用高精度滤料，实现超净排放。

经工程应用和试验表明，随着布袋除尘区入口浓度的增加，出口粉尘浓度也随之缓慢增加，当入口粉尘浓度达到一定值时，入口浓度的不断增加而出口排放则趋于平稳。也就是说，如果要在除塵器出口实现超净排放，需适当加大前级电场规格，提高前级电场的除尘效率，合理控制布袋除尘区的入口粉尘浓度。

4.1 提高电场除尘效率

4.1.1 选择合理的极配形式，强化颗粒荷电

根据工程项目煤种、灰份特点，选择相适应的极板、极线形式，采取合理的极配形式，从而适应工况条件，提高电场除尘效率。

合理的极配形式能提高驱进速度，从而提高除尘效率。选择与烟气特性、含尘浓度高低等工况条件相适应的的电晕线，提高放电性能，从而提高电场强度，使得粉尘颗粒充分荷电，充分发挥电场的除尘效率。

4.1.2 采用分区供电技术，增强颗粒荷电，提高电场可靠性

前后分区供电技术，即将每一机械电场沿气流方向细化分成两个供电分区。对于一个电场内部，其前半部电场的最大工作电压较后半部电场的最大工作电压小，多级机械电场除尘器的第一电场内部差距尤为明显。如采用两台变压器来对一个机械电场的前后部分进行分别供电，即分为两个独立的供电分区，提高了平均工作电压，相应的提高了粉尘颗粒荷电量，尤其对细颗粒粉尘荷电与电凝并发挥了重要的作用[4]。因此，电场分区供电技术大大提高了除尘效率。

此外，由于细化了电场供电分区，电场发生故障时可退出的工作区域也少一半，从而大大提高了电场的可靠性。

4.2 合理选择高精滤料

滤袋是电袋复合除尘器实现稳定达标排放的最关键部件，不同的滤料结构形式直接影响到除尘器的整体性能，不同滤料的过滤精度决定了不同的排放值。要保证超净电袋出口长期稳定小于5（或10） mg/Nm3的超低排放，滤料过滤精度的选择也是至关重要。

当前过滤精度最高的是PTFE覆膜滤料，其次是超细纤维梯度滤料，这两种都属于高精度过滤滤料，是超净电袋复合除尘器滤料的首选。

为深入研究各种滤料的过滤精度，选择了四种不同的滤料在VDI试验机上按国标工况条件下（入口浓度为5.0 g/m3，过滤风速2.0 m/min）进行测试。

试验表明，PPS超微孔PTFE覆膜滤料的排放浓度极其稳定，而且比PPS常规PTFE覆膜的低50%左右，比PPS梯度滤料的低90%，比常规PPS滤料的低95%。

4.2.1 PTFE覆膜滤料

滤料覆膜是在滤料的迎尘面覆上一层PTFE微孔膜的一种加工工艺。覆膜滤料不借助粉饼层进行过滤的方式称为“表面过滤”，绝大多数粉尘被阻挡在PTFE滤膜的外面，甚至可以实现“零排放”。同时由于PTFE滤膜本身摩擦系数小，不易粘灰，使得表面的粉饼层容易脱落，容易清灰。

4.2.2 超细纤维梯度滤料

梯度滤料是指滤料沿气流方向，迎尘面采用一定厚度的超细纤维层，后续采用常规纤维层，从形成孔隙分布呈“外小内大”梯度状结构形式。由于迎尘面超细纤维层能有效拦截细颗粒粉尘的渗透，因此梯度滤料的过滤精度与阻力性能介于PTFE覆膜和常规滤料之间。

4.3 改进滤袋制作工艺

滤袋加工过程中，用缝线缝制的部位留有针孔，易造成粉尘颗粒渗透逃逸。在超净排放要求时可采用针孔处进行涂胶或热熔贴胶带工艺防止粉尘泄漏。

4.4 采取強化颗粒荷电与电凝并技术

电袋复合除尘器电场与滤袋区之间存在相互影响的机制，特别在滤袋表层，因颗粒的荷电特性，其过滤机理发生了重要变化。

经过电区时细颗粒物发生了极化和凝并，并形成大粒径颗粒，且随着颗粒荷电量的增大，其极化和凝并程度越显著，细颗粒形成大颗粒的效果就越明显。通过颗粒荷电，增强了电袋对细颗粒物，特别是PM2.5的捕集性能力。

4.5 采用高均匀性流场分布技术

大型化电袋复合除尘器的总体结构、布置具有进口数量多、除尘器横向尺寸宽、断面大、滤袋数量多等特点，若除尘器气流分布不均匀，将直接影响到出口排放、阻力、滤袋使用寿命。所以采用高均匀性流场分布技术是保证综合性能的必要条件之一。

5 结 语

超净电袋复合除尘技术是在常规电袋的技术升级，在保留常规电袋技术优势的基础上，提高了除尘效率，保证长期稳定的烟尘小于5（或10） mg/Nm3超清洁排放的同时，确保除尘设备运行阻力低、滤袋使用寿命长、性能稳定等优异的综合性能。超净电袋复合除尘技术对我国燃煤电厂“市场煤”现状适应性强，工艺路线简化，同比常规超清洁工艺路线，其稳定性、可靠性更高，是当前超净排放形式下燃煤电厂除尘器增效改造的首选技术。

参考文献：

[1] 修海明.超净电袋复合除尘技术实现超低排放[J].电力科技与环保，2015，（4）.

[2] 黄炜，林宏，修海明，等.电袋复合除尘技术的试验研究[J].中国环保产业，2011，（7）.

