电气性能（共7篇）
电气性能 篇1
随着国民经济的发展和生活水平的提高, 用户对住宅建筑的用电安全性能也越来越高, 如果电气设计或施工工艺不当, 可能引发电击、过载、火灾等事故, 危害居民的人身及财产安全。下面笔者简要分析如何提高建筑电气的安全性能。
一、做好住宅建筑电气防火及安全防护
近年来, 我国各地发生多起因短路、超负荷、接触不良、线路老化等原因引起住宅建筑发生火灾, 常常造成重大的经济损失, 甚至有的还有人员伤亡现象。下面就介绍几种住宅建筑电气防火及安全防护措施。
1、住宅中尽量采用TT系统。若电气线路的导线截面较小, 且线路较长, 采用TN系统的话需要专门的PE线或漏电保护器作接地故障保护, 因为其接地不能满足切断故障回路的时间要求。TT系统内每栋楼有各自分开的PE线和接地线, 不会出现外部危险故障电压沿PE线进入建筑引起电击的现象。
2、原《住规》规定的插座数量已满足不了目前住宅建筑的使用要求, 使得用户因插座不够用而过多使用插座板, 乱接插座板及长期使用插座板容易引起异常高温或电气短路而引发火灾, 所以应根据实际可能家用电器数量确定插座数。
3、有的日用电器插拔插头时触电危险性大, 为尽量减少插拔切断来断电, 应选择带开关能切断电源的插座, 如厨房小家电插座、洗衣机插座和电热水器插座应带开关和电源指示, 还有空调插座等经常开关的固定用电设备插座, 也宜采用带开关和电源指示的插座。
4、潮湿场所应采用密闭式或保护式插座, 并且插座安装高度应距地面1.5m以上;电热水器专用插座安装高度应不低于1.8m;起居室电视音响插座安装高度最好为0.8~1.0m, 以高于电视柜的高度为佳, 以便于使用;分体空调器专用插座安装高度建议1.8~2.0m。
5、当前的住宅建筑中没有对卫生间局部等电位联结予以充分的重视, 以为只要做好接地、装设漏电开关就行。如果没有良好的等电位联结系统及装置, 一旦卫生间用电设备老化或太阳能热水器遭雷击, 将会对卫生间里的人造成严重的后果。所以必须充分重视卫生间局部等电位联结。
二、做好漏电保护
当前我国对于漏电保护器取30毫安/秒作为设计依据, 结合一些西方国家的经验, 这样的漏电保护器具有足够的安全性, 能满足触电保护的要求。
工程中常采用末端保护荷分支线保护相结合的分级漏电保护方式, 并以前者为主, 以使发生触电及故障时所引起的停电范围更小, 既便于故障的查找, 又不影响其他设备或用户的用电。选用漏电保护器时应注意几点: (1) 须由相关专业部门检测并试验合格的报告证明文件; (2) 产品应有中国电工产品认证委员会认证标志; (3) 应符合漏电保护方式对其额定漏电动作电流及分断时间的要求, 并满足分级保护的级间协调原则。
三、做好接地保护
接地即是电气设备某部分同土壤之间做良好的连接, 和土壤直接接触的金属物体称为接地体, 特地为接地而装设的接地体称为人工接地体, 一些建筑物的钢筋混凝土基础、各种金属构件、金属管道等同大地相连的兼作接地用的接地体称为自然接地体。用来将设备接地部分与接地体相连的导线称为接地线。当电气设备发生接地故障时, 电流就通过接地体向地球散开, 从而保护电气设备和人身安全。根据接地作用的不同可分为以下几种。
1、工作接地。
工作接地是为电路正常工作而提供的一个基准电位, 它可设为电路系统中的某一段或某一点, 其值多为0。若该基准电位不与大地相连, 视为相对零电位, 则它可能受到外界电磁场的变化影响也随之发生变化, 这种不稳定的相对零电位可能引起系统参数变化, 使得电路不能稳定工作。
若该基准电位同大地连接, 则视其为大地的零电位, 此时该基准电位较为稳定, 不会因外界电磁场的变化而变化, 因而电路系统也能稳定地工作。但错误的工作接地反而会增加电路的干扰, 为有效控制电路在工作中产生各种干扰, 保证其可满足电磁兼容原则, 可根据电路的性质, 在电路设计时将工作接地分为直流地、交流地、信号地、模拟地、数字地、功率地等不同的种类, 并且不得在一个电路里面将它们混合设在一起, 而因分别设置, 以免两种电路产生强大的干扰而造成电路瘫痪。
2、保护接地。
即将高压电气设备外壳同大地相连, 其目的主要有三点:首先, 防止机壳上积累电荷, 产生静电放电而引发人体触电或设备损坏事故, 如电脑机箱的接地, 可有效释放聚集在一起的电荷;其次, 保护接地可屏蔽设备巨大的电场, 起到保护作用, 如变压器外面的防护栏可屏蔽其自身巨大的电场;最后, 当设备的绝缘损坏而使机壳带电时, 保护接地可引起电源保护动作而切断电源, 确保人员安全, 如电饭煲和电冰箱等的外壳接地。总之保护接地的目的就是为了安全, 因而也是应用最为广泛的一种接地形式。
3、防雷接地。
如果电力电子设备遭遇雷击, 不管是感应雷击或直接雷击, 若没有做好防范保护措施, 就有可能损坏电气设备, 甚至直接造成其报废。所以为防止雷击, 需要针对防雷保护设备设置防雷接地, 通常在屋顶、烟囱顶部等较高的部位设置避雷针与大地相连, 保护人员和电气设备不受雷击危害。
4、仪控接地。
仪控接地也称为电子系统接地。主要是指发电厂的热力控制系统、计算机监控系统、数据采集系统、远动通信系统、晶体管或微机型继电保护系统等, 为防止干扰、稳定电位而设置的接地。
四、结束语
总之, 我们建筑电气工程人员一定要通过相关的电气设计和施工措施, 提高建筑电气的安全性能, 确保用户能够正常、安全用电, 并适应未来智能建筑物中电气的发展, 提高建筑整体的电气设计和施工质量。
摘要：文章从做好住宅建筑电气防火及安全防护、做好漏电保护和做好接地保护几个方面探讨了提高建筑电气安全性能的对策。
关键词：建筑电气,安全性能,电气防火,漏电保护,接地
参考文献
[1]梁鑫:《建筑物中的用电电气安全及其措施分析和应用》, 《湖南农机》, 2010, 37 (05) 。
[2]蒋正威:《建筑工程中电气安全的技术措施》, 《中国新技术新产品》, 2010 (18) 。
浅析如何提高建筑电气安全性能 篇2
关键词：建筑,电气,安全性
随着现代化建筑电气中涉及的工程量越来越大, 各类电气安全事故也不可避免。但是电气事故的发生, 往往会造成一定的经济损失, 甚至人身伤亡。因此, 有关建筑电气的安全性能不容忽视。
1 建筑电气中的不安全因素分析
