低压电气设计

低压电气设计（精选12篇）

低压电气设计 篇1

农网改造后, 县供电企业对用户实行了“四到户”“五统一”管理, 但由于管理范围扩大, 因缺相、断中性线引起的家用电器、设备烧坏赔偿的事件时有发生, 严重影响了县供电企业的优质服务水平。由缺相、断中性线引起用户设备烧毁造成的索赔金额逐年加大, 客户投诉逐年上升, 对供电企业经济效益和社会效益均产生了负面影响。

近年来, 虽然市场上对短路、过载、缺相、过电压等控制保护的设备均有一些, 但综合产品很少。笔者依据各种装置的优点, 利用过电压继电器和相序保护器进行合理、科学的组合后, 安装在配电线路上, 有效地保护了线路设备, 降低了因缺相、断中性线造成设备及家用电器被烧毁的损失。其电路原理图如图1, 工作原理如下:

(1) 3只过电压继电器 (KVO) 为星形连接, 当中性线烧断时, 中性点偏移, 当某相先超过设定值时, 该相过电压继电器线圈带电, 继电器常开触点闭合, 随之中间继电器 (KC) 带电, 通过中间继电器自保持触点 (KC1) 保持中间继电器一直处于闭合状态。主回路接触器线圈电源通过中间继电器一对常闭触点 (KC2) 控制, 当中间继电器动作时, 中间继电器常闭触点 (KC2) 断开, 主接触器线圈断电, 主接触器断开, 保护所带的用户设备。当故障消除后, 按下中间继电器自保持回路中的停止按钮 (SB) , 中间继电器线圈失压断开, 恢复正常。中间继电器常闭触点 (KC2) 闭合, 主接触器带电闭合, 线路恢复正常供电。

(2) 当相线断开时, 主接触器线圈电源是通过相序保护器一对常闭触点 (XG) 控制。相序保护器动作后, 常闭触点 (XG) 断开, 主接触器失电主触头断开, 保护了后面的动力用户。当断相处理好后, 常闭触点 (XG) 自动闭合, 主接触器自动闭合, 线路恢复正常。正常情况下S是停送主接触器线圈的电源开关。

河北省某县供电公司以城镇供电所为试点, 对大、中、小用户进行了抽样安装60户, 统计期间, 因缺相及时停电15次, 准确率100%, 因断中性线停电5次, 停电准确率100%, 从而避免了因缺相、断中性线引起的电气设备烧坏事故发生。

低压电气设计 篇2

第 8.6 低压配电线路的保护

8.6.1 一般规定

8.6.1.1 低压配电线路应根据不同故障类别和具体工程要求装设下列保护：

（1）短路保护；

（2）过负荷保护；

（3）接地故障保护；

（4）中性线断线故障保护。

8.6.1.2 配电线路上下级保护电器的动作应具有选择性，各级间应能协调配合。当有困难时，对于非重要负荷除第一、二级之间具有选择性动作外，其他可无选择性动作。

8.6.1.3 低压配电线路的保护应与配电系统的特征和接地型式相适应。

8.6.1.4 对电动机等用电设备配电线路的保护，除符合本章要求外，还应符合本规范第10章的有关规定。

8.6.1.5 低压配电线路的过电流应由一个或多个电器保护，用以在发生过负荷或短路时能自动切断供电。

8.6.2 短路保护

8.6.2.1 配电线路应装设短路保护，短路保护电器应在短路电流使导体及其连接件产生的热效应及机械应力造成危害之前切断短路电流。

8.6.2.2 短路保护电器的分断能力应能切断安装处的最大预期短路电流。

8.6.2.3 对持续时间不超过5s的短路，绝缘导体的热稳定应以下式进行校验：

8.6.2.4 在线芯截面减小或分支处，以及因导体类型、敷设方式或环境条件改变而导致载流量减小的线路，如符合下列情况之一，且越级切断线路不引起故障线路以外的一、二级负荷中断供电，允许不装设短路保护：

（1）上一级线路的保护电器已能有效地保护的线路。

（2）电源侧装有额定电流不大于20A的保护电器所保护的线路。

（3）电源侧装有短路保护电器的架空配电线路。

（4）符合本章第8.6.6.2款和第8.6.6.3款规定的线路。

8.6.2.5 具备以下条件时，可不按分断能力选择保护电器，对于非重要负载在电源侧已装有能满足本章第8.6.2.2款要求的其他保护电器，则允许负载侧保护电器的分断能力小于预期的最大短路电流。但两个保护电器特性的配合，应使短路时通过的能量不致造成负荷侧保护电器和导线的损坏（包括机械应力和电弧造成保护电器的损坏）。

8.6.2.6 为使低压断路器可靠工作，应按公式8.6.2.6校验其灵敏度：

8.6.3 过负荷保护

8.6.3.1 配电线路应装设过负荷保护，使保护电器在过负荷电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子造成损害前切断负荷电流。

8.6.3.2 下列配电线路可不装设过负荷保护：

（1）符合本章第8.6.2.4款规定的线路，如电源侧的过负荷保护电器已能有效地保护该段线路，且越级切断线路不致引起故障线路以外的一、二级负荷供电中断。

（2）不可能增加负荷从而导致过负荷的线路。

（3）由于电源容量的限制，不可能发生过负荷的线路。

8.6.3.3 过负荷保护宜采用反时限特性的保护电器，其分断能力可低于保护电器安装处的预期短路电流，但应能承受通过的短路能量。

8.6.3.4 过负荷保护电器的动作特性应同时满足以下二式要求：

8.6.3.5 对于突然断电会导致比因过负荷而造成的损失更大的配电线路，不应装设切断电路的过负荷保护电器（如消防水泵的供电线路等），但应装设过负荷报警电器。

8.6.3.6 当采用同一保护电器作多根并联导体组成的线路的过负荷保护时，该线路允许的持续载流量为多根并联导体的允许持续载流量之和，此时应符合下列要求：

（1）导体的型号、截面、长度和敷设方式均相同；

（2）线路全长内无分支引出线；

（3）线路的布置使各并联导体的负荷电流基本相等。

8.6.3.7 对于多个低压断路器同时装入密闭箱体内的过负荷保护，应根据环境温度、散热条件及断路器的数量、特性等因素，考虑降容系数。

8.6.3.8 过负荷保护电器的整定电流应保证在出现正常的短时尖峰负荷电流（如用电设备起动）时，保护电器不应切断线路供电。

8.6.4 接地故障保护

8.6.4.1 为防止人身间接触电和电气火灾事故而采取的接地故障保护措施，除正确地选用和整定配电线路的保护电器，使其可靠地切断故障线路外，还应正确地协调和配合下列因素：

（1）配电系统的接地型式；

（2）电气设备防触电保护等级和使用特点；

（3）导体截面；

（4）环境影响。

8.6.4.2 除本章第8.6.4.1款规定的接地故障保护外，下列措施也可用于防止人身间接触电

（1）采用双重绝缘或加强绝缘的电气设备（即Ⅱ级设备）。

（2）采取电气隔离措施。

（3）采用安全超低压供电。

（4）将电气设备安装在非导电场所内。

8.6.4.3 第8.6.4条规定涉及的电气设备，按防触电保护分级均为Ⅰ级电气设备，且此类设备所在环境均指正常环境，在此环境内人身触电安全电压极限值为50V。

切断接地故障的时间极限值应根据系统接地型式和电气设备使用情况而定，分别见以下各有关条款的规定，但其最大值不宜超过5s。

8.6.4.4 为减小人体接触电压，在采取接地故障保护措施时应做总等电位联结，当仅做总等电位联结不能满足间接接触保护的条件时，还应采取辅助等电位联

结。除本规范第14章规定的等电位联结内容之外，总等电位联结还应包括建筑物的钢筋混凝土基础，辅助等电位联结还应包括钢筋混凝土楼板和平房地板。总等电位联结和辅助等电位联结做法见本规范第14章有关规定。

8.6.4.5 位于总等电位联结作用区以外的TN、TT系统的配电线路应采用漏电电流动作保护，并应符合第8.6.4.20款和第8.6.4.12款的规定。

8.6.4.6 在TN接地型式的配电线路中，其接地故障保护电器的动作特性应符合下式要求：

8.6.4.7 相线对地标称电压为220V的TN系统配电线路的接地故障保护，其切断故障线路的时间应符合下列要求：

（1）配电干线和只供给固定式用电设备的末级配电线路不应大于5s。

（2）供电给手握式和移动式用电设备的末级配电线路不应大于0.4s。

8.6.4.8 当对第8.6.4.4款所述的基础和地板难以进行总等电位联结和辅助等电位联结时，则该场所内配电线路的接地故障保护应满足下列要求：

（1）对第8.6.4.7款之（2）所述配电线路采用漏电电流动作保护；

（2）当同时具有第8.6.4.7款两种线路时，除对（2）所述线路采用漏电电流动作保护外，对（1）所述线路如同时满足下列二式有困难时，则按第8.6.4.20款

（2）要求采取保护措施。

8.6.4.9 在TN系统配电线路中，接地故障保护宜采用下列方式：

（1）当过电流保护能满足本章第8.6.4.7款要求时，宜采用过电流保护兼作接地故障保护。

（2）在三相四线制配电系统中，如过电流保护不能满足第8.6.4.7款要求，而零序电流保护能满足时，宜采用零序电流保护。此时，保护整定值应大于配电线路最大不平衡电流。