[3] 聂孝峰，李东阳，郭斌.燃煤电厂电袋复合除尘器技术优势[J].电力科技 与环保，2013，（1）.

岸电上船工程的技术分析 篇7

关键词：电厂煤码头,岸电上船,技术分析

一艘大轮船停靠码头后通常要马上卸货。这时候船上仍有部分机械设备要运转, 船员生活也要用电。所以船上的内燃机并不能马上停车, 仍然要燃烧油料来发电。一般来说, 轮船这种重型负荷使用的油料杂质很多, 俗称重油, 其燃烧后产生的废气对空气的污染要比汽油严重得多。这种污染在近年来逐渐被人们所重视。国家交通部、环保部在近年来先后制定了“岸电上船”的试行技术规范和鼓励政策。“岸电上船”, 顾名思义, 就是将岸上的电源接上船, 为船上的负荷供电;船上的内燃机停车, 以减少对空气污染。

正是在这种背景下, 本着对社会负责的态度, 深圳某临海电厂在2014年底启动了“煤码头岸电上船”工程, 决定在煤码头南北泊位各建一套岸电系统。对煤码头来说, “岸电上船”似乎就是给煤船接一个临时电源;而这对专业搞电的电厂来说, 简直就是小菜一碟。但实际情况却没那么简单, 就目前情况而言, 国内几家试点岸电上船的项目还没有能称得上成功的。

一、工程的难点

岸电电源取自电厂的厂用电6k V配电段备用开关柜, 分别敷设电缆到煤码头的南北泊位, 在南北泊位各建一个配电室, 内有降压变压器和电源型变频器, 之后输出400V、60Hz的电流到码头前沿插座箱, 再通过3根截面积为185mm2的连接电缆将电流送到船上 (连接电缆可以从船向码头放, 也可以从码头向船上放。本工程是从船上向码头放) 。接线示意图如图1所示。

对本工程而言, 原理较简单, 但实施起来大体有以下两大困难:

(一) 变频

我国实行的电流频率是50Hz, 当然我司的厂用电频率也是50Hz, 而船上设备大多采用欧美标准的60Hz, 所以岸电上船前必须进行频率转换。这不能用普通的变频器, 要用专门开发的电源型变频器, 频率保持60Hz不变, 但要能忍受较大负荷的启动电流, 能带大负荷。

(二) 从岸船连接电缆的处理

船舷离码头实际上还有几米宽的距离, 再加上船面比地面高, 电缆是斜着上船的。轮船刚到码头时装满煤, 吃水深, 船面比码头地面高3m左右;随着卸煤, 船面逐渐升高, 最终船面比地面高8m, 再加上受波浪的影响, 船本身也是在起伏的, 在这个过程中要求电缆能不断自动放长或收缩。电缆放长了, 电缆弯曲度过大, 且要落进海水;放短了, 电缆本身容易受到拉扯。3根几十米长截面积为185mm2的铜电缆很重, 先是要在船到岸时迅速将电缆送到岸上接好, 后是要在船离岸时将电缆收到船上。由于空间所限, 又不能在码头上建起重机。

二、变频电源技术分析

通过对船上负荷的分析, 对变频电源器的技术要求如下:

(一) 本次岸电采用SVPWM控制的基本原理

脉宽调制技术 (PWM) 在整流和逆变电源中广泛应用, 其基于冲量相等效果相同的采样控制理论, 即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在惯性环节上时, 输出的相应波形基本相同。PWM电路基本上是电压型的。

以逆变电路为例, 通过IGBT对直流电压进行开关控制, 控制其输出的脉冲宽度 (占空比) , 即可控制输出交流电压的频率和相位。为了获得所需要的波形, 通常将所需要的波形作为调制信号, 并对高频率的载波进行调制。理想的载波是等腰三角波, 因为等腰三角波上下宽度与高度成线性关系且左右对称, 当它与低频的调制波相交时, 在交点时刻控制IGBT的通断, 就可以得到宽度正比于调制波幅值的脉冲, 从而输出与调制波一模一样的波形。这就是俗称的SVPWM控制。

(二) 拓扑结构和滤波技术

本工程拟采用的拓扑结构如图2所示, 降压变压器输出690V、50Hz交流, 通过整流再逆变实现690V、60Hz输出, 再经过隔离降压变压器, 输出440V、60Hz上船。整流桥采用690V输入是一个成熟的技术方案, 这个电压在风电中广泛使用。根据SVPWM的电压利用率, 690V的输入电压对应约1000V的直流母线电压, 这样, 在保证IGBT的工作电压安全裕度下, 充分降低工作电流。针对本工程的800k VA的容量, 整流和逆变采用单桥即可满足要求。

整流桥前的LCL滤波器实际上具有BOOST升压的功能, udc还可以适当抬高, 根据IGBT的额定电压水平, 各厂家的Ud有差异。斩波器Chopper回路是为低电压穿越而设计的。在双馈型风机中, 当电网出现短路时, 一方面, 风机定子的直流分量将引起转子显著的交流分量而导致转子过流, 进而引起udc过压;另一方面, 逆变器为了抑制直流电压, 导致其输出电流增大, 引起IGBT过流。因此必须采取措施来限制转子的过电流和直流侧的过电压, 通过Chopper导通电阻是措施之一, 另外一个措施是转子使用跨接器 (Crowbar) 导通三相灭磁电阻来吸收转子的能量。

