導語：如何才能寫好一篇電源設(shè)計要求，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞:主接線 要求 原則 變電所 經(jīng)濟 靈活 可靠

1、電氣主接線的設(shè)計原則

設(shè)計變電所電氣主接線時所遵循的原則有：(1)符合設(shè)計任務(wù)書的要求；(2)要以國家相關(guān)的方針、政策、法規(guī)、規(guī)程為準則；(3)結(jié)合工程實際情況和具體的特點，全面、綜合地加以分析，力求保證供電可靠、調(diào)度靈活、操作方便、節(jié)省投資的原則，設(shè)計出技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的電氣主接線。

1.1變電所主接線要與變電所系統(tǒng)中的地位、作用相適應(yīng)

根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用確定對主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求。

1.2 變電所主接線的選擇應(yīng)考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的要求，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故障時應(yīng)處理的要求

1.3 正確選用接線形式

各種配置接線的選擇，要考慮該配置所在的變電所的性質(zhì)，電壓等級、進出線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況，供電負荷的重要性和本地區(qū)的運行習慣等因素。具體原則如下：(1)變電所的電壓等級不宜過多，以不超過三個電壓級為原則；(2)單母線接線：適用于小容量變電所；(3)單母線分段接線：應(yīng)用于6～10kV時，每段容量小于25MW；35～60 kV時，出線回路數(shù)小于八回；110～220 kV時，出線回路數(shù)小于四回；(4)單母線帶旁路母線接線：多用于35kV以上系統(tǒng)的屋外配電裝置。35kV時，出線回路數(shù)大于八回；110 kV時，出線回路數(shù)大于六回；220 kV時，出線回路數(shù)大于五回；(5)單母線分段帶旁路母線接線：應(yīng)用于35～110kV變電所；(6)雙母線接線：應(yīng)用于變電所出線帶電抗器的6～10 kV配電裝置，以及35～60 kV出線數(shù)目超過八回或連接電源較多負荷較大、110～220 kV出線數(shù)為五回及其以上的情況；(7)雙母線帶旁路母線接線：多應(yīng)用于35kV以上系統(tǒng)的屋外配電裝置。35kV時，出線回路數(shù)大于八回；110 kV時，出線回路數(shù)大于六回；220 kV時，出線回路數(shù)大于五回；(8)橋形接線：應(yīng)用于35～220kV的配電裝置中；(9)角形接線：應(yīng)用于全部回路數(shù)小于5～6回，工作電流不大，最終規(guī)模明確的110kV及其以上的配電裝置中，一般接線不宜超過六角形，以四角形應(yīng)用最廣。(10)近期接線與遠景接線相結(jié)合，方便接線的過程。

1.4 旁路母線的設(shè)置原則

采用分段單母線或雙母線的110～220kV配電裝置，當斷路器不允許停電檢修時，一般需要設(shè)置旁路母線。主變壓器的110～220kV側(cè)斷路器，宜接入旁路母線。

當有旁路母線時，應(yīng)首先采用以分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼做旁路斷路器的連接。

當220kV出線為五回線及其以上、110kV出線為七回線及其以上時，一般裝設(shè)專業(yè)的旁路斷路器；當采用可靠性較高的SF6的斷路器可不用旁路母線；對于6～10kV屋內(nèi)配電裝置一般不設(shè)旁路母線。

1.5 在確定變電所主接線時要進行技術(shù)經(jīng)濟比較

2、電氣主接線設(shè)計的一般要求

2.1 可靠性

供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要任務(wù)，停電會對國民經(jīng)濟各部門帶來巨大的損失，往往比少發(fā)電能的損失大幾十倍，導致產(chǎn)品報廢、設(shè)備損壞、人身傷亡等。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠。因事故逼迫中斷供電的機會越小，影響范圍越小，停電時間越短，主接線的可靠程度就越高。研究主接線可靠性的標志是：(1)斷路器檢修時，能否不影響供電。(2)線路、斷路器或母線故障時以及母線隔離開關(guān)檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對Ⅰ、Ⅱ類重要用戶的供電。(3)發(fā)電廠或變電所全部停電的可能性。(4)對大機組超高壓情況下的電氣主接線，應(yīng)滿足以下可靠性準則的要求。1)任何短路器檢修，不得影響對用戶的供電。2)任一進、出線斷路器故障或拒動，不應(yīng)切除一臺以上機組和相應(yīng)的線路。3)任一臺斷路器檢修和另一臺斷路器故障或拒動相重合時，以及分段或母聯(lián)斷路器故障或拒動時，都不應(yīng)切除兩臺以上機組和相應(yīng)的線路。4)一段母線故障（或連接在母線上的進出線斷路器故障或拒動），宜將故障范圍限制到不超過整個母線的二分之一。

2.2 靈活性

電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活的進行運行方式的轉(zhuǎn)換，其靈活性要求有如下幾個方面：(1)調(diào)度靈活，操作簡便：應(yīng)能靈活地投入或切除某些機組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。(2)檢修安全：應(yīng)能方便的停運短路器、母線及其機電保護設(shè)備，進行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運行及對用戶的供電。(3)擴建方便：應(yīng)能容易地從初期過度到最終接線，在擴建過渡時應(yīng)盡可能的不影響連續(xù)供電或在停電時間最短的情況下，完成過度方案的實施，使改造工作量最少。

2.3 經(jīng)濟性

在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟合理。(1)投資省：主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護方式不過于復雜，以利于運行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當限制短路電流，以便選擇價格合理的電氣設(shè)備。(2)占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導線、絕緣子及安裝費用。在運行條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。(3)電能損耗少：在變電所中，正常運行時，電能損耗主要來自變壓器，所以應(yīng)經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。

參考文獻

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[關(guān)鍵詞]通信系統(tǒng)；通信電源系統(tǒng)；設(shè)計方案

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）22-0153-01

在進入到二十一世紀之后，似乎世界上所有的東西都在變得發(fā)展迅速，主要體現(xiàn)在了經(jīng)濟與科學技術(shù)上，而現(xiàn)代化的通信技術(shù)也是其中較為重要的一項，可以說現(xiàn)代通信技術(shù)已經(jīng)深入的改善了我們的生活和溝通。但是在通信技術(shù)的發(fā)展中，通信電源系統(tǒng)一直是通信技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，通信技術(shù)在進行數(shù)據(jù)傳輸時需要消耗一定的能量，而現(xiàn)代通信使用的如此頻繁和超高量對于通信電源系統(tǒng)就提出了更高的要求，因此，對于通信電源系統(tǒng)的設(shè)計與研究有著極其重要的意義。

1、常用設(shè)計方案

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，并且對于偏于地區(qū)的通信質(zhì)量和信號要求等，對于通信電源系統(tǒng)就提出了更高的要求。為了能夠讓信號進行全方位、全地域的覆蓋必須建設(shè)大量的通信基站，而在其電源系統(tǒng)的設(shè)計建設(shè)中，由于通信技術(shù)的特殊性以及地理位置和環(huán)境的特殊性等，使得通信電源系統(tǒng)的設(shè)計要能夠滿足這些所有條件需要。同時現(xiàn)代的通信電源系統(tǒng)的設(shè)計還要滿足于信息化、網(wǎng)絡(luò)化的條件，能滿足于時代的需要，以及在出現(xiàn)相關(guān)故障時能夠及時進行自檢和上報等功能。因此嗎，針對以上相關(guān)的功能要求，對于通信電源系統(tǒng)的設(shè)計主要的要在以下幾個方面進行考慮：

1.1 電壓的輸入范圍

電壓的輸入范圍是電源系統(tǒng)設(shè)計的重要因素之一。通信電源系統(tǒng)的電壓輸入范圍和常規(guī)的農(nóng)電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓值存在著一定的差距，因此，常用的農(nóng)電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓實無法滿足于通信電源系統(tǒng)的電壓輸入要求的，將很難保證通信數(shù)據(jù)的傳送質(zhì)量和良好的通信服務(wù)。通常一般都是要求其輸入的電壓值要高于常用農(nóng)電網(wǎng)電壓的30%，同時在通信電源系統(tǒng)的設(shè)計中，還有考慮諸多的外在環(huán)境、氣候等因素，如雷電等問題都會直接的影響到通信電源系統(tǒng)的輸入電壓，因此需要做好相關(guān)的保護措施。

1.2 防塵、防潮、放高溫

我們都知道，為了滿足現(xiàn)代人們的及時通信要求和高質(zhì)量的同要求等，就必須要進全方位的覆蓋。因此，自然就會受到各種環(huán)境因素的影響，這其中關(guān)于溫度、濕度等等方面的要求就需要考慮進去。因此，在進行通信電源系統(tǒng)的設(shè)計時，就要把這些所有的問題考慮進去，做好防塵、防潮、防高溫的保護措施，這些因素都會極大的影響到我們的通信電源和通信質(zhì)量的正常工作。

1.3 要具備遠程控制和自我診斷能力

信息化和網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代通信電源系統(tǒng)設(shè)計中的重要手段，智能化的通信電源系統(tǒng)，應(yīng)能夠做到進行遠程的控制，時刻知曉當前通信運行和通信源系統(tǒng)運行的質(zhì)量好壞，是否正常運行以及當出現(xiàn)問題時，是否能夠及時的尋找到問題的原因以及具體出現(xiàn)問題的位置，方便進行及時的診斷和下一步的維修工作。這些都需要整套的通信電源系統(tǒng)能夠保證較高的信息化和智能化，具有一定的遠程監(jiān)控和自我診斷能力。

2、可靠性設(shè)計方案

通信電源系統(tǒng)的設(shè)計除了要滿足于常規(guī)的使用外，還應(yīng)具備相當?shù)目煽啃?。相比傳統(tǒng)的通信電源系統(tǒng)的設(shè)計方案，可靠性的通信電源系統(tǒng)設(shè)計方案，又有著更高的要求。主要考慮了在電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上、對外界的抗干擾、抗影響能力上，因此，對于可靠性的通信電源系統(tǒng)設(shè)計方案來說，主要的需要注意以下幾點：

2.1 電源模塊交流輸入的電壓范圍

電源模塊是通信電源系統(tǒng)中保持電壓輸入的關(guān)鍵，主要的控制著交流電壓的輸入范圍，對通信電源系統(tǒng)的穩(wěn)定工作具有關(guān)鍵的作用。在電源模塊的交流電輸入電壓上，同樣是要保證其電壓高于國家規(guī)定標準的30%以上，這樣才能保證電壓的輸入穩(wěn)定性和可靠性，能夠應(yīng)對各種的電壓情況在復雜的環(huán)境之下保證其工作的穩(wěn)定性和可靠性。并且這一電壓輸入范圍和電站網(wǎng)絡(luò)要求的輸入相適應(yīng)。

