电气设计论文范文
时间：2023-03-13 21:20:09
电气设计论文范文第1篇
作者：王漪
摘要：随着我国国力的增强，医疗卫生事业将在一定时期得到长足的发展，作为我们医疗工程设计人员，要不断了解学习最新的医疗设备，学习了解国内外的新规范。关键字：医院电气设计电气安全供电负荷
1医院的分类及规模版权所有
根据我国医院建设的规划，综合医院按床位可分为300、400、500、600、800及1000床。
按照医院等级可分为三、二、一级医院，目前经常涉及的一般为二级以上的医院。
在这些范围内的医院就用电负荷而言，有一类负荷，还有部分二类负荷及三类负荷。
医院按照功能划分，一般分为门诊部、医技部、护理部、行政部、后勤部等。目前综合性医院的布局有分散式、集中式和半集中式。目前建筑设计中考虑节能及使用便利，多采用半集中式。
2医院负荷分析
2.1医院负荷计算
按照目前调研的医院负荷情况，医院的用电负荷比例仍然以空调照明为主体，医疗设备用电所占比例很小，这也许与我国目前的医疗设备的水平有关。根据日本有关资料，80年代的医院变压器安装容量为250～300va/m2，当然日本等国的用电负荷计算与变压器的安装容量与我国差别很大，总体变压器容量较我国大很多。但这其中医疗设备用电占50％。而我国目前医疗设备用电总体占不到20％。因此目前我国的医院设计的用电负荷总体上仍然是以空调照明为主要负荷。其中空调电制冷的45％～55％，照明30％，动力包括医疗用地15％～25％。
根据近10年来完成的医院工程的运行情况可以得出如下结论，我国医院的用电负荷标准与商业写字楼相比是较低的。综合医院护理单元照度需求较低
由以上数据可以看出，医院虽然为功能性民用建筑，用电设备较多，但它总体照明的标准比起商业楼、写字楼要低。从用电负荷计算的角度而言并不高，按照北京市供电规划8va/m2，即可满足要求。医院变压器安装指标并不是很高，一般在65～75va/m2之间，分析原因如下：
真正意义上的医疗用电负荷并不多，且大型设备的需要系数较低。
综合医院护理单元的面积所占比例较大，此部分用电量较低。
医院目前的运行状况，全日制的门诊医技面积不大，白天空调等用电高峰时照明需求较小。
2.2医院的负荷性质及负荷类型
医院供电系统应遵循国内供电规范，并参考国际iec相关标准进行设计，按照我国现行医院等级和标准地区医院及二类医院的供电等级为一级或二级负荷。因此电源一般采用两路10kv供电。根据医院的规模可分为如下几类系统形式；
1采用两路10kv电缆专用供电、自备柴油发电机，重要设备末端采用ups供电。此类系统适用于特级及三甲级医院。
2采用两路10kv电缆专线供电，重要设备末端采用ups供电。此类系统适用于三甲级医院。
3采用两路10kv供电或一路10kv专线供电，一路低压供电，此类系统适用于二甲级医院。
4一路10kv供电，重要设备末端采用ups供电，仅用于一级医院。
根据医疗建筑用电负荷的特殊性并考虑到医院的可持续发展，低压系统建议采用如下形式：
电压波动大的空调及动力负荷为一个低压系统，如空调采用专用变压器供电；
电压波动小的照明及一般医疗用电插座负荷为一个低压系统；
电压要求高且自身压降大，医用数字检影成像系统设备，单独采用一台变压器。对于电网电压变化较大的系统，建议采用有载调压变压器。
按照iec标准，医院各部位的供电等级，接地方式见表2。
2.3应急电源系统
医院存在着大量的一级、二级用电负荷，应急电源系统一般采用柴油发电机系统、ups系统。柴油发电机容量一般为变压器总安装容量的15％～20％。而重要设备则采用ups系统。
3低压配电系统
医院用电负荷一般分成照明系统、医疗动力插座系统、空调系统新风机、空调机、风机盘管，应急照明系统等。
大型、重要性设备由配电变电所放射式供电，一类负荷均为双路供电末端自投。冷水相组、真空吸引、x光机、ct机、mri机、dsa机、ect机等设备主机、烧伤病房、血透中心、中心手术部的电力及照明、ct机、mri机、dsa机、ect机的空调电源、电梯及屋顶排风机、洗衣房及营养部的动力也分别由变电所低压屏放射式供电。
树干式供电由变电所将各类电源分别引至各竖井，通过母线输至各层。各竖井内分别设有照明、配电、空调及应急照明配电箱。配电、照明分别放射至各科室的配电、照明配电箱，各科室的计量表设在竖井配电箱内，空调配电箱配电至末竖井区域内的普通空调机及风机盘管。应急照明配电箱由双路电源供电并自动切换，供各应急照明灯及防火卷帘门，排烟风机的用电。
医技检验科、血液透析室等处的仪器对电源要求较高，部分电源通过稳压器后备ups供电。
4数字检影成像设备的配电要求及内阻计算
数字检影成像设备是医院的重要设备，现代医院数字检影设备的种类很多，目前比较常见的有：x光透视机、x光摄影机、x光治疗机、x光造影机包括x光介入机、心血管造影机dsa、计算机断层扫描机ct机、同位素断层扫描机ect、磁共振机mri以及x刀、γ刀、直线加速器等设备。根据设备的不同用途、设备的工作制分为长期工作制、短时反复工作制。各种设备工作制见表3。
目前，许多x光机同时具有摄影、造影、透视、治疗等多种功能。
4.1数字检影设备供配电系统
数字检影设备工作原理各有不同，但统一的一点是对电源的要求较高。由于数字检影设备的以上特性，如果医院有一定规模，此类设备应由专用变压器供电。设备球管电流在400ma以上的设备应采用放射式供电。
心血管造影机、磁共振机、同位素断层扫描机ct机、大型介入机等设备的主机电源一般需要双路供电。且有些设备本身需要冷却，设备有冷水机组，此部分的电源与主电源同样重要。主电源进一步分成高压发生器电源、行走机构电源、影像设备电源及插座电源。此类设备的布置一般为扫描室、控制室两部分。系统的电源一般送至控制室。大型设备还专门有电源室配电室。
心血管造影机房的高压发生器电源、行走机构电源、影像设备电源采用一般配电方式，其插座电源与胸腔手术室的要求相似：病人可能接触用电设备采用it系统及局部等电位接地，电位差小于50mv。设备厂家对于电源的要求引出了电源内阻这一技术指标。设备对电源电压的要求越高，电源内阻越小。
4.2用电负荷计算
x射线机瞬时最大用电负荷一般由设备厂家提供，如未提供也可根据如下公式计算：
sm=1/k×1/f×esf×10－3
sj=a×ssm/η
4.3电源变压器容量的确定
1单台设备的计算负荷。
2二项式法计算多台设备计算负荷。
多数数字检影设备是短时反复工作制，因此，进行负荷计算时可以采用较小的需要系数，根据目前一些医院的实际运行结果表明，4台设备同时曝光的可能性很低，日本有关资料也表明，选择电源变压器时，4台以下的设备可以按1台容量进行考虑。10～15台设备的场所采用防止同时曝光设备可共用1台变压器。
4.4保护设备的选择
数字检影设备瞬时电流很大，保护设备宜用熔断器。目前多数设备的技术要求中已对保护设备提出具体要求。
4.5配电线路导线截面的确定
数字检影设备的配电线路导线截面要满足设备的内阻及压降的要求。
电源变压器内部电阻：rt
电源变压器额定容量：ptkva
电源变压器相数：三相
电源变压器电压变动率：ε％
额定二次电压：vtv
1计算变压器内部电阻rt
rt=2×ε×0.01×vt2/pt×103ω
计算干线电阻r1ω：
考虑到低压开关的电阻及其它接触电阻，电源变压器和电源变压器二次侧的干线电阻为总电源电阻的80％。
r1=80％rg－rtω
最大允许内阻：rgω
计算干线截面：amm：
单相设备a=2×p×l/r1mm
三相设备a=p×l/r1mm
由上可见，要满足设备内阻要求，实际就是要满足设备的电源电压要求。它受来自变压器阻抗、变压器至设备的配线长度、配线截面三个方面的因素的影响。
在系统设备时，应尽量减小变压器阻抗、减小变压器至设备的距离、在满足电源内阻的条件下、减少配线电缆截面，以节约投资。
5医院的电气安全及电力系统保护方式
医院电气安全是医院电气设计的一个重要环节。涉及到的电力系统的保护方式有接地保护tn－s系统、局部中性线不接地系统it系统、医用局部等电位接地电位差小于10mv、建筑物总等电位及卫生间局部等电位接地、漏电保护lm=30ma。
一般场所的移动式设备均采用了漏电断路器进行保护。冶疗室、功能检查室、手术室、抢救室、心血管造影室dsa、卫生间浴室均设置了局部等电位连接。中心手术室的配电系统为保证病人的安全采用了it系统。