1.1 触电危险。
触电危险主要指工程人员在电气设备的设计、安装中的疏忽, 或者在系统运行过程中, 由于维护的疏忽或操作失误, 造成的设备或者线路等出现的过热、绝缘失效等故障, 进而对建筑用户或者工作人员的人身安全产生威胁, 同时产生一定经济损失。
1.2 电气火灾。
电气火灾危险是指在建筑设计或者运行过程中存在的不规范、不合理的操作, 造成供电系统出现的短路、过载、发热等故障, 造成局部温度过热, 进而产生火灾或者爆炸隐患。
1.3 雷电危害。
雷电危害主要指在电气系统中缺乏必要的防雷措施, 或者防雷装置的设计、施工等存在缺陷等, 造成建筑在雷电环境下产生一定安全问题。
1.4 静电危害。
由于电气系统缺乏必要的检修及维护手段, 或者接地装置、短路保护不完善等, 造成的静电或者静电火花等危害, 严重者产生火灾隐患。
1.5 电磁保护。
电磁保护主要指高频设备的参数调整不当, 屏蔽了设备缺陷问题, 或者由于外界环境因素造成人体长期处于电磁场照射中, 给工作人员、住户的健康造成的危害。
2 提高建筑电气安全性能的有效措施
2.1 注重建筑电气的安全设计。
有关建筑的电气设计方面, 主要从以下几点加强注意:
2.1.1 电能保护。
触电伤亡是电能直接产生的结果。在设备运行过程中, 电能可能转换成其他能量形式, 进而形成危害, 即间接作用。例如各种电磁场、射线, 有损于健康的蒸汽、气体、振动、噪声、热能及其他机械作用等, 在设计过程中, 应将其控制在无害范围内;对包括由于过载和短路在设备内部或周围造成的温度变化, 则应确保不会对设备性能、周围环境等造成不利于安全的影响。
2.1.2 设备结构设计。
根据设备的使用条件确定设备外壳的防异物、防水、防触电及防爆等级, 确保设备安全。设备的外形结构应满足方便移动和搬运要求, 对于需要经常更换的部件, 应安装在方便更换的位置。相关部件及元气件的分布应便于装配、安装、操作、测试、检查、维修。
2.1.3 材料的选择。
电气设备选择的材料应能承受使用条件, 即使经过使用中的物理作用或者化学作用, 材料不能对人体造成危害。材料应有足够的耐老化、抗腐蚀能力。同时确保设备具有良好的电气绝缘, 以防止电能直接作用于人体而产生危险, 同时确保设备的安全可靠运行。
2.1.4 开关机控制装置。
有关建筑电气中的电源接通、分断及控制等, 必须提高安全可靠性。复杂的安全技术系统需装设监控装置。在可能发生危险的区域内, 工作人员无法迅速操作开关, 以及时终止可能造成的危险, 这种情况下应设置紧急开关。为避免误启动行为, 在控制系统中, 应装设连锁元件, 保证按顺序启动设备, 或者加装可拔出的开关钥匙。
2.1.5 人体工效学。
建筑电气设备的安全设计, 应充分考虑人类工效学的安全要求。例如, 留有足够的操作空间, 确保工作人员的操作、维修方便。在脑力劳动或休息场所, 应尽量降低设备噪声;如果是在公共场所, 设备噪声可以略高, 但是必须满足环保部门要求。
2.2 防火技术处理。
根据建筑电气路线的故障特点, 并分析其致灾过程, 一些电气线路故障的产生可能引起可燃物着火的距离, 一般在50m以下。因此, 当电气的相关线路靠近可燃构件安装时, 应根据可燃物的性质, 与其保持一定的安全距离。如不能满足上述要求或者由于客观原因而无法避免临近可燃构件的敷设, 需要采取导线穿金属管、阻燃硬塑料管保护, 或者在邻近导线的部位铺垫石棉板、玻璃纤维板等非燃隔热材料, 选用阻燃、耐火电缆及其护套线敷设等方式。
2.3 短路与过载保护。
如果电气线路发生短路, 此时线路中的电流将增加到正常状态的几倍甚至几十倍。在配电设备中, 一般采取熔断器来实现短路保护功能。熔断器不仅要标明额定电流, 还应标明额定电压。根据配电系统中可能出现的最大故障电流, 选择具有相应分断能力的熔断器。熔件的额定电流一般为用电设备额定电流的1.5倍左右。过载保护一般由自动开关来完成。根据工程的实际需要, 自动开关可配备过电流脱扣器、分励脱扣器火失压脱扣器等。为了发挥自动开关的过载保护功能, 自动开关的额定电流要应与负载电流相匹配, 并小于导线的载流量。
2.4 漏电保护。
如果电流通过人体, 对人体伤害的严重程度与其通过人体电流的大小、持续时间、通过人体的途径、电流的频率以及人体的状况等多种因素有关。尤其是电流的大小和通过时间之间具有不可分割的关系。根据各国经验, 漏电保护器取30H安/秒可以满足触电保护的要求, 具有足够的安全性。
对于建筑工程电气的漏电保护方式, 一般采用分支线保护和末端保护相结合的分级保护方式, 并以末端保护为主。这样, 可尽量缩小发生人身触电及故障时所引起的停电范围, 不会对其他设备或者用户用电产生影响, 便于确定故障点, 提高供电系统的可靠性。由于漏电保护器与其他电气产品不同, 关系到人身安全, 因此应遵循如下原则: (1) 符合国家标准GB6829-86《漏电电流动作保护器》要求, 并具备中国电工产品认证委员会 (缩写为CCEE) 的认证标志; (2) 经过相关专业部门的检测, 并经试验合格, 出具报告证明文件; (3) 符合漏电保护方式对其额定漏电动作电流、分断时间的要求, 同时满足分级保护的相互协调。
2.5 接地保护。
电气设备的某部分与土壤之间保持良好的电气连接, 即接地。与土壤直接接触的金属物件, 就是接地体或者接地极。当建筑中的电气设备发生接地故障时, 电流通过接地体向大地作半球状散开, 这种电流模式叫做接地短路电流。经工程实际经验证明, 在距单根接地体或者接地短路点约为20m的地方, 其流散电阻已趋近于零, 也就是这里的电位己趋近于零。所有电位趋近于零的地方, 即距接地体或者接地短路点20m以上的地方, 就叫做电气的“地”域“大地”。接地电阻并不是一成不变的, 是随着时间的推移、地下水位的变化以及土壤导电率的变化而变化。
由上可见, 为了确保建筑电气的安全性能, 应在设计、施工、验收等多个环节加强注意。充分发挥监理在施工现场的作用, 狠抓重点工序, 对于没有经过验收的环节, 坚决不可开展下道工序。只有这样, 才能真正提高电气安全, 保证人体与经济利益不受损害。
参考文献
[1]李百放.建筑电气设计应遵循安全、适用的原则[J].辽宁建材, 2007 (5) .