本工程采用Chopper来应对输出侧短路时, 直流母线出现的过电压, 但这个拓扑并不能从根本上解决逆变器IGBT的过流问题, 后面将对该问题进行论述。

(三) 核心元器件

变频器的主要核心器件如下:

1 IGBT

IGBT作为变频器的核心器件, 目前供应基本都是国外厂家, 包括英飞凌、三菱、ABB以及西门康等。随着国内高铁、新能源发电的快速发展, 国内市场对IGBT需求巨大, 中国已经成为国际主流IGBT厂家的最大市场。目前低压变频器中广泛使用的IGBT型号为德国英飞凌 (infineon) 公司, 型号FF1400R17IP4, 额定电压:1700V, 额定电流1400A。

2 直流储能电容

直流储能电容作为AC-DC-AC拓扑中直流储能环节, 需要承担一定的直流电压和峰值电流。同时直流电容作为储能元件, 影响产品的寿命。目前国内主流厂家目前基本都采用薄膜电容作为直流储能电容, 薄膜电容具有额定电压高、有效电流大以及寿命长等特点。主要来自国外EPCOS、AVX以及ELECTRONICON等厂家。薄膜电容的设计寿命一般是10万小时/85度, 目前进口品牌电解电容寿命标称为105度/5000小时。薄膜电容是近几年才批量使用的产品, 之前都是使用电解电容。部分国外公司的产品目前还基于电解电容。

3 LCL滤波器

LCL滤波器单元作为变频器重要组成部分, 承担滤波作用, 完成对入网或负荷侧的谐波处理, 主要由电感、电容组成。目前主要选用国外公司的电抗器与电容器, 如电抗器采用芬兰Trafotek公司产品, 以确保产品可靠。

4 EMI滤波器

变频器作为系统设备, 根据相关电磁辐射标准, 需要关注EMI问题, 需要在输入和输出侧配置EMI滤波器。目前EMI厂家以国外的EPCOS和schaffner为主。

5 断路器及接触器

为了和船上的设备统一, 变频电源器的主开关和接触器一般选择ABB的产品。

三、连接电缆的连接和收放

岸船连接用的380V电缆平时是以卷盘形式收在船的甲板上, 靠岸后需要一圈一圈从卷盘中抽出放到岸上。普通的电缆是铜芯, 又粗又硬, 无法方便快捷地收放。所以必须选用特殊的柔性电缆。如果直接从船上向下放电缆, 由于船弦和岸有几米的距离, 电缆由于自身重力, 很可能掉到海水里, 应由一根钢丝绳将电缆牵引到岸上来。所以岸上还需要安装一个卷扬机。

随着卸货, 船会升高, 连接电缆也应伸长, 否则就会被拉直受力, 甚至会被拉断。所以电缆卷盘还应能在电缆受一定拉力后能自动放电缆。如果船舶发生了异常漂移, 即使卷盘将电缆全部放出后仍不够长, 电缆仍受力被拉断, 这时应有保护动作来跳开岸上和船上的电源开关。

结语

岸电上船是一个利国利民的环保项目, 同时也是一项新兴技术, 目前还在不断的发展和完善中。该电厂的岸电上船工程完工后试运行总体上比较顺利, 在多方面进行了有益的探索, 有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]吴振飞, 叶小松, 邢鸣.浅谈船舶岸电关键技术[J].电气应用, 2013, 32 (06) :22-26

[2]彭传圣.靠港船舶使用岸电技术的推广应用[J].港口装卸, 2012 (06) :1-5.

电能量采集系统建设的技术要求 篇8

1 设计标准应统一

电能量采集系统建设包括主站系统、通信系统的建设, 还涉及与营销管理信息系统、电能量采集WEB网页的数据接口问题, 以及其它外围硬件设备, 包括电能量采集终端、集中器、采集器、智能电能表通信规约的兼容问题。因此, 电能量采集系统的设计方案要求要统一, 具体来说有以下几个要求:

(1) 平台化设计, 工具化开发。系统建设的电能量采集管理平台应满足系统对采集、管理、分析、监测全过程综合管理的要求, 能提供功能完备的报表开发、图形开发、系统对时、系统管理和系统接口工具。

(2) 实用为主, 重点突出。系统要确保电能量准确及时地采集, 以实现实时监测所有用户、关口计量点的负荷数据以及电量自动采集, 应用的设计需遵循分层分级的开发原则。

(3) 使用方便, 易于推广。系统应采用分级管理和使用的设计理念, 充分考虑电能量采集、管理、分析的共性和特性业务, 合理设计系统功能, 满足电网运行方式频繁变化的需求。界面分格应简洁统一, 符合广大用户的操作习惯, 便于推广应用。

2 主站架构搭建应统一

天水供电公司在电能量采集系统建设过程中, 经历了由手持终端进行现场采集、采集的数据通过手持终端输入电脑进行电费计算, 后来建立了独立的地市公司主站, 到目前甘肃省电力公司建设的统一主站平台, 可谓不断提升技术, 与时俱进。

因此, 对于电能量采集系统主站架构的搭建一定要有前瞻性, 主站所采用的数据应用服务器、采集服务器、备份服务器在性能上要满足5～10年的发展要求, 服务器应选用低成本、低功耗、高性能服务器设备;操作系统一般选取免费的操作系统, 如Linux、UC/OS;在原有的操作系统基础上增加文件系统、网络协议、图形等必要的支持系统, 然后进行应用软件的开发。网络拓扑图如图1所示。

3 主站通信应能满足多通道、自适应性要求

电能量采集系统目前数据传输通道有SDH、GPRS、CDMA, 系统中各数据采集方式是采用国家电网公司颁布的《电力负荷管理系统数据传输规约-2004》, 在主站采集监控平台的搭建上, 统一考虑多种通信方式、规约通信。