医院接地问题，是一个较为敏感的问题，它涉及到病人的安全，设备正常运行等。按照我国现行各类规范中医院设计的规定，我院目前设计采用的是防雷接地、电力系统接地、设备保护接地公用接地系统。目前各医院及设备厂家经常提出医疗设备、医用等电位接地要单独设置接地极，且要求与防雷接地、保护接地绝缘。实践证明，由于场地的原因，这些单独接地极不可能完全与建筑物的金属大地绝缘，而一旦绝缘遭到破坏，医用等电位接地与电力系统的保护接地则可能不是一个等电位，此时，在患者的周围如果存在这样两个电位，将产生触电的危险。
电气设备对病人的影响，即电击。电击包括宏电击和微电击。防止宏电击可以采用接地线及漏电保护器来完成。而引起微电击的主要因素是电子仪器的泄漏电流及病人所处的环境非等电位。因此减少泄漏电流及局部等电位，是在保证电子仪器cf型绝缘的条件下的克服微电击的重要手段。
减少泄漏电流的方式是将电源进行隔离。通过隔离变压器，二次侧两相导线对地高阻抗，减小了系统的泄漏电流。当泄漏电流在0.7ma～2ma范围内设绝缘监视报警。以上系统称之为局部it系统。采用局部it系统辅以局部等电位连接，就可以保证防止心脏手术及检查中的微电击。目前，我院地本工程中对需要仪器进入心脏区域的局部地区，如心脏手术室、icu等处配置了上述系统。以上配电方式也是国际电工委员会iec所倡导的。电子仪器的接地宜采用共用一点接地。基于目前电子仪器的频率较高，要求地线短而粗，地线过长反而成为干扰源。
目前我国与国际上防雷接地的规范是除爆炸危险场所外均为利用建筑物金属体作为防雷、接地体，因此建筑物内的所有金属体如钢筋等不可避免的与防雷系统为一体。而作为病人周围的金属体如水管、金属门窗等均与建筑物金属体连接。为保证病人的安全，也要求设备仪器等的保护接地与病人周围的金属体局部等电位。因此防雷接地、设备的保护接地是不能分开设置的，否则病人反而会因接触到不同电位而有触电的危险。因此，此类与人体有接触的医疗设备是不能单独接地的。
医院目前有着越来越多的先进仪器和设备，多数归结为敏感电子设备。而雷电对敏感电子设备的影响，可通过设置spd加以保护。对于有大电流接地的医疗设备的接地，应避免接地线过长，宜采用就地接地，因采用局部等电位接地，周围的病人也是相对安全的。
对于电磁干扰的问题，为减少电磁干扰的感应效应，我院采用了如下措施：
1建筑物及房间外部设置屏蔽，如建筑中含金属的墙、柱均可以作为格栅屏蔽分流，将建筑物金属等电位连接。
2电气线路采用穿金属管，减少干扰。
关于雷电对病人的影响，由于雷电的陡度大，散流快，建筑中含金属的墙、柱均可以作为格珊屏蔽分流，且病人周围采取了等电位的措施。因此在屏蔽范围内雷电病人是安全的。在手术部等设备进入病人体内的部位均位于建筑物内部，没有外墙，因此病人是很安全的。
我们认为在医疗工程中防雷接地、电力系统接地、设备保护接地采用公用接地系统是可能的，也是必须的。只有完善好这一方法，病人的安全才能得到保证。我院在近几年的医院工程设计中均采用了上述接地方式，实践证明也是很有效果的。该做法不仅节约了大量投资，而且真正实现了病人的电气安全。数字检影等设备投入使用的后，图像清晰，运行良好。
在国内，推行iec关于医疗场所局部it系统的设计思想也是为进一步保证病人的安全。由于没有相应的强制规范及投资等方面的原因，这一设计思路在设计中很难得到充分的体现。目前仅在与心脏介入相关的场所设置了it系统，而在iec推荐标准中目前要求多处场所设置该系统。
6手术部、icu、血透等场所的配电系统
中心手术部是医院的核心，手术部的配电采用双路电源末端切换。这包括手术室内配电及手术室洁净空调系统的配电。电源由变电所专线供电。每一间手术室应单独设置配电箱，按照新的《医院洁净手术部建设标准》中的规定，容量不能小于8kva。每间手术室的电源进线是否采用三相进线。主要根据布局及医院的具体要求进行。目前部分手术室内设置的高低温冷柜等三相设备，电源三相引起的情况越来越多。作为与病人接触的电源部分，应尽量考虑单相供电。每间手术室考虑3～4个插座组，其中一组在综合医疗柱上，每组插座组3～4组插座及2～3组接地端子。手术室内设置观片灯、书写板照明、接地中心可设置在配电箱内。配电箱可与手术室内的控制面板结合。控制面板上有各类气体出口、时钟及定时钟、实施空调检测及控制、照明控制、废气检测及排放。
心血管造影室除数字成像系统采用专门配电外，室内设置要求与心脏手术室相同。
目前国内心脏手术室、icu、心血管造影、抢救室、血液透析等采用局部it系统。iec标准强烈要求it系统不配出n线，目前病人接触的用电设备均为单相设备，通过隔离变压器配出的it系统均为单相。
it系统应注意如下问题：版权所有
必须设置绝缘监视装置；
尽量减少系统容量，减小系统线路的长度；
增加线路的绝缘等级；
辅助以局部等电位接地，等电位干线保证在16mm2，支线在6mm2以上；
配电线路采用穿钢管敷设，减少干扰；
变压器二次出线采用双极保护开关。
7照明设计
由于经济发展水平的差异，我国与国外发达国家的医院照度标准相差甚远，发达国家的照度标准约是我国现行标准的5～10倍。目前完成的各医院工程的照度水平在我国现行标准的基础均有所提高，如一般环境为150lx、诊室等为200lx、医技科室300～500lx、病房100lx。实施后效果良好，体现了现代化医院的良好形象。设计中应注意医疗功能性用房照明的特殊要求。
诊室、病房、急诊观察室、治疗室等处采用高显色荧光灯，以便于观察病人的情况。色温在3500k左右，病房、急诊观察室、治疗室等处的顶灯采用漫反射型灯具，以减少眩光。在病房建议用间接照明，手术室、手术部清洁走廊、传染科、污物、污洗等处与业主结合确定是否设置紫外线灯。
对特殊场所的照明采取了不同方式：磁共振扫描室、理疗室、脑血流图室等需要电磁屏蔽的地方，灯具采用了直流电源；测听室的照明采用白炽灯；眼科暗室采用可调光的白炽灯。
8其他
医院发展快，变化多，在设计中我们将配电箱设置在夹墙内，此方式配合吊顶线槽配电，使系统更加灵活，方便日后用电的发展需要。在检验科、中心实验室等用房设置了沿墙附设的电气配电槽，并将电源断路器设置其上，以适应实验室用电设备多，用电变化多的需求。
在病房设置综合医疗槽、槽内设置插座组，接地端子，局部照明等，并在床头方向距地0.3m处加设一组电源插座，方便电动床等固定设备的使用。
随着我国国力的增强，医疗卫生事业将在一定时期得到长足的发展，作为我们医疗工程设计人员，要不断了解学习最新的医疗设备，学习了解国内外的新规范。工作的重点应在如下几点：
进一步重视医院的电气安全，大力推广安全可靠的配电及接地系统。目前iec讨论标准中建议采用局部it系统的部位，已越来越多，设计人员应注意对医院方进行相关的宣传。
电气设计论文范文第2篇
关键词：电气设计设计符号代号原则
1．家庭电气设计原则
家庭电气设计是在装潢设计(这里是指家具、电器设备的布局以及房顶的设计)完成后再进行的。由于每个家庭的装潢设计各有千秋，家用电器的配置也不尽相同，因此，这里只能谈一些电气设计原则供读者参考。
(1)照明、插座回路分开把照明与插座回路分开的好处是：如果插座回路的电气设备发生故障，仅此回路的电源中断，不会影响照明回路的工作，从而便于对故障回路进行检修；反之，若照明回路出现短路故障，此时就可利用插座回路的电源，接上台灯，进行检修。
(2)照明应分成几个回路这样，一旦某一回路的照明灯出现短路故障，也不会影响到其它回路的照明，就不会使整个家庭处于黑暗中。
(3)对空调、电热水器等大容量电器设备，宜一个设备设置一个回路如果合用一个回路，当它们同时使用时，导线易发热，即使不超过导线允许的工作温度，也会降低导线绝缘的寿命。此外，加大导线的截面可大大降低电能在导线上的损耗。
(4)插座及浴室灯具回路必须采取接地保护措施浴室插座除采用隔离变压器供电(如电须刀插座)可以不要接地外，其它插座则必须用三极插座。浴室灯具的金属外壳必须接地。
(5)接地措施
①不能用自来水管作为接地线。新建住宅楼都配置了可靠的接地线，而老式住宅往往无接地线，不少老式住宅用户就以自来水管作为接地线。这是不正确的做法。曾有因触及带电的自来水龙头而电击身亡的事故报道。
②浴室如采用等电位联结则更安全。浴室是潮湿环境，人即使触及50V以下的安全电压，也有遭电击的可能。所谓等电位联结，就是把浴室内所有金属物体(包括金属毛巾架、铸铁浴缸、自来水管等)用接地线连成一体，且可靠接地。
③接地制式应和电源系统相符。电气设计前，必须先了解用户电源来自何处，以及该电源的接地制式。接地保护措施应与电源系统一致。