2.2 電源模塊的冷卻設(shè)計

我們都要知道在電源流通的過程中比然的會產(chǎn)生高溫現(xiàn)象，而高溫絕對是通信電源系統(tǒng)穩(wěn)定工作的障礙，因此，必須做好電源模塊冷卻降溫工作，才能保證通信電源系統(tǒng)穩(wěn)定的運行，保證輸入電壓的穩(wěn)定性。在電源冷卻系統(tǒng)的設(shè)計上可以根據(jù)不同的地區(qū)以及外界環(huán)境等因素進行綜合的考慮，來選擇最終適合的冷卻方式。

2.3 智能化的遠程監(jiān)控設(shè)計

智能化的通信電源基站現(xiàn)在都是沒有人工值守的，大多都是在統(tǒng)一的監(jiān)控中心進行遠程的監(jiān)控，因此，在智能化的通信電源系統(tǒng)設(shè)計中，就需要在其各個關(guān)鍵的點上進行監(jiān)控裝置的安裝，保證能夠全體候?qū)ζ溥M行監(jiān)控和管理，從而極大的提高通信電源系統(tǒng)的維護水平和效率。在通信電源系統(tǒng)的日常運行中，難免的會遇到因為外界的因素如惡劣的天氣、氣候尤其是閃電、雷擊對通信電源系統(tǒng)的穩(wěn)定工作特別容易造成破壞，除了外在的影響因素，自身在運行時的高溫、塵土、潮濕的空氣等都會對通信電源系統(tǒng)造成破壞，因此，當出現(xiàn)意外時，我們需要通信電源系統(tǒng)能夠及時的進行自動上報和通知，并且能夠具體找出事故位置以及原因等，只有這樣才能在第一時間對其進行及時的維護，從而才能夠保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。

結(jié)語

綜上所述，隨著通信技術(shù)的全面發(fā)展和普及運用，通信電源系統(tǒng)的設(shè)計是其向前持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵點，因此對于通信電源系統(tǒng)在進行設(shè)計時需要全方位的考慮好在其運行中容易出現(xiàn)的以上相關(guān)問題，并針對性的做好防護措施。只有做好通信電源系統(tǒng)的設(shè)計工作，才能保證通信質(zhì)量和服務(wù)的進一步升級以及通信技術(shù)的不斷向前發(fā)展。本文主要的從常用的通信電源系統(tǒng)的設(shè)計方案和可靠性的通信電源系統(tǒng)的設(shè)計方案進行入手，分析了各個方案之間，應(yīng)在哪些方面需要進行格外的注意。

參考文獻

[1] 宋福峰，劉寶昌.通信電源系統(tǒng)設(shè)計及運行維護中節(jié)能方案探討[J].電信工程技術(shù)與標準化，2010，03：69-71.

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關(guān)鍵詞：電源模塊 保護電路 應(yīng)用

中圖分類號：TN4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（a）-0045-02

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，要求計算機的性能更加安全可靠，而計算機電源系統(tǒng)是否穩(wěn)定，關(guān)系到整個計算機的工作狀態(tài)及性能，為了確保計算機電源系統(tǒng)輸出電壓穩(wěn)定和計算機電源自身的安全，計算機電源設(shè)計中保護電路的應(yīng)用設(shè)計日趨重要。

1 保護電路介紹

1.1 保護電路構(gòu)成

保護電路一般由故障檢測電路、電壓翻轉(zhuǎn)電路、保護執(zhí)行電路三部分組成，有的包含有保護顯示電路[1]。故障檢測電路對保護電路的電壓或者電流進行檢測，并將檢測結(jié)果送到翻轉(zhuǎn)電路，當檢測到的電壓或者電流超過設(shè)定值時，故障檢測電路將檢測到的故障信息送到翻轉(zhuǎn)電路。產(chǎn)生保護控制電壓，驅(qū)使保護執(zhí)行電路動作，使保護電路退出工作狀態(tài)或進入相應(yīng)的保護狀態(tài)，達到保護目的。常用保護電路構(gòu)成如圖1所示。

1.2 保護電路種類

保護電路種類劃分方法較多，根據(jù)故障檢測電路的檢測方式分為過流檢測保護電路、過壓檢測保護電路、失壓檢測保護電路及IC內(nèi)部檢測保護電路；根據(jù)保護電壓翻轉(zhuǎn)電路的類型可分為三極管電壓翻轉(zhuǎn)保護電路、可控硅電壓翻轉(zhuǎn)保護電路、模擬可控硅翻轉(zhuǎn)保護電路和IC內(nèi)部電壓翻轉(zhuǎn)保護電路；根據(jù)保護執(zhí)行方式可分為待機處理保護電路、小信號處理保護電路、電源震蕩驅(qū)動保護電路、穩(wěn)壓處理保護電路和保護電路直接執(zhí)行保護的保護電路。

2 電源模塊保護電路設(shè)計

某計算機電源設(shè)計可利用空間較小，在230 mm×200 mm的印制板上需要將220 V交流電轉(zhuǎn)換成+5 V、+12 V、-12 V等多種穩(wěn)壓直流電源。為了避免因電源故障造成對其他部件損壞，需要電源保護電路設(shè)計。（如圖2）

2.1 輸入電源檢測電路設(shè)計

輸入～220 V的保護電路分三種，選用壓敏電阻并接輸入電源零火線兩端，當輸入電壓超出壓敏電阻的耐壓值時，壓敏電阻擊穿短路，導致保險絲燒斷而起到保護作用，選用熱敏電阻串入輸入電源火線上，因短接等原因?qū)е码娏鬟^大超出熱敏電阻指標時，熱敏電阻燒斷而切斷電源，起到保護其他組件的作用；采集交流整流濾波后的直流300 V，將300 V分壓后送人比較器MAX973輸入斷，和比較器MAX973另一輸入端的基準電源進行比較，在電壓要求范圍之外時，比較器翻轉(zhuǎn)，最終使DC/DC模塊的輸入電源斷開而起到過壓和欠壓保護作用。

2.2 輸出電源檢測電路設(shè)計

采集+5 V輸出直流電源，分壓后送人比較器輸入端，和比較器輸入的基準電源進行比較，+5 V電源在要求范圍之外時，比較器翻轉(zhuǎn)，最終使DC/DC模塊的輸入電源斷開而起到過壓和欠壓保護作用。

采集+12 V輸出直流電源，分壓后送人比較器輸入端，和比較器輸入的基準電源進行比較，+12 V電源在要求范圍之外時，比較器翻轉(zhuǎn)，最終使DC/DC模塊的輸入電源斷開而起到過壓和欠壓保護作用。

采集-12 V輸出直流電源，分壓后送人比較器輸入端，和比較器輸入的基準電源進行比較，-12 V電源在要求范圍之外時，比較器翻轉(zhuǎn)，最終使DC/DC模塊的輸入電源斷開而起到過壓和欠壓保護作用。

2.3 翻轉(zhuǎn)電路設(shè)計

將MAX973輸出端接入光電耦合器一端，光電耦合器輸出端和+5 V、+12 V、-12 V檢測比較器電路的輸出端并接到比較器負端，和接在比較器正端的基準電源進行再次比較，輸入電源和三路輸出電源檢測電路中任何一個電源電壓值超出預(yù)定范圍，則翻轉(zhuǎn)電路輸出電壓開始翻轉(zhuǎn)，將翻轉(zhuǎn)后的電平送到執(zhí)行電路輸入端。

2.4 執(zhí)行電路設(shè)計

該電源模塊借用DC/DC直流穩(wěn)壓模塊自身具有的軟啟動保護功能，當輸入端保護端管腳為低時，DC/DC直流穩(wěn)壓模塊停止工作。翻轉(zhuǎn)電路送出電平為0～5 V，而DC/DC直流穩(wěn)壓模塊輸入電源為300 V，為了防止模塊損壞對翻轉(zhuǎn)電路造成逆向損壞，在翻轉(zhuǎn)電路輸出端和DC/DC直流穩(wěn)壓模塊輸入保護端之間增加光電耦合器進行隔離。

3 應(yīng)用效果

該計算機電源模塊完成設(shè)計、生產(chǎn)、調(diào)試后，對其保護電路的各項保護功能進行測試，均達到預(yù)定目標，滿足了使用要求。

參考文獻

[1] 孫鐵強.進口彩電保護電路原理與維修[M].中國水利水電出版社，2010.

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關(guān)鍵詞：飛機電源系統(tǒng)；機載測試系統(tǒng)；供電方案

引言

為了從鑒定試飛中的飛機上取得準確、可靠的數(shù)據(jù)，飛行試驗前必須在飛機上加改裝測試設(shè)備。飛行試驗的成敗關(guān)鍵在于測試方案的制定，在加改裝環(huán)節(jié)上，落實飛機剩余電量、制定測試系統(tǒng)供配電方案、科學合理地利用機上剩余電量就顯得尤為重要。在型號飛機的試飛中，如果測試電源系統(tǒng)設(shè)計的不合理，測試系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能就非常大，有時還會對飛機電源系統(tǒng)造成損壞，甚至造成災(zāi)難性后果。本文就飛機機載測試的供電問題進行了方案設(shè)計和研究，并針對不同型號飛機電源系統(tǒng)和測試系統(tǒng)的具體要求提出了供電設(shè)計時的注意事項。

1機載測試系統(tǒng)的供電分析

1．1對電源的需求

1．1．1機載測試系統(tǒng)對電源種類的要求在測試系統(tǒng)中各負載對電源的需求是不同的，一般所需電源種類有直流28V電源、三相115V／400Hz交流電源、單相115V／400Hz交流電源、單相220V／50Hz交流電源和三相36V／400Hz交流電源等。其中絕大部分裝機設(shè)備（如采集器、記錄器、傳感器等）使用28V直流電源；三相115V／400Hz交流電源通常用于提供抽引信號的基準電壓，或為大功率28V直流變壓整流器提供輸入電源等；單相115V／400Hz交流電源針對一些特殊設(shè)備的需求進行提供；少部分裝機設(shè)備（如計算機、示波器、濾波器等）使用單相220V／50Hz交流電源；而陀螺、慣導等設(shè)備會用到三相36V／400Hz交流電源。1．1．2機載測試系統(tǒng)對電源品質(zhì)的要求有些測試設(shè)備工作電壓范圍較窄，對電壓波動敏感，需要為這些測試設(shè)備配備具有穩(wěn)壓和濾波性能的電源設(shè)備來提高電源品質(zhì)；某些設(shè)備會因為電源的瞬間掉電導致死機，需要配備不間斷電源來滿足其對電源的要求。