采集平台应满足开放式要求, 具体应具备以下几个特征:支持多种通信方式;管理所有的通信资源, 实时监控所有的通信通道;统一的数据交换中心;使用“软总线+软构件”技术, 提供统一的软件接口。开放式采集平台实现原理图如图2所示。

4 满足其它外围系统的接入要求

为了充分利用投资, 降低建设成本, 便于系统的运行管理, 系统除采集新装的主配网电能量数据外, 还应通过接口接入其它系统的电能量采集数据。系统目前采用基于J2EE技术开发, 使用标准化的“封装器”技术和基于CIM的数据转换, 通过XML和Web Service技术解决不同平台、异构应用系统的信息集成和共享, 为供电企业提供基于总线结构的数据集成架构, 有效地解决了“信息孤岛”问题。天水供电公司电能量采集系统现已成功接入了营销管理信息系统、电力营销监管系统、营销辅助分析与决策系统, 各系统之间初步达到了“数据共享, 无缝连接”的技术要求。

5 各种终端设备之间技术规范应一致

电能量采集系统建设过程中要用到许多种类、规格的终端设备, 如专变采集终端、公变采集终端、集中器、采集器、智能电能表、带有RS485接口的普通电子表, 因原来对技术规范理解的不一致, 加上检测技术及检测标准缺乏, 造成各供应商按照各自的技术标准开发产品, 各种终端设备难以有效融合, 既浪费了资金和精力, 又在一定程度上影响了电能量采集系统功能的发挥。目前, 国家电网公司已经制定了智能电能表的技术规范, 专变终端、公变终端、采集器、集中器生产技术规范的制定正在进一步完善, 同时, 对以上设备的检测技术标准、检测装置也正在进一步完善过程中, 相信不久之后, 相关技术标准、生产工艺、检测要求将会更加符合要求。

6 系统的应用效果

天水供电公司全面落实国家电网公司“公平为上、准确为先、可靠为重、服务为本”的要求, 加快电能量采集系统建设, 基本完成了台区计量点信息的自动采集和上传, 并逐步实现了对大中用户电量的实时监测、远方抄表直接计算电费、电量分析预测、防窃电报警等功能。

变频技术在家电中的应用 篇9

变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代后半期开始, 电力电子器件从SCR (晶闸管) 、CTO、BJT, 发展到今天的IGBT, 器件的更新促使电力变换技术的不断发展。20世纪70年代开始, 脉宽调制变压变频 (PWM-VVVF) 调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代, 作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣, 并得出诸多优化模式, 其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始, 美、日、德英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并广泛应用。

VVVF变频器的控制相对简单, 机械特性硬度也较好, 能够满足一般传动的平滑调速要求, 已在产业的各个领域得到了广泛应用。但是, 这种控制方式在低频时, 由于输出最大转矩减小, 受定子电阻压降的影响比较显著, 故造成输出最大转矩减小。另外, 其机械特性终究没有直流电动机硬, 动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意, 因此人们又研究出矢量控制变频调速。

矢量控制变频调速的做法是:将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流i A i B i C通过三相-二相变换, 等效成两相静止坐标系下的交流电流iα1 iβ1, 再通过按转子磁场定向旋转变换, 等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1 (Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比电枢电流) , 然后模仿直流电动机的控制方法, 求得直流电动机的控制量, 经过相应的坐标反变换, 实现对异步电动机的控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中, 由于转子磁链难以准确观测, 系统特性受电动机参数的影响较大, 且在等效应直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换复杂, 使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。

1985年, 德国鲁尔大学的Depenbrock教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足, 并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性得到了迅速发展。目前, 该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。

2 变频技术在家用电器中的应用

20世纪70年代, 家用电器开始逐步变频化, 出现了电磁烹饪器、变频照明器具、变频空调器、变频微波炉、变频电冰箱、IH (感应加热) 饭煲、变频洗衣机等。20世纪90年代后半期, 家用电器则依托变频技术, 主要瞄准高功能和省电。比如, 要求具有高速高出力、控制性能好、小型轻量、大容量、高舒适感、长寿命、安全可靠、静音、省电等优点。

首先是电冰箱, 由于它处于全天工作, 采用变频制冷后, 压缩机始终处在低速运行状态, 可以彻底消除因压缩机起动引起的噪声, 节能更加明显。其次, 空调器使用变频后, 扩大了压缩机的工作范围, 不需要压缩机在继续状态下运行就可实现冷、暖控制, 达到降低电力消耗, 消除由于温度变动而引起的不适感。

近年来, 新式的空调器已采用无刷直流电动机实现变频调速, 其节能效果较交流异步电机变频又提高约10%~15%。为了进一步提高装置的效果, 近年来, 日本的空调器又逐步从单纯的PWM控制改PWM+PAM混合控制方式。即较低速时PWM控制U/f为一定;当转速大于一定值时, 将调制度固定在最大值附近, 通过改变直流折波器的导通占空比, 提高逆变器输入直流电压值, 从而保持变频器输出电压和转速成比例, 这一区域称为PAM区。采用混合控制方式后, 变频器的输入功率因数、电机效率、装置综合效率都比PWM控制时有较大幅度的提高。

