導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電氣設(shè)計論文，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。

篇1

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計設(shè)計符號代號原則

1．家庭電氣設(shè)計原則

家庭電氣設(shè)計是在裝潢設(shè)計(這里是指家具、電器設(shè)備的布局以及房頂?shù)脑O(shè)計)完成后再進行的。由于每個家庭的裝潢設(shè)計各有千秋，家用電器的配置也不盡相同，因此，這里只能談一些電氣設(shè)計原則供讀者參考。

(1)照明、插座回路分開把照明與插座回路分開的好處是：如果插座回路的電氣設(shè)備發(fā)生故障，僅此回路的電源中斷，不會影響照明回路的工作，從而便于對故障回路進行檢修；反之，若照明回路出現(xiàn)短路故障，此時就可利用插座回路的電源，接上臺燈，進行檢修。

(2)照明應(yīng)分成幾個回路這樣，一旦某一回路的照明燈出現(xiàn)短路故障，也不會影響到其它回路的照明，就不會使整個家庭處于黑暗中。

(3)對空調(diào)、電熱水器等大容量電器設(shè)備，宜一個設(shè)備設(shè)置一個回路如果合用一個回路，當(dāng)它們同時使用時，導(dǎo)線易發(fā)熱，即使不超過導(dǎo)線允許的工作溫度，也會降低導(dǎo)線絕緣的壽命。此外，加大導(dǎo)線的截面可大大降低電能在導(dǎo)線上的損耗。

(4)插座及浴室燈具回路必須采取接地保護措施浴室插座除采用隔離變壓器供電(如電須刀插座)可以不要接地外，其它插座則必須用三極插座。浴室燈具的金屬外殼必須接地。

(5)接地措施

①不能用自來水管作為接地線。新建住宅樓都配置了可靠的接地線，而老式住宅往往無接地線，不少老式住宅用戶就以自來水管作為接地線。這是不正確的做法。曾有因觸及帶電的自來水龍頭而電擊身亡的事故報道。

②浴室如采用等電位聯(lián)結(jié)則更安全。浴室是潮濕環(huán)境，人即使觸及50V以下的安全電壓，也有遭電擊的可能。所謂等電位聯(lián)結(jié)，就是把浴室內(nèi)所有金屬物體(包括金屬毛巾架、鑄鐵浴缸、自來水管等)用接地線連成一體，且可靠接地。

③接地制式應(yīng)和電源系統(tǒng)相符。電氣設(shè)計前，必須先了解用戶電源來自何處，以及該電源的接地制式。接地保護措施應(yīng)與電源系統(tǒng)一致。

④每個回路應(yīng)設(shè)置單獨的接地線。有些人認為：接地線中的電流很小，幾個回路合用一根接地線可節(jié)約裝潢費用。這是錯誤的。因為在正常工作時，接地線中的電流的確很小，但在發(fā)生短路故障時，接地線中流過的電流大大超過相線正常工作時的電流。其次，從可靠性角度考慮，——個回路一根接地線更可靠。

⑤有了漏電保護，也應(yīng)有接地保護。任何一種電氣產(chǎn)品，都有出現(xiàn)故障的可能，漏電開關(guān)也有出現(xiàn)故障的可能。有了接地保護，當(dāng)漏電開關(guān)出現(xiàn)故障時，接地保護仍能起到保護作用。但漏電開關(guān)的輸出中性線不準碰地，否則，漏電開關(guān)無法合閘。

⑧有了良好的接地裝置，每戶仍應(yīng)配置漏電開關(guān)。當(dāng)發(fā)生電氣設(shè)備外殼帶電時，接地裝置的接地電阻再小，在故障未解除前，設(shè)備外殼對地電位是存在的，有電擊可能。若采用漏電開關(guān)，只要漏電電流大于30mA，在0．1s時間內(nèi)就可使電源斷開。插座所接的電氣設(shè)備，人體隨時有接觸的可能，因此，插座要有漏電保護。掛壁式空調(diào)因人手難以碰到，故可不帶漏電保護。

(6)每戶用電容量要和設(shè)計能力相符，不要盲目裝接大功率電氣設(shè)備為此，每戶居民在電氣裝潢前，應(yīng)初步估計室內(nèi)負荷總?cè)萘?，避免超過該戶的設(shè)計負荷。具體數(shù)字可向當(dāng)?shù)匚飿I(yè)管理部門咨詢。

(7)電氣安全設(shè)計是重點每個家庭中的家用電氣設(shè)備總有好幾件，天天要接觸。家中既有不醫(yī)事的小孩，也有略懂電氣知識而不懂電氣安全知識的大人，會玩弄電氣設(shè)備，為了確保用電安全，電氣安全設(shè)計必須作為重點。對小孩能觸及的插座，應(yīng)選擇帶保護板的插座，避免小孩把金屬物體塞進插座內(nèi)造成電擊。

(8)不要選用“三無”產(chǎn)品因使用劣質(zhì)的電加熱器淋浴而發(fā)生電擊死亡的事故，報紙刊載已有多起。因此，家庭裝潢中不要選用“三無”產(chǎn)品，尤其是插座，“三無”產(chǎn)品充斥市場，應(yīng)注意鑒別。不要盲目追求進口貨，建議購買國產(chǎn)的名牌貨。

2．家庭電氣裝潢設(shè)計中常用的圖形符號和文字代號

(1)建筑平面圖例

(2)常用電氣圖形符號見附表。

(3)線路與燈具安裝方式代號

⑦線路敷設(shè)方式代號

PVC——用阻燃塑料管敷設(shè)