[2]贾春娟.浅谈建筑电气的防雷接地极用电安全[J].城市建设与商业网点, 2009 (26) .
[3]王厚余.我国建筑电气标准应与国际电工标准接轨[J].低压电器, 2009 (2) .
电力工程输电线路电气性能试验 篇3
1 设计方案
针对某地区110kV输电线路复合绝缘子安装方式设计了4种并联间隙方案, 包括3种直线串方案和1种耐张串方案。直线串方案一参照已有运行经验的角形招弧角进行改动, 保留复合绝缘子原有的均压环;直线串方案二采用环形招弧角替代原有的均压环, 招弧角同时起均压作用。直线串方案一和方案二都需更换改制的碗头和球头, 直线串方案三不必更换改制的球头、碗头, 采用角形招弧角直接固定在绝缘子上, 为增大工频电流通流能力, 上、下电极均采用引流线。耐张串并联间隙的安装需利用三角连板操作孔, 但不必解开耐张串, 缩减了现场安装的工作量。
2 可见电晕和无线电干扰试验
输电线路安装的各种金具, 其可见电晕和无线电干扰特性是一项重要指标。对于输电线路用并联间隙装置, 其设计也应满足可见电晕和无线电干扰特性要求。直线串方案二和方案三不采用复合绝缘子的均压环, 为验证电极的均压效果, 本次分别对这2种型式的并联间隙进行了可见电晕和无线电干扰特性试验。
2.1 试验方法
2.1.1 可见电晕试验
试验时, 升高电压至用夜视仪能观察到试品出现可见电晕, 维持5min, 此电压即为“电晕起晕电压”;然后缓慢降低电压使电晕消失, 再维持5min, 记下此时的电压, 即为“电晕熄灭电压”。上述过程重复5次, 并取平均值。
2.2.2 无线电干扰电压试验
将试验电压升至规定值, 然后用无线电干扰仪测试试品产生的1mHz的无线电干扰电压 (RIV) 。
2.2 试验结果
当工频试验电压升高到100kV时 (大于规定试验电压 (87.6kV) ) , 并联间隙的上、下电极仍未见可见电晕, 说明并联间隙的可见电晕性能满足国家标准要求。在2组试验中, 分别记录了并联间隙上的起晕电压和熄灭电压, 如表1所示。
同时进行了无线电干扰特性试验。当工频试验电压升高到100kV时 (大于规定试验电压 (87.6kV) , 复合绝缘子用并联间隙在1MHz下的无线电干扰电压分别为126μV和141μV, 小于规定值 (1mV) 。可知并联间隙的无线电干扰性能满足国家标准要求。
3 雷电冲击放电电压及伏秒特性试验
并联间隙装置要保证其雷电冲击放电发生在并联间隙装置上, 同时又不会造成线路雷击跳闸率明显升高, 为此进行了雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性试验, 以验证并联间隙装置的雷电放电性能是否满足要求。
单、双联绝缘子的雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性相差不大, 故只进行双联绝缘子安装并联间隙的雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性试验。绝缘子串按2种型号考虑, 分别为FXBW4-110/100-1340和FXBW4-110/100-1240。安装并联间隙装置后, 复合绝缘子雷电冲击50%放电电压试验结果如表2所示。试验过程中观察到安装并联间隙后, 放电路径均在并联间隙上。
从表2可见, 复合绝缘子安装并联间隙装置后, 雷电冲击50%放电电压均低于不安装并联间隙装置时的数值。2种型号的复合绝缘子, 安装并联间隙装置后雷电冲击伏秒特性均低于不安装并联间隙装置时的数值。
安装并联间隙装置后, 雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性降低了15%～20%。这主要是由于并联间隙装置减小了绝缘距离;另外, 并联间隙端部为球头, 造成局部电场微小畸变, 使放电电压有所降低。间隙距离与雷电冲击50%放电电压值之间具有较好的线性关系。各并联间隙的雷电冲击伏秒特性曲线均在复合绝缘子的伏秒特性曲线之下, 并联间隙可起到在雷电过电压下引导雷电放电保护复合绝缘子的作用。
4 工频电弧燃弧特性试验
工频电弧燃弧特性试验是为了验证线路绝缘子雷击闪络后, 后续的工频短路电流产生的电弧是否能被引导到并联间隙装置上, 且电弧是否能够固定在并联间隙装置的端部燃烧, 使绝缘子串免于灼烧。
选择FXBW4-110/100-1240复合绝缘子, 按直线串方案二和方案三方式安装并联间隙进行试验。试验条件按110kV系统短路电流水平及继电保护动作时间并留有一定裕度后确定为20kA、0.12S。
试验过程和结果借助高速摄像机, 结合试验后电弧在试品 (包括绝缘子、并联间隙、金具和模拟导线) 上残留的痕迹进行总结和分析。电弧能够转移到间隙电极的球头上。在模拟导线上有电弧烧蚀的痕迹, 说明电弧在电动力的作用下向电源外侧运动。试验结果表明所设计的110kV并联间隙装置满足要求。
5 工频大电流通流能力试验
试验电流设定为40kA, 持续时间为0.2S。对直线串方案三进行试验, 电极和芯棒连接处有熔焊现象, 引流线导线线夹处无熔焊现象。实际110kV系统中, 工频续流一般达不到40kA, 但为保证复合绝缘子的安全运行, 建议直线串方案三使用于短路电流不大于20kA的110kV线路上。对耐张串方案进行试验, 耐张串用招弧角和三角联板连接处有轻微熔焊现象, 招弧角电极焊接处正常。表明耐张串用复合绝缘子并联间隙可耐受40kA、持续时间0.2S的工频续流。