1．2測試系統(tǒng)用電功率的計算

根據(jù)測試技術(shù)要求中提供的各測試設(shè)備的用電量計算測試系統(tǒng)的用電量，同時考慮個別設(shè)備的啟動電壓沖擊，得出測試系統(tǒng)的總用電量，從而得出測試系統(tǒng)用電總功率，進行加改裝系統(tǒng)方案設(shè)計。

1．3飛行科目對供電方案的要求

（1）測試供電系統(tǒng)應(yīng)不影響飛機供電系統(tǒng)，保證飛行安全。保證飛行安全是測試供電系統(tǒng)的最根本的要求，為確保飛機用電安全，在測試供電系統(tǒng)與飛機電源系統(tǒng)之間應(yīng)采取隔離保護措施。（2）測試供電系統(tǒng)應(yīng)具有自動斷電和自主恢復的功能。當飛機發(fā)電機發(fā)生故障時，測試供電系統(tǒng)應(yīng)自動切斷測試設(shè)備的用電。當飛機發(fā)電機、電源系統(tǒng)恢復正常，測試供電系統(tǒng)自動恢復對測試設(shè)備的正常供電，這就是自主恢復功能。（3）特殊科目情況下測試供電系統(tǒng)應(yīng)具有應(yīng)急供電能力。某些試飛要求中有空中停車的試飛科目，要求測試設(shè)備記錄發(fā)電機斷電后一段時間內(nèi)的飛行數(shù)據(jù)。這種情況下，測試供電系統(tǒng)應(yīng)具有應(yīng)急供電能力，當飛機發(fā)電機發(fā)生故障時，測試供電系統(tǒng)自動切斷一部分次要測試設(shè)備的用電，同時重要測試設(shè)備自動轉(zhuǎn)換為應(yīng)急供電，記錄一段時間數(shù)據(jù)后再切斷重要測試設(shè)備供電。

2飛機電源系統(tǒng)

飛機的電源系統(tǒng)主要是為飛機各用電設(shè)備提供和分配電源，并且按照飛機不同狀態(tài)和用電設(shè)備的需要對電源的分配進行必要的控制。飛機電源系統(tǒng)由主電源、應(yīng)急電源、二次電源及外接電源插座等組成。飛機主電源是指由航空發(fā)動機直接或間接傳動的發(fā)電系統(tǒng)，通常一臺發(fā)動機傳動一臺或兩臺發(fā)電機。主電源由航空發(fā)動機傳動的發(fā)電機、電源控制保護設(shè)備等構(gòu)成，在飛行中供電。當航空發(fā)動機不工作（如地面測試時），主電源也不工作時靠輔助電源供電。飛機蓄電池或輔助動力裝置（一種小型機載發(fā)動機、發(fā)電機和液壓泵等構(gòu)成的動力裝置）是常用的輔助，當飛行中主電源發(fā)生故障時，蓄電池或應(yīng)急發(fā)電機即成為應(yīng)急電源。

2．1飛機的主電源

飛機主電源是指由航空發(fā)動機直接傳動發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能獲得的能源。飛機的主電源形式因飛機型號不同而不同，總體來講，飛機的主電源主要有：①28．5V低壓直流電源系統(tǒng)；②115V／400Hz三相恒頻交流電源系統(tǒng)；③交直流混合電源系統(tǒng)；④270V高壓直流電源系統(tǒng)。

2．2飛機的應(yīng)急電源

飛機的應(yīng)急電源是指在飛機的主電源系統(tǒng)故障時向飛機重要用電設(shè)備供電的電源，用于保證飛機安全返航。正常情況下，該電源處于不消耗或充電狀態(tài)。應(yīng)急電源一般為28V直流蓄電瓶，在新型飛機中，也有使用應(yīng)急動力裝置EPU為飛機提供應(yīng)急能源的。

3測試系統(tǒng)供電方案的配套原則

3．1機載測試電源引取飛機主電源的原則

飛機的主電源與測試設(shè)備的電源類型一致時可以直接用飛機的主電源給測試系統(tǒng)供電，當兩者不一致時，可以通過電源轉(zhuǎn)換裝置將飛機的主電源（如115V／400HzAC）轉(zhuǎn)換成測試系統(tǒng)所需電源（如28VDC），提供給測試設(shè)備。

3．2機載測試電源與飛機剩余功率的配套原則

（1）測試系統(tǒng)用電功率小機電源的剩余功率時，主要利用飛機電源的剩余功率給測試系統(tǒng)供電。（2）在飛機可用電源的剩余功率緊張的情況下，可以計算飛機部分不用設(shè)備的用電功率，將這部分功率提供給測試系統(tǒng)使用，如飛機不飛夜航科目，可用飛機著陸燈的電源供測試系統(tǒng)使用。（3）測試系統(tǒng)用電功率大機電源的剩余功率時，無法使用機上電源，采用加裝測試專用蓄電瓶給測試系統(tǒng)供電。

3．3測試設(shè)備對供電有特殊要求的設(shè)計

對于某些裝機測試設(shè)備，需要對飛機電源進行二次處理才能使用，如計算機使用220V電源，雖然某些飛機上有220V電源，但直接使用往往會有干擾，其解決辦法就是定購28V轉(zhuǎn)220V的變壓整流器，將飛機的28V電源轉(zhuǎn)換為品質(zhì)較好的220V電源供計算機使用。

3．4測試供電系統(tǒng)的自動斷電

測試供電系統(tǒng)的控制盡量做到不額外增加飛行員的空中操作，即具有自動斷電功能。飛機電源故障時的測試供電系統(tǒng)“自動斷電”設(shè)計，即測試系統(tǒng)電源在飛機自動可切除的匯流條或電源上引取或引用飛機上的自動斷電信號或故障切除信號給測試供電系統(tǒng)，用來控制測試供電系統(tǒng)的供電，實現(xiàn)飛機電源故障時測試系統(tǒng)的自動斷電。

3．5測試系統(tǒng)應(yīng)急供電功能設(shè)計

在目前很多綜合試飛中，由于試飛風險大，又特別需要應(yīng)急情況下的飛行數(shù)據(jù)，因此當飛機電源系統(tǒng)發(fā)生故障時，應(yīng)保證部分重要測試設(shè)備不間斷工作，這時就需要給測試供電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)急供電功能，該功能應(yīng)保證測試系統(tǒng)正常供電和應(yīng)急供電之間自動轉(zhuǎn)換。測試系統(tǒng)應(yīng)急供電系統(tǒng)的設(shè)計根據(jù)飛機的電源情況分為以下兩種情況：（1）多電源應(yīng)急供電：飛機主電源為115V／400HzAC交流電源時，在被試飛機上加裝測試專用蓄電瓶和115V／400HzAC逆變電源兩種電源為測試系統(tǒng)提供測試應(yīng)急電源。（2）單一電源應(yīng)急供電：飛機的主電源為28VDC時，在被試飛機上加裝測試專用蓄電瓶一種電源為測試系統(tǒng)提供測試應(yīng)急電源。

4測試系統(tǒng)供電設(shè)計的一般要求

4．1測試供電系統(tǒng)與飛機電源系統(tǒng)之間的隔離保護措施

（1）根據(jù)測試系統(tǒng)總用電量選擇合適的總電路保護裝置，直流電源選配GB型慣性熔斷器，交流電源選配DBB或DBF系列單相斷路器和DBJ、DBG系列三相斷路器。（2）根據(jù)測試設(shè)備消耗功率合理配電，選用合適的電路保護裝置、控制裝置及合適的航空導線。（3）電路保護裝置的容量應(yīng)與導線的載流量相匹配，以防止在短路狀態(tài)下導線過載損壞而造成事故，危及飛機安全。（4）通過對測試供電匯流條的保護使故障隔離，以防止故障影響飛機設(shè)備供電。（5）測試供電系統(tǒng)配電時各保護裝置之間應(yīng)協(xié)調(diào)一致，選擇電路保護裝置的容量應(yīng)盡可能小，既起到保護作用又不致因環(huán)境溫度高和電流沖擊而造成供電中斷。

4．2測試供電系統(tǒng)總電源開關(guān)的設(shè)置

測試供電系統(tǒng)必須設(shè)置總電源開關(guān)，使飛行員能夠做到在空中以最簡便的方式扳動測試系統(tǒng)“總電源開關(guān)”，自主切斷加改裝系統(tǒng)電源。條件許可的情況下，在測試供配電系統(tǒng)中串聯(lián)設(shè)置兩個“總電源開關(guān)”，分別在駕駛艙和測試系統(tǒng)開關(guān)盒，做到飛行員在空中能夠方便地控制測試系統(tǒng)的供電，測試人員在地面能夠方便地控制測試系統(tǒng)的供電。

5結(jié)束語

篇5

【關(guān)鍵詞】人防工程；戰(zhàn)時電源；電站

1 引言

隨著城市化進程的日益發(fā)展，人防工程的建設(shè)也進入了發(fā)展的關(guān)鍵時期。如何建設(shè)一個平時應(yīng)急、戰(zhàn)時備戰(zhàn)的合格工程，這是目前我們該思考的問題。 為了提高人防工程戰(zhàn)時電源的可靠性，通常要求在人防工程內(nèi)部設(shè)置內(nèi)部電源。但由于設(shè)計水平的參差不齊，筆者在參與人防工程電氣圖紙審查時發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)時電源的選擇存在諸多問題，其中主要的問題是：（1）戰(zhàn)時電源的引接說明太過簡單；（2）設(shè)有柴油電站作為內(nèi)部電源的工程，其設(shè)計深度不夠；（3）固定電站與移動電站設(shè)計形式混淆不清或設(shè)計不合理。為了提高人防工程戰(zhàn)時電源選擇的可靠性，本文結(jié)合現(xiàn)行國家規(guī)范標準總結(jié)了戰(zhàn)時電源的選擇原則和設(shè)計深度要求。

2 人防工程戰(zhàn)時電源的選擇原則

由于人防工程戰(zhàn)時電源除引接平時電力系統(tǒng)電源外，還應(yīng)引接人防工程內(nèi)部電源，本文所述均指引接人防工程內(nèi)部電源的選擇。

《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》（GB50038-2005）第7.2.11條規(guī)定：中心醫(yī)院、急救醫(yī)院及救護站、防空專業(yè)隊工程、人員掩蔽工程、配套工程等建筑面積之和大于5000m2的防空地下室，應(yīng)在工程內(nèi)部設(shè)置柴油電站；第7.2.13條第3款規(guī)定：在建筑小區(qū)或供電半徑范圍內(nèi)各類分散布置的多個防空地下室，其建筑面積之和大于5000m2時，應(yīng)在負荷中心處的防空地下室內(nèi)設(shè)置內(nèi)部電站或設(shè)置區(qū)域電站；第7.2.13條第4款規(guī)定：建筑面積5000m2及以下的各類未設(shè)內(nèi)部電站的防空地下室，其引接區(qū)域電源時，戰(zhàn)時一級負荷應(yīng)設(shè)置蓄電池組電源，無法引接區(qū)域電源時，戰(zhàn)時一級、二級負荷應(yīng)在室內(nèi)設(shè)置蓄電池組電源。規(guī)范中要求設(shè)置戰(zhàn)時電源的有以下幾種情況：