④每个回路应设置单独的接地线。有些人认为：接地线中的电流很小，几个回路合用一根接地线可节约装潢费用。这是错误的。因为在正常工作时，接地线中的电流的确很小，但在发生短路故障时，接地线中流过的电流大大超过相线正常工作时的电流。其次，从可靠性角度考虑，——个回路一根接地线更可靠。
⑤有了漏电保护，也应有接地保护。任何一种电气产品，都有出现故障的可能，漏电开关也有出现故障的可能。有了接地保护，当漏电开关出现故障时，接地保护仍能起到保护作用。但漏电开关的输出中性线不准碰地，否则，漏电开关无法合闸。
⑧有了良好的接地装置，每户仍应配置漏电开关。当发生电气设备外壳带电时，接地装置的接地电阻再小，在故障未解除前，设备外壳对地电位是存在的，有电击可能。若采用漏电开关，只要漏电电流大于30mA，在0．1s时间内就可使电源断开。插座所接的电气设备，人体随时有接触的可能，因此，插座要有漏电保护。挂壁式空调因人手难以碰到，故可不带漏电保护。
(6)每户用电容量要和设计能力相符，不要盲目装接大功率电气设备为此，每户居民在电气装潢前，应初步估计室内负荷总容量，避免超过该户的设计负荷。具体数字可向当地物业管理部门咨询。
(7)电气安全设计是重点每个家庭中的家用电气设备总有好几件，天天要接触。家中既有不医事的小孩，也有略懂电气知识而不懂电气安全知识的大人，会玩弄电气设备，为了确保用电安全，电气安全设计必须作为重点。对小孩能触及的插座，应选择带保护板的插座，避免小孩把金属物体塞进插座内造成电击。
(8)不要选用“三无”产品因使用劣质的电加热器淋浴而发生电击死亡的事故，报纸刊载已有多起。因此，家庭装潢中不要选用“三无”产品，尤其是插座，“三无”产品充斥市场，应注意鉴别。不要盲目追求进口货，建议购买国产的名牌货。
2．家庭电气装潢设计中常用的图形符号和文字代号
(1)建筑平面图例
(2)常用电气图形符号见附表。
(3)线路与灯具安装方式代号
⑦线路敷设方式代号
PVC——用阻燃塑料管敷设
DGL——用电工钢管敷设
VXG——用塑制线槽敷设
GXG——用金属线槽敷设
KRG——用可挠型塑制管敷设
⑦线路明敷部位代号
LM—沿屋架或屋架下弦敷设
ZM——沿柱敷设
QM——沿墙敷设
PL——沿天棚敷设
③线路暗敷部位代号
LA——暗设在梁内
ZA—暗设在柱内
QA—暗设在墙内
PA——暗设在屋面内或顶棚内
DA——暗设在地面或地板内
PNA—暗设在不能进入的吊顶内
④照明灯具安装方式代号
D——吸顶式
L——链吊式
G———管吊式
B——壁装式
R———嵌入式
BR———墙壁内安装
(4)设备标注方法’
⑦配电线路的标注方法
a——b(c×d)e——f其中：a--回路编号
b--导线型号
c--导线根数
d--导线截面
e--敷设方式及穿管管径
f--敷设部位
表示2根导线
表示3根导线
表示n根导线
⑦照明灯具标注方法
灯具吸顶安装标注方法：
其中：a--灯数
b--型号或编号
c--每盏照明灯具的灯泡个数
d--灯泡容量，W
e--灯泡安装高度，m
f--安装方式
电气设计论文范文第3篇
1.建筑电气设计的基本原则
充分满足建筑物的使用功能建筑物的电气设计最终目的是为了满足人们对于消费品的使用功能。一般考虑到的使用功能有：照明的亮度、显色指数；运输通道的畅通，色温、空调温度的舒适度等，也包括一些特殊的工艺要求。这些大大小小的所有的要求都需要在建筑电气设计时得到充分的考虑，设计成果要充分的保证这些功能能够得到满足。并且随着生活水平的提高，人们用电量会有所提升这一点要做出一定的预测，电气的设计要留有一定超额设计。不能够过于紧凑，以防出现用电高峰期或者突然的超负荷工作。充分考虑经济条件和节能环保在当今世界，节能环保是社会发展的主要趋势，所以在建筑电气设计时需要充分的考虑节能问题，以节能环保为设计理念和主要的原则。但是在节能设计的同时也应该考虑到经济性。在节能设计和经济效益之间一定要找到一个平衡点，来达到最好的节能效果和经济效益，避免一边倒的情形发生。比如一些电气设计对于建筑功能的发挥没有多大益处，那么这些电能的损耗就是无用的，所以设计时要采取合适的方法来避免这些不必要的损耗。这也使得建筑电气的设计更加符合使用者的要求和更好的发挥建筑本身的功能。
2.建筑电气设计需要实现的目标分析
总体来说，建筑电气设计是为了满足使用者的需求。建筑电气的设计是以一定时间内，使用者使用电负荷作为建筑用电数据作为参考，也要有一定超负荷的预测，合理的设计出未来的电路。要确保电气设计能够使得电力设备正常的运作，并且在电力设计有效期内不会出现大量的电路的更改。同时对于建筑电能质量，建筑物内部用电设备工作情况要保证其正常的运作，以免影响人们的正常工作和生活。
二、建筑电气设计中的问题
1.安全是建筑电气设计的重要基础电力供应配置
电力是建筑一切电气设施的动力源泉。没有了电力，建筑也就是去了很大的价值。电力是稳定供给才能保证居民的正常生活。在现代化的建筑电气设计一般都至少有两个独立电源来确保电力的供应。两个电源相互独立，又相互备用。一旦一个电源出现故障，其他的独立电源就会继续供电，这样就不会影响到整个建筑的电力供应，也会更加安全。通常是不会出现停电导致的事故。比如电梯，加热设备等。对于一个建筑到底需几个独立的电源，和每个电源负荷大小的问题，应该根据当地的电网条件决定。
2.供电线路的选择
随着社会的发展，人们的生活离不开电，同样建筑也离不开电，建筑没有了电就不能满足人们的需求。所以电力的供应是建筑必须设施。所以建筑的电气设计及其重要。安全性是建筑电气设计的基础。要做到建筑的电气设计的安全性，首先要考虑到供电线路的选择，在一般的居民建筑中，各种电路复杂繁多，为了保证安全性和稳定性，供电电路的主线截面不能随意更改。如果线路截面变小，电路电阻就会变大功率过载的情况下将会导致电路发热，严重的可能导致火灾的发生。所以供电线路的选择对于建筑电气设计的安全性是非常必要的。
3.电气设备的接地设计
现代社会中，电气设备诸多复杂，有电视，电脑，洗衣机，冰箱等都需要接地保护。通常，电气设备都是通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连，为了保证使用者的安全，通常规定共用接地体的电阻不应大于1Ω。
4.建筑的消防控制设计
建筑的消防设计也就是火灾自动报警灭火系统。主要是为了实现建筑报警灭火自动化。火灾自动报警灭火系统主要包括四个部分，分别是：火灾探测器、消防中心和气体自动喷射灭火，分区消防报警控制器及自动洒水灭火系统。对于消防线路设计要求消防管线穿金属管或者暗敷。其主要的目的是保证在发生火灾后消防线路可以正常使用，能够确保信号和命令正常的传输。在整个防火系统中，消防水泵的线路和控制尤其重要，如果消防水泵的线路出了故障，那么其他所有的消防设施和线路都是徒劳。所以消防水泵的设计一定要多一层保障，通常采用两条线路通向消防水泵，一条由引至消防水泵控制柜；另一条线路则是引至消防控制室。由这两条线路便可以确保消防控制的顺利完成。以免出现特殊情况下某条线路不畅通，使得信息不能够传达，造成了火灾抢救的最佳时间。同时这一点也能够确保建筑电气的安全性。
5.建筑电气设计中经济性问题的分析
为了提高建筑电气设计的经济性，必须重视强电环节。建筑电气的强电主要包括高压配电系统和低压配电系统两部分。其中高压配电系统是一个建筑工程配电的源头，因此要提高这一部分的经济性主要体现在选择合适的可靠的产品为了提高系统的稳定性和可靠性，降低了出现不必要故障的几率。以免建筑用电出现故障。低压配电系统属于民用建筑设计的核心部分。要提高这个部分的经济性可以从以下几个方面考虑。但是这个方法有一定的缺陷就是出线端出现故障时可能造成大面积断电。为了确保经济性，要正确的选择系数，和功率因数。以上这几个系数对于建筑电气设计的经济性有很大的影响。因此在设计过程中一定要进行调查研究，对于实际情况下，一些设备的运行情况和负荷要要有一定的调查计算，最后得到一个合理的系数。
三、结语
随着经济社会的发展，和我国建筑行业的进步，对于建筑电气设计也提出了新的要求，以满足人们对于电气设备需求的日益增加。对于建筑电气设计有很多要注意的问题和原则，其中安全性是建筑电气设计的基础，其次建筑设计的经济性是电气设计必须要考虑的问题。本文详细阐述了建筑电气设计相关的问题，为建筑电气设计提供了理论基础。
电气设计论文范文第4篇
关键词：住宅电气设计供电系统