DGL——用電工鋼管敷設(shè)

VXG——用塑制線槽敷設(shè)

GXG——用金屬線槽敷設(shè)

KRG——用可撓型塑制管敷設(shè)

⑦線路明敷部位代號

LM—沿屋架或屋架下弦敷設(shè)

ZM——沿柱敷設(shè)

QM——沿墻敷設(shè)

PL——沿天棚敷設(shè)

③線路暗敷部位代號

LA——暗設(shè)在梁內(nèi)

ZA—暗設(shè)在柱內(nèi)

QA—暗設(shè)在墻內(nèi)

PA——暗設(shè)在屋面內(nèi)或頂棚內(nèi)

DA——暗設(shè)在地面或地板內(nèi)

PNA—暗設(shè)在不能進入的吊頂內(nèi)

④照明燈具安裝方式代號

D——吸頂式

L——鏈吊式

G———管吊式

B——壁裝式

R———嵌入式

BR———墻壁內(nèi)安裝

(4)設(shè)備標注方法’

⑦配電線路的標注方法

a——b(c×d)e——f其中：a--回路編號

b--導(dǎo)線型號

c--導(dǎo)線根數(shù)

d--導(dǎo)線截面

e--敷設(shè)方式及穿管管徑

f--敷設(shè)部位

表示2根導(dǎo)線

表示3根導(dǎo)線

表示n根導(dǎo)線

⑦照明燈具標注方法

燈具吸頂安裝標注方法：

其中：a--燈數(shù)

b--型號或編號

c--每盞照明燈具的燈泡個數(shù)

d--燈泡容量，W

e--燈泡安裝高度，m

篇2

(1)目前，住宅設(shè)計大量選用模數(shù)化配電箱，其中大部分型號是PZ30，但PZ30是不應(yīng)該在住宅中使用的。因為，PZ30和PZ20是同時開發(fā)的兩個系列，分別按兩種使用場合設(shè)計的，PZ20按非熟練人員場合設(shè)計，主要用于家庭和類似場所；PZ30則按熟練人員使用設(shè)計，主要用于工業(yè)場所。在英國，PZ20應(yīng)符合BS5486－13，PZ30應(yīng)符合BS5486－12。在BS5486－13非熟練人員用的模數(shù)化終端組合電器標準中，強調(diào)單相電路和結(jié)構(gòu)上要設(shè)有各種保護和防護，如主開關(guān)為隔離開關(guān)，主開關(guān)應(yīng)設(shè)有端子外罩，以便開關(guān)在斷開位置時，安裝載有電壓的端子。電器間的聯(lián)接線上，應(yīng)設(shè)有障板，用來防止無意識的直接接觸，同時外殼中還設(shè)有擋板，用以擋住接近時可能出現(xiàn)的直接接觸和對電器元件的電弧起防護作用。至于工業(yè)用的PZ30，結(jié)構(gòu)上相應(yīng)要簡單得多。另外，PZ20的污染等級必須滿足2級而安裝類別(過電壓級別)為Ⅲ類，而PZ30污染等級必須滿足3級，安裝類別為Ⅱ類。因此，只要電氣間隙爬電距離足夠，很多三相系統(tǒng)PZ20能代替PZ30系列。由此可見，PZ30不應(yīng)在住宅中使用。

(2)某些舊住宅在進行配電改造設(shè)計時，采用直敷布線，當(dāng)導(dǎo)線垂直敷設(shè)時，未經(jīng)任何保護就進入距地14m的明裝照明開關(guān)。不符合現(xiàn)行國家標準《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054－95的第521條第3款"當(dāng)導(dǎo)線垂直敷設(shè)至地面低于18m時，應(yīng)穿管保護"的規(guī)定。

(3)暗敷線路按最近路線敷設(shè)時，由于住宅的面層比較薄，線路管線交叉不易處理；另外照明線路通常利用頂棚燈的接線盒進線分線，在住戶鋪設(shè)木地板時，往往將敷設(shè)在地坪內(nèi)的管線打斷，造成電氣不安全和使用的不方便。暗敷線路沿板孔、墻縫垂直或平行于地面敷設(shè)，就可以避免上述問題的發(fā)生，因為管線交叉可以在墻縫中解決，而照明線路則在墻的拐彎處利用接線盒進行分線，而非頂棚燈的接線盒，這樣住戶也可根據(jù)《住宅使用說明書》中的配電平面圖，了解進入燈具線路的具體方向和位置，從而避免在鋪設(shè)木地板時將管線打斷。

(4)由于住戶搬進住宅后一般會裝修，為避免浪費，只在燈位處布置燈座。我國正在大力推廣實施綠色照明工程，對于家庭來說，緊湊型熒光燈是取代白熾燈的最好選擇。但是由于種種原因，卡口燈座在更換光源時，稍不注意，就會電著人，加之緊湊型熒光燈的燈頭是螺口，不能用卡口燈座，所以在住宅設(shè)計時應(yīng)選用螺口燈座，以確保住戶使用安全和方便住戶更換光源。

(5)忽視浴室的電氣安全措施在浴室發(fā)生電擊事故的危險機遇特別大，因為潮濕人體的接觸電阻大都非常小，所以很小的接觸電壓也會發(fā)生嚴重的電擊事故與死亡事故。由于這一緣故，浴室被稱為電氣安全的特殊場所，但我國卻至今沒有特殊場所的國家電氣標準，僅在行業(yè)標準《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ／T16－92)(以下簡稱《民規(guī)》)有一些電氣安全措施的規(guī)定。