（3）当上述（1）、（2）项的保护均不能满足要求时，应采用漏电电流保护。漏电电流保护的接线应符合第8.6.4.20款的规定。

8.6.4.10 TT系统配电线路的接地故障保护应符合下式要求：

8.6.4.11 TT系统配电线路的接地故障保护宜采用漏电电流保护方式。

只有在满足第8.6.4.10款的要求时，反时限特性和瞬时动作特性的过电流保护方可采用。

8.6.4.12 TT系统配电线路采用多级漏电电流动作保护时，不宜超过三级。其电源侧漏电保护电器动作可返回时间应大于负荷侧漏电保护电器的全分断时间，但电源侧保护电器最大分断时间不宜超过1s。

8.6.4.13 TT系统配电线路内由同一接地故障保护电器保护的外露可导电部分应用PE线连接至共用的接地极上。当有多级保护时，各级宜有各自的接地极。

8.6.4.14 IT系统配电线路的接地故障保护应满足下式要求：

8.6.4.15 IT系统配电线路的相线与外露可导电部分第一次接地故障时，可不自动切断供电，但应采用绝缘监视电器进行声光报警，第一次接地故障应在切实可行的最短时间内排除。

8.6.4.16 IT系统外露可导电部分的接地可采用共同的接地极，也可采用个别的或成组的单独接地极。

如外露可导电部分为单独接地，发生第二次接地故障时，其切断时间应符合TT系统的要求。

如外露可导电部分为共同接地，发生第二次接地故障时，其切断时间应符合TN系统的要求。

8.6.4.17 当IT系统配电线路发生第二次接地故障时，应由过电流保护电器或漏电电流动作保护电器切断故障线路，并应符合下式要求：

8.6.4.18 严禁PE或PEN线穿过漏电保护电器的零序电流互感器。

电子式漏电保护器及其与之配套使用的短路保护电器，在任何情况下不应单独切断N线。

8.6.4.19 漏电保护电器所保护的线路及设备外露可导电部分应接地。

8.6.4.20 TN系统配电线路采用漏电电流动作保护时，宜采用下列接地方式之一：

（1）将被保护线路及设备的外露可导电部分与漏电保护电器电源侧的PE线相连接，并符合公式8.6.4.6的要求。

（2）漏电保护电器保护的线路和设备的接地型式如按局部TT系统处理，则将被保护线路及设备的外露可导电部分接至专用的接地极上，并符合公式8.6.4.10要求。

8.6.4.21 为保证在TN—C—S系统配电线路中装设的漏电保护与短路保护有足够的交叉范围（即无保护死区），宜采用电磁式或辅助电源可靠动作电压不大于66V（0.3Ve）的电子式漏电电流动作保护电器。

8.6.4.22 在IT系统中采用漏电保护切断第二次接地故障时，保护电器额定不动作电流I△n0应大于第一次接地故障时的相线内流过的接地故障电流。

8.6.5 中性线断线故障保护

8.6.5.1 中性线N（PEN）断线故障保护系指有中性线配出，且以单相负荷为主的居住建筑的低压配电线路，因中性线断线而导致中性点电位偏移时，为保护人身和单相用电设备安全所采取的措施。

8.6.5.2 为防止或减少中性线断线，除应同时考虑下列因素外，还宜采用中性线断线保护：

（1）N（PEN）线应满足本规范第7章对导线机械强度和本章第8.4节对载流量的要求；

（2）导线的连接点应牢固可靠，并采取防止气化腐蚀的措施。

8.6.5.3 中性线断线保护电器应能在三相四线制配电线路中的中性线断线时，自动切断负荷侧全部电源线路。

8.6.5.4 为有效抑制因中性线断线导致的电位偏移对人身或设备的危害，中性线断线保护电器应具有反时限特性（但欠电压除外）。

中性线断线故障保护应与配电系统的接地型式或等电位联结条件相适应。

8.6.5.5 当采用单相中性线断线保护电器需要工作接地时，其接地极应满足下列条件：

（1）当用于TT（局部TT）系统时，应与该系统中的PE线共用接地极，其接地电阻值不应大于30Ω。

（2）当用于TN—S系统时，应与该系统中的PE线连接。

（3）当用于TN—C（TN—C—S）系统时，应单独接地，不得与重复接地共用，并应保持保护装置的距离。

当中性线断线保护电器与漏电保护电器配合使用时，其配电系统宜采用本款（1）所述接地型式。

8.6.6 保护电器的装设位置

8.6.6.1 保护电器应装设在维护方便、不易受机械损伤、不靠近可燃物的地方，并应避免保护电器工作时意外损坏对周围人员造成伤害。

8.6.6.2 保护电器应装设在被保护线路与电源线路的连接处。但为了维护与操作方便可设置在离开连接点的地方，并应符合下列要求：

（1）线路长度不超过3m；

（2）采取措施将短路危险减至最小；

（3）不靠近可燃物。

8.6.6.3 从高处的干线向下引接分支线路，为了操作维护的方便需将分支线路的保护电器装设在距连接点的线路长度大于3m的地方时，应符合下列要求：

（1）在该分支线装设保护电器前的那一段线路发生单相（或两相）短路时，离短路点最近的上一级保护电器应能保证动作；

（2）该段分支线应敷设于不可燃的管、槽内。

8.6.6.4 短路保护电器应装设在配电线路中不接地的各相上。对于中性点不接地且无N线引出的三相三线配电系统，允许只在两相上装设保护电器。

8.6.6.5 在TT、TN系统中，如果N线截面小于相线，则N线应装设相应于该导线截面的过电流检测电器，该检测电器使保护电器断开相线，或同时断开相线和N线；但如果能同时满足下列条件时，则N线上可不装设过电流检测电器：

（1）线路的相线保护电器已能保护N线；

（2）正常（可较长时间缺相运行的线路除外）工作时，可能通过N线的最大电流明显地小于该导线的载流量。

8.6.6.6 IT系统不宜配出N线，如有N线配出时，需要在该N线上装设过电流保护电器，并用来使包括N线在内的所有带电导线断电。但具有下列条件之一者，可不遵守本规定：

（1）当个别N线的短路受到装设在供电侧保护电器的有效保护；

（2）如果个别线路是由漏电电流动作保护电器保护的，且其额定漏电电流不超过相应N线载流量的0.15倍。

低压电气设计 篇3

关键词：企业 高低压供配电节能 措施

1 概述

随着我国科学技术水平的提高，对经济的发展起到了重大的推动作用，我国的企业通过经济的支撑和对各种核心技术的掌握，得到迅速发展的同时也更好的服务了人们，产品价格的降低以及实用性、耐久性的提高，都为我国人们生活质量的提高做出了贡献，同时，我国企业的高低压配电网电气节能系统设计也逐渐成为了被关注的焦点。可以看到，虽然我国的企业高低压配电技能系统在不断的完善和进步，但是，由于企业建筑设施老化的局限性，也使得由供电系统产生的问题不断凸显，与此同时，由于产品生产工艺的变化，生产设备更加专业，更具有特殊性，对企业的供配电系统的需求提高了，那么，为保障企业的正常运转，必须对供配电系统进行完善，使其更好的适应产品生产，这样才能不断的提高产品质量，让企业的生产效率更高，而且对于能源的节约和环境的保护都有很大积极意义。

2 高低压配电网电气节能设计

各种优质的节能电器产品是优化供配电系统设计的保证，因此，对于节能型变压器、高低压电气开关、继电器、接触器等的选择一定要进行严格把关。并且，实施分级补偿和就地实施补偿，以减少不同功率的设备造成的能源损失。计量电能时，通过分级计量和成本核算，控制供配电系统中电能的使用，避免浪费。下文将详细阐述技能系统的设计：

2.1 HVHQC系统整体结构 HVHQC在配电网高压侧作用重大，其通过对逆变器直流侧整流电路、电压型逆变器、输出滤波器、耦合变压器等部件的调整，很好的起到了动态谐波治理的作用，同时，HVHQC通过补偿流入高压母线的无功电流，使电网母线电压得到平衡，从而功率因数得到了改善。

2.2 HVC系统整体结构 HVC作为整个低压配电网电气节能的核心，其在低压侧对于配电网的补偿容量非常大，并且其无功补偿的连续性很好，制造成本低，十分适合被广泛推广，并且其对于低压配电网功率因数的改善是十分明显的，能保持在不小于0.95的水平。电压型逆变器、连接电抗、晶闸管模块、投切电容器组等是电路的主组成部分。启动电路的主要原理是DSTATCOM逆变器开始工作之前，通过整流电路对直流侧电容充电到参考电压，然后切断整流电路并网开关。

3 企业高低压配电网电气节能各个子系统设计

3.1 子系统的检测和控制 在控制算法的实现方面，需要对其运算速度进行提高，并且要保证其准确性，通过具备了这些特点的数字控制器对上述装置进行操作，能在一定程度上起到对谐波和无功的综合性管理，并且能使其在电气节能方面有很大改善。文中提到的装置都是具有相关性和通用性的电子器件，因此，要保证控制器的通用性，从而达到缩短开发时间和降低研发成本的目的，对于项目的实施意义重大。数字信号处理器DSP是普及比较广泛的控制器，其结构采用了比较出色的哈佛结构，并且具备多处理单元，能进行流水线操作，更为难得的是它的指令周期速度快并且仿真开发技术比较成熟，兼备了以上特点使其在处理和计算数据时如鱼得水。