随着《住宅设计规范》的实施，和广大设计人员的不断努力，住宅供电系统日渐合理，供电容量充足，用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用，用户入住装修时，总能见到对原有电气设施改、拆，甚至干脆废弃不用，造成巨大的人力，财物浪费。细加分析用户主要改变的是，供电末端设施的位置和数量，并非供电系统本身。
电气设施的布置要求，是由住宅的布局，现阶段室内布置的方式，以及拥有的家电数量决定的，当然也有地域、年龄、职业的差异。具体到室内某一部分是由其功能所决定的，下面就室内几大功能区常见布置，电气设施设计谈一些个人的体会：
一、卧室卧室是人休息的地方是室内最重要的场所。卧室的家具主要有：床、床头柜、衣柜等。电气设计包括：照明、电源插座和电话、电视插座，设计时应该注意的是：灯具应设在除去衣柜位置的中央，否则家具一就位灯位就显偏了；灯具宜采用组合式吸顶安装（由于室内净高一般在2.6以下）双联开关控制，供不同使用功能选用不同照度。
电源插座应避开衣柜和床头位置，在两则墙上安装，距地0.4米为宜。电话插座设于床与床头柜之间，电视插座设于相对的墙面上，与电源插座平行安装。卧室空间较小宜采用窗式空调，空调插座应设于避开衣柜一侧窗户旁墙面上高度宜为2米。
二、起居室起居室是家人聚集，招待客人的场所。主要家具包括：沙发，茶几，桌椅等。电气设计包括：照明，各种插座，室内配电箱等。
一般起居室两面为墙，一面为窗。电视一般布置在较短的一面墙中部，沙发依较长一面墙布置，电话机布置在沙发转角的小茶几上。这样电视插座就应设在较短一面墙中部，电话插座应在沙发转角茶几旁的墙上，电源插座也布置相应的位置即可，高度0.4米为宜。
起居室应采用组合式灯具，设计时应考虑采用多联开关，灯具宜设于沙发合围的中央上方。
起居室根据其面积大小可采用窗式或柜式空调，在外窗附近的某一墙面上设一组插座，底边距地2米，以便为窗式空调提供电源，并在此插座垂直下方距地0.4米处设一组插座，以备将来使用柜式空调。
户内配电箱可安装在入户门附近的墙上，此箱仅在检修或故障时使用，故可安装在较高位置，考虑到住宅层高级结构梁的影响，此箱底边距地2米暗装比较合适。
三、厨房厨房内的用电设备比较多有：微波炉，电饭煲，冰箱，抽油烟机等。因此在厨房内应布置足够多的电源插座。
新装修的厨房一般做一排厨柜和吊柜，厨柜高度约为0.7米，厚0.5米，吊柜在其上方底边距地为1.6米，厚度为0.3～0.4米。电源插座宜设在厨柜与吊柜之间的墙面上，距地高度宜为1.5米设两组以上。抽油烟机一般嵌于吊框内安装，其插座宜设于吊柜内侧墙上，高度2米左右为宜。冰箱插座宜设于厨房角部。
厨房灯具设于房间中央采用吊线罩灯，普通跷板开关门外控制。
四、卫生间卫生间的电气设计一般包括：顶灯、镜前壁灯、排气扇，近一段时间按摩浴缸，暖风机，浴霸等较大负荷设备也逐渐进入卫生间。
镜前壁灯设于洗面盆高度1.8米，顶灯设于卫生间中央采用防潮型吸顶安装，排气扇设于风道口旁高2－2.4米，在室外墙上设多联开关控制。在洗面盆旁侧墙上设带隔离变压器的剃须插座距地高度1.5米。一般卫生间不考虑按摩浴缸，当需设置时，建议其供电回路设置现场隔离开关，隔离开关可配小开关盒暗设于卫生间就近外墙上，安装时再引出接线。另外，热水器，排气扇不宜直接用插座供电，可用暗盆出线预留1米左右长的导线，在安装时接入电器；卫生间的取得设备容量一般为800～1500W，可将零线引入设于室外的开关盒内，供二次装修时明管敷线，引入吊顶供电，设计时考虑其负荷。若洗衣机也放在卫生间，采用防溅插座距地1.5米供电。
这里注意的是，卫生间特别是带有洗浴功能的卫生间，属潮湿地区它的用电安全非常重要，设计时要注意：开关是人常要触措的设备，而其内部断开的又是相线不宜设于室内；插座安装要严格遵守规范划定的区域供电要求。
电气设计论文范文第5篇
关键词：住宅电气设计供电系统
随着《住宅设计规范》的实施，和广大设计人员的不断努力，住宅供电系统日渐合理，供电容量充足，用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用，用户入住装修时，总能见到对原有电气设施改、拆，甚至干脆废弃不用，造成巨大的人力，财物浪费。细加分析用户主要改变的是，供电末端设施的位置和数量，并非供电系统本身。
电气设施的布置要求，是由住宅的布局，现阶段室内布置的方式，以及拥有的家电数量决定的，当然也有地域、年龄、职业的差异。具体到室内某一部分是由其功能所决定的，下面就室内几大功能区常见布置，电气设施设计谈一些个人的体会：
一、卧室卧室是人休息的地方是室内最重要的场所。卧室的家具主要有：床、床头柜、衣柜等。电气设计包括：照明、电源插座和电话、电视插座，设计时应该注意的是：灯具应设在除去衣柜位置的中央，否则家具一就位灯位就显偏了；灯具宜采用组合式吸顶安装（由于室内净高一般在2.6以下）双联开关控制，供不同使用功能选用不同照度。
电源插座应避开衣柜和床头位置，在两则墙上安装，距地0.4米为宜。电话插座设于床与床头柜之间，电视插座设于相对的墙面上，与电源插座平行安装。卧室空间较小宜采用窗式空调，空调插座应设于避开衣柜一侧窗户旁墙面上高度宜为2米。
二、起居室起居室是家人聚集，招待客人的场所。主要家具包括：沙发，茶几，桌椅等。电气设计包括：照明，各种插座，室内配电箱等。
一般起居室两面为墙，一面为窗。电视一般布置在较短的一面墙中部，沙发依较长一面墙布置，电话机布置在沙发转角的小茶几上。这样电视插座就应设在较短一面墙中部，电话插座应在沙发转角茶几旁的墙上，电源插座也布置相应的位置即可，高度0.4米为宜。
起居室应采用组合式灯具，设计时应考虑采用多联开关，灯具宜设于沙发合围的中央上方。
起居室根据其面积大小可采用窗式或柜式空调，在外窗附近的某一墙面上设一组插座，底边距地2米，以便为窗式空调提供电源，并在此插座垂直下方距地0.4米处设一组插座，以备将来使用柜式空调。
户内配电箱可安装在入户门附近的墙上，此箱仅在检修或故障时使用，故可安装在较高位置，考虑到住宅层高级结构梁的影响，此箱底边距地2米暗装比较合适。
三、厨房厨房内的用电设备比较多有：微波炉，电饭煲，冰箱，抽油烟机等。因此在厨房内应布置足够多的电源插座。
新装修的厨房一般做一排厨柜和吊柜，厨柜高度约为0.7米，厚0.5米，吊柜在其上方底边距地为1.6米，厚度为0.3～0.4米。电源插座宜设在厨柜与吊柜之间的墙面上，距地高度宜为1.5米设两组以上。抽油烟机一般嵌于吊框内安装，其插座宜设于吊柜内侧墙上，高度2米左右为宜。冰箱插座宜设于厨房角部。
厨房灯具设于房间中央采用吊线罩灯，普通跷板开关门外控制。
四、卫生间卫生间的电气设计一般包括：顶灯、镜前壁灯、排气扇，近一段时间按摩浴缸，暖风机，浴霸等较大负荷设备也逐渐进入卫生间。
镜前壁灯设于洗面盆高度1.8米，顶灯设于卫生间中央采用防潮型吸顶安装，排气扇设于风道口旁高2－2.4米，在室外墙上设多联开关控制。在洗面盆旁侧墙上设带隔离变压器的剃须插座距地高度1.5米。一般卫生间不考虑按摩浴缸，当需设置时，建议其供电回路设置现场隔离开关，隔离开关可配小开关盒暗设于卫生间就近外墙上，安装时再引出接线。另外，热水器，排气扇不宜直接用插座供电，可用暗盆出线预留1米左右长的导线，在安装时接入电器；卫生间的取得设备容量一般为800～1500W，可将零线引入设于室外的开关盒内，供二次装修时明管敷线，引入吊顶供电，设计时考虑其负荷。若洗衣机也放在卫生间，采用防溅插座距地1.5米供电。
这里注意的是，卫生间特别是带有洗浴功能的卫生间，属潮湿地区它的用电安全非常重要，设计时要注意：开关是人常要触措的设备，而其内部断开的又是相线不宜设于室内；插座安装要严格遵守规范划定的区域供电要求。
电气设计论文范文第6篇
1.1用气以及用电的安全隐患
在我国，每年都会有许多因用电而发生的事故，对社会也造成了极大的影响，同时也引起了相关部门的高度重视，虽然我国颁布了一些相关法律法规，但是，在日常生活中，还是有很多常见的事故发生，导致这些问题的发生原因大多数是一些设计问题，解决相关问题还要从本质上入手，对设计进行完善，减少相应的漏洞，避免事故的发生。
1.2电气在设计上无法满足用户要求
在设计过程中，许多的电气设计从理论上来讲是不符合标准的，并没有解决就开始进行施工，从而导致事故的发生。在进行施工时，最主要的是看工程师的影响，如果工程师的能力不强或存在缺陷，是无法达到设计要求的，从另一个方面来说，建设者为了追求更高更多的经济利益，在材料上进行减材减料，在材料选择上，选择一些标准低而且投资量相对少的设计，当设计投资生产过后，电气系统没办法达到客户的需求，在使用过程中，经常出现一些故障，使用户苦不堪言。