1：配電箱與浴室不應(yīng)共用一個墻體。因為配電箱所在墻的另一面，往往是浴室的0、1和2區(qū)，住戶在洗澡時，水分會滲透墻體而進入配電箱內(nèi)，從而會造成電氣事故。另外采用國際電工標準(IEC)規(guī)定，由西門子出版的《電氣安裝技術(shù)》一書的第963頁，規(guī)定"區(qū)域0、1和2除了為區(qū)域1和2中的固定安裝電器敷設(shè)深入墻內(nèi)不超過5cm的導(dǎo)線外，不得在墻灰底部和墻灰中以及護墻板的后面敷設(shè)導(dǎo)線"。根據(jù)筆者的理解，此條規(guī)定0、1和2區(qū)所在墻的另一面不能敷設(shè)導(dǎo)線，那就更不能布置配電箱了。

另外，配電箱與浴室共用一個墻體，就會有其他房間的線路經(jīng)過浴室內(nèi)的0、1、2和3區(qū)，而這樣又違背了《民規(guī)》14828條"在0、1及2區(qū)內(nèi)，不允許非本區(qū)的配電線路通過；也不允許在該區(qū)內(nèi)裝設(shè)接線盒"的規(guī)定。而《電氣安裝技術(shù)》的第963頁的規(guī)定更加嚴格"區(qū)域0、1、2和3區(qū)不允許有通向其他房間或地段的作饋電用的電纜和電線"，第965頁則寫著"從安全角度考慮，這一規(guī)定原則上應(yīng)適應(yīng)裝有浴缸或淋浴裝置的整個浴室"。

2：《民規(guī)》14829條規(guī)定"0、1和2區(qū)內(nèi)，嚴禁裝設(shè)開關(guān)設(shè)備及輔助設(shè)備"。但有些設(shè)計中，將插座布置在浴室內(nèi)的1區(qū)和2區(qū)里，雖然插座為防水型的。3：很多住宅設(shè)計的電氣線路采用鋼管保護，在浴室里也是一樣，對于這一點，《民規(guī)》沒有任何規(guī)定。但是，IEC標準卻要求進入浴室的電氣線路應(yīng)具備雙重絕緣，即導(dǎo)線應(yīng)穿塑料管敷設(shè)而不應(yīng)穿鋼管敷設(shè)，即便住宅內(nèi)線路都穿鋼管敷設(shè)，進入浴室也應(yīng)加穿塑料保護管，這樣既可提高線路絕緣水平，還可避免穿線鋼管引入不應(yīng)有的電壓?！峨姎獍惭b技術(shù)》第964頁規(guī)定導(dǎo)線"敷設(shè)在非金屬管道中"。

篇3

變壓器房是飼料廠供電的源頭，飼料廠的節(jié)能降耗應(yīng)從變壓器開始。變壓器的功率損耗由空載損耗、有載損耗和負載率組成?？蛰d損耗、有載損耗是變壓器自身的損耗，由變壓器鐵芯和變壓器繞組電阻決定。以一臺S9型油變800kVA變壓器為例，空載損耗為1400W，負載損耗為7500W，那么每天的耗電量為：24×（1400＋7500）／1000＝213．6kW•h。因此，在選擇變壓器時應(yīng)選擇低損耗、高效率的新節(jié)能變壓器。變壓器的取值在75％～80％較為合理，當(dāng)小于30％時，可以考慮換小容量的變壓器；當(dāng)大于85％時，可以考慮換大容量的變壓器。由于飼料企業(yè)淡、旺季明顯，所以可以安裝2臺變壓器。在旺季時，使用兩臺或大容量的那臺變壓器；在淡季時，使用1臺或小容量的那臺變壓器。這樣可以大幅度降底變壓器的損耗。

2配電室

變、配電室的位置應(yīng)接近負荷中心，這樣可以縮短各設(shè)備供電半徑，降低輸送電能時電纜所產(chǎn)生的損耗。此損耗因與電纜電阻及負荷大小有關(guān)，因此，在設(shè)計時應(yīng)合理選用電纜品種及規(guī)格，合理車間布線，縮短供電半徑。以185mm2的銅芯聚氯乙烯絕緣及護套電纜為例，在20℃滿負荷時，長度每增加1km，電阻增加0．099Ω，每小時耗電增加11．44kW•h。

3中央控制室

中央控制室顧名思義，是整個飼料廠的核心所在。在中央控制室內(nèi)可以完成對整個飼料廠95％的設(shè)備控制，而在飼料生產(chǎn)的過程中，這些設(shè)備的負荷情況，決定了這些設(shè)備功率因數(shù)的高低﹑單位能耗的高低。為了確保這些設(shè)備能夠始終運行在滿負荷狀態(tài)，可以通過自動控制系統(tǒng)，自動跟蹤設(shè)備的負載情況，自動控制設(shè)備輸出與運行，避免電能的無謂浪費。