3.2 监控子系统 ①监控子系统硬件平台。控制算法，生成控制量并应用于驱动功率器件主要由DSP控制器完成，因其硬件设备的制约，其界面不够好，并且存储空间小。为监控系统的运行，通过电网电压和电流了解电网是否正常运行，在系统中建立监控的下属系统，其对于电网的正常运行意义重大。监控子系统通过对电网电压和电流等参量的分析和处理，然后将结果向其他一级进行传输。②监控子系统软件平台。监控子系统软件通过检测并分析多路信号，能够将结果直观的显示出来；对各次电压和电流分段设置上限，超限时能报警并保存结果，同时控制信号驱动保护跳闸，通过继电器输出；PT和CT等用户可进行自行调整。

4 结束语

我国经济实力和科技实力的不断增强，为当前供配电系统设计的发展提供了有力支持，在供配电系统的实现上可进行细化，使其相对独立，又能共同合作，从而更好的保证企业日常生产能够持续正常运行，提高企业的工作效率和产品质量，同时，对于一些突发情况，也要建立一套完善的体系进行应对，通过应急电源在突发情况时继续为企业供配电，保证正常生产，是企业减少损失的有力保证。对于企业的供配电设计要以实际情况作依据，对其供电的高要求和负荷复杂等问题进行针对，采取合理的措施进行解决，全面考虑，统筹规划，使供配电系统满足生产设备正常运转，与企业各相关部门密切结合，积极沟通，从而保证满足企业对于供配电系统的各方面要求，同时，在实际操作中，对整个供配电系统做到最大程度的优化。

参考文献：

[1]翟进乾.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[D].重庆大学，2012.

[2]孙伟.基于QoS的智能配电通信无线传感器网络应用研究[D].合肥工业大学，2012.

[3]王浩鸣.含分布式电源的配电系统可靠性评估方法研究[D].天津大学，2012.

电气设计中低压交流接触器的选用 篇4

1 交流接触器的结构与参数

一般使用中要求交流接触器装置结构紧凑, 使用方便, 动静触头的磁吹装置良好, 灭弧效果好, 最好达到零飞弧, 温升小。按照灭弧方式分为空气式和真空式, 按照操动方式分为电磁式、气动式和电磁气动式。

接触器额定电压参数分为高压和低压, 低压一般为380V、500V、660V、1140V等。

交流接触器线圈按照电压分为36、127、220、380V等。接触器的极数分为2、3、4、5极等。辅助触头根据常开常闭各有几对, 根据控制需要选择。

2 交流接触器的选用原则

接触器作为通断负载电源的设备, 接触器的选用应按满足被控制设备的要求进行, 除额定工作电压与被控设备的额定工作电压相同外, 被控设备的负载功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式、安装尺寸以及经济性是选择的依据。选用原则如下:

2.1 交流接触器的电压等级要和负载相同, 选用的接触器类型要和负载相适应。

2.2 负载的计算电流要符合接触器的容量等级, 即计算电流小于等于接触器的额定工作电流。

接触器的接通电流大于负载的启动电流, 分断电流大于负载运行时分断需要电流, 负载的计算电流要考虑实际工作环境和工况, 对于启动时间长的负载, 半小时峰值电流不能超过约定发热电流。

2.3 按短时的动、热稳定校验。

线路的三相短路电流不应超过接触器允许的动、热稳定电流, 当使用接触器断开短路电流时, 还应校验接触器的分断能力。

2.4 接触器吸引线圈的额定电压、电流及辅助触头的数量、电流容量应满足控制回路接线要求。

要考虑接在接触器控制回路的线路长度, 一般推荐的操作电压值, 接触器要能够在85~110%的额定电压值下工作。如果线路过长, 由于电压降太大, 接触器线圈对合闸指令有可能不起反映;由于线路电容太大, 可能对跳闸指令不起作用。

2.5 根据操作次数校验接触器所允许的操作频率。如果操作频率超过规定值, 额定电流应该加大一倍。

接触器和空气断路器的配合要根据空气断路器的过载系数和短路保护电流系数来决定。接触器的约定发热电流应小于空气断路器的过载电流, 接触器的接通、断开电流应小于断路器的短路保护电流, 这样断路器才能保护接触器。实际中接触器在一个电压等级下约定发热电流和额定工作电流比值在1~1.38之间, 而断路器的反时限过载系数参数比较多, 不同类型断路器不一样, 所以两者间配合很难有一个标准, 不能形成配合表, 需要实际核算。

3 不同负载下交流接触器的选用

为了使接触器不会发生触头粘连烧蚀, 延长接触器寿命, 接触器要躲过负载启动最大电流, 还要考虑到启动时间的长短等不利因数, 因此要对接触器通断运行的负载进行分析, 根据负载电气特点和此电力系统的实际情况, 对不同的负载启停电流进行计算校合。

3.1 控制电热设备用交流接触器的选用

这类设备有电阻炉、调温设备等, 其电热元件负载中用的绕线电阻元件, 接通电流可达额定电流的1.4倍, 如果考虑到电源电压升高等, 电流还会变大。此类负载的电流波动范围很小, 按使用类别属于AC-1, 操作也不频繁, 选用接触器时只要按照接触器的额定工作电流Ith等于或大于电热设备的工作电流1.2倍即可。

3.2 控制照明设备用的接触器的选用

照明设备的种类很多, 不同类型的照明设备、启动电流和启动时间也不一样。此类负载使用类别为AC-5a或AC-5b.如果启动时间很短, 可选择其发热电流Ith等于照明设备工作电流1.1倍。启动时间较长以及功率因数较低, 可选择其发热电流Ith比照明设备工作电流大一些。

3.3 控制电焊变压器用接触器的选用

当接通低压变压器负载时, 变压器因为二次侧的电极短路而出现短时的陡峭大电流, 在一次侧出现较大电流, 可达额定电流的15~20倍, 它与变压器的绕组布置及铁心特性有关。当电焊机频繁地产生突发性的强电流, 从而使变压器的初级侧的开关承受巨大的应力和电流, 所以必须按照变压器的额定功率下电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选择接触器, 即接通电流大于二次侧短路时一次侧电流。此类负载使用类别为

AC-6a。

3.4 电动机用接触器的选用

电动机用接触器根据电动机使用情况及电动机类别可分别选用AC-2~4, 对于启动电流在6倍额定电流, 分断电流为额定电流下可选用AC-3, 如风机水泵等, 可采用查表法及选用曲线法, 根据样本及手册选用, 不用再计算。

绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流, 一般启动时在转子中串入电阻以限制启动电流, 增加启动转矩, 使用类别AC-2, 可选用转动式接触器。

当电动机处于点动、需反向运转及制动时, 接通电流为6Ie, 使用类别为AC-4, 它比AC-3严酷的多。

如果允许触头寿命短, AC-4电流可适当加大, 在很低的通断频率下改为AC-3类。

根据电动机保护配合的要求, 堵转电流以下电流应该由控制电器接通和分断。大多数Y系列电动机的堵转电流≤7Ie, 因此选择接触器时要考虑分、合堵转电流。规范规定:电动机运行在AC-3下, 接触器额定电流不大于630A时, 接触器应当能承受8倍额定电流至少10秒。

对于一般设备用电动机, 工作电流小于额定电流, 启动电流虽然达到额定电流的4~7倍, 但时间短, 对接触器的触头损伤不大, 接触器在设计时已考虑此因数, 一般选用触头容量大于电动机额定容量的1.25倍即可。对于在特殊情况下工作的电动机要根据实际工况考虑。如电动葫芦属于冲击性负载, 重载启停频繁, 反接制动等, 所以计算工作电流要乘以相应倍数, 由于重载启停频繁, 选用4倍电动机额定电流, 通常重载下反接制动电流为启动电流2倍, 所以对于此工况要选用8倍额定电流。

3.5 电容器用接触器选用

电容器接通时电容器产生瞬态充电过程, 出现很大的合闸涌流, 同时伴随着很高的电流频率振荡, 此电流由电网电压、电容器的容量和电路中的电抗决定 (即与此馈电变压器和连接导线有关) , 因此触头闭合过程中可能烧蚀严重, 应当按计算出的电容器电路中最大稳态电流和实际电力系统中接通时可能产生的最大涌流峰值进行选择, 这样才能保证正确安全的操作使用。

选用普通型交流接触器要考虑接通电容器组时的涌流倍数、电网容量、变压器、回路及开关设备的阻抗、并联电容器组放电状态以及合闸相角等, 一般达到50至100额定电流。

如果电容器组没有放电装置, 可选用带强制泄放电阻电路的专用接触器。

电容器投入瞬间产生的涌流峰值应限制在电容器组额定电流的20倍以下;还应考虑最大稳态电流下电容器运行, 电容器组运行时的谐波电压加上高达1.1倍额定工作时的工频过电压, 会产生较大的电流。电容器组电路中的设备器件应能在额定频率、额定正弦电压所产生的均方根值不超过1.3倍额定电流下连续运行, 由于实际电容器的电容值可能达到额定电容值1.1倍, 故此电流可达1.43倍额定电流, 因此选择接触器的额定发热电流应不小于此最大稳态电流。