2.1 對于中心醫(yī)院、急救醫(yī)院和新建單個建筑面積大于5000m2的防空地下室工程必須設(shè)置柴油電站，這一點規(guī)范中很明確。中心醫(yī)院、急救醫(yī)院的柴油電站必須設(shè)置固定電站，且平時全部安裝到位。

2.2 新建小區(qū)或商業(yè)建筑中各種類型的兩個及多個人防工程的面積之和大于5000m2的。這兩個及多個人防工程可能互不相鄰、分散布置，只要面積之和大于5000m2就需要設(shè)置柴油電站。多層人防工程中柴油電站應(yīng)設(shè)置在底層。

2.3 對于分期建設(shè)并同屬于一個大型小區(qū)內(nèi)的人防工程，原來未設(shè)置柴油電站的，面積之和大于5000m2的應(yīng)在新建人防工程內(nèi)設(shè)置柴油電站，并應(yīng)設(shè)在靠近負荷中心的位置。

2.4 對于人防面積達不到5000m2的人防工程，因平時使用要求而設(shè)置柴油電站的，則應(yīng)將柴油電站設(shè)在防護區(qū)內(nèi)作為戰(zhàn)時區(qū)域電源設(shè)置，其柴油機組容量應(yīng)按照平時和戰(zhàn)時需要使用負荷較大者確定。

2.5 對于人防面積達不到5000m2的單個人防工程，且平時也不設(shè)置柴油電站，則能引接區(qū)域電源的，其戰(zhàn)時一級負荷應(yīng)設(shè)置蓄電池組電源；無法引接區(qū)域電源的，其戰(zhàn)時一級、二級負荷應(yīng)在室內(nèi)設(shè)置蓄電池組電源。蓄電池組的連續(xù)供電時間不應(yīng)小于隔絕防護時間。

2.6 對于大型人防工程，如設(shè)置一個柴油電站滿足不了低壓半徑的要求時，可按防護單元組合設(shè)置若干個移動柴油電站或固定柴油電站分別給各防護單元供電。

柴油發(fā)電機組總功率不大于120kW時宜設(shè)置移動電站，機組臺數(shù)以1~2臺為宜；總功率大于120kW時，宜設(shè)置固定電站，機組臺數(shù)不應(yīng)少于2臺，最多不宜超過4臺，且單機容量不宜大于300kW；當設(shè)置固定電站條件受到限制時，可設(shè)置2個或多個移動電站。人防工程的電站建設(shè)應(yīng)優(yōu)先考慮作為區(qū)域電站使用，除保證本工程供電外，還向供電半徑范圍內(nèi)的鄰近人防工程供電，這樣可減少城區(qū)中設(shè)置柴油電站的數(shù)量，充分發(fā)揮內(nèi)部電站的作用，節(jié)省電氣設(shè)置的投資，減少人防工程設(shè)備房間的建筑面積。

3 人防工程戰(zhàn)時電源的設(shè)計深度要求

人防工程戰(zhàn)時電源無論是選擇蓄電池組電源還是柴油電站，在平時設(shè)計圖中就應(yīng)設(shè)計到位，便于平時施工時預(yù)留預(yù)埋和后續(xù)安裝。

3.1 蓄電池組電源的深度要求

根據(jù)上面要求，蓄電池組的容量應(yīng)滿足戰(zhàn)時一級或戰(zhàn)時一級、二級負荷要求，具體容量選擇可參照《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》(第三版)進行。平時設(shè)計要到位，同時應(yīng)與建筑專業(yè)提出蓄電池組存放房間要求。

3.2 柴油電站的深度要求

固定柴油電站和移動柴油電站都有國家標準圖集可供參考，各位電氣設(shè)計人員在設(shè)計前均應(yīng)仔細研讀其設(shè)計精華，再進行設(shè)計。下面再強調(diào)一下具體內(nèi)容：

電站配電系統(tǒng)圖中應(yīng)標明柴油發(fā)電機組的型號、規(guī)格，配電柜的編號、型號，母線的型號、規(guī)格；標明開關(guān)、斷路器、互感器、繼電器等的型號、規(guī)格和整定值；標注發(fā)電機組至配電柜及配電柜出線的電纜型號和規(guī)格，以及配管管徑、敷設(shè)方式、回路編號、回路容量、計算電流、用戶名稱、二次原理圖等內(nèi)容。

在電站平、剖面圖中按比例繪制發(fā)電機組、配電柜、信號聯(lián)絡(luò)柜、支架、地溝、地溝蓋板、接地裝置、電站基礎(chǔ)、隔震、預(yù)埋件等平、剖面布置、安裝尺寸等，當選用標準圖時應(yīng)標注標準圖集號、頁碼，標注進出線回路編號、敷設(shè)安裝方式，圖紙繪制比例。柴油電站配套的附屬設(shè)備應(yīng)有配電平面箱體和配線標注等；動力、照明和消防管線穿越人防墻體時應(yīng)有符合人防要求的防護密閉處理措施和預(yù)埋管件?？傊娬驹O(shè)計要具有現(xiàn)場施工的可操作性，設(shè)備選用標準產(chǎn)品，不宜選用非標產(chǎn)品，并應(yīng)符合國家相關(guān)規(guī)范和節(jié)能環(huán)保標準。

4 結(jié)束語

在進行人防工程戰(zhàn)時電源設(shè)計選擇時，一定要嚴格遵循相關(guān)規(guī)范標準的要求，參照國家標準圖集；各專業(yè)密切配合；結(jié)合工程實際選擇合理的戰(zhàn)時電源進行操作性強的人防工程供電設(shè)計。

篇6

【關(guān)鍵詞】：消防負荷分級；消防電源設(shè)計；消防配電；

【正文】：

隨著近年來火災(zāi)的頻繁發(fā)生，高層建筑消防安全問題越來越引起人們的重視。消防供配電是保證消防設(shè)施正常運行的關(guān)鍵,直接關(guān)系到高層建筑的消防安全。因此本文從消防電源配置、消防配電、消防電氣配線對高層建筑供配電設(shè)計進行探討。

一、高層建筑消防電源設(shè)計：

1．規(guī)范對消防電源的要求

《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(以下簡稱“高規(guī)”)規(guī)定，高層建筑的消防用電應(yīng)按現(xiàn)行的國家標準《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的要求設(shè)計，一類建筑按一級負荷要求供電，二類高層建筑應(yīng)按二級負荷要求供電。

2．各級負荷供電要求

（1）特級負荷供電要求。對特級消防負荷除有兩個電源供電外，還應(yīng)增設(shè)自備應(yīng)急電源并嚴禁將其他負荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。

（2）一級消防負荷的供電要求。一級負荷應(yīng)有兩個獨立電源供電。根據(jù)我國現(xiàn)有的實際情況，一級負荷供電可采用以下幾種方式： ①電源來自于兩個不同的電廠②電源來自于兩個不同的區(qū)域變電站③電源來自于一個區(qū)域變電站，但設(shè)有自備應(yīng)急電源。

（3）二級負荷供電要求。二級負荷宜由兩回路供電，且變壓器宜有兩臺。但是如果二級負荷容量較小，或者地區(qū)供電條件有限無法提供兩回線路時，允許由一回6kV及以上的專用架空線或電纜供電?？紤]到電纜發(fā)生故障后有時檢查故障點和修復時間較長，故當用電纜線路供電時，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，并且每根電纜均能承受百分之百的二級負荷。

(4)三級負荷對供電沒有特殊要求。

3.消防電源的選擇

（1）下列裝置可作為應(yīng)急電源：

A.獨立于正常電源的柴油發(fā)電機組；

B.獨立于正常電源的第二市電電源或?qū)Ｓ灭侂娀芈?/p>

C.蓄電池組;

D.EPS應(yīng)急電源裝置；

E.UPS不間斷電源裝置等。

（2）消防應(yīng)急電源可根據(jù)實際市電電源情況按下表選取：

應(yīng)急電源配置表

注：1應(yīng)急電源的配置采用集中式EPS配置方案，具體工程中可以采用按防火分區(qū)、按樓號、按樓層配置或采用燈具內(nèi)自帶電源裝置。

2應(yīng)急照明包括備用照明、疏散照明及安全照明，其允許斷電時間，安全照明不大于0.25s，疏散照明及備用照明不大于5s，其中金融商業(yè)場所的備用照明不大于1.5s，宜采用EPS作為應(yīng)急電源裝置。

3消防中心、計算機房、通信及監(jiān)控中心等，是以計算機為主要的監(jiān)控手段，進行實時性監(jiān)控，要求應(yīng)急電睡源在線運行，需要配置UPS不間斷電源裝置或工藝設(shè)備自帶不間斷電源裝置。

4應(yīng)急電源配置說明：

A. 二路獨立電源是指由不同的上級變電站引來的二路專用電源，或是由同一變電站不同的變壓器母線段引來的二路專用電源，該不同變壓器應(yīng)由不同的高壓電網(wǎng)供電

B. 一路公用電源是指引自公用干線的電源，即一路電源為二戶或多戶供電。

C. 二回路電源，是指由同一上級變電站的同一臺變壓器母線段引來的二路電源，或由不同變壓器母線段引來的二路電源，但該變壓器是由同一高壓電網(wǎng)供電的。

D. 二路低壓電源是指二路220\380V電源，該二路低壓電源應(yīng)是引自變電所的二臺不同的變壓器母線段，

二、高層建筑消防配電設(shè)計：

1．配電方式：

（1）集中或大容量的消防負荷（如消防泵、噴淋泵等）因其在建筑中的重要性，大多由變電所放射式配電。

（2）在設(shè)計中經(jīng)常會遇到消防用電設(shè)備負荷較小且分布較分散，其配電若均由變電所饋出，會使得變電所低壓柜饋出很多小電流回路，對斷路器分斷能力和導體的動、熱穩(wěn)定帶來一定的影響。根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定“消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路，其配電設(shè)備應(yīng)設(shè)有明顯標志”。對供電回路的條文解釋系指“從低壓總配電室（包括分配電室）至最末一級配電箱，與一般配電線路均應(yīng)嚴格分開”。在設(shè)計中，可采用增加一級配電的方法，即從變電所不同母線段上分別饋出一條消防專用回路，在適當位置設(shè)置兩臺配電柜，再由此配電柜放射式或樹干式配至末端雙電源互投箱，這樣既滿足了規(guī)范對專用供電回路的要求，又避免在變電所級饋出許多小電流回路。