3．1原料接收與初清工段

這一工段負責(zé)飼料廠生產(chǎn)所需原料的接受和清理工作。一個處理量30t／h的簡單原料接受清理工段，一般由3kW除塵風(fēng)機，5．5kW提升機，0．75kW清理篩設(shè)備組成。就這個簡單的原料接受清理工段，每小時耗電就達9．25kW•h。至于大產(chǎn)量復(fù)雜的原料接受清理工段，耗電就更多了。因此做電氣設(shè)計時，要對接收原料的第一臺設(shè)備負載情況，進行跟蹤監(jiān)控，確保整個工段設(shè)備能夠在滿負荷狀態(tài)下運行。料滿后自動提醒并停止整個工段的設(shè)備，或設(shè)備空載運行一段時間后，自動提醒并停止整個工段的設(shè)備，以達到避免電能的無謂浪費。

3．2粉碎工段

粉碎，是飼料生產(chǎn)過程中重要工序之一，粉碎效果的好壞對飼料產(chǎn)品的適口性、飼喂效果及后續(xù)工序的加工有著重要影響。一般飼料中需粉碎的原料占全部配方原料的50％～80％，粉碎工序的電耗占飼料廠生產(chǎn)車間總電耗的30％～70％［2］；這表明原料粉碎成本的控制對整個飼料生產(chǎn)成本的控制有著舉足輕重的作用，因此在做電氣設(shè)計時，首先對粉碎機應(yīng)采用降壓啟動或軟啟動的方式，降低電機啟停對電網(wǎng)的影響，并可以采用就地?zé)o功補償?shù)姆绞教岣吖β室驍?shù)。用于粉碎機控制回路中的大型交流接觸器，也可選用“交流吸合，直流保持”或永磁式微功耗接觸器，其吸合瞬間功耗小，靠永磁體維持吸合，運行中無需工作電流，僅有0．8～1．5mA電子模塊的工作電流，節(jié)能效果顯著，與普通CJ20系列接觸器相比可節(jié)電97．6％。以132kW的SFSP112×50F冠軍粉碎機為例，采用正反轉(zhuǎn)Y－Δ啟動，啟動時普通CJ20系列接觸器有3420W的吸合功率，工作時每小時需要耗電0．237kW•h。而換成“交流吸合，直流保持”或永磁式微功耗接觸器后，啟動時吸合功率為82．08W，工作時每小時需要耗電0．00066kW•h。

3．2．1粉碎喂料器粉碎

喂料器控制著粉碎機的物料給入量，換而言之，它決定了粉碎機的效能。粉碎機在粉碎物料的過程中，由于飼料廠需粉碎不同的物料，而不同的物料粉碎機的給入量是不同的，喂料速度過快容易造成粉碎機超載甚至堵機；而喂料速度過低又會造成粉碎機效能偏低。因此，電氣設(shè)計時，粉碎喂料器應(yīng)用變頻器控制，即實現(xiàn)了根據(jù)不同的物料調(diào)節(jié)給入量，同時自動控制系統(tǒng)自動跟蹤監(jiān)控粉碎機的負荷狀態(tài)，根據(jù)粉碎機的負荷狀態(tài)，自動調(diào)整粉碎喂料器的電機轉(zhuǎn)速，確保粉碎機是在滿負荷狀態(tài)下運行。采用自動控制系統(tǒng)后，生產(chǎn)能力可提高0．2t／h以上，同時噸料電耗為5．0（kW•h）／t（2．5篩孔機械式出料）；以時產(chǎn)10t的水產(chǎn)料生產(chǎn)線為例，粉碎效率提高25％，尤其是細粉碎效率能提高58％～71％，每小時就提升2．5t產(chǎn)能，每天設(shè)備運轉(zhuǎn)10h就提升25t產(chǎn)能，每月開機30d就提升750t，6個月就提升4500t，以粉碎加工成本7元／t計算，半年可為公司節(jié)省4500t×7元／t＝31000元的成本。

3．2．2粉碎脈沖風(fēng)機

粉碎機停止后，需讓粉碎脈沖風(fēng)機延時停止，以保證脈沖布袋的清潔。粉碎機空氣輔助系統(tǒng)的負壓狀態(tài)良好，提高風(fēng)機效率，延長布袋使用時間。粉碎機合理的輔助吸風(fēng)，可使粉碎機產(chǎn)量提高15％～35％。

3．3制粒工段

制粒工段的核心是制粒機，用于將粉碎混合了的物料壓制成顆粒。在整個飼料加工生產(chǎn)過程中，約有30％～50％的電耗是用于制粒。制粒是飼料生產(chǎn)中一個很重要的環(huán)節(jié)，同時也是一個很復(fù)雜的環(huán)節(jié)。之所以說復(fù)雜，是因為原料性狀、進料量、蒸汽量、生產(chǎn)操作、環(huán)模這些因素將制約著制粒的效率。同時粉碎粒度，調(diào)質(zhì)效果，制粒過程控制，冷卻條件等因素都將影響制粒的質(zhì)量。無論是制粒的效率還是制粒的質(zhì)量，都將對制粒機的生產(chǎn)效益產(chǎn)生影響，因此在做電氣設(shè)計時，首先對制粒機應(yīng)采用降壓啟動或軟啟動的方式﹑就地?zé)o功補償?shù)姆绞?，提高功率因?shù)。用于制粒機控制回路中的大型交流接觸器選用“交流吸合，直流保持”或永磁式微功耗接觸器，降低制粒機能耗。