4 交流接触器的安装

交流接触器的吸合、断开时振动比较大, 在安装时尽量不要和振动要求比较严格的电气设备安装在一个柜子里, 否则要采用防震措施, 一般尽量安装在柜子下部。交流接触器的安装环境要符合产品要求, 安装尺寸应该符合电气安全距离、接线规程, 而且要检修方便。

结论

交流接触器的选用不仅和所通断的负载有关, 和接触器所在回路的电力系统各阻抗参数有关, 还和控制方式、使用环境及使用要求有关, 所以选择交流接触器时要全面考虑, 逐步计算各参数数值, 达到选用合理、使用方便。

电气低压6月份安全总结 篇5

2014年06月份安全生产总结

2014年6月份，#2机运行正常，#1机临停列备。

电气低压专业本月度重点工作：

1、#

1、#2机组日常运行维护。

2、#1-1闭式水泵电机、#1-2闭式水泵电机检查。

3、#1机汽机快冷装臵检查。

4、1号机公用PC直流分屏I段绝缘选线装臵检查。

5、#1机柴油发电机调速检查。

下面将6月份的工作做如下总结说明。

一、安全生产方面

6月份班组安全生产情况良好，人员在检修消缺中未发生违规、违章现象。一切现场工作都做到文明作业，设备修后回复原貌，工完料尽场地清的标准。在消缺质量方面能严把检修工艺，设备回装质量。做到处理一项合格一项。

6月份电气低压共执行电气二种工作票13份，合格率100%。

本月MIS系统电气低压共录入缺陷89条，实际电气低压发生89项：一类缺陷1条，延期1条；二类缺陷6条，处理2条，延期4条,；三类缺陷83条，处理74条，延期9条；四类缺陷0条，处理0条 本月在日常维护消缺的过程中，发现和解决了一些重大的隐患、设备的自身缺陷。

1、#2炉脱硝区34米检修箱送不电

检查电缆3*16+1*10的没有放到脱硝MCC室，基建单位对施工责任心不强，随即进行对电缆的更换为4*16。

2、#2机封母微正压装臵二次回路失电

装臵电源不过关，共相母线内密封不好，导致装臵电源长期带电过热烧毁。

3、#1机汽机快冷装臵检查

低压电气设计 篇6

【关键词】低压抽屉式开关柜；结构设计；电气性能；具体影响

低压配电构建起来的体系之中，成套开关整合了多重的日常性能，例如分配电能、测量及常态转换、保护配电系统。从现状看，开关柜含有细分出来的多样类别，开关柜本体设定的结构凸显了性能影响。抽屉式开关柜是否维持着稳定运转，关乎各时段内的总体电气性能。保持电网应有的稳定性能，防控突发态势下的配电故障，要深入辨析开关柜内在的架构，选取最适宜的开关柜设计形态。

一、设计的开关柜结构

低压抽屉式这类开关柜省掉了常见刀开关，缩减了配件安设耗费的总空间，柜内衔接了更多回路。与此同时，若抽屉式选取了同类规格，突发故障情形下即可替换预备着的抽屉，规避了偏长时段的断电[1]。现存市场之中，低压成套的这类设备正被推广采纳，开关柜现有产量、电气性能及类别都更为优良，超越了常用的固定柜。现有市场之中的开关柜可分成概要的三类，它们有着近似的外在形态。筛选开关柜时，要依循开关柜固有的特性。

抽屉式单元整合了若干内在的配件，抽屉形态的开关柜可分成细化的三类位置：开关连接位置、试验位置、开关彼此分离的位置。在分离位置上，开关柜可被随时抽出，断开了微动开关衔接的触点；虽可以推进抽屉，开关却没能合闸，由于闭锁了试验构件。在试验位置上，抽屉移动至后侧，依循顺时针旋转了布设的操作机构。这种状态下，钢球也将发出声响，连通了预设的微动开关及辅助电路，闭锁情形的合闸受到阻碍。

锁定了抽屉以后，闭合开关将不会再被拉出。这些流程终结后，依循逆时针显示了盖板，操作孔被闭合。若抽屉开关布设了相同构架，即可灵活替换彼此。开关柜构架密切关联着联锁的电气特性，合闸以后的抽屉将不会被拉出，也不能够合闸。拉出抽屉的状态下，绝缘构件挡住了一次部分，人员不可再去触摸。由此可得，设计开关柜先要辨析电气联锁显现的安全状态，确认人员是安全的。

二、解析电气性能的影响

低压状态的抽屉柜布设了更适宜的总架构，布局大方且美观，内置了更顺畅的线条。细化的内在单元也吻合了预设参数，简易的构架便利了安装。为此，抽屉式低压这样的开关柜正受到欢迎。整体架构下的开关特性关乎电气性能、抗动热表现出来的稳定属性、配合的绝缘性能。若某一电弧凸显了故障，将会增添预设的保护能力。具体而言，设计结构针对于电气性能有着如下影响：

（一）影响了稳定性

开关柜要增添本体的热稳定性、动稳定性双重的性能，设计柜体先要辨析双重的这类性能。遇有过大的电流，应能确认柜体拥有了最佳强度。在突发短路时，开关柜即可承受经由的短路电流。设计者要妥善布设主体母排，确保水平架构下的母排位置。增设绝缘状态的母线夹着手去固定，这样创设出来的新式结构协助缩减了突发冲击，分散了柜体遭受的短路冲击[2]。新式设计从本源上增添了短路抵抗的性能。衔接着的螺栓强化了彼此接触，转角及内在转矩都密切衔接螺栓，抵御了短路冲击。

例如：某大型电厂配有300MW规格的机组，进线超越了3000A经由的电流。依循设定好的工艺规格，筛选了3乘3特有的主体母排。真正去布线时，可分成双层去构建单相，每层布设两根。绝缘母线夹是特制的，这种设计侧重去分散电流，从根本上抵抗了短路。螺栓强化了彼此衔接，也增添了抵抗性。

（二）影响柜体表现的温升特性

设定柜体的外在架构，也要侧重去衡量温升。温升关系着内在的通风槽、安设外壳选取的形态、水平走向的总体隔板数目、外壳尺寸及衔接的配件。从设计视角看，定型后不再可以变更设定好的参数。安设通风槽时，要考虑设定好的防护水准，还应可以确认降容系数。适宜的降容系数规避了突发的温升。定时去测验温升，获取了可查验的温升数据。条件准许时，可以修正初始的开关柜构架[3]。

例如：设计流程之内，设计院为规避偏多耗费的设备，配备了过多抽屉。这样虽能顺利予以安装，但炎热时节内的柜体温升也将凸显。若配电室平日通风并不优良，柜内显现了偏高的温升，损毁绝缘以至于短路。设计流程不可忽视潜藏的细微隐患，要着力去避免。

（三）影响绝缘及抗过电压

成套设备都要强化本体的绝缘属性，这样抗过电压必备的优势才会显现出来。抽屉开关柜初期选定的绝缘搭配针对着现存的布设环境，完善供电系统。选购的绝缘材质关乎爬电距离、最小状态下的电气间隔。抽屉柜含有多类的内在绝缘构件，例如母线夹、线路之中的绝缘子。可选取聚碳酸酯调配成的原材来制备接插件。柜体表现出来的整体特性含有绝缘性质，绝缘体系也很易引发故障。若周边环境不佳，则应侧重去考虑绝缘[4]。例如：主母线布设的绝缘要采纳较优的等级，设定最适宜的电气间隔及相关爬电距离，绝缘配件拟定了合适的规格。

结语

低压开关柜配有抽屉式这样的性能单元，它们关乎表现出来的开关柜性能。抽屉式特有的新架构提升了各类配件必备的绝缘属性，规避了过电压态势下的突然短路。发挥电气性能，在最大范畴内调控最适宜的柜内温度。抽屉式布设的开关柜吻合了本体的电气特性，可被推广并采纳，完善综合的开关柜结构。

参考文献

[1]谢伟青.低压抽屉式开关柜结构设计对电气性能的影响[J].大众用电，2011（01）：22-23.

[2]赵凤华.低压开关柜结构设计对电气性能的影响[J].科技创新导报，2012（20）：98.

[3]汤继东.中低压开关柜结构及柜型的选择[J].电气工程应用，2013（03）：2-17.