2．配電線路保護及設(shè)備保護：

消防配電回路的不間斷供電．是發(fā)生火災(zāi)時建筑物內(nèi)消防設(shè)施有效滅火的先決條件。因此，消防配電線路的保護應(yīng)以確保供電的連續(xù)性為首要原則?！兜蛪号潆娫O(shè)計規(guī)范》(GB 50054―95)第4．3．5條規(guī)定： “突然斷電比過負載造成的損失更大的線路．其過負載保護應(yīng)作用于信號而不應(yīng)作用于切斷電路。因此消防配電回路的過負載保護只能作用于報警信號而不得作用于切斷電路。據(jù)此，在配電回路出線開關(guān)上應(yīng)選擇帶過載報警功能的斷路器進行線路保護。

《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》(GB50055―93) 第2．4．6條規(guī)定：“斷電導致?lián)p失比過載更大時．不宜裝設(shè)過載保護．或使過載保護動作于信號 ”此規(guī)定對無備用機組(如排煙風機等)的消防用電設(shè)備是合適的 若有備用機組，則工作機組應(yīng)設(shè)過載保護并作用于跳閘．以免過載引起短路故障而拖垮該組消防用電設(shè)備的兩路電源．致使備用機組無法投入運行 而備用機組不設(shè)過載保護或設(shè)過載保護只作用于信號．是為了盡量延長消防用電設(shè)備的運行時間．以利有效撲滅火災(zāi)所以．對有備用機組的消防用電設(shè)備設(shè)置保護裝置時，工作機組過載時應(yīng)動作于跳閘． 自動投入備用機組。而備用機組過載時只能動作于報警信號。過載報警信號應(yīng)引至有人值班的房間或場所。

3.消防配電電線、電纜的選擇：

根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ16-2008）（以下簡稱“民規(guī)“）要求消防配電線纜可按以下選擇：

（1）火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護對象分級為特級的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支干線，應(yīng)采用礦物絕緣電纜；

（2） 火災(zāi)自動報警保護對象分級為一級的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支干線，宜采用礦物絕緣電纜；當線路的敷設(shè)保護措施符合防火要求時，可采用有機絕緣耐火類電纜；

（3 ）火災(zāi)自動報警保護對象分級為二級的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支干線，應(yīng)采用有機絕緣耐火類電纜；

（4 ）消防設(shè)備的分支線路和控制線路，宜選用與消防供電干線或分支干線耐火等級降一類的電線或電纜。

4. 消防配電線路敷設(shè)：

（1）消防設(shè)備配電線路進行暗敷時一般是采用普通電線電纜，并將其穿金屬管或阻燃塑料管后，埋設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，且穿管暗敷保護層的厚度＞3cm。

（2）當消防設(shè)備配電線路只能采用明敷方式時，對穿電線的金屬管或金屬線槽可采用涂防火涂料方法提高線路的耐燃性能，或是直接采用具有合適阻燃性能的阻燃型電線電纜、耐火型電線電纜和礦物質(zhì)絕緣防火電纜等；

（3）當消防設(shè)備配電線路采用絕緣層和護套為不延燃的電纜并敷設(shè)在電纜豎井中時，因電纜本身具有耐火耐熱性能，可不用金屬管保護。但是，當與延燃電纜敷設(shè)在同一個電纜井時，兩者中間必須用耐火材料隔開。

（4）在建筑物頂棚內(nèi)的消防電氣線路，一般宜采用金屬管或金屬線槽布線：在難燃型材料的吊頂內(nèi)，可采用難燃型（如氧指數(shù)大于50）硬質(zhì)塑料管、塑料線槽布線。

三、目前有些高層建筑消防配電存在的問題及其解決方案

1.消防設(shè)備雙電源切換位置不當。

《高規(guī)》9.1.2條規(guī)定：高層建筑的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙風機等的供電，應(yīng)在最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置?！?/p>

此問題比較容易出現(xiàn)在一用一備的消防設(shè)備供電系統(tǒng)中，如消防泵房內(nèi)消防泵和噴淋泵的配電，各消防泵均為一用一備的運行方式。有些設(shè)計人員很可能會按下圖設(shè)計：

以上設(shè)計可以看出，針對單臺的消防泵來說，并沒有達到的雙電源末端切換的要求，所以不符合規(guī)范要求。

改進方案：消防泵控制箱應(yīng)該為獨立式或隔離間隔式，每個泵均由單獨回路供電，對應(yīng)平面圖、系統(tǒng)圖如下所示：

2.消防用電設(shè)備未采用專用回路供電。

根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定“消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路，其配電設(shè)備應(yīng)設(shè)有明顯標志”。

當消防控制室與安?？刂剖液嫌猛豢刂剖仪叶哓摵傻燃壪嗤瑫r，設(shè)計人員往往僅設(shè)計一組雙電源自切箱，由該雙電源自切箱的專用回路分別為消防系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)供電。實際上此時是不符合規(guī)范要求的。

問題解決：消防控制室與安保控制室合用同一個控制室，當系統(tǒng)規(guī)模較大且比較重要時，兩個系統(tǒng)的供電回路及雙電源自切箱應(yīng)分別設(shè)置。但系統(tǒng)規(guī)模較小及重要性較低且兩者負荷等級相同時，例如設(shè)置在獨立的門衛(wèi)內(nèi)，同時考慮監(jiān)控系統(tǒng)的閉路電視攝像機兼作為火災(zāi)的監(jiān)視用，為簡化配電系統(tǒng)可在門衛(wèi)內(nèi)設(shè)置一個雙電源自切箱?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)與安保系統(tǒng)分別由雙電源自切箱專用回路放射式供電。

篇7

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；反激式電路；高頻變壓器

引言

開關(guān)電源是綜合現(xiàn)代電力電子、自動控制、電力變換等技術(shù)，通過控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，來獲得穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，因其具有體積小、重量輕、效率高、發(fā)熱量低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，在現(xiàn)代電力電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，代表著當今穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向，已成為穩(wěn)壓電源的主導產(chǎn)品。文章設(shè)計了一種基于TOP-Switch系列芯片的小功率多路輸出DC/DC的反激式開關(guān)電源。

1 電源設(shè)計要求

文章設(shè)計的開關(guān)電源將用于軌道車輛電動門控制系統(tǒng)中，最大的功率為12W，分四路輸出，具體設(shè)計參數(shù)如下：（1）輸入電壓Vin=110V；（2）開關(guān)頻率fs=132kHz；（3）效率η=80%；（4）輸出電壓/電流 48V/0.2A，15V/0.02A-15V/0.02A，5V/0.3A；（5）輸出功率12W；（6）電壓精度1%；（7）紋波率1%。（8）負載調(diào)整率±3%，電源最小輸入電壓為Vimin=77V，最大輸入電壓為Vimax=138V?？紤]到設(shè)計要滿足結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，經(jīng)濟性及電磁兼容性等要求，結(jié)合本設(shè)計輸出功率小的特點，最終選用了單端反激式開關(guān)電源，它具有結(jié)構(gòu)簡單，所需元器件少，可靠性高，驅(qū)動電路簡單的特點，適合多路輸出場合。

2 單端反激式開關(guān)電源的基本原理

單端反激式開關(guān)電源由功率MOS管，高頻變壓器，無源鉗位RCD電路及輸出整流電路組成。其工作原理是當開關(guān)管Q被PWM脈沖激勵而導通時，輸入電壓就加在高頻變壓器的初級繞組N1上，由于變壓器次級整流二極管D1反接，次級繞組N2沒有電流流過；當開關(guān)管關(guān)斷時，次級繞組上的電壓極性是上正下負，整流二極管正偏導通，開關(guān)管導通期間儲存在變壓器中的能量便通過整流二極管向輸出負載釋放。反激變壓器在開關(guān)管導通期間只存能量，在截止期間才向負載傳遞能量，因為能量是單方向傳導，所以稱為單端變化器[1]。

圖1 單端反激式開關(guān)電源的原理圖

3 TOP-Switch系列芯片的介紹及選型

TOP-Swtich單片開關(guān)電源是開關(guān)電源專用集成電路，它將脈寬調(diào)制電路與高壓MOSFET開關(guān)管及驅(qū)動電路等集成在一起，具備完善的保護功能。使用該芯片設(shè)計的小功率開關(guān)電源，可大大減少電路，降低成本，提高可靠性[4]。

對于芯片的選擇主要考慮輸入電壓和功率，由設(shè)計要求可知，輸入電壓為寬范圍輸入，輸出功率不大于12W，故選擇TOP264VG。

4 電路設(shè)計

本設(shè)計開關(guān)電源的總體設(shè)計方案如圖2所示。

4.1 主電路設(shè)計

4.1.1 變壓器設(shè)計

變壓器的設(shè)計是整個電源設(shè)計最重要的部分，它的設(shè)計好壞直接影響到整個電源性能。

（1）磁芯和骨架的確定

由參考文獻[1]可查出，當P0=12W時可供選擇的鐵氧體磁芯型號，由于采用包線繞制，而且EE型鐵芯廉價，磁損耗小且適用性強，故選擇EEL19。從廠家提供的磁芯產(chǎn)品手冊中可以查到磁芯有效截面積Ae=0.23cm2，磁路有效長度Le=3.94cm2，磁芯等效電感AL=1250Nh/T2

（2）確定最大占空比

（式中VOR為初級感應(yīng)電壓，VDS為開關(guān)管漏源導通電壓，其中VOR=135V，VDS=10V）

（3）初級波形參數(shù)計算

初級波形的參數(shù)主要包括輸入電流平均值IAGV、初級峰值電流IP

輸入電流平均值

初級峰值電流

（其中KRP為初級紋波電流IR與初級峰值電流IP的比值，當反激式開關(guān)電源工作在不連續(xù)狀態(tài)時取KRP=1）

（4）確定初級繞組電感

（5）計算各繞組的匝數(shù)

初級繞組的匝數(shù) 實取33匝

次級為5v輸出的繞組定義為NS=4turn

對于±15V輸出 實取12匝

對于48V輸出 實取36匝

對于偏置繞組 實取10匝

4.1.2 無源鉗位電路的設(shè)計

反激式開關(guān)電源，每當功率MOSFET由導通變?yōu)榻刂箷r，在開關(guān)電源的一次繞組上就會產(chǎn)生尖峰電壓和感應(yīng)電壓，和直流高壓一起疊加在MOSFET上，漏極電壓