1.3在消防系统上不够完善
在没有发生事故之前，消防系统是没有太多的用途，但是一旦发生事故时，则会发挥着重要的作用，它涉及到住户的生命安全以及财产安全上的问题。可是我国的消防系统并不是非常的完善，在验收标准上，也没有严格要求，房地产商也不是很愿意做太大的投资，电气工程师也不专心踏实去做。不完善的消防系统存在着大量的弊端，所以在现代建筑电气设计中应该需要进行大量人力和物力的投放。
2建筑电气设计的主要任务是提高安全性
建筑电气安全性和可靠性相当重要，只有保障这两者才能使系统正常运行，才能做到安全用电。在现实生活中，相关部门对其重视度越来越高，但效果并不明显，用电事故常有发生。这就要求各个部门更加重视，并采取强有力的措施进行防范，避免发生电气事故。
2.1对绝缘材料进行进场检查
在电气中一些电气设备绝缘性不好，因此，导致了很多安全事故，所以要求相关人员必须严格检测绝缘材料是否达标，并根据要求使用绝缘体材料。另外还要保证电线的质量，在现场需进行仔细确认，保证电线的完整性，一旦发现有缺损的电线应立即停止使用。
2.2对过载、短路的设计进行保护
在实际中一旦发现电气线路出现短路或过载，应立即切断电源，因为此时，电流倍数会呈现出快速增长模式。因此，要对其进行保护是十分必要的。在设计的过程中我们要确保过载的安全性和合理性。除此之外，还要观察熔断电流的合理性，注意其额定电流和熔断器额定电压。
2.3需对漏电进行保护设计
漏电现象是造成安全事故的主要原因，因此要引起重视，因为人一旦触碰到就会受到电流带来的伤害，对生命安全造成威胁。根据目前现状和国家规定的要求来看，一般将参数都选择在30mA.s来进行设计。根据以往设计经验显示，此参数较为合理，且能够达到预期的效果。但是漏点问题不能小觑，关系着人的生命安全，因此，在进行设计保护时应注意两点：（1）相关人员需仔细阅读检测部门文件报告；（2）严格遵照规定，达到国家标准《漏电电流动作保护器》的需求，对CCEE人员进行认证。
2.4对接地设计进行保护
对接地保进行护是在建筑安全电气设计中最重要的实施，是针对人身安全来设计的，防止受到电击，与此同时，能防止接地引起的火灾。在电气系统中，回路中有相当大的接地故障电流，导致开关自动转动，所以应该及时切断电源，从而起到保护措施，如果电源不能快速的切断，也能对电位进行很好的保护，从而起到保护人身安全的作用。
3完善的现代建筑电气设计
3.1电气安全隐患
随着时代科技的不断发展，建筑的安全重视问题也得到了更多的关注。建筑电气在设计过程中，需要有很好的安全性，才能以防事故的发生。在传统建筑过程中，常有设计失误从而导致电气漏洞的现象。在现代建筑电气中，需要从设计入手，从本质上避免事故的发生。在电路中，需要对建筑设计合理的保护，防止用户受到误伤。所有的电线都需要选取有质量保证的绝缘材料，确保在使用过程中建筑物不会产生漏电的情况。
3.2建筑电气设计需要基于用户提出的要求
用户的需求，简单的来说就是设计的用途，建筑电气在设计过程中，需要满足用户的需求，同时还需创造更多的经济体系。如果在使用过程中出现断电迹象，电气设计系统是失败的。因为优秀的电气工程师会考虑到综合因素，会对用户在使用过程中做初步的评估，为负载量留出富余的空间，并设计合理的电气系统。
3.3在建设中加强建筑消防系统
好的建筑电气设计应该尽最大的能力来对消防系统进行完善，来提高在建筑设计上的安全性，对用户的财产安全和生命安全进行保障。现代建筑消防系统体现在火警扑灭一体化，要求在建筑物中建有报警控制系统、火灾探测系统、自动喷水扑灭系统。系统的供电线路需要进行从新设置，其目的是在发生火灾时，可以进行电线输电，保障建筑重要环节，消防系统也是智能化水平最高的铺设。
3.4设计环境友好的电气系统
我国属于资源大国，在消耗能源方面，到处可以看见浪费资源的迹象，如果我国想变成资源节约型国家，必须按现代建筑电气设计发展的方向走下去，在不降低建筑质量情况下，尽量做到节约能源。在电气设计上，将电量安置在供电边上，尽量减少对线路消耗的功率；需要选择面积较大的导线，因为能减轻电路中的损耗。一般来说，想要实现节能设计的环保，就需要有相对应地系统投资。
4结束语
电气工程师在进行电气系统设计时，需要满足国家标准、经济节约、设计合理等很多复杂条件，确实很不容易。在研究过程中，列举了我国现代建筑电气设计中的解决问题的办法，这样不仅能帮助工程师在设计过程中设计出既舒适又安全的电气系统，在建筑功能上，还能起到全面发挥理论支持。
电气设计论文范文第7篇
变压器房是饲料厂供电的源头，饲料厂的节能降耗应从变压器开始。变压器的功率损耗由空载损耗、有载损耗和负载率组成。空载损耗、有载损耗是变压器自身的损耗，由变压器铁芯和变压器绕组电阻决定。以一台S9型油变800kVA变压器为例，空载损耗为1400W，负载损耗为7500W，那么每天的耗电量为：24×（1400＋7500）／1000＝213．6kW•h。因此，在选择变压器时应选择低损耗、高效率的新节能变压器。变压器的取值在75％～80％较为合理，当小于30％时，可以考虑换小容量的变压器；当大于85％时，可以考虑换大容量的变压器。由于饲料企业淡、旺季明显，所以可以安装2台变压器。在旺季时，使用两台或大容量的那台变压器；在淡季时，使用1台或小容量的那台变压器。这样可以大幅度降底变压器的损耗。
2配电室
变、配电室的位置应接近负荷中心，这样可以缩短各设备供电半径，降低输送电能时电缆所产生的损耗。此损耗因与电缆电阻及负荷大小有关，因此，在设计时应合理选用电缆品种及规格，合理车间布线，缩短供电半径。以185mm2的铜芯聚氯乙烯绝缘及护套电缆为例，在20℃满负荷时，长度每增加1km，电阻增加0．099Ω，每小时耗电增加11．44kW•h。
3中央控制室
中央控制室顾名思义，是整个饲料厂的核心所在。在中央控制室内可以完成对整个饲料厂95％的设备控制，而在饲料生产的过程中，这些设备的负荷情况，决定了这些设备功率因数的高低﹑单位能耗的高低。为了确保这些设备能够始终运行在满负荷状态，可以通过自动控制系统，自动跟踪设备的负载情况，自动控制设备输出与运行，避免电能的无谓浪费。
3．1原料接收与初清工段
这一工段负责饲料厂生产所需原料的接受和清理工作。一个处理量30t／h的简单原料接受清理工段，一般由3kW除尘风机，5．5kW提升机，0．75kW清理筛设备组成。就这个简单的原料接受清理工段，每小时耗电就达9．25kW•h。至于大产量复杂的原料接受清理工段，耗电就更多了。因此做电气设计时，要对接收原料的第一台设备负载情况，进行跟踪监控，确保整个工段设备能够在满负荷状态下运行。料满后自动提醒并停止整个工段的设备，或设备空载运行一段时间后，自动提醒并停止整个工段的设备，以达到避免电能的无谓浪费。
3．2粉碎工段
粉碎，是饲料生产过程中重要工序之一，粉碎效果的好坏对饲料产品的适口性、饲喂效果及后续工序的加工有着重要影响。一般饲料中需粉碎的原料占全部配方原料的50％～80％，粉碎工序的电耗占饲料厂生产车间总电耗的30％～70％［2］；这表明原料粉碎成本的控制对整个饲料生产成本的控制有着举足轻重的作用，因此在做电气设计时，首先对粉碎机应采用降压启动或软启动的方式，降低电机启停对电网的影响，并可以采用就地无功补偿的方式提高功率因数。用于粉碎机控制回路中的大型交流接触器，也可选用“交流吸合，直流保持”或永磁式微功耗接触器，其吸合瞬间功耗小，靠永磁体维持吸合，运行中无需工作电流，仅有0．8～1．5mA电子模块的工作电流，节能效果显著，与普通CJ20系列接触器相比可节电97．6％。以132kW的SFSP112×50F冠军粉碎机为例，采用正反转Y－Δ启动，启动时普通CJ20系列接触器有3420W的吸合功率，工作时每小时需要耗电0．237kW•h。而换成“交流吸合，直流保持”或永磁式微功耗接触器后，启动时吸合功率为82．08W，工作时每小时需要耗电0．00066kW•h。
3．2．1粉碎喂料器粉碎