低压电气设计 篇7

1 载流量

按导体载流量选择导线、电缆截面, 又称按发热条件选择导线、电缆截面。电流使导体产生热效应, 导体温度升高, 所以在选择时必须满足导线或电缆的绝缘介质允许承受的最高温度大于载流导体表面的最高温度, 才能使绝缘介质不燃烧, 不加速老化。

导线和电缆按发热条件长期允许工作电流受环境温度影响, 可用校正系数进行校正, 以决定导线的额定允许载流量, 即

K——温度校正系数

Ial——导线或电缆允许长期工作电流值 (A)

IN——经校正后的导体或电缆长期额定电流值 (A)

IC——线路计算负荷电流值 (A)

to——导线或电缆敷设处实际环境温度 (℃)

t1———导线或电缆芯线长期允许工作温度 (℃)

tn——导线或电缆敷设处标准环境温度 (℃)

2 电压损失

电能沿输电线路传输时, 存在电能的损耗和电压损失, 所以在选择导线或电缆截面时必须使电压损失保持在国家规范允许的范围内。 (见表1)

3 经济电流密度

节约有色金属和节约能源都是重要的经济策略。然而在选择导线或电缆时, 这两者却是相互制约的。为了兼顾有色金属耗量投资与降低导线能耗费用之间的矛盾, 使经济寿命期内的总费用最少, 我们应按照经济电流密度dÁÂ选择导线截面, 公式如下:

S——Ic/δwc

S——经济截面 (mm2) ;

Ic——导线负荷计算电流 (A)

dwc——经济电流密度 (A/mm2)

4 机械强度

因为当导线截面过小时, 其机械应力强度低, 容易断线, 故选择导线时, 其最小截面应满足机械强度的要求, 配电线路每一相导体截面不应小于表2要求。

5 敷设方式

布线系统载流量国家标准GB/T16895.15-2002《建筑物电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第523节布线系统载流量》中明确的划分了电线、电缆的九种敷设方式:A1、A2、B1、B2、C、D、E、F、G。在这九种方式中, 均是以B1为参考, 与其成系数关系。按照B1敷设方式下提供的450/750V型聚氯乙烯绝缘电线穿管载流量数据可知其与国家建筑标准设计图集04DX101-1《建筑电气常用数据》中BV绝缘电线敷设在明敷导管内的持续载流量近似相同。故认为在设计中当我们确定了敷设方式后, 再按照《建筑电气常用数据》中BV绝缘电线敷设在明敷导管内的持续载流量乘以系数即可。

以上是针对单根导线敷设而言, 当多回路敷设时还应乘以修正系数。在《民用建筑电气设计规范》8.5.3条中规定:“同一路径无电磁兼容要求的配电线路, 可敷设于同一金属线槽内。线槽内电线或电缆的总截面 (包括外护层) 不应超过线槽内截面的20%, 载流导体不宜超过30根。……注:三根以上载流电线或电缆在线槽内敷设, 当乘以本规范第7章所规定的载流量校正系数时, 可不限电线或电缆根数, 其在线槽内的总截面不应超过线槽内截面的20%。”针对此条规定, 经调查大家有不同的理解。有人认为在满足填充率不超过线槽的20%的基础上, 载流导体超过或是不超过30根都应当乘以载流量校正系数, 且以不超过30根为宜。然而有人认为在满足填充率不超过线槽的20%的基础上, 载流导体不超过30根时, 就不需要乘以载流量校正系数, 依据是“NEC法规第362-5条规定:导线槽的任一横截面上不应装有30根以上的载流导线。导线槽任一横截面上所有导线截面之和应不大于导线槽内横截面积的20%。此时可不考虑多根导线共槽敷设时载流量降低系数。当多根导线共槽敷设, 考虑载流量的降低系数时, 不应限制载流导线根数, 但导线槽任一横截面上所有导线截面之和应不大于导线槽内横截面积的20%”。这两种理解都有其道理, 从工程上讲在线槽内导线根数比较多, 当乘以载流量校正系数后, 有的导线或电缆可能要放大两级以上, 这大大的提高了有色金属耗量投资, 但从安全的角度讲很可靠。我个人认为在这种情况下我们可以考虑加大线槽宽度, 或是将单线槽敷设变成多线槽敷设, 或是将一些较近的线路改成沿地或沿棚暗敷设以减少线槽内带电导体根数等等。总之, 建议大家在采用多回路敷设应多加注意, 权衡考虑。

6 结论

在建筑电气工程施工设计实践中, 对容量大、负荷电流大的动力配电回路, 可首先按发热条件选择电线电缆截面, 在满足发热条件基础上, 再校核电压损失和机械强度。对于10kv及以下的母线, 可按发热条件选择截面。对于低电压线路流通特大电流的导线, 仍按经济电流密度计算导线截面, 以节约有色金属和投资。对于低压照明线路, 可用允许电压损失条件计算导线截面, 再按发热条件和机械强度校核所选截面, 符合要求为止。各种电缆和绝缘电线, 都有标称耐压和工作电压值, 在选择导线时, 电线和电缆的工作电压等级必须与电网运行电压相同。在消耗有色金属量大的线路, 宜按经济电流密度选择截面, 以便节约有色金属和投资。但要增大年运行维护费用。

按发热条件选择导线截面, 是广泛使用的方法, 特别是动力配电线路。对电压质量水平要求高的线路, 宜按电压损失条件选择导线截面, 电压损失越小, 有色金属耗量越多, 投资及维护费也随之增多。

摘要：叙述了低压配电设计中选择电缆、导线时, 电缆、导线载流量除了要满足上级保护开关的要求外, 还应考虑电缆、导线的发热条件、电压损失、经济电流密度、机械强度、敷设方式等问题。

关键词：载流量,电压损失,经济电流密度,敷设方式

参考文献

[1]中国航空工业规划设计研究院组编.工业与民用配电设计手册.第三版[M].北京:中国电力出版社出版, 2007.

[2]中国建筑东北设计研究院主编单位.民用建筑电气设计规范.第一版[M].北京:中国建工业出版社出版, 2008.

低压电气设计 篇8

1 建筑电气低压配电系统中接地系统的种类

1.1 TN系统

根据中性线与保护线的结合情况, 我们可以将TN系统分为TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统三种类型。

1.1.1 TN-C系统。

在这种系统中, 中性线和保护线是完全一体的。这种系统一般多应用在谐波电流相对较少并且三相负荷能够保持相对平衡的供电系统中。其在运行的过程中是利用供电设备的外壳把N、PE相互连接起来形成整体, 也就是PEN线。当供电设备和供电系统运行时, PEN线中会有一定的谐波电流与正常电流同时通过, 但是谐波电流不会对整体运行产生较大的影响, 因此能够保证PEN的正常运行。如果在运行过程中PEN线发生了断线的问题或者是短路的问题, 都会对线路电压产生一定的影响, 对地电压会相应增高。为此如果供电系统中有精密设备, 或者是供电系统运行环境易发生爆炸, 最好不要采取TN-C接地系统, 以免电压过大时引起安全事故的发生。

1.1.2 TN-S系统。

在这种系统中, 中性线与保护线是完全分离开来的。因此PE线本身并没有正常电流通过, 其外壳也不带电, 相对较为安全。一般多用在居民区, 或者供电设备较为精密的供电系统中。但是同时需要注意的是, 当供电系统在运行中出现短路故障, 或者是故障电压不断蔓延时, TN-S系统不能有效的自我解决这些故障。另外, 在N线路中所通过的电流除了正常电流以外, 还会有谐波电流, 其中正常电流还包括单项工作电流与三相平衡电流。由于电流较大, 其所产生的绝对值也会很大。再加上线路中的阻抗问题, 就会使这一系统出现一定的地面电压降, 极易产电击的危险事故。

1.1.3 TN-C-S系统。

这种系统中, 中性线和保护线是其中一部分合并, 另外一部分分离, 这也是我国居民建筑中最常使用的低压配电接地系统。也就是说, 现使用合并的线路将电力从变压器处接到居民楼之后, 再利用分离的线路来完成对各家各户的供电。这样一来既能够利用TN-C系统的高效优点, 又能够利用TN-S的安全优点, 并且有效的回避了其各自的缺点, 基本上能够满足居民建筑的安全稳定供电要求。

1.2 TT系统

TT系统也成为接地制, 其通过用电设备的外壳同接地极进行接地, 从而其与电源的接地处在电气上再无联系。同时, 其每个建筑之间的电气设备都考自身的接地极进行接地, 其之间的PE线没有连接。通过这样的方式就保证了其故障电压不会顺着PE线进入民居之内从而造成事故的发生。由于有着这种特性, TT系统就经常运用在一些地区的公用低压电网供电工作中。同时, 由于我国的农村村民居住的较为分散, 就使得其用电负荷不集中, 线路出现故障的电流也很小, 这种特点就使得TT系统在我国的农村中运用的较为广泛, 同时也避免了从电源进入PE的繁琐。

1.3 IT系统

IT系统的特点是其中性点不会直接同地面进行解除, 即其电源带电的部分是同地面绝缘的。这种用电系统通常运用在我国的电机系统中。同时, 其不是非常适合配N线, 如果根据实际情况要求必须配N线, 那么就应当在N线上设置好电流保护措施, 以此来对所有导线进行断电的保障。

2 PE线的作用及约束

在上文中我们经常会提及到PE线, 那么PE线的作用有哪些, 对其的约束又有哪些呢?事实上, PE线就是我们常说的地线, 其并不会直接接到火线或零线等电力线路中, 而是用来将电气设备中外露的导电部位接到地下, 以免发生漏电或触电的事故。在设计中, 需要将其电气设备与可能接触到的金属外壳与PE线进行连接。也正是这种同PE线进行连接的方式, 才能够对系统中的电气设备以及电气工作人员起到安全的保护。所以, 在对低压配电系统进行保护的工作中, 一定要对PE线的设置起到应有的重视。

PE线是在低压配电系统在故障情况下对故障电流进行传送的导线, 作为这种关键的保护的措施, 其也需要满足一定的要求:首先, PE线的载流能力应当能满足其所进行保护装置的要求。其次, 其在载流过程中的载流温度与感应强度应当保持在一定的数值范围之内, 以保证其不会在建筑物内发生危险事故如火灾、爆炸等。同时, 在对PE线进行设置时, 如果是在应用TN-S系统时出现了接地故障, 那么由于PE在故障的时间内需要对其单项短路电流进行承受, 所以应当保证发生在PE线上的电压应当保证低于建筑安全电压50V以上。另外, 在对PE线进行敷设时, 应当尽可能的使其同配电导线的距离相近, 并以同路的形式即同槽、同管的形式进行敷设。还应当最大程度的对中性线与地相线间的回路阻抗进行降低, 从而使发生故障时对电气的灵敏度得到保护。