3．3．1制粒喂料器

制粒喂料器的作用與粉碎喂料器相同，制粒喂料器采用變頻器控制，實現(xiàn)制粒機物料給入量的調(diào)節(jié)。通過制粒機自動控制系統(tǒng)，自動跟蹤監(jiān)控制粒機的負荷狀態(tài)﹑調(diào)質(zhì)器內(nèi)溫度﹑水分的變化。根據(jù)制粒機的負荷﹑調(diào)質(zhì)器內(nèi)溫度﹑水分，自動調(diào)整制粒喂料器電機轉(zhuǎn)速，確保制粒機是在滿負荷狀態(tài)下運行。使制粒機單位產(chǎn)量的能耗降低。

3．3．2制粒調(diào)質(zhì)器

制粒調(diào)質(zhì)器也應(yīng)采用變頻器控制，通過制粒機自動控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)制粒調(diào)質(zhì)器的攪拌速度，使其與制粒喂料器物料給入量相匹配；自動調(diào)節(jié)制粒調(diào)質(zhì)器內(nèi)蒸汽和水分的給入量，使原料中的淀粉獲得充分糊化，提高制粒的效率，降低制粒機制粒時的能耗。

3．3．3冷卻器風(fēng)機

正確調(diào)節(jié)與控制冷卻器內(nèi)的風(fēng)量與溫度，避免過度冷卻，可提高飼料的質(zhì)量和降低能耗。因此冷卻器風(fēng)機也需采用變頻器控制，由自動控制系統(tǒng)根據(jù)飼料顆粒的大小，環(huán)境溫度﹑濕度的高低，自動調(diào)節(jié)冷卻器風(fēng)機的風(fēng)量，冷卻器內(nèi)飼料得到適當(dāng)冷卻。

4結(jié)束語

篇4

工程設(shè)計是基本建設(shè)的龍頭，設(shè)計文件是工程建設(shè)的主要依據(jù)，設(shè)計質(zhì)量是決定工程質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)。我國工程質(zhì)量事故統(tǒng)計資料顯示，由設(shè)計原因?qū)е碌墓こ藤|(zhì)量事故占40.1％；工程施工原因引起的占29.3％；其它原因（如設(shè)備材料質(zhì)量問題等）引起的占30.6％。可見對工程質(zhì)量實施三控的關(guān)鍵在于設(shè)計質(zhì)量控制。電氣工程也不例外。

2、影響工程質(zhì)量的幾個建筑電氣設(shè)計問題

合格的建筑設(shè)計應(yīng)滿足七個質(zhì)量特性規(guī)定的要求，即功能性、安全性、經(jīng)濟性、可信性、可實施性、適應(yīng)性及時間性。設(shè)計單位本應(yīng)將通過了設(shè)計評審的合格的設(shè)計文件交付施工。而實際上不少交付施工的設(shè)計文件都存在缺少或偏離質(zhì)量特性要求的缺陷。對電氣工程質(zhì)量造成影響的設(shè)計問題又主要表現(xiàn)在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、維修性等）及可實施性的缺失或偏離。以下就幾個最常見的方面進行探討。

2.1設(shè)計違背或偏離設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，安全性、可信性方面不執(zhí)行設(shè)計規(guī)范的現(xiàn)象相當(dāng)普遍。

例如某市政府大樓前花園廣場（包括廣場綠化庭院照明、草坪照明及廣場中心聲光噴泉）工程提交施工酌電氣施工圖存在以下問題：未作電氣保護接地及等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計；錯誤地采用TN-C低壓配電系統(tǒng)；噴水池未按規(guī)定選用應(yīng)有防護等級的電氣設(shè)備及電纜。這樣的設(shè)計完全違背了規(guī)范規(guī)定的安全性要求，按圖施工必將留下嚴重的安全隱患。此前的1999年8月青島市某噴水池曾發(fā)生數(shù)人，嬉水時被電擊致死的傷亡事故，正是由于設(shè)計失誤，水下燈具及潛水泵漏電而又未能及時斷電所致。監(jiān)理于施工前審圖時及發(fā)現(xiàn)了上述問題，通過業(yè)主要求設(shè)計單位嚴格按設(shè)計規(guī)范要求修改了設(shè)計。正確的作法是：戶外庭院及噴水池配電應(yīng)采用局部TT系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng)、并設(shè)置漏電保護（動作電流應(yīng)不大于30mA），而不允許采用TN-C制；應(yīng)設(shè)置完善的接地裝置，噴水池應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計，而不能僅靠從大樓內(nèi)引出的一根PE干線接地；潛水泵及水下燈具應(yīng)采用潛水電纜配電；0區(qū)電器設(shè)備應(yīng)采用1Px8防護等級，1區(qū)應(yīng)為1Px5等等。

又如民用建筑低壓配電線路截面選擇問題。由于民用建筑用電負荷絕大多數(shù)為單相負荷，三相負荷不平衡必然導(dǎo)致中線通過不平衡電流；隨著電腦及各種家用電器設(shè)備的發(fā)展與普及，低壓電網(wǎng)高次諧波污染日益加劇，3次及其奇倍數(shù)諧波均構(gòu)成中性電流。中線過電流并由此引發(fā)電氣火災(zāi)的現(xiàn)象也日漸增多。為此，相關(guān)設(shè)計規(guī)范已規(guī)定“三相四線或二相三線的配電線路中，當(dāng)用電負荷大部分為單相負荷時，其N線或PEN線截面不宜小于相線截面；以氣體放電燈為主要負荷的回路中，N線截面不應(yīng)小于相線截面……”，可見，民用建筑配電系統(tǒng)的干線，支干線及支線的導(dǎo)線截面原則上均應(yīng)選擇N或PEN線截面與相線截面相同。然而監(jiān)理審圖發(fā)現(xiàn)當(dāng)前仍有為數(shù)不少的民用建筑配電設(shè)計中仍沿用80年代前曾采用過的作法，選用的N或PEN線截面仍為相線的1／2甚至1／4～1／3.這也是最常見的電氣設(shè)計安全問題之一。