這就要求功率MOSFET至少能承受450V的高壓，并且要求鉗位電路吸收尖峰電壓來保護功率MOSFET。本電源的鉗位電路由穩(wěn)壓管和二極管D1組成，其中VR1為瞬態(tài)電壓抑制器P6KE200，D1為快恢復二極管IN4936，當MOSFET導通時，原邊繞組電壓上正下負，使D1截止，鉗位電路不起作用；當MOSFET截止瞬間，原邊繞組電壓上負下正，使得D1導通，電壓被鉗位在200V左右。

4.1.3 輸出環(huán)節(jié)的設(shè)計

以+5V輸出為例，次級繞組高頻電壓經(jīng)肖特基二極管SB120整流后，用超低的ESR濾波，為了得到獲得更小的紋波電壓，在設(shè)計時又加入了次級LC濾波器，實驗表明，輸出的電壓更符合期望值。

4.2 反饋環(huán)節(jié)的設(shè)計

反饋回路主要由PC817和TL431組成，這里用的TL431型可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器來代替普通的穩(wěn)壓管，構(gòu)成外部誤差放大器，進而對輸出電壓作精密調(diào)整，當輸出電壓發(fā)生波動時，經(jīng)過電阻R13、R14分壓后得到取樣電壓與TL431中的2.5V的基準電壓進行比較，在陰極K上形成誤差電壓，使光耦合器中的LED工作電流產(chǎn)生相應(yīng)變化，再通過光耦合器去改變單片開關(guān)電源的控制端電流，進而調(diào)節(jié)輸出占空比，使輸出電壓維持不變，達到穩(wěn)壓目的。

5 結(jié)束語

文章設(shè)計的開關(guān)電源具有結(jié)構(gòu)簡單，所需元器件少，體積小，成本低的特點，并且滿足所有設(shè)計要求，在軌道車輛電動門控制系統(tǒng)中有很好的應(yīng)用前景。

參考文獻

[1]楊立杰.多路輸出單端反激式開關(guān)電源的設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007.

[2]沙占友.開關(guān)電源實用技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2011.

篇8

關(guān)鍵詞：電力通信；通信電源；蓄電池；管理維護

中圖分類號： U172 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

電力通信是電力企業(yè)生產(chǎn)和管理的基礎(chǔ)手段，是電網(wǎng)安全運行的重要環(huán)節(jié)，而電力通信直流電源則是保證通信設(shè)備正常運行，通信暢通的基礎(chǔ)，是電力通信的“心臟”，一旦通信直流電源發(fā)生故障，將造成通信設(shè)備供電中斷，引起通信電路中斷，造成重要信息無法正常傳輸。近年來，電網(wǎng)規(guī)模的木斷擴大和現(xiàn)代通信技術(shù)的進步，極大地促進電力通信事業(yè)的飛速發(fā)展，隨著電力通信整體水平的不斷提高、通信設(shè)備的不斷更新，對電力通信直流電源也提出了更高的要求，因此做好對電力通信直流電源的維護具有重要意義，直接影響著電力通信網(wǎng)的安全平穩(wěn)運行。

近年來，因通信電源故障造成通信設(shè)備停運、電路中斷的事件總體上呈減少趨勢，但仍時有發(fā)生。這些電源故障多數(shù)是由于通信人員對通信電源的維護與管理沒有做到足夠重視導致的。通信電源系統(tǒng)運行質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到通信網(wǎng)的運行質(zhì)量和電網(wǎng)的安全，從事電力通信的工作人員應(yīng)重視通信電源的管理與維護工作。電力通信網(wǎng)本身的安全可靠性要求很高，經(jīng)過長期的運行統(tǒng)計分析表明，造成電力通信網(wǎng)運行中斷的原因有二：一是通信設(shè)備本身出現(xiàn)的故障；二是通信電源故障，造成通信電路中斷。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，通信設(shè)備的可靠性增加很多，設(shè)備本身的故障率已經(jīng)很低了，實際運行統(tǒng)計也證實了這點。通信電源故障就顯得突出了，實際運行統(tǒng)計顯示，由于通信電源系統(tǒng)故障造成的通信電路中斷大約占通信總中斷的70％～75％ ，可見通信電源已經(jīng)成了影響電力通信網(wǎng)可靠運行的最主要的因素。

1 電力通信設(shè)備對通信電源的要求

1．1 可靠

為了確保通信暢通，除了必須提高通信設(shè)備的可靠性外，還必須提高電源系統(tǒng)的可靠性，要求電源系統(tǒng)不能有l(wèi) ms 的間斷。通常，電源系統(tǒng)要給許多通信設(shè)備供電，因此電源系統(tǒng)發(fā)生故障后，對通信的影響很大。為確?？煽抗╇?，在直流供電系統(tǒng)中，采用整流器與電池并聯(lián)浮充供電方式。此外在先進的開關(guān)整流器都采用多個整流模塊并聯(lián)工作的方式，這樣當某一個模塊發(fā)生故障時不會影響供電。

1．2 穩(wěn)定

各種通信設(shè)備要求電源電壓穩(wěn)定，不能超過允許的變化范圍。電源電壓過高，會損壞通信設(shè)備中的電子元件，電源電壓過低，通信設(shè)備不能正常工作。此外，直流電源電壓中的脈動雜音也必須低于允許值，否則，也會嚴重影響通信質(zhì)量。

1．3 小型

隨著集成電路的迅速發(fā)展正向著小型化、集成化方向發(fā)展。為了適應(yīng)通信設(shè)備的發(fā)展，電源裝置也必須實現(xiàn)小型化、集成化。此外，各種移動通信設(shè)備和航空、航天裝置中的通信設(shè)備更要求電源裝置體積小，質(zhì)量輕。為了減少電源裝置的體積和質(zhì)量各種集成穩(wěn)壓器和無工頻率變壓器的開關(guān)電源得到了越來越廣泛的應(yīng)用。近年來，工作頻率高到幾百 kHz 且體積非常小的諧振型開關(guān)電源，在通信設(shè)備中也大量應(yīng) 用 。

1．4 高頻率

隨著通信設(shè)備的容量日趨增加，電源系統(tǒng)的負荷不斷增大，為節(jié)約電能，必須設(shè)法提高電源裝置的效率。節(jié)能主要措施是采用高效率通信電源設(shè)備，過去，通信設(shè)備大多采用相控型整流器，這種電源效率較低，變壓器損耗較大。而高頻開關(guān)電源效率較高可達到 90％以上，因此采用高頻開關(guān)電源可以節(jié)約能源。

2 電力通信網(wǎng)通信電源系統(tǒng)的典型配置及特點

電力通信網(wǎng)中通信站主要包括：電力載波通信站、光纖通信站、微波通信站和各級調(diào)度通信中心。

2．1 通信站通信電源系統(tǒng)典型配置

2.1.1 電力載波通信站

由于電力載波已經(jīng)不作為電力系統(tǒng)通信的主要手段，所以本文不作過多論述。

2.1.2 光纖通信站

光纖通信站大部分設(shè)在地調(diào)、變電站或電廠內(nèi)，有些超長光纖電路也設(shè)有中繼站，站內(nèi)光設(shè)備采用DC-48V直流供電。電源系統(tǒng)一般有一路或兩路交流 220VAC 電源，經(jīng)交流配電屏送至高頻開關(guān)電源( 有的開關(guān)電源本身具有兩路交流輸入能力，則不配置交流屏) ，整流后對兩組蓄電池進行浮充，同時對設(shè)備供電。開關(guān)電源一般是單機柜多模塊配置，直流輸出分配利用開關(guān)電源柜中配置的直流分路空氣開關(guān)或熔斷器。若光纖站與其他通信站在一起，則與其他通信設(shè)備共用一套通信電源 。

2.1.3 微波通信站

電力通信網(wǎng)中目前數(shù)字微波電路還比較多，仍作為傳輸主干線使用，因此運行的微波站數(shù)量較多，分布也較廣。微波中繼站多是無人站，有的建在高山頂上，運行條件差。微波通信設(shè)備采用直流 D C -48V 供電。站內(nèi)一般只有一路交流供電，電源系統(tǒng)由室內(nèi) 10K 變壓器、防雷柜、交流配電屏、高頻開關(guān)電源和直流DC-48V蓄電池組構(gòu)成，同時根據(jù)微波站實際情況，有的還配置了柴油發(fā)電機組、太陽能電池等。蓄電池容量一般按24小時放電率考慮，一些道路條件特別差的站，按1～4天放電率考慮，所以有的站蓄電池配得很大。

2.1.4 調(diào)度通信中心機房

調(diào)度通信中心機房是指省調(diào)、地調(diào)的通信機房，機房內(nèi)設(shè)備集中，供電要求高，設(shè)備包括程控交換機( 行政、調(diào)度) 、微波及光纖設(shè)備、PCM 終端、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(IP、ATM 等)、會議電視／電話系統(tǒng)、同步時鐘系統(tǒng)、調(diào)度錄音系統(tǒng)、載波終端機、其他通信終端及通信應(yīng)用系統(tǒng)等。通常調(diào)度通信中心機房條件較好，有兩路可靠的交流電源，大部分設(shè)備采用DC-48V 供電。直流配電屏可能有多個，以滿足不同區(qū)域通信設(shè)備的配電需要。以上是電力通信網(wǎng)中通信電源的幾種典型配置。有的通信機房還配置了 U P S 電源系統(tǒng)，提供網(wǎng)管系統(tǒng)、調(diào)度錄音系統(tǒng)等以計算機為主的設(shè)備交流供電。有的利用DC-48V 蓄電池加DC／AC 逆變器，為計算機系統(tǒng)提供220VAC電 源 。

2．2 電力通信電源的特點

2.2.1 高頻開關(guān)電源的特點

高頻開關(guān)電源具有體積小、重量輕、效率高、輸出紋波低、動態(tài)響應(yīng)快、控制精度高、模塊可疊加輸出、N+1 冗余、便于擴容、遠程監(jiān)控等特點；電源系統(tǒng)智能化、高頻化，大大減小日常維護的工作量，更好的發(fā)揮通信電源維護的工作效率；模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計。它的任意一整流模塊相當于一臺相控電源設(shè)備，即它的任意一整流模塊均可獨立工作。多個獨立的模塊單元并聯(lián)工作，采用均流技術(shù)，所有模塊共同分擔負載電流，一旦其中某個模塊失效，其他模塊再平均分擔負載電流。這樣，不僅提高了功率容量，在器件容量有限的情況下滿足了大電流輸出的要求，而且通過增加相對整個系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊，極大地提高了系統(tǒng)可靠性。萬一出現(xiàn)單模塊故障，也不會影響系統(tǒng)的正常工作，而且為修復提供了充分的時間；可實時監(jiān)測蓄電池的端電壓，充、放電電流，自動控制均、浮充狀態(tài)；具有電池溫度補償功能。