6 结束语
(1) 直线串方案二、直线串方案三虽然未采用复合绝缘子的均压环, 但其可见电晕、无线电干扰均满足110kV输电线路运行要求。
(2) 安装并联间隙装置后, 雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性降低了约15%～20%, 间隙距离与雷电冲击50%放电电压值之间具有较好的线性关系。各并联间隙的雷电冲击伏秒特性曲线均在复合绝缘子的伏秒特性曲线下, 并联间隙可起到在雷电过电压下引导雷电放电保护复合绝缘子的作用。
(3) 通过大电流燃弧试验, 证明了设计的并联间隙装置具备转移、疏导工频电弧的能力。电弧可在很短时间内转移到间隙电极的球头上, 电弧在电动力作用下向电源外侧运动。
(4) 大电流通流试验表明耐张串用复合绝缘子并联间隙可耐受40kA、持续时间0.2S的工频续流。
(5) 直线串方案三的招弧角电极与绝缘子芯棒在通过40kA大电流时产生局部电弧, 发生熔焊现象, 但引流线导线线夹正常。为安全起见, 建议直线串方案三使用于短路电流小于20kA的110kV线路上。
摘要：本文针对某地区110kV输电线路特点, 设计了复合绝缘子并联间隙安装方案, 通过一系列电气性能试验, 验证了设计的110kV输电线路复合绝缘子应用并联间隙能满足运行要求。
高压电气设备绝缘性能在线监测 篇4
1 高压电气设备绝缘性能在线监测技术的发展
绝缘性在线监测技术从70年代就已经存在了, 伴随着绝缘性在线监测技术的不断发展, 已经出现了很多不同的监测方法, 以前是运用传感器以及数据采集系统进行在线监测的, 但是速度相对来说是非常慢的, 而且效果不是特别的好。近几年, 它的发展是极为快速的, 随着芯片的出现, 它可以直接与计算机相互连接, 然后利用计算机进行在线监测, 这种监测技术效率高, 还可以对一些参照数据进行打印和审核以及数据的远传和越线报警等, 从本质上已经实现了变电站电气设备监测的自动化, 目前在电力系统设备中还是被广泛的运用, 一直都在发挥着巨大的作用。
2 电气设备绝缘性能在线监测基本原理
在目前变电站的绝缘性能监测中普遍采用的还是以氧化锌避雷器来进行绝缘的, 但是不再是用串联间隙的方式, MOA在运行过程中难免会有一些漏电, 然而漏电的电流通过了阀片, 就一定会加快阀片的老化, 通过在线监测数据处理算法就会能够及时的了解电流情况, 通过电流就可以看出MOA的现在绝缘状况, 如果在监控中已经发展MOA已经严重的老化和漏电, 那么就要及时对这些存在的隐患进行尽快的修复和维护。如果当阀片老化了以后, 避雷器受潮, 内部绝缘件就会受到严重的影响, 这样容性电流的变化就不是很多, 对电流的阻性反而大大的增加。所以一定要预防氧化锌避雷器在运行中漏电的情况, 及时的掌握绝缘方面的信息。
3 高压电气设备绝缘性能在线监测的应用案例
在变电站已经安装了一套在线监测装置, 在高压设备绝缘状态的选择中已经选用了一定的变压器套管, 电容式电压互感器, 以及电流互感器, 还有氧化锌避雷器以这些设备来作为主要被测的设备, 其中避雷器测量泄露全电流以及其容性和阻性分量, 变电压套管, 电容式电压互感器, 电流互感器测量其漏电流和介质损耗相对变化量, 铁心检测漏泄电流, 同时检测和记录现场的温度, 根据以上问题来对运行情况进行一定的分析和探讨。
比如在直流耐压试验中, 在对试验的电压选取时, 要根据绝缘的工频交流耐压试验电压和交直流击穿强度的比例进行选取。发电机定子绕组应当以2-2.5倍额定电压为准;而对于10KV的电缆, 则需要选择5-6倍的额定电压;对20-35KV的电缆则应当选择4-5倍额定电压;35KV以上的电缆则应当选择3倍额定电压。当进行直流耐压试验时, 使电流持续5分钟, 则可以通过电流数据来判断其存在的缺陷。由此也可以判断出, 直流比交直流耐压性更强大。
实行绝缘在线监测系统中是分为三个部分的, 第一部分是关于信号采集, 第二部分是关于前台处理, 而第三部分是为远程数据分析的。还有传输系统的, 前台处理系统坏死通过工业总线控制的, 它是以多种形式显示的, 是由内部局域网对远程数据进行分析和传输的, 可以诊断软件通过远程下载变电站当前、以及历史数据, 并可接入某个地区超高压公司的系统当中, 然后协助有关专业人员作出管理和分析。在传感器方面是分为绝缘信号传感器还有电压信号传感器的。在传感器的问题上, 一定要准确的选择和应用, 容易受温度和压力等外界环境影响的稳定性比较差的, 是影响系统精度还有系统稳定性的重要原因, 电磁的烦扰情况, 因为电气设备处在电场非常强的环境中, 一定会给数字采集系统带来一定的影响和状况, 所以要控制电磁的干扰, 在设备问题中, 在目前的电气设备中有很多还没有实行和运用在线监测, 因为缺少设备不足的现象存在, 所以无法全方位的实行绝缘监测。
4 高压电气设备绝缘性能在线监测数据处理算法功能及特点
4.1 必须拥有多种多样测试功能, 这样可以对电容型设备和一
些电容量进行及时的检查和测试, 还可以通过对比来测试氧化锌避雷器的电流参数。
4.2 在设计中一定要设置一定的高功率的电流传感器, 然后采
用特别的自检技术, 自行的对传感器进行自动的校验和检查, 然后通过在外部连接的一些电阻所测量的参数, 从而实现对电压信号的测量。
4.3 电流的传感器一定要采用穿透的结构, 阻抗外力的能力一
定要强, 能够承受一定量的电流。的冲击, 从而满足可以实行在线监测和分析。