3 实际用电的选择

在我国初始进行配电系统之时, 通常选择TN-C系统进行接地。而在改革开放之后, 才采用了国际IEC标准, 从而逐渐使用TN-S系统进行接地。而在我国目前的建筑工程中, 也都使用TN-S作为低压配电接地的标准形式。而在一些低压配电所中, 使用的则是TN-C系统, 从而在我国的民用建筑中出现几种室外为TN-C, 室内是TN-S系统的特点。而在TN-S系统中, 由于其N线同地面绝缘与其N线与PE线绝缘的特点, 如果低压网路范围较大, 那么其N线的路径就会很长, 从而使N线的阻抗增大。这种情况的存在就使得当三相不平衡时, 电路中偏离的电位过多而影响用电设备的安全性。而这时就应当使用TN-C系统或者TN-C-S系统, 从而对用电人员的安全得以保证。

结束语

综上所述, 在建筑电气低压配电系统的运行过程中, 接地系统是不可忽略的, 必须要进行相应的接地系统设计与安装, 才能保证建筑电气系统的安全稳定运行。而在目前的接地系统设计中, 可以采用的方法有很多种, 我们在实际的低压配电设计中需要根据需要, 结合各个接地系统的特点选择一种最佳的接地系统方式。

参考文献

[1]李卉.民用建筑低压配电系统接地型式与措施[J].工程设计与研究, 2007 (1) .

[2]许志华.谈低压配电系统的接地形式、特点和降低接地电阻的方法[J].工程建设与设计, 2005 (2) .

低压电气设计 篇9

一、系统整体设计

电气火灾预警装置主要包括以下几部分:红外传感器、单片机模块、放大滤波电路、上位机以及RS-485网络等。电气火灾预警装置的整体结构示意图详见下图所示。

在电气火灾预警装置中, 强度较低的电压信号可以通过红外温度传感器完成输出, 借助放大滤波传输到单片机;单片机的主要作用是完成十二位A/D转换, 处理并保存相关数据, 最终借助RS-485网络将相关数据传输到上位机;上位机的主要作用是分析并展示所接收到的相关数据, 提供历史数据查询服务, 除此之外, 还负责远程监控检测装置, 并对相关参数进行调整。

二、硬件设计方案

本次系统的硬件主要包括微处理器模块、射频收发模块、存储模块、传感器模块、天线以及电源管理模块。微处理器模块主要采用MSP430F149低功耗微处理器芯片, 该模块的主要负责将采集的数据进行处理, 并且对整个系统的功耗以及任务进行控制和管理。而射频部分采用的是TI的CC2420芯片, 为了有效地控制功耗, FLASH存储也选用低功耗产品。传感器部分根据实际需求的不同可以选用温度、压力、流量等具体的传感器, 对于一些非电量的信号, 可能还需要经过电压变换模块转化为模拟信号。笔者在本次的设计之中, 综合考虑了总体的成本以及系统的性能需求, 通过考虑, 拟采用MSP430F149单片机作为本次设计的ZigBee节点中心。MSP430F149单片机能够满足在恶劣的环境下的数据采集和处理的需求, 同时具备较强的节能能力, 其具体的功耗参数为:工作电压1.8~3.6V、在2.2V的供电条件下能够在7 A的工作电流下稳定运行在32KHz的工作频率。

本次构件的系统的射频信号经由天线向CC2420芯片传输。低噪声放大器 (Low Noise Amplifier, LNA) 在接收到相关的信号之后, 将其转化为2MHz中频, 使其形成同向分量以及正交分量两路中频信号。随后, 对这两路中频信号进行滤波以及放大处理, 再从模拟信号转化为数字信号。然后对其进行最终信道的选择以及控制增益等处理。为了确保存储模块部分能够满足系统的实际需求, 不能够仅仅依靠Atmega128L内部Flash模块, 还需要串行一个外部Flash模块, 并且借助该模块类似实现掉电保护功能。借助于SPI总线将外部Flash模块与Atmega128L相连接。在工作过程中, 以Atmega128L内部存储为主模式, 而外部Flash模块AT45DB041B为从模式。A/D数模转换部分, 采用的是11通道12位高速的TLC2543转换芯片, 该芯片与单片机之间的通信是通过串口通信的方式来完成的, 通过4条信号线的连接就能够实现通信的需求。这4条信号线分别是片选信号CS、时钟信号CLK、数据移出Dout、数据移入Din。在单片机的显示装置部分, 本次的设计采用的是4个共阳数码管, 对于段选数据线以及单片机采用一组I/O端口对其进行连接, 而对于位选数据线, 则经过ULN2003A驱动芯片和单片一组I/O端口进行连接。显示控制部分, 选用循环扫描的方式逐一点亮数码管, 然后进行高速的切换, 利用人体的视觉暂留特性, 使其看上去是4根共阳数码管在同时稳定的显示。

本设计方案选择的是以温差电效应为依据的热电堆型红外温度传感器, 通过非接触方式进行温度测定, 简单地说, 如果物体不同两点间温度有异, 便会产生电压, 即温度差函数, 输出电压用U0表示, 相应公式为:

在上述公式中, T0表示被测物体温度, Ta表示热电堆传感器自身温度, 表示被测物体发射率, C则为与传感器结构相关的常数。

本方案选择放大性能较为优越的AD623放大器, 电路详见下图所示。

通过调整Rg即可改变放大器放大倍数, 借助放大器可以将热电堆较弱的电压信号转换为1至3伏的电压信号, 为单片机处理提供便利。

单片机模块的M C U是含有十二位A/D的MSP430F149, 能够完成模拟信号向数字信号的转换。数字信号经过单片机的处理之后会在液晶上予以显示, 并被保存在EEPROM中。在物体温度达到预警值的情况下, 预警模块即被启动, 并借助RS-485网络传输到上位机。单片机结构详见下图所示。

三、软件设计方案

利用C语言编写单片机程序。借助多次平均法进行A/D转换, 可以确保所得到的数据的稳定性及平滑性。在采集到32次数据的基础上进行平均处理。在进行数据采集时, 单片机处于低功耗状态, 可由中断程序唤醒, 进而实现系统低功耗。报警部分的C语言程序如下所示:

借助电气火灾预警装置可以及时发现火灾, 采取有效应对措施。电气火灾预警装置可以再很大程度上避免电气火灾, 为电力系统运行的稳定性及安全性提供有力保障。

参考文献

[1]刘继忠, 贺清云, 张华, 等.智能轮椅床的多方位红外体温检测系统设计[J].传感器与微系统, 2012 (01) .

[2]向阳, 刘波峰, 张俊, 等.基于红外技术的超速离心机测温系统研究与设计[J].传感器与微系统, 2012 (03) .

[3]米继耀, 施云波, 修德斌, 等.基于MSP430的高压开关柜火灾预警系统的研制[J].电子测量技术, 2010 (09) .

低压电气设计 篇10

1 低压配电设计中的接地系统

接地, 即与大地相接, 其可确保用电安全。接地的原理为:大地的电容量大, 且电阻相对较小, 在吸收了大量的来自外界的电荷时, 可使电位保持不变, 最大限度地减小外部因素对建筑电气低压供配电系统中的电压和电流造成的影响, 从而有效避免用电安全事故的发生, 提高电力系统的稳定性和安全性。接地系统有多种类型, 其中, 较为典型的为IT系统、TN系统和TT系统。TN系统又可分为TN-C系统、TN-S系统、TN-C-SI系统。其中, “I”为经过一定绝缘测试、抗阻测试的接地, “T”为电源内直接与大地接触的电线, “N”为系统中的中性线, “C”为保护线与中性线共同使用的形式, “S”为保护线与中性线分开使用的形式。

1.1 IT系统

IT系统指电源通过抗阻接地或不接地, 电源带电部位与地面是绝缘的, 外露电气设备可导的电部位通过保护线与电源接地体相接或直接与大地相接, 从而起到保护作用。IT系统多用于生产企业的电机系统中, 当IT系统第一次出现故障时, 可在不切断电源的情况下保持电气设备的正常运行。这是因为IT系统第一次出现故障时产生的故障电流很小, 电气设备的金属外壳产生的接触电压不具有危险性。当设备第二次出现故障时, 则需要及时切断电源, 避免危险发生。

1.2 TN系统

在使用TN系统时, 应用1根保护线将所有建筑中的用电设备的外壳连接起来, 形成低压供配电系统的保护装置。TN系统又包括TN-C系统、TN-S系统、TN-C-SI系统。

TN-C系统的保护线与中性线是位于一处的, 设备的外壳将保护线、中性线连接在PEN线上, 进而合并为一条线, 并接入大地。PEN线可产生电压降, 起到保护电气设备金属光线、外壳的作用。在实际应用中, PEN线不仅可确保电路中的正常电流有效通过, 还能承载谐波电流的通过。如果PEN线出现短路、断线等故障, 则会形成较高的对地电压, 这不利于电能的正常使用。因此, 技术人员在对该系统进行设计时, 严禁PEN线与其他线混合使用。