再如，關(guān)于變配電所位置的選擇，相關(guān)設(shè)計規(guī)范都明確提出應(yīng)考慮“設(shè)備吊裝及運輸方便”，這是保證可用性及維修性的基本要求。近年來我們負責(zé)監(jiān)理的不少高層建筑工程項目，其設(shè)置在地下層的變配！電所及柴油發(fā)電機房的配置多違背了這個要求。比如某高層商住樓地下變配電所及發(fā)電機房，其運輸通路完全被冷水機組及地下水箱阻擋。施工安裝順序只能是先將變、配電設(shè)備及發(fā)電組安裝就位后再安裝冷水機組及水箱，而根本未考慮運行之后發(fā)變電設(shè)備檢修、更換的運輸問題；又如某高層辦公綜合樓地下變配電所與發(fā)機房，設(shè)置在一層某會議廳底部，地下層既未考慮必要的運輸檢修通道，也未設(shè)足夠?qū)挾饶苓\進設(shè)備的門框。當(dāng)監(jiān)理審圖發(fā)現(xiàn)并提出這一問題時，設(shè)計單位的解答竟然是：原設(shè)計意圖是從一層會議廳處將變配電及發(fā)電設(shè)備吊裝就位后再澆筑該廳地板。這種意圖顯然是錯誤的，即使不考慮土建施工可能對已就位的電氣設(shè)備造成的損害，大樓投入運行后電氣設(shè)備的維修更換運輸是否只得撬開一層會議廳地板來解決呢！須知鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑的合理使用壽命可達50年以上，而變配電設(shè)備的使用壽命僅為20年左右或更短，定期或故障維修周期就更短了。故電氣設(shè)計必須妥善考慮其運輸及維修吊裝通道問題。

2.2設(shè)計深度不夠目前施工圖設(shè)計深度達不到建設(shè)部《建設(shè)工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》要求的現(xiàn)象相當(dāng)普遍，主要是設(shè)計文件可實施性方面的缺陷，將直接導(dǎo)致施工安裝困難或錯誤。也可能導(dǎo)致可用性的欠缺。由于不按規(guī)定的深度進行必要的計算與標注、也往往造成設(shè)計文件本身出現(xiàn)原則錯誤而難于及時發(fā)現(xiàn)，將影響項目建成的使用功能。

例如按深度規(guī)定電力及照明系統(tǒng)圖及相應(yīng)設(shè)備材料表中應(yīng)詳細標明選用的電氣設(shè)備及材料的型號、名稱、規(guī)格參數(shù)及數(shù)量。改革開改以來，我國電工產(chǎn)品市場異彩紛呈，國內(nèi)外各種型號規(guī)格的產(chǎn)品琳瑯滿目，國家不可能對各類電氣設(shè)備及材料規(guī)定統(tǒng)一的型號。設(shè)計標明各種設(shè)備材料的型號規(guī)格參數(shù)便顯得尤為重要，這是業(yè)主或施工單位進行設(shè)備訂貨及采購的依據(jù)。然而近年來電氣設(shè)計文件中普遍習(xí)慣于只在系統(tǒng)圖的設(shè)備符號旁標注該設(shè)備的型號或廠家產(chǎn)品編號，使設(shè)備訂貨無所適從，并往往造成錯誤。比如某項目電氣照明設(shè)計，設(shè)計者在系統(tǒng)圖斷路器符號旁僅標注了“A063M20A”，設(shè)備表中亦然，而未注明名稱及詳細參數(shù)，施工單位理解為20A普通斷路器，因找不到該編號的產(chǎn)品而另行采購了另一種斷路器。后在設(shè)備材料報驗時經(jīng)監(jiān)理人員查對，原“A063M”乃是海格公司的一種電磁式漏電斷路器的產(chǎn)品編號，額定電流20A，額定漏電動作電流值30mA.可見原設(shè)計中這些回路是應(yīng)設(shè)漏電保護的。但因設(shè)計標注不清而引起訂貨錯誤。只得重新采購更換。又如許多電氣施工圖中對電纜溝只標注尺寸及走向，對電纜支架及蓋板不作任何規(guī)定，或僅注明“參照XX圖集XX頁”，實際上國標圖集中對任一種尺寸的電纜溝，其電纜支架及蓋板的作法都提供了多個方案供設(shè)計時選擇，設(shè)計不選定則施工方難于抉擇，常按最低價方案施工。往往并不能滿足實際需要，甚至可能引起結(jié)算糾紛。

再如電氣照明圖中按規(guī)定主要房間及場所應(yīng)標注照度標準值，當(dāng)然也就要求設(shè)計者進行照度計算并按計算進行燈具配置。然而當(dāng)前民用建筑電氣照明設(shè)計中能標注照度標準值并進行照度計算的極為罕見，絕大多數(shù)是按房屋開間及功能憑經(jīng)驗布燈。大多偏離了國家規(guī)定的照度標準，影響使用功能。比如經(jīng)監(jiān)理審圖的某學(xué)校電氣施工圖，經(jīng)核算設(shè)計達到的照度值實驗室和教室僅為50～701x，不及國家標準（150LX）的一半；某局綜合辦公大樓中辦公室及會議室設(shè)計照度僅達70～80LX，計算機房僅達約100h左右。也不及國家規(guī)定照度標準值（分別為150h及200k）的一半。