4.4 提供至少两种以上的在线检测方法, 这样可以同时对几个不同的电容形设备进行监测和对比, 从而来实现监测的目的。
4.5 完善一定的电磁干扰措施, 掌握一定的数字处理方法, 只有
保持这样的方式和方法, 才能够保证测试的结果和参数不被干扰, 才能够保证参数的准确性和真实性。
4.6 必须提供两种以上的电阻监测方法, 保持一定的电阻监测
方法, 才能够在数据传播过程中进行更好的测试和监测, 能够准确测量MOA的全电流、容性电流、阻性电流及其基波与三次谐波分量等多种参数。
4.7 运用先进的数字化处理方法, 来完成避雷器容性电流的补
偿, 很在很大程度上降低了MOA端电压谐波分量对阻性电流峰值测试结果的影响。
4.8 具有互相干扰自行补充能力, 在电场测试中要遵行一定的
规则, “一”字形排列避雷器, 可正确测得两个边相的阻性电流及其基波分量的峰值。
4.9 补充自我校验功能和高效率高精度电流传感器, 为了能够确保测试结果真实可靠, 检测精度基本不受环境温度变化的影响。
4.1 0 采用方便携带的方式进行操作, 必须让操作简单化, 合理
化, 能够让机器可以在电池的帮助下可以完成长时间的工作。从而来满足现场监测和维护的工作。
5 结束语
为了能够让变电站电气设备绝缘性能在线监测数据处理法更好的运用和实行, 保证我们的供电安全性以及可靠性, 我们通过一些科学合理的办法, 来对我们的电气设备运行进行有效的监测和控制, 希望这种方式能够得到更快的发展, 在我们今后的电气设备运行中多做贡献。
摘要：高压电气设备在电网中运行时, 如果其内部存在因制造不良、老化以及外力破坏造成的绝缘缺陷, 会发生影响设备和电网安全运行的绝缘事故。因此, 在设备投运后, 传统的做法是定期停电进行预防性试验和检修, 以便及时检测出设备内部的绝缘缺陷, 防止发生绝缘事故。文章论述了高压电气设备绝缘性能在线监测技术的发展, 电气设备绝缘性能在线监测基本原理等, 最后指出了高压电气设备绝缘性能在线监测数据处理算法功能及特点。
关键词：变电站,绝缘性能,在线监测,数据处理
参考文献
[1]《Q/CSG10007-2004电力设备预防性试验规程》.中国南方电网有限责任公司发布.[1]《Q/CSG10007-2004电力设备预防性试验规程》.中国南方电网有限责任公司发布.
[2]严璋.电气绝缘在线监测技术[M].北京电力出版社, 1995.[2]严璋.电气绝缘在线监测技术[M].北京电力出版社, 1995.
电气性能 篇5
医疗仪器经过多年的发展, 已经从过去的数字式仪表、模拟式仪表逐步发展到现在的智能仪器。智能仪器实际的核心部件就是微处理器, 具有决策、分析、推理、优化控制、显示处理、信息采集、数据传输等多种功能。智能医疗仪器通常对于电气性能指标要求较高, 本文就提高智能医疗仪器电气性能指标的方法进行探讨。
2 智能医疗仪器的基本结构
智能医疗仪器的核心就是微处理芯片CPU, CPU利用I/O接口与其他专用键盘、GP-IB、伺服、采样、控制等单元相联, 同时还利用总线结构与其他大规模集成器件 (CT-IB、CTC、I/O、RAM、ROM等) 相联。控制系统内的信号传递是由CPU经总线完成, 速度极快, 可以在较短的时间内完成一个完整的程序。智能医疗仪器主要有大型γ照相机、B超机、MR机、CT机、DSA机、X线机等。
(1) 智能医疗仪器应该放置在通风、干燥的环境中使用, 在仪器的周围不应该摆放与之无关的物品, 尤其是不能摆放盛有液体的玻璃瓶子等, 以便避免智能医疗仪器内部电路板由于受潮而出现电容短路、绝缘材料失效等问题。一旦智能医疗仪器上有液体淋洒时, 应该在第一时间内及时关机, 将故障范围控制在一定程度, 而后再进行检修和擦拭。
(2) 智能医疗仪器的电源线长度要合适, 过长则很容易出现打结的现象, 过短则很容易造成抻拽, 造成导线破损。
(3) 电气工程师在维修智能医疗仪器电路板时, 务必要将自身携带的静电都消除, 避免CMOS等电路击穿;与此同时, 在焊接的过程中要尽量不采用助焊剂 (如焊油等) , 避免在电路连接点之间出现污物, 进而造成短路或者电阻值下降。
3 各电气性能指标之间的关系
智能医疗仪器有很多的电气性能指标, 且每个指标都有着较为严格的检验方法和检验线路, 这些电气性能指标有的相互矛盾, 有的相辅相承。例如, 将智能医疗仪器的共模抑制比提高, 往往使仪器的内部噪声降低。又如为了大幅度提高智能医疗仪器的共模抑制比, 可以在输入信号电路中采用整机金属外壳屏蔽、双层导联线屏蔽、单层导联线屏蔽。但是这样一来, 又会进一步增大机箱与电路间的漏电流和分布电容。笔者曾对一台心电多域诊断仪的患者漏电流进行测量, 不加屏蔽盒时, 输入信号电路为7.5μA, 加屏蔽盒后, 上升到10.9μA。这就要求电气工程师要通过反复试验来决定取舍, 因地制宜, 最终确定最佳方案。
4 如何提高智能医疗仪器电气性能指标
(1) 输入阻抗。根据AAMI标准, 每一导联在10Hz时输入阻抗不得小于2.5MΩ。在实际安装中, 印刷电路板接线柱以及线间的绝缘电阻应足够高, 否则将难以达到高输入阻抗。另外, 应选用高输入阻抗和低失调电压的运放作缓冲器, 否则失调电压随温度的变化会影响后级工作点的漂移。