TN-S系统的保护线与中性线是分开的, 并根据各自的固定要求接入大地。该系统的保护线无法承载正常的电流, 且设备外壳不带电, 可确保建筑中电气设备的安全性和实用性, 多用于民用建筑或精密仪器的供电。该系统的缺点是难以消除对地短路故障和电压蔓延故障, 存在电击的危险。

TN-C-SI系统的保护线与中性线采用部分整合、部分分开的连接方式。由于保护线与中性线部分相连, 所以, PEN线具有一定的降压能力, 其产生的电压会作用与建筑电气设备的外壳上, 进而对电气设备的性能正常一定的影响。为了确保使用安全, PEN线应反复接地, 中性线与大地之间应具有一定的绝缘水平, 中性线与保护线之间应完全绝缘。该系统具有接线方式简单、接线原理明确、安全性高的特点。因此, 该系统多用于民用建筑的供电。

1.3 TT系统

TT系统是指建筑电气设备与大地单独相接时的接地系统。在具体运行过程中, 该系统中的每一台电气设备的外壳都具有单独的接地线与大地连接, 且均未与电源接线有电气方面的关联, 各电气设备使用的保护线无从属关系, 均单独接地。这样的设计可避免故障电压沿着保护线进入建筑内部。该系统多用于对电力需求较小的地区或公用低压电网的供电, 尤其是在我国大部分农村地区得到了广泛使用。

2 建筑电气低压配电系统的接地保护设计

接地保护措施的作用在于当建筑低压供配电系统在运行过程中发生漏电等电力故障时, 可自动切断电源, 从而保证线路的安全性。相关工作人员应根据具体的用电情况和用电环境设置合理的接地保护系统, 无论采取哪种接地形式或接地系统, 都应确保电气设备与接地系统的等电位连接, 从而保证系统内部的稳定性。此外, 供电外网的电压变化也是接地保护系统设计中的主要问题之一。只有充分考虑到系统外部可能存在的不稳定因素, 才能确保系统内部运行的稳定性。

3 结束语

现代化的建筑结构越来越复杂, 因此, 对建筑电气低压供配电系统的要求越来越高。这就需要我们在设计相应的接地保护系统时, 充分考虑人们的使用要求, 最大限度地保证人们的生命财产安全。在具体设计中, 应根据电气设备的运行环境选择低压配电系统, 并严格按照相关规定进行接地保护装置的设置, 从而提高整个建筑工程的安全性和稳定性。

参考文献

[1]杨云娜.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨[J].电子技术与软件工程, 2015 (06) .

[2]张振军, 李武宁, 申耀克.建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].科技与企业, 2014 (05) .

[3]沈天杭.关于建筑电气低压配电设计中各种接地系统的分析[J].中华民居 (下旬刊) , 2014 (06) .

低压电气装置的过负荷与短路保护 篇11

摘 要：低压电气装置设备以及配电线路过负荷、短路故障，是影响低压电气装置正常运行的主要故障因素。因此，为了保护低压电气以及配电线路，在发生上述故障时应及时切断电源，确保人身和财产的安全，或使这类故障产生的危害最小化。基于此，相关工作人员务必了解有关的保护原理和应用必要的方法，以解除和减少故障带来的危害和影响。

关键词：配电变压器;配电线路;短路保护

低压电气装置过负荷与短路保护一直都是企业实施自身基础管理工作中的重点内容，如今在企业的低压电气装置过负荷与短路保护过程中，我们必须要对存在的各种问题进行探讨和详细的分析，通过分析在企业低压电气装置过程中检测技术所起到的重要作用，来探讨开展企业低压电气装置过负荷与短路保护工作所应该加强的问题以及加强企业人员培训所取得的实效，结合自身工作实际情况来进行论述，本文就对企业低压电气装置过负荷与短路保护的措施以及建议进行分析，旨在为广大工作人员提供借鉴和参考，以便能够达到完善企业低压电气装置过负荷与短路保护措施这一重要目的。

1.低压电气装置电源设备

低压电气装置（或低压配电系统）的电源设备通过配电线路向负荷配电。有3类电源设备，不同类型的电源设备可提供的过负荷电流和短路电流是不同的，对保护电器的选择与整定的要求也是不同的。静态不间断电源装置是基于电力电子器件的整流器和逆变器，实质是一种恒流源设备，它只能提供短暂的过负荷电流，如1.5In（UPS额定电流）/5s。通常作为低压电气装置的备用电源或称冗余电源.也有作为应急电源使用的。投入电源时，15s内可对80%的负荷供电，20s才可满负荷供电。发电机的内部阻抗比较大，它能提供3In（发电机额定电流）的单相短路电流，或5In的三相短路电流。正常供电电源均采用变压器。配电线路的过负荷和短路保护通常是指变压器作为电源设备时的保护电器特性与电缆过热耐受曲线的协调配合。

2.低压电气装置过负荷的原因分析

2.1配电变压器的过负荷原因

在低压供配电系统当中，配电变压器主要负责电压的转换，其在输配电过程中具有非常重要的作用，是系统中不可或缺的重要电气装置之一。该装置的运行稳定性和可靠性对电力供应具有直接影响，一旦出现过负荷现象，很容易引起各种故障，据有关调查统计数据显示，配电变压器故障中，由过负荷引起的故障所占的比例较大。导致配电变压器过负荷最为主要的原因是环境温度变化以及负荷波动变化，在这一前提下，配变的绕组热点温度会显著升高，由此便会造成配电变压器超过额定负荷运行。当配电变压器在过负荷的条件下运行时，容易加速绝缘老化，并且装置内的各元器件的温度也会随之升高，使用寿命会大幅度降低。此外，若是在一个台区当中，配电变压器的台数及容量不足时，也有可能引起配变超负荷运行，这会导致变压器的运行可靠性下降。

2.2电动机的过负荷原因

通常在供电设备导线截面过小或供电容量不足的情况下，容易造成过大的电压损失，导致负荷电压降低。在供电电压小于额定值的情况下，会增加电动机转子电流和定子电流，加大绕组中的铜损，使得绝缘材料受电动机高温的影响出现过早老化现象。电动机的激磁电流会随着电网电压的增加而增加，从而加大定子的铜损，以及定子和转子的铁损，造成电动机内部热量不断升高。如果电网电压不对称，就会消弱电动机内部基波磁场，大幅度降低电磁转矩，在负荷阻力转矩不发生变化的情况下，会增大电动机的定子电流，进一步加大铜损。同时，高次谐波磁场也会造成定子、转子以及铁芯中的铁损增大，导致电动机过热。

2.3低压配电线路的过负荷原因

导致低压配电线路过负荷的原因大体上可归纳为以下几个方面：在进行低压配电线路设计的过程中，由于设计人员缺乏经验，从而使得导线截面的选择不当，即导线截面无法满足实际负荷电流，这样非常容易引起线路过负荷;配电线路所在区域内的电力用户将较大功率的电气设备接入到线路当中，因为线路在设计时的负荷能力是有限的，随着大功率电气设备的接入，势必会超过线路的负荷能力，由此便会引起过负荷。国内的配电网一般采用的都是辐射供电模式，所以当配电线路出现过负荷现象时，无法将这部分负荷转移走，只能采取停、限电的方式进行控制。

3.低压电气配电线路的短路保护

3.1短路保护要求

所有的低压配电线路都应装设短路保护装置。短路保护装置的装设，应保证线路末端发生短路时，保护装置能可靠动作。短路保护装置应能避开线路中短时间过负荷的影响，如大容量异步电动机的启动瞬间等，同时又能可靠地保护线路。低压配电线路的短路保护，通常采用熔断器或低压断路器来完成。

3.2熔断器熔体电流

当采用电缆或穿管绝缘导线配电时，熔断器熔体的额定电流应小于或等于电缆或穿管绝缘导线允许载流量的2.5倍。当采用明敷绝缘导线配电时，熔断器熔体的额定电流应小于或等于导线允许载流量的1.5倍，这是由于明敷绝缘导线的绝缘等级偏低，绝缘容易老化的缘故。当熔断器用来保护配电线路末端的短路事故时，熔断器熔体的额定电流应小于或等于线路末端发生单相接地短路或两相短路时短路电流的1/4倍。

3.3短路电流计算

在低压电网中运行的变压器低压侧发生短路时可以认为变压器的高压侧端电压不变和低压侧短路电流不衰减。也就是说，变压器高压侧电源可视为无穷大。理论上，变压器低压侧的所有低压元件，包括母线和电缆、电流互感器的一次线圈、断路器和刀闸触头的接触电阻等，对低压短路电流都有影响，但为了简化计算，使计算出的短路电流值又偏于安全，容许不考虑占回路总阻抗不超过10%的元件。低压电网一般以三相短路电流为最大，并与中性点是否接地无关。在低压电网中，一般不允许忽略电阻，因此短路电流非周期分量比高压电网衰减快得多，故短路电流最大有效值及短路冲击电流与周期分量比值一般不太大。