2.3相關(guān)專業(yè)設(shè)計文件銜接不清，不按規(guī)定協(xié)調(diào)配合的問題普遍存在，極易導(dǎo)致施工錯誤

例如目前普遍利用建筑物結(jié)構(gòu)鋼筋作為防雷接閃器、引下線及接地與等電位聯(lián)結(jié)裝置，按規(guī)定應(yīng)在電氣施工圖中標出聯(lián)接點、預(yù)埋件，說明敷設(shè)方式及技術(shù)措施（如焊接要求等）；并在土建施工圖中有相關(guān)的預(yù)埋件詳圖及相關(guān)的標注與說明。而實際上多數(shù)施工圖僅在電氣圖中有防雷接地圖，且標注與說明相當(dāng)簡略，土建施工圖中則常無任何相關(guān)的說明與標注。這給工程監(jiān)理及施工都帶來很大困難，若施工單位經(jīng)驗不足則極易因工種（序）配合不當(dāng)而造成施工錯漏。最常見的是接地鋼筋網(wǎng)的連接點的錯、漏焊和作為外引接地聯(lián)結(jié)點或檢測點預(yù)埋件的漏設(shè)。尤其是建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，因柱（墻）內(nèi)主鋼筋調(diào)整、防雷引下線鋼筋錯接錯焊的情況更易發(fā)生。

又如各專業(yè)管道、線路相互碰撞、相互矛盾的問題已成了施工圖多發(fā)病，比比皆是，舉不勝舉。我們負責(zé)監(jiān)理的好幾棟大樓的地下層（含地下車庫）施工圖設(shè)計，審圖時都發(fā)現(xiàn)：給排水管道及通、排風(fēng)管道與照明燈具及電氣管道多處相碰；多個火災(zāi)探測器被通風(fēng)、排煙管道遮擋；只得修改設(shè)計后再行施工安裝；再如某住宅小區(qū)由于原設(shè)計給排水與電氣專業(yè)未能協(xié)調(diào)，工程竣工初驗時才發(fā)現(xiàn)幾乎每套居室內(nèi)空調(diào)器安裝處預(yù)留的排水管口及穿墻孔和空調(diào)電源插座分別設(shè)在外窗兩側(cè)的墻邊上，即空調(diào)安裝位置與插座不在同一處，插座無法使用，不得不返工重裝。

篇5

摘要：隨著人民生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，住宅樓電氣的設(shè)計建設(shè)也應(yīng)跟上時代的步伐。簡述現(xiàn)代住宅樓電設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題。

關(guān)鍵詞：住宅；電氣設(shè)計；方向

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的極大提高，各類家用電器逐漸增多，特別是空調(diào)、大熒屏彩電等大功率電器進入普通家庭，使住宅設(shè)計由原來純照明向多功能的方向發(fā)展。

1住宅用電負荷的預(yù)測

住宅面積分為三類：小型住宅60m2以下，中型住宅60~100m2，大型住宅100m2以上。一般小型住宅照明用電負荷500W，娛樂用電(包括電視機、音響、電腦等)負荷950W，廚房用電(包括電飯煲、電熱開水器等)負荷3500W，衛(wèi)生間用電(洗衣機、排氣扇)負荷1170W，空調(diào)用電負荷2250W，綜合上述各類用電負荷共8370W，中型住宅乘1.3系數(shù)10881W，大型住宅乘2.6系數(shù)21762W。根據(jù)統(tǒng)計調(diào)查，一般住宅用電負荷的高峰期是夏天晚飯后的時間，這時用電負荷有：電視、電冰箱、電熱開水器、消毒碗柜、電腦、空調(diào)，共有住宅用電負荷的40%，查設(shè)計手冊得需要系數(shù)0.4~0.6，所以根據(jù)實際情況，我們設(shè)計時取0.4系數(shù)便可以，則小型住宅負荷計算取3.5kW，中型住宅負荷計算取4.5kW，大型住宅負荷計算取8.5kW即可。

2住宅的電源與配電系統(tǒng)

一般住宅供電由小區(qū)變配電所引入，應(yīng)采用三相四線（TN-C系統(tǒng)），經(jīng)重復(fù)接地后進入單元總電表開關(guān)箱，改成三相五線制（TN-S系統(tǒng)）后再放射到各用戶，配電箱中應(yīng)有短路、過載、漏電保護，斷路器應(yīng)選用能同時切斷相線——中性線的斷路器。住宅用電負荷計量應(yīng)采用一戶一表制，建議將單元總開關(guān)及分戶電能表集中設(shè)置以便管理。戶內(nèi)配電系統(tǒng)：隨著家用電器的增多，為避免電氣線路過載和降低諧波電壓的影響，戶內(nèi)配電系統(tǒng)應(yīng)采用多回路形式，至少應(yīng)設(shè)照明回路、一般插座回路和空調(diào)回路，如實際需要也可將廚房和淋浴室設(shè)為單獨回路。此外考慮到家庭辦公和信息化的發(fā)展，還應(yīng)增加一條專用回路。

3導(dǎo)線及電器設(shè)備的選擇

室內(nèi)外導(dǎo)線及電器設(shè)備的選擇合理與否，直接關(guān)系到住宅用電的安全及經(jīng)濟效益，因而必須在工程設(shè)計中合理選用導(dǎo)線和有關(guān)電器設(shè)備。