喂料器控制着粉碎机的物料给入量，换而言之，它决定了粉碎机的效能。粉碎机在粉碎物料的过程中，由于饲料厂需粉碎不同的物料，而不同的物料粉碎机的给入量是不同的，喂料速度过快容易造成粉碎机超载甚至堵机；而喂料速度过低又会造成粉碎机效能偏低。因此，电气设计时，粉碎喂料器应用变频器控制，即实现了根据不同的物料调节给入量，同时自动控制系统自动跟踪监控粉碎机的负荷状态，根据粉碎机的负荷状态，自动调整粉碎喂料器的电机转速，确保粉碎机是在满负荷状态下运行。采用自动控制系统后，生产能力可提高0．2t／h以上，同时吨料电耗为5．0（kW•h）／t（2．5筛孔机械式出料）；以时产10t的水产料生产线为例，粉碎效率提高25％，尤其是细粉碎效率能提高58％～71％，每小时就提升2．5t产能，每天设备运转10h就提升25t产能，每月开机30d就提升750t，6个月就提升4500t，以粉碎加工成本7元／t计算，半年可为公司节省4500t×7元／t＝31000元的成本。
3．2．2粉碎脉冲风机
粉碎机停止后，需让粉碎脉冲风机延时停止，以保证脉冲布袋的清洁。粉碎机空气辅助系统的负压状态良好，提高风机效率，延长布袋使用时间。粉碎机合理的辅助吸风，可使粉碎机产量提高15％～35％。
3．3制粒工段
制粒工段的核心是制粒机，用于将粉碎混合了的物料压制成颗粒。在整个饲料加工生产过程中，约有30％～50％的电耗是用于制粒。制粒是饲料生产中一个很重要的环节，同时也是一个很复杂的环节。之所以说复杂，是因为原料性状、进料量、蒸汽量、生产操作、环模这些因素将制约着制粒的效率。同时粉碎粒度，调质效果，制粒过程控制，冷却条件等因素都将影响制粒的质量。无论是制粒的效率还是制粒的质量，都将对制粒机的生产效益产生影响，因此在做电气设计时，首先对制粒机应采用降压启动或软启动的方式﹑就地无功补偿的方式，提高功率因数。用于制粒机控制回路中的大型交流接触器选用“交流吸合，直流保持”或永磁式微功耗接触器，降低制粒机能耗。
3．3．1制粒喂料器
制粒喂料器的作用与粉碎喂料器相同，制粒喂料器采用变频器控制，实现制粒机物料给入量的调节。通过制粒机自动控制系统，自动跟踪监控制粒机的负荷状态﹑调质器内温度﹑水分的变化。根据制粒机的负荷﹑调质器内温度﹑水分，自动调整制粒喂料器电机转速，确保制粒机是在满负荷状态下运行。使制粒机单位产量的能耗降低。
3．3．2制粒调质器
制粒调质器也应采用变频器控制，通过制粒机自动控制系统，自动调节制粒调质器的搅拌速度，使其与制粒喂料器物料给入量相匹配；自动调节制粒调质器内蒸汽和水分的给入量，使原料中的淀粉获得充分糊化，提高制粒的效率，降低制粒机制粒时的能耗。
3．3．3冷却器风机
正确调节与控制冷却器内的风量与温度，避免过度冷却，可提高饲料的质量和降低能耗。因此冷却器风机也需采用变频器控制，由自动控制系统根据饲料颗粒的大小，环境温度﹑湿度的高低，自动调节冷却器风机的风量，冷却器内饲料得到适当冷却。
4结束语
在做饲料厂电气设计时，应在满足饲料生产工艺需求的前提下，充分结合设备的原理、效果和性能，从经济、技术等多个方面进行比较和优化，选择出最佳的方案，才能真正达到节能降耗的目的。
电气设计论文范文第8篇
关键词：电气设备初期投资与运行费用经济合理
合理设计建筑电气的各个系统和运用先进的电气设备对满足建筑功能要求及节约基建投资是极为重要的。在实际的设计中，往往由于设计的周期短、时间紧、任务重，而对设计的经济性忽视，致使在建筑初期电气设备投资的浪费。建筑电气设计的经济性就是电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。现在建筑电气设计分为强电与弱电两个部分，下面就分别从这两个部分来讨论建筑电气设计初期投资的经济性。
1强电部分
强电部分的设计主要包括高压配电系统、低压配电系统、动力照明干线系统、配电箱系统和导线电缆的敷设等，这一部分设计的基本要求是可靠性、灵活性、安全性。
可靠性——根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电。
灵活性——主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备；投入或切除某些设备或线路的操作方便。这样就可以避免误操作，又能提高运行的可靠性，处理事故也能简单迅速。灵活性还表现在具有适应发展的可能性。
安全性——保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。
通常在设计中只要满足规范的要求就基本上能满足上述三点要求，但经济性同样是设计电气各系统的重要原则。考虑经济问题时，必需从整个建筑的全局出发，根据建筑本身的特点，经济合理地设计电气的各系统，然而可靠性与经济性二者之间既有矛盾的一面也有统一的一面，如果过分强调可靠性，以配电系统为例，大部分设备由变配电所低压母线放射式供电，势必造成设备增多，投资增大，导致不必要的浪费，使经济性下降；如果过分强调经济性，减少设备，简化结线，就必然会影响可靠性，当发生事故时会造成较大面积的停电，从而又会带来损失，可见这样的结果是不但降低了可靠性，同时经济性也降低。因此在处理这些矛盾时，应当先满足可靠性的同时再提高经济性。
高压配电系统是一个工程配电的源头，因此这一部分的经济性主要体现在不出现故障，造成整个工程断电，选用合格可靠的产品。
低压配电系统这一部分是一般民用建筑电气设计的核心部分。低压配电系统一般是由树干式配电与放射式配电相结合而构成的，同样一栋建筑采用同一层次的产品，由于设计系统的不同，会产生很大的价格差，直接影响到基建的初期投资，这里包括系统的构成与设计时计算系数的选用。怎样才能使系统既经济又安全可靠呢？我们试举一例，假设某一栋高层公共建筑采用二路高压进线，采用二台变压器，并且在本建筑内含有水泵房、冷冻机房，我们通常做法是高压采用单母线分段运行手动联络（自动联络或不联络）；低压为母线分段运行，联络开关设自投自复、自投不自复、手动转换开关，自投时应自动断开非保证负荷，以保证变压器正常工作，主进开关与联络开关设电气联锁，任何情况下只能合其中的两个开关，并且为避免动力负荷的启动干扰照明负荷，通常一台变压器的低压出线主要供给照明负荷，而另一台变压器的低压出线主要供给动力、空调负荷。如何设计能降低电气设备的成本呢？可以从两个方面解决，第一减少低压柜的出线回路，第二在设计的过程中选择好需要系数、同时系数以及功率因数，下面就分别从这两个方面讨论：
（1）减少低压柜的出线回路
当我们做一个工程的电气设计时，首先将负荷的种类和位置确定，将同一区域内相同性质的负荷，由低压母线馈出的一个回路供电，这里的同一区域可以是同一层内，也可以是不同楼层但轴线位置相同的区域，这样做可以减少低压柜的出线回路，减少低压柜的台数，降低设备成本，缺点是当出线端故障或馈电回路检修时会造成大范围的断电。然而此种情况在现实中发生的可能性非常低。例如我们在实际生活中的住宅楼一年或者更长时间基本上不停电，而这种住宅楼的部电源进线大部分都是大容量的单回路供电的，而且现在电气设备的性能越来越好，通常在不出现电气故障的情况下是免维护不用检修的，因此在非重要负荷采用大容量回路出线是可行的，也是降低电气设备成本的有效方法。
（2）正确选择需要系数、同时系数以及功率因数
为什么这几个系数要提到呢？因为它们直接影响到一栋建筑电气设备的投资。功率因数选用是否准确直接影响到计算电流，从而影响电缆（导线）、保护开关的大小；需要系数选用是否准确亦直接影响到计算电流，从而影响电缆（导线）、保护开关的大小；同时系数取值还直接影响变压器大小的选择，若取值偏大而选择大容量变压器时，会造成将来变压器运行时损耗的增大。因此在实际的设计中一定要调查研究在实际中同类设备运行时的情况，合理选用计算系数。我们在深圳时曾遇见这样一项工程，8万平米高档公寓，设计选用4台1250kVA干式变压器，而实际建成以后，由于入住率低，甲方只用一台500kVA的变压器带所有的负荷，这本身就反映出设计时计算系数取得保守偏大。在我们做设计时要考虑发展前景，留有余量，但这些年的发展过程中，随着建筑智能化水平的提高，电量并没有大幅上升，因为楼宇自控的调节、节能产品的选用、电能浪费的减少以及智能化水平的提高大部分是由计算机来实现的，对用电量的需要很低，因此我们在设计中尽量取低一点的系数。
2弱电部分
随着建筑智能化水平的提高，弱电部分的系统增加很多，弱电设备占基建投资的比率也越来越高，因此设计好弱电的各个子系统，对节约投资提高智能化水平是有重要意义的。
弱电部分的各个系统中，楼宇自控系统是由设计院按甲方及规范要求提出进入BAS监控或监视的点，并且在设计中预留BAS控制器之间的管线。控制器至各种传感器、变送器、阀门等的控制线、控制器的电源，均由承包商进行深化设计；其他的各弱电子系统如有线电视及卫星电视系统、保安监视系统、门禁系统、停车场管理系统均与BAS系统类似，目前设计中较深化的是火灾自动报警及消防联动系统与综合布线系统两部分，下面就分别从这两个方面分析如何降低初期投资提高使用功能。