(2) 共模抑制比。共模抑制比是智能医疗仪器较为重要的电气性能指标之一, 它的大小直接由信号本身的频率来进行决定, 表示共模信号通过放大之后的衰减与抑制情况。在信号传输中, 抑制共模信号对于噪声信号的降低极为重要。智能医疗仪器的共模抑制比直接决定了其对补偿或者噪声的衰减。例如智能心电仪器常常采用数字滤波 (软件法) 或者电子陷波器 (硬件法) 来提高共模抑制比, 专门抑制50Hz干扰。
(3) 频率响应。频率响应是当向智能医疗仪器输入一个频率变化、振幅不变的信号时, 测量系统相对反馈出来的响应。通常频率响应是与扩音器、电子放大器等联系在一起, 可以用系统响应的相位 (弧度) 和幅度 (分贝) 来表示频率响应的主要特性。
一旦测量到频率响应, 假若系统是线性时不变系统, 它的特性就可以被数字滤波器以任意的精度近似。
参考文献
[1]王伟明, 马伯志, 等.用于植入式医疗仪器的无线通信系统研究[J].中国生物医学工程学报, 2009 (3) .
[2]葛筱森, 杨自佑.医用电气设备的新要求——电磁兼容性要求和试验标准 (YY0505-2005) 解析[J].安全与电磁兼容, 2006 (1) .
[3]葛筱森.医用电气设备的电磁兼容——第一讲医用电气设备电磁兼容的基本概念 (上) [J].中国医疗器械杂志, 2006 (1) .
[4]刘京林, 葛筱森.医用电气设备电磁兼容性要求和试验标准介绍[J].中国医疗器械信息, 2006 (8) .
电气性能 篇6
一般情况下, 低压电器开关应用于1000V以下的电气设备, 截至目前为止, 得到广泛使用的低压电器开关主要包括有闸刀低压电器开关和磁力低压电器开关, 以及最近出现的自动空气低压电器开关。在进行低压电器开关设计过程中, 要充分地考虑低压电器开关的接触头部位的电阻情况以及低压电器开关本身使用的材料和低压电器开关的机械性能, 与此同时, 还要充分地考虑到低压电器开关所承受的工作状态 (主要包括所承受的电压数值和电流数值) 。在进行低压电器开关使用过程中, 要充分地考虑到低压电器开关在闭合时, 具有的电阻数值, 会产生一定的热量, 并且会对低压电气开关的性能产生一定影响。除此之外, 低压电气开关在关闭时, 往往会出现电弧, 也会影响低压电器开关的使用性能。
2 低压电气开关接触性能分析
在低压电器开关的施工过程中, 如果低压电器的触头压力处于正常的范围内, 可以通过对低压电器开关的截面面积测定的方法来进行低压电器开关的性能分析工作。具体来说, 在进行低压电器开关的性能分析过程中, 可以使用一张复写纸进行折叠操作, 并将折叠操作的复写纸放置在低压电器开关的动触头和动触头之间, 通过对低压电器开关的闭合使用, 在一段时间后, 就会在复写纸上面留下电流通过的痕迹。此时, 就可以对复写纸上出现的痕迹进行低压电器开关接触性能的分析工作, 通过运用合理地计算方式对出现的痕迹面积进行计算, 就可以分析计算出低压电器开关的接触性能情况, 下图是低压电器开关的检查分析图表:
通过实践研究工作, 低压电器开关出现接触问题的主要原因集中在以下几个方面:首先, 在进行低压电器开关设计过程中, 如果所保持的低压电器开关电阻数值长期处于一个稳定的状态, 还和热电阻的数值比较接近。在这样的情况下使用低压电器开关, 通过低压电器开关的电阻数值的快速增长, 会导致低压电器开关的温度上涨速度大幅度上升, 进而会导致低压电器开关的电阻数值增大, 进而导致低压电器开关的性能逐步下降;其次, 在进行低压电器开关的寿命试验过程中, 通过对低压电器开关的通电能力测定, 如果在运行过程中, 没有出现相应地电弧情况以及通过电弧所产生的高温情况, 就可以保证低压电器开关的使用性能。
3 低压电气开关设计
在进行低压电器开关设计过程中, 要充分地考虑低压电器开关的使用条件, 并在进行设计的过程中, 注重对低压电器线路的保护部分、控制部分以及调节部分的设计。与此同时, 由于在进行低压电器开关设计的过程中, 所涉及到的低压电器元件设备相对比较多, 进行控制的低压电器设备的类型也有所不同, 就需要在进行低压电器开关设计的过程中, 充分地考虑控制类电气设备的低压电器开关设计和配电类的低压电器设备的开关设计。
具体来说, 在进行配电类低压电器开关的设计过程中, 由于该类型的低压电气设备具有着相应地配电回路, 所构成的低压配电系统的安全性能也相对来说比较高。在这样的背景下进行低压电器设备开关的设计过程, 要充分地考虑到低压电器开关的稳定性设计和电动力性能, 在保证低压电器开关的稳定性的基础上, 可靠的完成低压电器开关的设计工作。在进行控制类的低压电器开关的设计时, 要充分地考虑到控制类的低压电器开关的接触电阻相对较小的实际情况, 同时, 要充分地保证低压电器开关的高压承受数值和电流数值, 保证低压电器开关的保护薄膜可以有效地保护低压电器开关, 并在进行薄膜的厚度设计时, 采用电击穿试验方法, 并在进行设计的过程中, 按照比例进行电压数值和电流数值的调节, 控制好电流数值和电压数值, 克服传统低压电器开关设计存在的问题, 进行对接触头的设计。与此同时, 在进行低压电器设备开关设计过程中, 要根据低压电器开关的独特性质进行设计, 采用相应地测量方法, 防止测量误差的产生, 保证低压电器开关正常性能的发挥。
4 结论
综上所述, 在进行低压电器开关的设计过程中, 要结合实际情况, 在充分地考虑到低压电器开关的使用范围以及低压电器开关的性能检测过程中体现出的性能基础上, 科学合理地对低压电器设备开关进行设计, 保证低压电气开关的使用性能。
参考文献
[1]王小平.低压电气开关接触性能分析与设计[J].科技风, 2013 (15) .