近年来, 新式的变频冷藏库不但耗电量减少、实现静音化, 而且利用高速运行能实现大幅度的快速冷冻;在洗衣机方面, 过去使用变频实现可变速控制, 提高洗净性能, 新流行的洗衣机除了节能和静音化外, 还在确保义务柔和洗涤等方面推出新的控制内容;电磁烹饪器利用高频感应加热使锅子直接发热, 没有燃气和电加热效率, 其工作不但安全, 还大幅度提高加热效率, 其工作效率高于听觉之上, 从而消除了饭锅振动引起的噪声;IH电饭煲得到的活力比电加热器更强, 而且利用变频可以进行火力微调, 只要合理设计加热感应线圈, 可得到任意的加热布局, 炊饭性能上了一个档次;变频微波炉利用高频电能给磁控管必要的升压驱动, 电源结构小, 炉内空间更宽敞, 新式微波炉能任意调节电力, 缤纷根据不同食品选择最佳加热方式, 缩短时间, 降低电耗;照明方面, 荧光灯使用高频照明, 可提高发光效率, 实现节能, 无闪烁, 易调光, 频率任意可调, 镇流器小型轻量。

3 结语

变频技术正在给形形色色的家电带来新的革命, 并将给人们带来更大的福音。今后变频技术还将随着电力电子期间、新型电力变换拓扑电路、滤波及给家电增添新的能源。

摘要：本文介绍了变频技术的发展过程, 变频技术的发展促进了家用电器的变频化, 变频家用电器具有高速高出力、控制性能好、小型轻量大容量化、高舒适感、长寿命、安全可靠、静音化、省电等优点。

关键词：变频器,矢量控制,变频家电

参考文献

[1]吴尚庆.变频器应用技术[M].华南理工大学出版社.2007, 8.

[2]吴芬.变频器与PLC应用技术基本功[M].人民邮电出版社.2008, 3.

[3]王延才.变频器原理及应用[M].机械工业出版社.2007, 2.

高速精密电主轴关键技术研究现状 篇10

高速电主轴是一套组件, 它是一个完整的、在机床数控系统监控下的一个子系统, 电主轴所融合的技术要求包括:高速轴承技术、高速电机技术、轴承润滑部件、冷却装置、内置脉冲编码器、自动换刀装置等附件技。对电主轴的研究, 主要是对其关键技术的研究。

1 电主轴高速轴承技术

高速电主轴不仅速高速, 而且还要求承受较大径向和轴向的切削负荷, 其电主轴轴承必须满足高速旋转运动的要求, 较高的回转精度和较低的温升。此外, 还要求具有较高径向、轴向刚度和较长的使用寿命。轴承的选型及润滑方式直接决定电主轴的性能和使用寿命。现在, 液体动静压轴承与角接触陶瓷球轴承被广泛应用于大功率的高速精密电主轴中。电主轴采用角接触球轴承支承时, 当滚珠高速旋转时, 会产生巨大的陀螺力矩与离心力, 使得动载荷超出机床的切削负荷。为减少钢制滚珠高速旋转时带来的陀螺力矩与离心力, 现在采用陶瓷球与钢制套圈混合的方法。另外, 电主轴采用的滚动轴承在极限转速和大负载工况下功能丧失很快, 所以液体动静压轴承的研究一直备受国内外电主轴专家的重视。为实现高速化, 对液体静压轴承油腔结构, 层流、紊流流体惯性的计算方法, 润滑介质与轴承温升、热变形控制技术的研究将作为液体静压轴承的主要技术难点进行研究。

2 高速电主轴主要性能的设计

高速电主轴的设计目标是高刚度、高精度、高可靠性以及良好的抗振性。对电主轴的特性研究主要从两个方面分析:电主轴动静态特性与电主轴的热态特性。电主轴的动静态特性主要包含电主轴的变形、固有频率与临界转速的计算。热态特性主要为电主轴在工作时温升情况分析。

常用高速电主轴的动静态特性的研究方法是在进行动力学分析时, 将假设的弹簧代替轴承的刚度, 结合有限元分析法或者传递矩阵法等数值分析方法对电主轴各阶的频率与振型进行计算。为避免共振现象的发生, 设计时要使得电主轴一阶固有频率大于主轴最高转速所对应的频率。该方法可用于分析角接触球轴承离心力随主轴转速升高而导致主轴固有频率变化等动力学现象。但是, 在具体分析时, 可根据电主轴的实际运行的特点, 将主轴、电机、轴承与轴承座作为一个动力学系统进行分析, 同时还需考虑支承刚度的非线性, 电主轴的热态特性对电主轴动态特性的影响, 并根据分析结果对电主轴进行动态优化设计。

电主轴的热态特性设计的关键技术有电主轴的热变性和热扩散规律。国外专家提出了一种自回归动态热量模型, 并且对电主轴的热态性能影响因素———冷却套, 电机空气间隙等进行分析。其研究结果表明自回归动态热量模型的分析结果比之前的热态分析模型更加精确。近年来, 国内对电主轴单元热变性机理和散热机制分析, 采用有限元软件建立高速电主轴热态特性分析的有限元模型, 通过边界条件加载, 计算电主轴的稳态温度场, 为电主轴冷却结构设计和冷却方式研究奠定基础。