火灾自动报警及消防联动系统的成本主要与探测器和模块的数量有关，因此在设计中减少探测器和模块的数量就可以降低火灾自动报警设备的投资。在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16.92中24.5.3.2条中规定“在梁突出顶棚的高度小于200mm的顶棚上设置感烟、感温探测器时，可不考虑梁对探测器保护面积的影响。当梁突出顶棚的高度在200－600mm时，按附录L.2及L.3确定梁的影响和一只探测器能够保护的梁间区域的个数。当梁突出顶棚的高度超过600mm时，被梁隔断的每个梁间区域应至少设置一只探测器－－－”以及在24.5.1.9的第6点中规定“汽车库等宜选用感温探测器。”我们在设计中经常遇见这样的地下车库，柱网间距为8.1m，柱网间为“十”字梁，梁高500mm，若按上述规范每一柱网内应布4个感温探测器，如果地下车库面积在一万平米以上（这种情况是经常遇到的），那么仅此车库就会设置上千个温感，这样做有没有必要呢？若采用烟感探测器就会减少3/4的探测器的数量，而且当前随着环保要求的提高，汽车的尾气排放标准也越来越高，在地下车库采用烟感是可行的，这样可以节省很多投资，同时一般大型地下车库均设置喷洒系统，因此可减少探测器的设置甚至不设置，当然这还需要消防部门的批准。
综合布线系统是将语言信号、数字信号的配线，经过统一的规范设计，综合在一套标准的配线系统上，此系统为开放式的网络平台，方便用户在需要时，形成各自独立的子系统。综合布线系统可以实现世界范围资源共享，综合信息数据库管理、电子邮件、个人数据库、报表处理、财务管理、电话会议、电视会议等。综合布线系统成本的节约也主要体现在减少信息点上，在《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311－2000中第3.03及5.0.1条中规定一个工作区按5～10平米估算及每个工作区信息插座的数量配置方法。前一段时间我们设计－5.6万平米的办公楼，若减去机房和车库面积按规范应设置5000个信息出线口，而本工程将来使用时实际办公人数不足2000人，而且每个信息点的成本在500元左右，这样一来必造成很大的浪费，因此在设计中一定要根据实际情况合理地设计信息点，这样才能节约投资成本。
综合上所述，一个设计的好坏直接影响电气设备的成本，上面还只是讨论了较大系统方面的影响，而在实际的细部设计中还有许多值得探讨的关于节约成本的问题，只有经过仔细的研究，根据实际情况，即为将来发展留出裕量又节省投资，这样才是一个好的设计。
电气设计论文范文第9篇
关键词：CompactPCI热插拔总线
在一般的应用电子系统中，若出现电路板硬件失效或软件故障，通常都是先关闭系统电源再检修或更换故障设备，这样往往需要较长的停机时间。在一些可靠性要求非常高的高可靠系统中，不允许停机检修和停机更换故障板或只允许很短的停机时间。例如在高可靠通讯、军事应用电子系统中，一旦出现单板故障，要求在整个系统不停机的情况下允许带电拔出故障板及插入备份板，这种系统通常叫做支持热插拔系统或高可靠系统。热插拔系统首先需要有一个支持热插拔的系统平台，还需要有支持热插拔的单板。热插拔系统都是采用无源背板总线平台，在众多的无源背板总线系统中，CompactPCI总线具有完整的支持热插拔的规范，CompactPCI总线热插拔系统应用最广泛。本文重点介绍CompactPCI热插拔单板的电气设计技术要点。
1热插拔技术概要
热插拔即允许带电拔插工作单板，其最基本的目的是要求带电拔插单板而不影响系统运行，以便维修故障板或重新配置系统；热插拔技术可以提供有计划地访问热插拔设备，允许在不停机或很少需要操作人员参与的情况下，实现故障恢复和系统重新配置；热插拔技术可以提供高可靠应用，当单板出现故障时，系统在不间断运行的情况下自动隔离故障板。热插拔系统的级别由低到高分为三种：基本热插拔系统，它具有基本热插拔要求的性能；完全热插拔系统，它可以对热插拔单板进行动态配置；高可靠系统，它利用高可靠平台实现对硬件的更高级别的控制。
插拔有三个过程：物理连接过程，包括热插入（在系统运行中插入单板）和热拔出（在系统运行中拔出单板）；硬件连接过程中，即系统在硬件层上的连接与断开；软件连接过程，即系统在软件层上的连接与断开。这些过程可以用一组状态进一步描述，这些状态虽属于系统的不同连接层但彼此关联，如图1所示。例如，当物理连接层不存在时，硬件连接层就不能产生电气连接；当单板从运行中的系统拔出时，软件连接和硬件连接自动断开。在图1中：
P0：单板未安装到系统，处于系统隔离状态。
P1/H0：单板已经插入槽位，所有的针都连接上，但没有上电，CompactPCI总线没有激活。在这一点，物理层处于P1状态，硬件层处于H0状态。
H1：单板上电初始化后连接到CompactPCI总线。
H1F：单板被命令上电、初始化，但是失败，或者单板检测到故障从CompactPCI总线断开。这块单板不适合插入从CompactPCI总线。
H2/S0：单板上电，但CompactPCI总线只能访问配置空间。此时，配置寄存器还没有配置好。在这一点，硬件层处于H2状态，软件层处于S0状态。
S1：系统已经配置好单板。
S2：必需的软件（驱动器，等）加载完成，单板可作系统和应用软件使用。但所有的操作都没有开始。
S2Q：此状态同S2，但不允许进行新的操作，单板处于静止状态。
S3：单板加入系统，已经正常工作。
S3Q：软件完成当前操作，但不允许启动新的操作，此时单板处于静止状态。
2CompactPCI热插拔单板的典型结构
CompactPCI单板必须包括一个CompactPCI总线接口器件，CompactPCI总线与PCI总线的接口逻辑和时序完全相。PCI总线接口器件常用的有AMCC公司的S5920、S5933，PLX公司的PCI9052等，或者使用FPGA内部的PCI逻辑核（core）。当然，也可以是接口器件和应用逻辑器件合二为一。CompactPCI热插拔单板的典型结构如图2所示。J1、J2是标准的2mmHM型接插件，这是CompactPCI热插拔规范规定的，CompactPCI单板就是通过这两个接插件连接到CompactPCI系统平台的。其中，连接CompactPCI总线的J1接插件的针是长短分级的（stagedpin），即分为长针、短针、中长针。长针是一些电源针，最短的针是BD_SEL#和IDSEL，其它总线信号是中长针，而J2都是中长针。
3CompactPCI热插拔单板的物理连接过程
CompactPCI热插拔单板的物理连接过程都是相同的，如图3所示。物理连接过程是从单板插入导轨开始，到最短的针BD_SEL#连接上为止；拔出过程则相反。
物理连接过程是一个机械连接过程。在机械连接的过程中，插入单板，首先进行静电放电，然后进行预充电，等预充电完成后总线信号针才能连接，最后是BD_SEL#连接上；拔出过程则相反。
静电放电条是为了保护热插拔单板在带电拔插过程中免遭静电损坏。预充电过程是为了减小热插拔单板在拔插单板过程中对总线信号的冲击（电容效应）。
4热插拔单板的电气设计技术要点
CompactPCI热插拔单板的电气设计必须满足热插拔规范《CompactPCIHostSwapSpecificaiton》的要求。要保证在拔插单板时，不能对CompactPCI总线产生较大的冲击，不能影响CompactPCI总线上数据传输的正确，必须从如下几方面进行考虑。
4.1静电放电
热插拔单板，在带电拔插过程中，为了保护单板免遭静电损坏，必须进行静电放电。因此必须在单板上设计放电条，在CompactPCI机箱的插槽上有放电导轨。这样，在插入前，先进行静电放电；在拔出前，也先进行静电放电。
在热插拔单板的PCB的最外层的下端设计三个放电条：strip1、strip2、strip3。例如，对于标准的CompactPCI后面板插件（高度233.5mm，长度80mm），应设计的三个放电条的长度分别为20mm、27.5mm、20mm，高度为1.5mm。其中，strip3与机壳直接相连，strip1与strip3之间跨接10MΩ电阻，strip2与数字地通过10MΩ电阻连接，如图4所示。插入时，Strip1首先与放电导轨接触，其次是strip2，最后是strip3；拔出时则相反。