[2]李升国.低压电器技术的智能化、网络化发展[J].中国科技信息, 2006 (07) .
[3]肖雄亮.探究式教学法在低压电器控制技术教学中的应用[J].科技信息 (学术研究) , 2006 (07) .
[4]郭大祥, 何德佑.低压电气开关接触性能的简易鉴别[J].职业技术, 2009 (10) .
电气性能 篇7
对于布线系统来说, 为验证电缆在信号传输过程中是否达到设计要求, 需在验收过程中对平衡电缆通道传输性能进行验证性测试, 以此来检验、认证布线系统是否满足传输性能要求。
平衡电缆通道传输故障主要是由链路的电气性能指标未达到测试标准的要求, 即电缆在信号传输过程中达不到设计要求造成的。在综合布线系统中, 在国际布线标准ISO/IEC11801:1995 (E) 中给出了平衡电缆传输通道 (B a l a n c e d cabling links) 的参数。描述平衡电缆通道传输性能的电气特性参数主要有直流环路电阻、特性阻抗、衰减、近端串扰损耗、衰减与串扰比、结构回波损耗、传输延迟等。其中与通道长度有关的参数有衰减、直流环路电阻、传输延迟等;与电缆扭矩有关的参数有特性阻抗、衰减、近端串扰损耗和结构回波等。当电缆生产出来以后, 这些参数只与电缆及相关连接硬件的安装工艺有关。如以上电气特性参数达不到设计要求, 就会影响到整个系统的传输性能。本文中对这些电气特性参数对平衡电缆电气传输性能的影响作一分析, 希望对综合布线的设计、施工以及验收有一定的帮助。
二、主要电气特性参数
根据《GB 50312-2007综合布线工程验收规范》, 布线的施工现场测试主要电气特性参数包括:衰减、近端串扰、特性阻抗, 传播时延、信噪比、和回波损耗等。现对布线系统以下几个主要电气参数加以说明:
1、衰减:
是信号沿着一定长度的电缆传输所产生的损耗。衰减与电缆的长度有着直接关系并随着频率的上升而增加衰减的测量单位是分贝 (dB) 主要表示初始传送端信号与接受信号强度的比值。
2、近端串扰:
是传送线对与接收线对之间产生干扰的信号。它对信号的接收会产生不良的影响。近端串扰的单位是分贝 (dB) 。用来表示传输信号与串扰的比值。绝对值越大, 串扰越低。
3、特性阻抗:
在电路中对电流的阻碍称为特性阻抗, 它以欧姆为计量单位。
4、传播时延:
表示一根电缆上最快线对与最慢线对间传播延迟的差异。
5、衰减串扰比:
衰减串扰比有时也以信噪比表示, 它由最差的衰减量与近端串扰量值的差值计算。
6、回波损耗:
是由于阻抗不匹配而使部分传输信号的能量被反射回去, 返回损耗对于使用全双工方式传输的应用非常重要。
以上简单说明了综合布线系统测试中的几个重要指标, 它们仅仅是全部测试指标的一部分。
三、主要电气特性参数分析
上述电气特性参数直接关系到综合布线的工程质量, 为此, 有必要对以上参数进行分析研究, 从而找出影响平衡电缆通道传输性能的因素, 以期降低其对工程产生的不利影响。
1、衰减:
衰减是指信号沿链路传输的减弱, 是由于高频信号的趋肤效应、绝缘损耗、阻抗不匹配、连接不匹配、连接件电阻等原因造成的信号沿链路传输过程中的电能损失。电缆的衰减与电缆的结构、长度以及环境温度等因素有关。
信道链路衰减应小于:
基本连接链路衰减应小于:
其中:
K1、K2、K3为衰减公共参数, 对于5类双绞线链路, K1=1.967, K2=0.0 2 3, K 3=0.0 5 0。
A是连接硬件的衰减, 对于5类双绞线链路, 当频率在1M～10M时, A=0.1;频率在10M～31.25M时, A=0.2;频率在31.25M～62.5M时, A=0.3;频率在62.5M～100M时, A=0.4。
减低衰减的措施有:
1) 保证电缆的总长度不超过1 0 0米。因为从电缆的衰减公式可知, 电缆的衰减与电缆的长度成正比。
2) 避免把电缆长距离的铺设在金属管 (槽) 中, 因为, 当电缆安装在金属管道内时链路的衰减会增加2%～3%。
3) 要控制电缆的环境温度。对于5类电缆, 环境温度每增加一度衰减将增加0.4%。
2、近端串扰损耗:
近端串扰是指处于某侧的发送线对同侧相邻的另一对线通过电磁感应所产生的耦合信号。近端串绕损耗就是近端串扰值和导致该串扰值的另一对线上的发送信号之差值。近端串绕大小同电缆的类型、连接的方式以及传输频率有关。
在影响平衡电缆通道传输性能的电气特性参数中, 串扰的影响最大, 具体的减少串扰的措施有:
1) 在布线施工中要严格按照T I A-5 6 8 B标准施工, 否则会产生严重的串扰, 甚至会导致网络故障。如果近端串扰不能通过测试, 一系列与近端串扰有关的参数, 会由于串绕过高而不能通过测试。
2) 在电缆接续时, 非双绞的部分应尽量缩短, 最长不能超过13mm。
3) 在安装电缆时, 不要使拉力大于过大, 应小于线缆允许张力的80%。电缆的弯曲半径要符合标准要求。
3、特性阻抗:
是指当电缆无限长时该电缆所具有的阻抗。电缆的特性阻抗是电缆的感抗, 容抗以及电阻的综合特性。特性阻抗的大小取决于电缆的物理结构。即由电缆的尺寸、电缆的间距以及电缆采用的绝缘材料等因素决定的。平衡电缆通道的特性阻抗突变或异常, 会形成信号的反射效应, 引起平衡电缆通道中的传输信号发生畸变并导致网络传输信号出错。
通常电缆的连接和端结可以使特性阻抗发生轻微的改变。电缆的硬转弯或扭结也会使特性阻抗发生改变。在改变较轻的情况下, 由于反射的信号非常微弱经过电缆的衰减后, 对网络运行影响不大。较大的阻抗改变会干扰数据的正常传输。造成阻抗不连续的原因多是电气连接不良、电缆端结不正确、电缆的阻抗不匹配和连接器的不匹配以及电缆中双绞电缆对的铰接方式错误而造成的。在综合布线系统中, 如双绞线如果断开, 是不可以直接连接在一起的, 布线时拉力不可过大, 对于非屏蔽线缆弯曲半径至少为4倍的线缆外径, 千万不要混用特性阻抗不同的电缆等等, 这些都会导致特性阻抗的改变, 在验收测试中, 就表现为回波损耗测试参数较低。
1) 在同一链路中不混用特性阻抗不同的电缆或接插、转接件。
2) 不要将电缆转硬弯或打结。任何导体的形变都会引起特性阻抗的不连续。
4、传播时延:
传播时延传播时延是电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间, 其计算公式是:传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率电磁波在自由空间的传播速率是光速, 即3.0*105km/s。电磁波在平衡电缆传输通道中的传播速率比在真空中要低, 其在铜缆中的传播速率约为2.3*105km/s。
5、衰减串扰比:
它是在同一频率下链路的信号与近端串扰损耗的比值。在特定的些频率范围内, 衰减串扰比是反映平衡电缆传输性能的一个重要参数。
平衡电缆通道的衰减/串扰比越大, 表示其抗干扰的能力越强。一般系统要求衰减串扰比至少要大于10分贝。
其计算公式为:
N E X T:近端串扰损耗。
A:信号衰减。
通常可通过提高链路的近端串扰损耗或降低信号衰减水平改善链路衰减串扰比。6类布线链路在频率200MHz时的衰减串扰比要求为正值。
6、回波损耗:
是传输信号功率与由电缆阻抗异常导致的反射信号功率的差值。它表明在一定频率范围内电缆的阻抗的稳定程度。回波损耗值高意味着阻抗匹配良好和信号的传输功率与反射功率的差值大;反之, 网络耦合器会将较强的反射信号误当成对方发射过来的信号接收, 从而造成数据错误。
回波损耗是由于电缆长度上的特性阻抗不均匀性造成的, 其产生的根源是缆结构的不均匀性。由于反射信号在电缆中传播的多径效应, 引起信号的时间扩散从而导致脉冲展宽, 使得接收端产生信号脉冲的重叠从而无法判决。导致误码率的增加, 影响到传输速度。
提高回波损耗的措施有:
1) 提高电缆的同心度。在生产中, 要求导线的铜导体直径公差控制在±0.002mm以内, 绝缘外径的偏差要控制在±0.01mm以内。同心度要控制在96%以上, 表面要光滑圆整。
2) 采用“预扭”或“退扭”技术。采用“预扭”或“退扭”技术可消除绝缘单线偏心对特性阻抗的产生的影响, 同时可降低绝缘单线同心度的要求。
3) 使用十字型塑料骨架。十字型塑料骨架的使用, 可使电缆结构的稳定性, 使单线不均匀造成的特性阻抗的变化变得平滑。
4) 采用粘连线对技术。所谓粘连线对技术工艺, 是指采用两台挤塑机、一个机头共挤, 将同一线对的两根绝缘芯线同步挤出将其粘结在一起。粘连后的线间可保证绞对线的结构稳定。也可避免绝缘导体经弯曲扭绞后导体发生散芯而影响电缆的回波损耗指标。
采用以上相关措施, 可使平衡电缆的回波损耗指标达到要求, 保证传输通道的稳定。
四、总结
以上只是简单地分析了一些影响平衡电缆通道的传输性能的个重要电气特性参数。从上面的分析可以看出, 平衡电缆通道的传输性能受多种因素的影响, 从布线产品的生产到布线工程的设计与施工, 都有可能影响到通道的性能, 因此, 在施工安装中要重视布线产品的质量, 对布线材料要进行严格的测试, 保证布线材料的质量, 按相应的规范进行设计、施工, 重视对工程质量的管理和监督, 做好电气性能的验收测试工作, 通过合理的设计、标准的施工和严格的测试来保证布线系统的总体性能, 同时也保证了用户的投资得到相应的回报。
摘要：平衡电缆的传输性能直接关系到数据通讯的质量, 而直流环路电阻、特性阻抗、衰减、近端串扰损耗、衰减与串扰比、结构回波损耗、传输延迟等电气特性参数, 是影响平衡电缆通道传输性能的主要因素。本文上述几个电气特性参数进行了细致的分析。
关键词：平衡电缆,电气特性参数
参考文献
[1]鲁明.综合布线系统常见故障及其测试技术[J].安装.2005, (6)
[2]张楠, 庄军.综合布线系统与电磁干扰[J].石家庄职业技术学院学报.2009 (2) :51-54