3 高速电机设计与驱动技术

高速电主轴是电动机与主轴两者结合在一起的产物, 主轴的旋转部分即为电动机的转子。因此, 理论上可以把电主轴看成一台高速电动机, 其研究重点为高速下的动平衡。电主轴高速化存在的问题, 从机械的角度考虑, 主要是轴承的发热与振动问题;从设计的角度考虑, 主要是定转子的功率与发热问题;从控制与驱动的角度看, 主要是调速性能问题。电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机, 有两种驱动和控制方式:普通变频器驱动和控制, 矢量控制驱动器的驱动和控制。异步型电主轴在功率容量增大与转速增高时, 需配备中心冷却系统以降低主轴温升, 同时需对轴承采用恒压预紧方式, 以避免主轴轴向热变形带来的影响。电主轴选用电动机的另一个趋势是采用交流永磁同步电动机, 对比采用异步电动机的电主轴, 同步型电主轴优点表现在:转子不发热, 减少了电主轴的热变形问题;转子无损耗, 电主轴的功率密度大, 工作效率高。并且转动惯量小, 易于快速启动和准停, 低速性能好, 易于实现精密控制。

4 高速电主轴的润滑系统

电主轴轴承的润滑的方式有脂润滑、油气润滑、油雾润滑、喷射润滑等。脂润滑不需要任何特殊的设备, 是低速主轴普遍采用的润滑方式。油雾润滑方式实现简单, 设备简单, 对轴承具有润滑和冷却作用, 但是油雾不易回收, 污染环境。油气润滑方式油润滑轴承, 压缩空气冷却轴承, 油和气属于分离状态, 便于润滑油回收, 对环境几乎没有污染。同时提高油气压力有助于提高电主轴轴承的转速。喷射润滑方式直接用高压润滑油对轴承进行润滑和冷却, 功率消耗较大, 成本高, 常用在dn值为2.5×106以上的超高速电主轴上。目前市场上, 高速电主轴的润滑主要采用定时定量的油气润滑。定时定量的油气润滑是指每隔一定的时间间隔注一次润滑油, 并且可通过定量阀精确地控制每次润滑油的量。

高速电主轴系统是一个复合技术, 其关键技术的研究 (课题:ZK12-01) 对优化高速电主轴的结构, 提高电主轴的制造精度都有很大的帮助, 对于加快我国机械制业的高速化进程意义重大。

摘要：主要阐述高速精密电主轴关键技术的研究现状, 指出研究电主轴结构及工作性能的必要性。

关键词：高速精密电主轴,关键技术,研究现状

参考文献

[1]周延祐, 李中行.第一讲电主轴概述[J].制造技术与机床, 2003.

[2]杨柳欣, 高作斌.高速精密角接触球轴承在电主轴中的应用[J].轴承, 2002.

[3]熊万里, 阳雪兵等.液体动静压电主轴关键技术综述[J].机械工程学报, 2009.

[4]文怀兴, 王美妍, 吕玉清.DVG850高速立式加工中心电主轴动静态特性分析, 2010.

[5]Jenq-Shyong Chen, Wei-Yao Hsu.Characterizations and models for the ther-mal growth of a motorized high speed spindle[J].International Journal of MachineTools&Manufacture, 2003.

[6]王保民, 胡赤兵, 孙建仁等.高速电主轴热态特性的ANSYS仿真分析[J].兰州理工大学学报, 2009.

[7]周延祐, 李中行.第三讲电主轴的电动机及其驱动模块[J].制造技术与机床, 2003.

智能建筑弱电技术发展的研究 篇11

关键词：计算机技术 通信技术 电控技术 现代图像显示技术

随着我国建筑行业的不断发展，越来越多科技成果在建筑方面得到广泛运用。智能建筑弱电技术综合了近年来开发的通信技术、计算机模拟与操作技术、自动控制技术、图像处理与显示技术、电子布线技术、弱电技术等多种先进的技术开辟了建筑行业的新纪元。由此可见弱电技术已然成为了智能建筑不可或缺的关键技术。智能建筑的先进程度取决于弱电技术在智能建筑领域范围内所应用的广度与深度，所以智能建筑弱电技术已经在智能建筑中得到广泛的应用与研究。但是由于智能建筑弱电技术仍未在我国得到成熟的运用，所以有关于智能建筑弱电技术的理论描述、施工规范、设计规范等等基本问题仍在探索过程中。没有一套标准的规范或研究结论。在此情况下，本文从智能建筑弱电的理论研究、应用现状、发展方向、出现问题等各个方面对智能建筑弱电技术发展进行科学的研究。并且针对出现的问题提出一些看法与理解。力争通过研究智能建筑弱电技术的发展前景与研究方向，能够完善智能建筑弱电技术的相关理论，为我国建立一套科学、全面的智能建筑弱电技术体系提供参考。

1 智能建筑弱电技术的涵义

要想清楚的明白智能建筑弱电技术的涵义，首先必须清楚的理解弱电技术的涵义，弱电的概念主要是根据强电的概念进行定义的，指的是直流电路或者电压在32V以内的直流电压。弱电可以通过电能有效地将信号进行传播与交换。衡量弱电的主要标准是信号传送的效果优劣，主要特点在于其电压较低、频率较高。在建筑应用中根据应用范围不同弱电可以分为以下两类:一类是用于楼控、电气消防、周界报警等大型公共设施，此类弱电可以视作一种低电压电能；而另一类弱电则作为一种信息源进行信息的交换，比如电视、计算机等家用电器，有关于此类的技术均称之为弱电技术。而智能建筑弱电技术顾名思义，就是利用弱电技术实现建筑的安防、楼控、消防等各个方面的智能化的技术。随着弱电技术的不断发展，智能建筑弱电技术也逐渐步入了4C时代（即Computer、Control、Communication、CRT）。现阶段弱电技术在建筑领域的应用已经涉及到计算机、通信、电控以及现代图像显示技术等各项先进的技术。将其应用到了布线、安防、消防、系统集成等智能建筑的各个角落。所以可以说弱电技术的科学应用带动了智能建筑的不断革新，形成了全新的、独立的智能建筑弱电技术概念。