4.结束语

现今社会环境下加强低压电气装置过负荷与短路保护是当前市场条件下面企业谋求发展和生存必然的要求，我们必须要完善企业低压电气装置过负荷与短路保护的措施。

参考文献：

[1]贺湘琨.建筑物电气装置标准化技术[J].电气工程，2013

低压电气设计 篇12

电信行业的建筑电气低压配电网指从建筑物低压配电房变压器二次侧起, 至用电负荷点, 形成的运行电压在1 kV以下电力电网。建筑电气设计中, 低压配电网的结构反映了供电的质量、安全和能力。通过讨论对从变压器二次侧开始, 在馈电回路中如何根据需要选择和配置保护开关设备, 使低压配电网处于一种合理的结构, 使用电设备得到保护。在建筑电气的低压配电网中, 为保护用电设备和配电网, 具有保护功能的断路器和熔断器是用途最广的保护电器。本文着重叙述这二种开关设备保护的功能和在配电网中如何配合, 以便达到回路要求的使用效果。

2熔断器对低压配电网的保护

熔断器用于配电线路和电气设备的短路和过载保护。当电网因发生故障产生过电流时, 熔断器的熔体熔化, 将设备与配电网隔离, 对配电网和设备进行保护。熔断器熔体的熔断时间与所通过的过电流的关系用熔断器的保护特性曲线图表示, 每一额定电流的熔体有对应的安秒特性曲线。如图1所示。

熔体I2>I1, 当I1熔断时间为t1时, t2滞后t1, △t=t2-t1, △t是分级配合时间, 选择上一级回路的熔体大于支路熔体1~2级, 可满足选择性的工作要求。

熔断器的类别按分断范围分为全范围分断g、部分范围分段a二种;按使用类别分为一般用途G、电动机保护回路M二种。用作过载保护和短路保护的全范围保护熔断器g, 连续承载电流不低于额定电流, 可分断最小熔化电流至额定分断电流之间的各种电流;仅用作短路保护的部份范围保护熔断器a, 连续承载电流不低于额定电流, 只能分断低倍额定电流至其它额定分断电流之间的各种电流;一般用途断路器G, 用于保护电缆等负载。工作等级gG适用于电缆和导线保护;工作等级aM保护开关电器, 用于短路保护。

在正常运行的情况, 熔体的额定电流Ir应不小于回路的计算电流Ijs。

Ir≥Ijs

熔断器对线路的保护, 线路的导线和电缆的允许载流量须与熔体的额定电流配合, 使线路的绝缘不因过载而损坏, 导线和电缆的允许载流量应不小于熔体的最小试验电流。

Iux≥1.25 Ir

熔断器对动力回路的保护, 考虑熔体的额定电流不应小于回路的尖峰电流。

Ir≥Kr[Iqd.max+Ijs (n-1) ]

其中Kr:动力配电线路熔体选择系数;

Iqd.max:回路中最大一台电动机起动电流;

Ijs (n-1) :回路中除最大一台电动机起动电流外的线路计算电流;

单台电动机熔断器的选择:

Ir≥Iqd/α

其中Iqd:电动机起动电流;

α:熔丝躲过起动电流的安全系数;

熔体的额定电流根据根据安秒特性曲线和略高于起动机起动电流和起动时间的交叉点选取, 同时不小于电动机的额定电流。

照明回路中, 熔体电流不应小于回路气体放电灯的起动电流。

Ir≥KmIjs

其中Km:照明回路熔体选择系数。

电动机起动特性与熔断器保护特性的分级配合 (如图2所示) 。

配电干线1或2上的熔体, 较支线3上熔体后动作, 发生故障时, 可减少故障影响波及的范围。

3 断路器对设备和线路的保护

低压断路器的工作原理根据限流性强和限流性弱分类, 配电用低压断路器可分为选择性和非选择性二种。选择性断路器 (B类) 有二段和三段保护二种, 二段保护含瞬时、短时;三段保护含瞬时、短时和长延时, 用于电源总开关和靠近变压器近端的支路开关。非选择性断路器 (A类) 有限流型保护特性和一般型保护特性二种, 均含瞬时、长延时, 限流型用于变压器的近端支路开关, 一般型用于支路末端开关。保护功能取决于所选用的机-电式脱扣器或电子脱扣器, 其保护特性主要是过电流保护、过载保护、欠电压保护。

低压断路器的选择应满足以下条件:

(1) 低压断路器的额定电压与回路工作电压相符:

Ue≥Ug

(2) 低压断路器的额定电流大于回路的计算电流:

Ie≥IZD, IZD≥IeR, IeR≥Ijs, Ijs≤Iux

其中低压断路器的额定电流Ie;

瞬时脱扣器的额定电流IZD;

延时脱扣器的额定电流IeR;

回路的计算电流Ijs;

导线和电缆的允许载流量Iux;

(3) 分断能力符合短路计算的要求:

对瞬时动作的断路器按冲击电流校验;

Idk≥Ich

对于动作时间大于0.02s的断路器, 可考虑冲击电流已经衰减;

Idk≥Id

其中Ich:三相短路冲击电流;

Id:三相短路时的短路电流;

Idk:断路器在额定电压下的开断电流;

(4) 低压断路器的型号须满足设计和运行的要求。

在低压断路器的安秒保护特性曲线中 (如图3所示) 。

反时限延时曲线反映了长延时脱扣器或热脱扣器实施的过载保护功能, 长延时脱扣器的整定电流Igzd不小于回路负载的计算电流:

Igzd≥KkIjs

其中Kk:可靠系数

在线路保护中:

Igzd≤Iux

定时限延时曲线, 反映了适合于延时与I²成反比例特性的短延时定时限过电流脱扣器实施的短路和过载保护。

短延时脱扣器的整定电流Iszd:

Iszd≥Kk[Ijs (n-1) +Iqd.max]

其中Kk:可靠系数

Ijs (n-1) :回路中除最大一台电动机起动电流外的线路计算电流;

Iqd.max:回路中最大一台电动机起动电流;

为可靠切断接地故障回路, 短延时脱扣器整定电流不大于线路末端最小短路电流的1.3倍:

Iszd≤Kk Ikmin

其中Kk:可靠系数取1.3

Ikmin:被保护回路末端最小短路电流。

短延时脱扣器在动作时间的整定, 短延时用于保护装置的选择性, 短延时分断时间0.1 s, 0.2 s, 0.4 s, 上下级时间配合相差0.1 s~0.2 s.

瞬时曲线, 反映了瞬时脱扣器实施短路保护, 瞬时脱扣器的整定电流:

当用于选择性断路器时, 当额定电流在2 500 A以上时, 整定电流的调节范围为脱扣器额定电流的7~14倍, 2 500 A以下时, 整定电流的调节范围为脱扣器额定电流的10~15倍。

当用于非选择性断路器时, 瞬时脱扣器的整定电流:

IzD≥Kk[Ijs (n-1) +Iqd.max]

其中Ijs (n-1) :回路中除最大一台电动机起动电流外的线路计算电流;

Iqd.max:回路中最大一台电动机起动电流;

Kk:可靠系数取1.2

为满足保护线路各级间的选择性, 用于选择性断路器时, 其瞬时过流脱扣器的整定电流值大于下一级保护开关所保护线路的短路电流。用于非选择性断路器时, 其瞬时过流脱扣器的整定电流值须躲过线路中的尖峰电流。

为可靠切断故障回路, 瞬时脱扣器的整定电流不大于线路线路末端最小短路电流的1.3倍:

IzD≤Kk Ikmin

其中Kk:可靠系数取1.3

Ikmin:被保护回路末端最小短路电流。

低压配电系统的断路器脱扣器宜选用可调式, 其脱扣器和延迟时间的整定:长延时脱扣器的整定电流, 按脱扣器额定电流的0.9~1.1倍, 延时选15 s。

短延时脱扣器的整定电流, 按脱扣器额定电流的3~5倍, 延时选0.1 s、0.2 s、0.4 s。

瞬时脱扣器的整定电流, 2 500 A以下时, 按脱扣器额定电流的10~15倍。

断路器的分级配合:

各级断路器根据分断动作时间和分断电流的不同, 进行分断时间分级配合和动作电流分级配合, 使设备的故障对电网的影响最小。在回路中所出现的最高短路电流确定了断路器须具备的额定通断能力。当支路出现短路电流时, 该回路的过电流脱扣器的动作电流应低于短路电流, 使过电流脱扣器及时可靠的动作, 而上一级回路的断路器不必动作, 为履行脱扣器条件, 应计算出导线最大长度和截面, 在计算了回路的短路电流的情况后, 才能实现断路器的选择和分级配合。如图4所示。

D1是支路的断路器

D2是上一级回路的断路器

△t是分级配合时间

从图4中可看到D1断路器所在的回路出现短路电流达到I1时, 瞬时脱扣器动作, 但D2断路器不受影响, 仍处于短延时状态;当受到达到I2值的短路电流时, D2断路器才动作, 二个断路器分级配合的时间是△t=t2-t1。

4 小结

在建筑电气用途最广的低压配电网, 出现最多故障的是短路电流、过载、欠电压的影响。为了将其损害减少到最小, 配置了保护开关电器, 设于各级网络中, 起到了保护设备和人员安全的作用, 也保护了整个配电网络的安全性。正确了解和选择保护开关设备, 保障了电信低压配电网的安全运行。

参考文献

[1]工厂供电.苏文成主编.机械工业出版社, 1980年

[2]工厂供电.同济大学电气工程系编.中国建筑工业出版社, 1979年

[3]全国民用建筑工程设计技术措施 (电气) .中国建筑标准设计研究所, 2000年

[4]中华人民共和国行业标准.民用建筑电气设计规范.JGJ/T16-92, 1993