2.2.2 VRLA蓄電池的特點

閥控式密封鉛酸蓄電池(VRLA，valveregulate lead acid)是一種新型直流儲能電源，它以堅固、耐用、能量高、體積小，對環(huán)境無污染，使用安全方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各專網(wǎng)通信領(lǐng)域中，起到保障專網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)安全運行的重要作用，代替了原先專網(wǎng)通信等領(lǐng)域的開放式鉛酸蓄電池。由于采用了陰極吸收式密封原理，蓄電池充電后期，在正極板上產(chǎn)生的氧氣通過隔極擴散到負極，在負極上與鉛反應(yīng)吸收，形成了一個密閉反應(yīng)氧復合循環(huán)，并且采用了吸附式隔板和貧液式設(shè)計，因此VRLA蓄電池具有密封不溢酸、不滲酸、自身放電小、防爆安全等特點，在維護中不需補水，不需調(diào)比重，給通信人員維護帶來了極大便利，且在一般情況下氫氧復合較好，不會產(chǎn)生氫氣。

3 電力通信電源方面存在的問題

3.1 通信電源在系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備配置和工程建設(shè)方面存在先天不足

電力通信電源在設(shè)計中只考慮了一般的可靠性要求，并沒有進行應(yīng)急方面的詳細設(shè)計。比如很多通信站只有一路交流供電，又無其他備用電源方式，在出現(xiàn)交流電源故障停電較長時間后，蓄電池不能維持通信設(shè)備的正常供電，又沒有應(yīng)急電源方案，通信電路會長時間中斷。

在工程建設(shè)中也未嚴格按規(guī)范進行。如設(shè)備及蓄電池安裝擺放、所使用的材料(如各種電源電纜、空氣開關(guān)、熔斷器等)、電纜接頭處理、電源電纜布線等方面也存在不規(guī)范的問題，在投入使用后，可能引起電源故障，甚至造成火災(zāi)等其他事故。

3.2 機房環(huán)境條件不能滿足可靠運行要求

除防雷接地外，機房環(huán)境也十分重要。電力通信站主設(shè)備機房考慮得相對好一些，一般配置空調(diào)設(shè)備(大多數(shù)是民用空調(diào))。而電源室則較少考慮配置空調(diào)，相應(yīng)的機房“三防”工作也較主機房差，工作環(huán)境不能滿足通信電源設(shè)備長期可靠工作的要求。

3.3 沒有完善的電力通信電源系統(tǒng)運行管理及設(shè)計技術(shù)規(guī)程、規(guī)范

由于沒有專門針對電力通信電源系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)及運行維護管理制定完善的規(guī)程和規(guī)范，所以在通信電源設(shè)計、工程建設(shè)、及運行維護管理等方面無章可循，造成這些環(huán)節(jié)工作的不規(guī)范和隨意性，給整個電力通信網(wǎng)的安全可靠運行帶來巨大影響 。

3.4 通信電源運行維護管理薄弱

通信電源運行維護管理則基本上都沒有設(shè)置專門崗位，其次是缺乏有效的技術(shù)管理，缺乏對通信電源運行維護特點的研究，沒有相應(yīng)的通信電源系統(tǒng)運行維護方法，不能按照通信電源系統(tǒng)中各種設(shè)備的運行維護特點進行有計劃的、科學的維護管理。據(jù)統(tǒng)計分析，在電源設(shè)備的事故中，蓄電池事故占70％，高壓切換事故占20％ ，高頻開關(guān)電源事故占10％(主要是強排風、灰塵侵入設(shè)備、雷電過電壓)?？梢?，按通信電源設(shè)備的技術(shù)特點，進行科學的運行維護管理，有針對性地進行重點維護，是可以有效減少通信電源故障或事故發(fā)生率的。

4 解決措施

4.1 技術(shù)方面

4.1.1 嚴格按相關(guān)規(guī)程及設(shè)計技術(shù)規(guī)范進行通信電源系統(tǒng)的設(shè)計審查，不能因投資等原因降低技術(shù)要求。

4.1.2 盡快建立其可靠使用的通信機房環(huán)境及通信電源監(jiān)控系統(tǒng)，及時掌握通信電源系統(tǒng)的運行情況，以便及時檢修維護，保證正常運行。同時通過長期的數(shù)據(jù)測試統(tǒng)計分析，掌握通信電源系統(tǒng)性能變化，特別是蓄電池的(內(nèi)阻、容量、溫度等參數(shù))性能變化，提前制定通信電源改造維修計劃，保證通信電源系統(tǒng)始終處于較好的運行狀態(tài)。

4.1.3 切實改善通信機房環(huán)境和通信電源機房環(huán)境。現(xiàn)在的通信設(shè)備、電源設(shè)備由于集成度高，散熱大多采用風扇強制方式，因此對工作環(huán)境溫度、濕度和潔凈度都有較高的要求，實際運行中我們發(fā)現(xiàn)因溫度高，灰塵重造成的通信設(shè)備損壞和電源故障占很大比例。因此在作好機房“三防”的基礎(chǔ)上，對省調(diào)、地調(diào)通信中心及通信樞紐站機房，應(yīng)配置專用機房空調(diào)，電源室也應(yīng)配置工業(yè)級空調(diào)設(shè)備。

4.2 管理方面

4.2.1 隨著電力體制和電力通信體制改革，應(yīng)在各級通信運行維護管理部門設(shè)立通信電源、空調(diào)專業(yè)管理崗位，選擇責任心強、熱愛通信電源專業(yè)并具有一定專業(yè)技術(shù)及管理能力的技術(shù)人員上崗，負責通信電源和空調(diào)專業(yè)的運行維護管理。

4.2.2 信產(chǎn)部已經(jīng)頒布實施了《通信用閥控式鉛酸密封蓄電池》《、通信用高頻開關(guān)整流器》、通信用不間斷電源《》通信局(站)電源系統(tǒng)總體技術(shù)要求》4個通信行業(yè)標準，及《通信電源設(shè)備安裝設(shè)計規(guī)范》、《通信電源維護規(guī)程》等文件。

4.2.3 重視利用通信站機房環(huán)境及電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)等技術(shù)手段，提高對通信電源、空調(diào)的全面管理水平，做到通信電源、空調(diào)不帶病運行，有根據(jù)地提出大修、改造計劃，并按要求實施。通信電源各方面的工作，只要得到高度重視，特別是主管部門和領(lǐng)導的高度重視，從技術(shù)和管理兩方面切實規(guī)范地做好工作，會對電力通信網(wǎng)的安全可靠運行起到非常重要的作用。

5 結(jié)束語

電力通信電源的現(xiàn)狀應(yīng)引起各級領(lǐng)導和通信人員的高度重視。一方面，部分通信站通信電源、蓄電池設(shè)備陳舊，跟不上時展，對蓄電池不能及時管理維護到位；另一方面，通信人員技術(shù)水平亟待進一步進行整合提高，對高頻開關(guān)電源、VRLA 蓄電池的使用和管理應(yīng)成為通信人員工作的重中之重。只有各級人員在思想上對通信電源的管理和維護予以足夠重視，積極創(chuàng)造良好的設(shè)備運行環(huán)境，制定切實可行的專業(yè)管理制度，采用具有先進技術(shù)的電源設(shè)備及維護測試設(shè)備，做到操作維護規(guī)范化、現(xiàn)代化，才能保證通信電源系統(tǒng)的安全生產(chǎn)運行，確保電力通信可靠暢通。

參考文獻

[ 1 ] 李躍新，黃勇達．電力通信電源蓄電池系統(tǒng)遠程維護技術(shù)與應(yīng)用[J]．通信電源技術(shù). 2 0 0 9 ，2 6 （3 ）：5 5 ～5 7

篇9

關(guān)鍵詞：軌道交通 信號 供電 設(shè)計 采購

中圖分類號：U284.8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0100-01

近幾年來中國各大城市都在發(fā)展城市軌道交通系統(tǒng)，城市軌道交通中的信號供電系統(tǒng)是設(shè)備安全的重要保障系統(tǒng)。作為信號工程技術(shù)人員需要熟悉該系統(tǒng)的架構(gòu)。本文介紹了供電系統(tǒng)的設(shè)計，并對采購流程和要點做了說明。

1 設(shè)計

在設(shè)計階段，作為設(shè)備供貨商的設(shè)計人員需要了解信號系統(tǒng)各類設(shè)備的額定容量，額定電流。并且要記錄哪些電源有特殊要求。例如信號機電源、轉(zhuǎn)轍機電源、AP電源等室外設(shè)備的電源在電源屏側(cè)需要加裝輸出防雷板。一些重要負載，比如聯(lián)鎖機柜、接入交換機、骨干交換機，需要將其分開供電，以保證在某一路電源意外中斷導致一部分設(shè)備掉電時，另一半設(shè)備能夠正常工作，保證信號系統(tǒng)能夠滿足運營的要求。例如聯(lián)鎖機柜，一般主機和備機在電源屏側(cè)是不同的兩路電源。而對交換機，一般電源屏是不同的兩個空開分別對A網(wǎng)交換機和B網(wǎng)交換機供電。對于組合柜中常用的12VDC，24VDC，60VDC，220VAC，電源屏側(cè)也都為兩路供電，不同的是對于組合柜的供電為環(huán)節(jié)，不但保證某一路電源中斷設(shè)備不會掉電，而且組合柜之間有任何線纜出現(xiàn)問題，也不會導致設(shè)備掉電。

對于要求配有UPS的電源系統(tǒng)，一般客戶都會要求在外電網(wǎng)完全斷電的情況下，UPS依靠電池持續(xù)放電的最短時間。

電池放電的最短時間取決于一個站設(shè)備的用電量與所準備的蓄電池容量的對比關(guān)系。對于電池的選配，有兩種方法可供選擇。

（1）功率算法。

根據(jù)每2伏單元放電功率計算電池容量（AH）

式中：P為UPS容量（VA），W為每2伏單元提供的功率（W），η為UPS效率（一般可取0.9），cosΦ為UPS輸出功率因數(shù)（一般取0.8），N為一組電池中的電池數(shù)量（信號系統(tǒng)常用的閥控鉛酸電池為12V）。

注：若2 V電池則為N×1；6 V電池則為N×3；12 V就為N×6；放電終止電壓一般取1.67 V。

根據(jù)客戶要求的放電支持時間差表，便可決定電池型號及組數(shù)，如果查表組數(shù)過多（>3），則考慮大容量電池。

以上公式是按照UPS滿載考慮，一般可按照80%負載計算

（2）電流算法。

根據(jù)最大放電電流計算電池容量（AH）

最大放電電流

式中：Imax為最大放電電流（A），P為UPS額定容量（KVA），CosΦ為UPS輸出功率因數(shù)（一般取0.8），Vend為該型號UPS放電終止電壓（V），查放電曲線確定電池放電率計算所需電池容量。