4.2预充电
热插拔规范《CompactPCIHotSwapSpecification2.1》规定，热插拔单板在拔插单板过程中，为了减小对总线的冲击（电容效应），必须对单板的总线信号进行预充电，使CompactPCI接插件的插针点的预充电电压达到1.0V（±0.2V）。插入单板时，在CompactPCI总线信号线连接上之前，使单板上的CompactPCI总线信号预充电至1.0V左右，这样在总线信号线连接上的瞬间，冲击很小；拔出单板时，在CompactPCI总线信号线断开之前，使单板上的CompactPCI总线信号预充电至1.0V左右，这样，在总线信号线断开的瞬间，冲击很小。
单板上需要进行预充电的CompactPCI总线信号，即接插件J1、J2与CompactPCI接口器件连接的信号，包括：AD0～AD31、C/BE0#～C/BE3#、PAR、FRAME#、IRDY#、TRDY#、STOP#、LOCK#、IDSEL、DEVSEL#、PERR#、SERR#、RST#，AD32～AD63、C/BE4#～C/BE7#、REQ64E、ACK64K、PAR64，需要预充电至1.0V左右。
单板的预充电是从长针5V电源取电，再经过电压转换得到预充电电压Vps。
需要预充电的信号，经过较大的电阻Rp上拉至Vps预充电电压（见图5）。选择Rp阻值的原则是，Rp的最大值应该保证Vps在5ms内，使需要预充电的信号在接插件插件处达到理想充电电压1.0V的80%；Rp的最小值应该保证PCI设备的管脚在高低电平时的漏时流不致过大，上拉电阻Rp一般不能小于10kΩ。
INTA#、INTB#、INTC#、INTD#/REQ#/PCI_RST#等信号通过10kΩ电阻上拉至PCI接口设备的工作电源电压（5V或3.3V）。BD_SEL#经过10kΩ电阻下拉。
4.3串联匹配
为了减小单板上的CompactPCI总线的信号线分支（stub）对总线的影响，必须对总线信号进行串联电阻匹配。PCB的布线特征阻抗应设计为65Ω±10%，匹配电阻阻值为10Ω。需要加串联匹配电阻的信号包括：AD0～AD31、C/BE0#～C/BE3#、PAR、FRAME#、IRDY#、TRDY#、STOP#、LOCK#、IDSEL、DEVSEL#、PERR#、SERR#、RST#、AD32～AD63、C/DE4#～C/BE7#、REQ64#、ACK64#、PAR64以及INTA#、INTB#、INTC#、INTD#。
4.4信号线长度限定
根据CompactPCI规范的要求，单板的预充电、串联电阻的Stub的长度必须按图5所示进行限制（PCB的布线特征阻抗应设计为65Ω±10%）。Stub的长度越短，对CompactPCI总线的冲击越小。在单板上，对预充电的信号，从接插件J1或J2到CompactPCI接口器件管脚，总的信号线长度应小于38.1mm，其中，从接插件插针到串联电阻的PCB连线长度应小于15.2mm。
预充电电阻的Stub长度最好是零，最长不能超过2.5mm。
4.5滤波电容大小的确定
热插拔单板的预先电源（earlypower,不受控电源），在拔插单板时一直存在。在热插拔单板上，直接连接在电源管理的未充电电容，在单板插入过程中，会产生较在的浪涌电流，若电流过大，会导致接插件的烧损。为了滤波，通常在电源的接插件处都接有一滤波电容。因此，为了减少拔插过程的浪涌电流，必须限制滤波电容总量。根据热插拔规范的规定，对预先电源层电容总量的限制要求如下：
5V、3.3V、V（I/O）的电源层，电容总量不能超过8.8μF。
+12V、-12V的电源层，电容总线不能超过1.5μF。
电气设计论文范文第10篇
(1)目前，住宅设计大量选用模数化配电箱，其中大部分型号是PZ30，但PZ30是不应该在住宅中使用的。因为，PZ30和PZ20是同时开发的两个系列，分别按两种使用场合设计的，PZ20按非熟练人员场合设计，主要用于家庭和类似场所；PZ30则按熟练人员使用设计，主要用于工业场所。在英国，PZ20应符合BS5486－13，PZ30应符合BS5486－12。在BS5486－13非熟练人员用的模数化终端组合电器标准中，强调单相电路和结构上要设有各种保护和防护，如主开关为隔离开关，主开关应设有端子外罩，以便开关在断开位置时，安装载有电压的端子。电器间的联接线上，应设有障板，用来防止无意识的直接接触，同时外壳中还设有挡板，用以挡住接近时可能出现的直接接触和对电器元件的电弧起防护作用。至于工业用的PZ30，结构上相应要简单得多。另外，PZ20的污染等级必须满足2级而安装类别(过电压级别)为Ⅲ类，而PZ30污染等级必须满足3级，安装类别为Ⅱ类。因此，只要电气间隙爬电距离足够，很多三相系统PZ20能代替PZ30系列。由此可见，PZ30不应在住宅中使用。
(2)某些旧住宅在进行配电改造设计时，采用直敷布线，当导线垂直敷设时，未经任何保护就进入距地14m的明装照明开关。不符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB50054－95的第521条第3款"当导线垂直敷设至地面低于18m时，应穿管保护"的规定。
(3)暗敷线路按最近路线敷设时，由于住宅的面层比较薄，线路管线交叉不易处理；另外照明线路通常利用顶棚灯的接线盒进线分线，在住户铺设木地板时，往往将敷设在地坪内的管线打断，造成电气不安全和使用的不方便。暗敷线路沿板孔、墙缝垂直或平行于地面敷设，就可以避免上述问题的发生，因为管线交叉可以在墙缝中解决，而照明线路则在墙的拐弯处利用接线盒进行分线，而非顶棚灯的接线盒，这样住户也可根据《住宅使用说明书》中的配电平面图，了解进入灯具线路的具体方向和位置，从而避免在铺设木地板时将管线打断。
(4)由于住户搬进住宅后一般会装修，为避免浪费，只在灯位处布置灯座。我国正在大力推广实施绿色照明工程，对于家庭来说，紧凑型荧光灯是取代白炽灯的最好选择。但是由于种种原因，卡口灯座在更换光源时，稍不注意，就会电着人，加之紧凑型荧光灯的灯头是螺口，不能用卡口灯座，所以在住宅设计时应选用螺口灯座，以确保住户使用安全和方便住户更换光源。
(5)忽视浴室的电气安全措施在浴室发生电击事故的危险机遇特别大，因为潮湿人体的接触电阻大都非常小，所以很小的接触电压也会发生严重的电击事故与死亡事故。由于这一缘故，浴室被称为电气安全的特殊场所，但我国却至今没有特殊场所的国家电气标准，仅在行业标准《民用建筑电气设计规范》(JGJ／T16－92)(以下简称《民规》)有一些电气安全措施的规定。
1：配电箱与浴室不应共用一个墙体。因为配电箱所在墙的另一面，往往是浴室的0、1和2区，住户在洗澡时，水分会渗透墙体而进入配电箱内，从而会造成电气事故。另外采用国际电工标准(IEC)规定，由西门子出版的《电气安装技术》一书的第963页，规定"区域0、1和2除了为区域1和2中的固定安装电器敷设深入墙内不超过5cm的导线外，不得在墙灰底部和墙灰中以及护墙板的后面敷设导线"。根据笔者的理解，此条规定0、1和2区所在墙的另一面不能敷设导线，那就更不能布置配电箱了。
另外，配电箱与浴室共用一个墙体，就会有其他房间的线路经过浴室内的0、1、2和3区，而这样又违背了《民规》14828条"在0、1及2区内，不允许非本区的配电线路通过；也不允许在该区内装设接线盒"的规定。而《电气安装技术》的第963页的规定更加严格"区域0、1、2和3区不允许有通向其他房间或地段的作馈电用的电缆和电线"，第965页则写着"从安全角度考虑，这一规定原则上应适应装有浴缸或淋浴装置的整个浴室"。
2：《民规》14829条规定"0、1和2区内，严禁装设开关设备及辅助设备"。但有些设计中，将插座布置在浴室内的1区和2区里，虽然插座为防水型的。3：很多住宅设计的电气线路采用钢管保护，在浴室里也是一样，对于这一点，《民规》没有任何规定。但是，IEC标准却要求进入浴室的电气线路应具备双重绝缘，即导线应穿塑料管敷设而不应穿钢管敷设，即便住宅内线路都穿钢管敷设，进入浴室也应加穿塑料保护管，这样既可提高线路绝缘水平，还可避免穿线钢管引入不应有的电压。《电气安装技术》第964页规定导线"敷设在非金属管道中"。
由于居民住宅没有技术安全部门负责电气线路的维护管理，加之住户大多对电气知识知之甚少，所以住宅是电气事故和电气火灾多发场所。因此作为设计人员，对住宅电气设计应引起足够的重视，尽量使电气设计做到安全、可靠、合理、方便，以减少和避免住宅电气事故和电气火灾的发生。