2 我国智能建筑弱电技术的应用

虽然我国智能建筑弱电技术起步较晚，在建筑的结构、系统、服务和管理等各个方面的智能化均落后于发达国家。但是我国智能建筑弱电技术的应用在我国也取得了阶段性进展。具体应用如下：①综合布线系统。弱电技术在智能建筑的广泛应用离不开综合布线系统，弱电技术所形成的计算机以及通信网络都是依赖综合布线系统作为信息传输的通道以及物理基础。综合布线系统是智能建筑弱电技术的产物，由于智能建筑弱电技术为住户提供了数据、语音、视像为一体的全方位的通信设备、安全设备、控制设备。所以线路相对较为复杂，所以利用综合布线系统来连接建筑物与外部网络或数据终端，是智能建筑弱点技术设计中的重要环节；②火灾报警系统。现阶段智能建筑弱电技术广泛的利用在建筑物的火灾报警系统中。建筑火灾报警系统已经发展到灭火装置与通信装置联动，形成建筑安全控制网络，具有自动报警、自动灭火、无线电安全引导、消防档案管理等功能。从而提高智能建筑的智能安全理念，值得智能建筑弱电系统能够保障居民的安全；③建筑设备管理系统。建筑设备管理系统指的是利用弱电技术将智能建筑中的空调控制系统、通信自动化系统、智能卡技术、办公电子设备、给排水系统的智能化监控管理、电力系统的智能化监控管理等智能建筑所有设备通过数据传递、通讯等方式实行联动管理。充分的发挥智能建筑的舒适、便利、安全、节能和环保等各项优势。

3 我国智能建筑弱电技术的未来发展方向

根据国外的先进经验以及研究现状，未来智能建筑弱电技术仍旧以信息技术为基础，以系统集成技术为方法。智能建筑弱电技术在国内建筑业也会引起越来越多的关注与应用，具有极为广阔的发展前景。具体可以表现为以下方面：①未来的智能建筑弱电系统会应用更多的计算机以及网络技术，逐步完善智能建筑的安全、通讯、办公等智能功能，力争通过增强智能建筑弱电技术的通信网络系统、信息网络系统能力可以实现更高一层的建筑集成管理系统。并且逐步实现适合我国居住环境与习惯的智能大厦管理系统和楼宇管理系统。②智能建筑弱电技术中也在不断的进行通信技术的研发工作。随着国外的宽带多媒体通信技术以及ATM通信技术逐渐成熟，未来几年内智能建筑的通讯技术仍然会追求数字化、宽带化以及高速化、网络化的多媒体通信技术。③智能建筑网络系统逐渐向“三网融合”的方向迈进。通过利用基站架设、智能设备管理等优势，弱电技术所利用的信息平台将会实现网络互联互通、资源共享的目标。④智能建筑随着弱电技术的不断发展，会更多的运用办公自动化系统、建筑设备自动化系统、综合布线系统、通信网络系统等多种技术来迎合居民越来越多的生活需求，将会成为今后智能建筑建设的主流方向。智能建筑最终会实现利用弱电技术完成语音、数据、视频、图像的综合应用。⑤未来的智能建筑能够实现开放式网络控制技术也就是通过web技术的三层结构以及网络总线、现场总线、计算机总线实现智能建筑的网络集成、软件界面集成、功能集成。最终可以达到对智能建筑内所有设备采用现代化技术进行有效地监控与管理。⑥智能建筑弱电技术的安全管理将逐渐利用到智能卡技术以及人体识别技术。智能卡也会逐渐向指纹识别、视网膜识别等方向发展。

4 当前我国智能建筑弱电技术发展中的问题与看法

虽然智能建筑弱电技术具有极大的潜力与发展前景，但是当前我国的智能建筑仍然存在制度上与人才方面的因素，阻碍了智能建筑弱电技术的迅速发展，根据多年的总结与研究，提出几点看法:①通过对智能建筑弱电系统的研究，发现虽然我国已经出台了许多有关于智能建筑方面的设计标准，比如《智能建筑设计标准》、《智能建筑工程质量验收规范》、《建筑及居住区数字化技术应用》等。但是由于智能建筑行业涉及的技术比较多，创新周期较短，所以我国难做出适用性较强的规范性标准。建议我国有关部门尽量一年发行一次智能建筑弱电技术工程质量评价试用稿，解决我国智能建筑验收无章可循的现状。②精通智能建筑弱电技术的专业人员相对较少，不能将建筑设计与施工与网络、通信等技术充分的结合。所以建议我国引入国外的先进技术或者将专业人员输送到国外进修，以填补专业人员的确实现状。③智能建筑行业出现一味追求功能齐全，没有注重配套技术的研发工作。从而导致国内智能建筑弱电技术空有其名并无实质。不能发挥出智能建筑应有的功能与作用。建议在智能建筑弱电技术设计中加强建筑配套设施的规划与完善，使得智能建筑得到全方位升级。

参考文献：

[1]张言荣.智能建筑综合布线技术—智能建筑弱电技术纵横谈[J].工程设计CAD与智能建筑，2002(5).

[2]邢晓玉.浅议建筑电气安装工程质量通病及预防[J].山西建筑，2009.

[3]郭钤.浅析弱电系统工程施工管理技术[J].山西建筑.2010年12月

[4]曾剑，贾云艳.智能建筑设计—建筑与技术的系统整合[J].重庆建筑大学学报.2000（8）.