電池容量（AH）=K×電池最大放電電流×放電時間，其中，K為調(diào)整系數(shù)，如表1。

在將這些數(shù)據(jù)整理完畢后，可以將每個站設(shè)備的最終容量計算出來。最后把數(shù)據(jù)提供給電源屏廠家和總體設(shè)計單位。電源屏廠家會根據(jù)需求做出適應(yīng)具體每個站的電源屏。而總體設(shè)計單位則可以根據(jù)每個站用電量的需求，設(shè)計與其對應(yīng)的電源供給。在與設(shè)計院的溝通中，需要向其詳細描述最終計劃每個站電源屏輸入空開的容量以及信號設(shè)備的負載特性，保證整個系統(tǒng)能夠做到完全選擇性保護。

2 采購

電源屏采購：采購階段需選擇至少兩家供貨廠家，對兩家的電源系統(tǒng)方案、切換功能、輸出冗余配置、模塊是否支持熱插拔、遠程監(jiān)控、防雷功能、漏電檢測、故障診斷定位的級別、短路保護功能、保質(zhì)期、證書、使用壽命、告警節(jié)點、備品備件的供應(yīng)、交流轉(zhuǎn)轍機相序檢測、整機效率、功率因數(shù)、噪音、是否提供專用工具等方面進行對比，最終選擇適合信號系統(tǒng)使用的電源產(chǎn)品。在采購方面需要重點提醒設(shè)備到貨計劃。

UPS采購：在評標階段，需要對以下項目進行比對：故障診斷級別、輸入電壓的類型、輸入電壓可接受的范圍，例如電壓波動范圍在-20%～+15%之間無需電池放電，輸出電源是否滿足要求，轉(zhuǎn)換時間：主電源供電轉(zhuǎn)電池供電轉(zhuǎn)換時間為0 ms，逆變器供電裝旁路供電轉(zhuǎn)換時間≤2 ms；旁路供電轉(zhuǎn)主路供電轉(zhuǎn)換時間≤2 ms。對保質(zhì)期，UPS電源對電池是否為智能管理功能，包括均充與浮充的自動轉(zhuǎn)換，溫度補償，電池放電終止電壓自動調(diào)節(jié)，電池容量檢測。使用壽命，備品備件，噪音以及是否提供專業(yè)工具。

對蓄電池的采購：在評標階段需要對以下項目進行對比：供電時間，是否為膠體免維護電池，保質(zhì)期，使用壽命，是否具備優(yōu)良的深放電恢復能力，蓄電池密封反映效率是否高于95%，單組電池或多組電池一起使用情況下，個電池之間的開路電壓應(yīng)保持在20 mV/cell以內(nèi)，浮充電壓應(yīng)保持在20 mV/cell。

參考文獻

[1] 徐亞輝.城市軌道交通供變電技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社，2012（12）.

[2] 于松偉，楊興山，韓連祥，等.城市軌道交通供電系統(tǒng)設(shè)計原理與應(yīng)用[M].西南交通大學出版社，2008.

篇10

關(guān)鍵詞：DDR VTT SSTL

對于DDR2和DDR3的電源設(shè)計，DDR SDRAM系統(tǒng)通常要求有三個電源，分別為VDDQ、VTT和VREF。而VTT主要為DDR的地址、控制線等信號的信號完整性而提供的終端電阻電源，同時JEDEC標準JESD8-15(用于SSTL_18)定義了VTT要跟隨VDDQ。為了滿足JEDEC標準，大部分設(shè)計地址線設(shè)計通常進行如圖1的端接匹配設(shè)計。使用了一個專用的終端電阻電源調(diào)整器LP2996，為每根控制信號的端接電阻提供上拉電源，同時若干個終端電阻上又增加了一個去耦電容，增加了設(shè)計的密度和成本。而有一些設(shè)計的DDR并沒有使用VTT電源和端接電阻，只是在控制器端接了一個串阻；相對來說，簡潔一些，同時不使用LP2996也降低了成本。什么時候可以不用VTT電源，什么時候需要用VTT電源，甚至是否可以不用VTT電源和串阻？針對此問題，本文進行了分析、仿真和驗證，為設(shè)計簡潔化設(shè)計提供建議。

對于VTT電源，只要為控制線的端接電阻提供上拉電源，在保證信號完整性的前提下，是可以去掉端接電阻的。但我們也需要知道為什么需要一個專用的終端電源調(diào)節(jié)器，以及去掉它是否會有影響。DDR2和DDR3 的接口，使用的是SSTL電平，通過對SSTL電平的分析就可以知道VTT電源的作用了。

DDR存儲器具有推挽式的輸出緩沖，而輸入接收器是一個差分級，要求一個參考偏壓中點VREF。因此，當使用端接電阻的時候，VTT電源能夠提供電流和吸收電流。VTT電源的電流流向隨著總線狀態(tài)的變化而變化。因此，VTT電源需要提供電流和吸收電流(source & sink)。由于VTT電源必須在1/2 VDDQ提供和吸收電流，因此如果通過分流設(shè)計VTT而又不能允許電源吸收電流，那么就不能使用一個標準的開關(guān)電源，使用LP2996可以提供電流和吸收電流，這就是為什么需要專用電源的原因。而且，由于連接到VTT的每條信號線都有較低的阻抗，因而電源就必須非常穩(wěn)定，在這個電源中的任何噪聲都會直接進入信號線，如果噪聲很大，相對比較器的VREF來說，大到一定程度時就會引起誤觸發(fā)?？偩€信號輸出為高阻時總線上的電平為VTT，輸出為0；當有高低電平輸出時，總線信號以VTT電壓為中心上下擺動，如圖2所示。當總線信號電壓超過比較器的閥值電壓時，它將輸出一個如圖2所示的同向電壓。在這個系統(tǒng)中，比較器的閥值電壓為電源所提供的VREF電壓；如果沒有端接電阻，總線信號沒有了直流偏置，控制器的輸出在0V和VDD之間擺動；但對于DDR SDRAM來說，其內(nèi)部的輸出電平是一樣的。去掉端接之前和之后，DDR SDRAM側(cè)的輸入輸出動態(tài)電流都很小，因為總線信號連接到DDR SDRAM的CMOS的柵極，輸入阻抗幾乎是無窮大。

從上面的分析可以知道，地址線使用末端匹配時會用到VTT電源，VTT電源在匹配時要提供電流和吸收電流。故在保持信號完整性的前提下，可以將端接電阻和VTT電源省去。針對于此，下面進行仿真和驗證，看什么情況下可以不用端接電阻和VTT電源。

從上面分析可以知道，只要保證地址線和控制線的信號完整性，可以將端接電阻去掉。下面針對不同的負載，進行SI仿真，看在什么情況下可以將端接電阻去掉。

一個負載DRAM

對于一個負載情況，用freesacle的DDR控制器ibis模型和HYNIX的DDR3 ibis模型進行仿真，用常用的工作頻率333Mhz進行仿真。去掉并聯(lián)端接匹配，如果不加串阻匹配，會有過沖，經(jīng)過仿真比較，對于控制器來說，對驅(qū)動器為全驅(qū)、半驅(qū)，串阻從10歐姆到60歐姆進行掃描，最優(yōu)的匹配是DDR控制器用半驅(qū)動，源端接串阻20歐姆或者30歐姆，結(jié)果如圖1所示。圖1中藍色、紅色波形分別為源端串20歐姆、30歐姆，驅(qū)動為半驅(qū)時的DDR3內(nèi)部波形。

兩個負載DRAM

對于兩個負載情況，DDR控制器為半驅(qū)動，將VTT匹配去掉之后的拓撲進行仿真，從圖2可以知道，去掉VTT并聯(lián)匹配后，DDR3內(nèi)部波形滿足要求；相對之前波形，幅度有所提高，但并未產(chǎn)生過沖，數(shù)據(jù)的沿會變緩，但對于時序影響不大。實測發(fā)現(xiàn)與仿真結(jié)果基本一致。

對于兩個負載的樹形拓撲也進行了前仿真，走線為3000mil，對全驅(qū)和半驅(qū)分別進行了掃描，信號質(zhì)量滿足芯片要求。

四個負載DRAM

對于四個負載情況，使用了flyby（鏈）型走線，并且使用了末端并聯(lián)端接VTT匹配。將VTT匹配去掉之后進行全驅(qū)和半驅(qū)仿真，從圖5可以知道，去掉VTT并聯(lián)匹配后，位于鏈前面3個的波形已經(jīng)嚴重失真，如圖3所示，不滿足要求，加源端串阻從10歐姆到60歐姆進行掃描匹配，效果也不明顯。

對于四個負載的樹形拓撲，控制器使用半驅(qū)動和全驅(qū)動掃描，走線為3000mil，進行前仿真，信號質(zhì)量滿足芯片要求。

八個負載DRAM

對于八個負載情況，使用了flyby（鏈）型走線，并且使用了末端并聯(lián)端接VTT匹配。將VTT匹配去掉之后進行全驅(qū)和半驅(qū)仿真，如圖4；從圖4可以知道，去掉VTT并聯(lián)匹配后，位于鏈前面6個的波形已經(jīng)嚴重失真，不滿足要求。

對于樹形結(jié)構(gòu)，VTT匹配去掉之后進行全驅(qū)和半驅(qū)仿真，發(fā)現(xiàn)上升沿比較緩，幅度衰減比較大，已經(jīng)不滿足要求了。

從前面的仿真結(jié)果可以知道，對于一個負載情況下，可以去掉VTT電源，但是需要在源端串聯(lián)電阻保證信號質(zhì)量。對于兩個負載情況，無論是樹形拓撲還是flyby拓撲，都可以將VTT電源去掉，而且不需要在源端加串聯(lián)電阻。對于4個負載情況，flyby拓撲無法去掉VTT電源，樹形結(jié)構(gòu)可以去掉VTT電源，源端無需加串阻。對于8個負載情況，無論樹形拓撲還是flyby拓撲都無法將VTT電源去掉。

從前面的仿真和實測可以知道，對于只有兩個DDR負載情況，地址和控制線上的VTT終端電阻和去耦電容可以刪除，提高設(shè)計簡潔度；對于四個負載情況，可以后續(xù)設(shè)計可以考慮使用樹形拓撲，預(yù)留VTT電源，然后實測驗證是否可以去掉VTT終端電阻和去耦電容。

參考文獻：

[1]Stephen H.Hall,Garrett W.Hall,James A.McCall.High-speed digital system design:a handbook of interconnect theory and design.2000