装表接电控制技术要点探析 篇12

关键词：装表接电工作,控制技术,要点

对于电力设施建设而言,装表接电这一环节必不可少且至关重要,毕竟其安装的正确性与运行的可靠性会直接影响电能计量和电费收取的准确性与合理性,因此为确保用户安全、高效、经济用电,推动电力事业健康发展就必须不断提高其工作质量,然而其在具体实践中却存在诸多隐患,所以规范装表、科学接电、加强控制势在必行。

1强化装表接电控制的必要性

保证电能的高质量、供电的可靠性和用电的安全性、高效性、经济性历来是电力供应及其使用的理想目标,而装表接电工作显然责无旁贷,毕竟安装无误、运行的电能计量装置对应的是精准的电能计量及其收费,以及电能供用双方公平、公正的交易关系,简而言之,与两者的切身利益息息相关。

虽然如此,可是在实际工作中也存在着一定的不足,如很多地方的供电线径小于国家相关标准,导致无法顺利进行现场装表接电;未及时清除导线铜锈,或在带电作业中未包裹处理新表软铜线头,以及线绕圈数不足或偏多等不良情况,容易造成线路接触不良、短路等常见故障[1] ; 再如针对单相电子电能表,因未正确分离电源火线和软铜线,致使电表烧毁引发短路;针对电表以旧换新,若依旧沿用传统的接线方式,则可能带来严重的人身安全事故等。此外,若在装表接电过程中未采用或采用的防窃电手段相对滞后或者存在漏洞,还容易为不法人员通过接线、调表等方式进行窃电创造机会。由此可见, 上述情况的出现均与装表接电质量和水平有一定的关系,故分析研究装表接电控制技术要点十分必要。

2装表接电控制技术要点探析

2.1完善装表接电流程规范

纵观装表接电工作全局可以发现,因其过程复杂,涉及环节较多,易因部门之间难以形成默契配合而增大装表接电的难度和效率,故在此建议认真将“一站式” 服务和“一口对外”措施落实到实处,以此解决手续繁杂、耗时长等弊端,改善装表接电水平。具体而言,就是基于积极主动服务客户的理念改进业扩流程,不仅要在装表接电质量验收工作中引入规范化和标准化,更要求业扩技术、监督、管理等相关人员提前接入实际工作中,一来及时发现并消除隐患,在源头上提高工作质量, 二来避免因多次返工检修延长安装工期, 以免造成不必要的损失。

2.2改进电能表的安装方案

为有效控制装表接电效率和质量,则需要结合工作现状和具体要求对现行的操作方案加以改进和优化,如工作人员对各相电压电流的准确判别、电能表箱安装工艺的调整等均有助于缩小误差并保质保量的完成工作。因此针对由同一配变电所提供电能的区域,建议最好采用同种型号的电能表箱和基本一致的安装技术和模式,其中应高度重视防窃电措施,而且为了进一步实现准确计量,应尽量使其靠近电力终端用户的进户点,以期降低线损[3] ;若为同一工业园区或住宅小区,也应尽量统一电能计量装置的安装位置和安装工艺,以此便于后期的计量、检修和维护。

2.3严格把关电源线安装质量

一般情况下,进入计量表箱的电源线既要经过穿管保护处理,也应将其与出现分离开来,且严禁两者并存于同一保护管中;为避免不法用户进行接头窃电等现象的出现,建议采用JKLYJ、BV、BLV等绝缘性好的导线或电缆作为电源电能表的进侧电源线,而非普通的软导线,然后从接户线处经保护管直接将电源线引至表箱中,同时为提高用户端的过流保护能力,还应在其电源侧设置无破口、安全可靠的断路器;而针对电能表和进表导线, 建议使其接线端钮的金属导体保持一致, 使其井表箱左侧到达箱内后,逐一拧紧端钮螺丝,然后从表箱右侧经PVC管将出表线引至用户内部;为防止因照明或动力线路发生接地短路而干扰其他回路的正常用电,最好在不同的保护管内敷设照明或动力线路。

2.4规范接线,有效控制出错率

鉴于接线的合理性与准确性在装表接电过程中的影响不容忽视,故必须在规范接线的基础上加强管理。如必须确保计量表箱内部接线排列有序,敷设横平竖直,且无相互绕接和串联以及虚接、绝缘损失等安全隐患,其中直线段线束的绑扎距离建议控制在80-100mm内,拐弯位置的绑扎点与弯点距离尽量小于50mm ;同时还应注意线绕问题,如单相搭接火线的标准绕线为8圈,多根对接、距离短的绕线应大于42圈等,以免因圈数过少造成绕线松垮和线路故障[4] ;而为防止在低压三相四线电表中发生接线错误,可在完成导线连接后进行抽压试验、万用表测量、钳形电流表复核、表箱封印检查等操作,以此确保相电压准确,电流互感器精度等级和变比无误等,若经检查发现错误,则应根据具体情况加以及时补救。值得一提的是,在装表接电控制过程中,还应做好必要的安全防护措施,如地面与升降梯应保持60°的倾斜角,需要带电作业时,不仅还要保持合适的安全距离,而且要使用必要的绝缘工具等等,以期在确保安全作业的前提下提高装表接电作业质量。

此外,为有效防范窃电情况,要求工作人员在确定电能计量装置处于计量柜后采取加封操作,并对合理编号、准确记录所用的封条;同时禁止将连接电表的电压线引出计量箱,并将外露的进表导线无间隙的插至接线盒中,或者配备先进可靠的电表也可强化防窃电效果。

3结束语