3.1導(dǎo)線的選擇

導(dǎo)線的選擇主要是確定導(dǎo)線的型號和規(guī)格，其原則是既能保證配電的質(zhì)量與安全又能節(jié)省材料，做到既經(jīng)濟又合理。其中導(dǎo)線型號應(yīng)按使用工作電壓及敷設(shè)環(huán)境來選擇；導(dǎo)線的規(guī)格（導(dǎo)線截面）可按下列要求進行選擇：

（1）有足夠的機械強度。為防止出現(xiàn)斷線事故，導(dǎo)線必須有足夠的機械強度，一般照明回路計算電流較小時（＜10A），其導(dǎo)線都應(yīng)按機械強度選擇。

（2）能確保導(dǎo)線安全運行。選擇導(dǎo)線時應(yīng)保證其安全電流大于長期最大負載電流，同時應(yīng)注意以下幾點：

a.在選擇進戶線及干線截面時應(yīng)留有適當(dāng)余量；

b.單相制中的中性線應(yīng)與相線截面相同；

c.三相四線制中的中性線載流量不應(yīng)小于線路中的最大不平衡負荷電流。用于接中性線保護的中性線，其電導(dǎo)不應(yīng)小于該線路相線電導(dǎo)的50%，氣體放電燈的照明線路因受三次諧波電流的影響，其中性線截面應(yīng)按最大一相電流選用。

（3）能確保電壓質(zhì)量。對于住宅建筑來說，電源引入端至負荷末端的線路電壓損失不應(yīng)大于2.5%，如線路電壓損失值大于規(guī)定電壓損失允許值，應(yīng)加大導(dǎo)線截面以保證線路的電壓質(zhì)量。

總之，在選擇導(dǎo)線時要考慮實際使用及未來發(fā)展需要，適當(dāng)留有余量，減少電壓損失，保證導(dǎo)線使用的安全可靠和經(jīng)濟有效。

3.2電器設(shè)備的選擇

電器設(shè)備主要指電源配電箱、電表、控制開關(guān)、漏電保護開關(guān)及電源插座等。電器設(shè)備的選擇合理與否直接影響工程的質(zhì)量。選用時應(yīng)根據(jù)住宅的負荷情況、安裝要求、使用環(huán)境、設(shè)備的工作電壓和工作電流等合理選擇電器設(shè)備的型號規(guī)格，注意設(shè)備的容量等級寧大勿小，但又要避免選得過大造成浪費，一般來說在計算工作電流的基礎(chǔ)上選大一級即可。為確保其質(zhì)量，應(yīng)選用符合國際電工委員會IEC標準和國內(nèi)GB、JB有關(guān)行業(yè)標準，并具有產(chǎn)品質(zhì)量認可證書的電器產(chǎn)品?？傊娖髟O(shè)備的選擇盡可能做到安全可靠和經(jīng)濟合理。

4防雷與接地

4.1防雷內(nèi)容與措施

防雷內(nèi)容一般可分為：防直擊雷，防感應(yīng)雷及防高電位入侵三個內(nèi)容。就防直擊雷而言，一般是在屋面易受雷擊部位安裝接閃器，然后通過引下線與接地電阻很小的接地裝置可靠連接，安裝時要注意屋面突出的金屬部件與避雷針、帶、網(wǎng)應(yīng)全部可靠連接。目前一般利用屋面板鋼筋作為避雷網(wǎng)，柱主鋼筋作為引下線，基礎(chǔ)鋼筋作為接地裝置，這是較為實用經(jīng)濟的作法。為了防止感應(yīng)雷和高電位入侵的危害，可在電纜進出戶處將絕緣子的鐵腳支架可靠接地，同時安裝避雷器或其它型式的過電壓保護器。此外要強調(diào)進行等電位聯(lián)結(jié)，也就是在設(shè)計施工中要把建筑物內(nèi)、附近的所有金屬物用電氣的方法連接起來使整座建筑物空間成為一個良好的等電位體，這樣能有效地降低建筑物內(nèi)部和附近不同金屬部件間的電位差，從而避免內(nèi)部的設(shè)備被高電位反擊和人被雷擊的事故。

4.2安全接地的形式與要求

在住宅電氣設(shè)計建設(shè)中為確保電器設(shè)備和人身安全務(wù)必做好用電系統(tǒng)的安全接地。目前我國的住宅配電系統(tǒng)方式一般有三種：TT、TN-C-S和TN-S系統(tǒng)，在進行設(shè)計施工時可根據(jù)實際情況選擇接地系統(tǒng)。以下著重談?wù)勛≌潆娤到y(tǒng)中的保護接地。

在中性點不接地的低壓供電系統(tǒng)中，電氣設(shè)備必須保護接地，接地電阻R≤4Ω。在中性點直接接地的低壓供電系統(tǒng)中既可采用保護接地，也可采用保護接中性線。為確保接中性線保護系統(tǒng)的安全可靠，必須將中性線干線或支線的終端再次接地，這稱為重復(fù)接地。重復(fù)接地有以下作用：增大流過線路保護裝置的電流使其加速動作，從而減輕或避免事故的發(fā)生；設(shè)置重復(fù)接地后可降低漏電設(shè)備的對地電壓，減少觸電的危險程度。為確保接中性線保護的安全可靠，按規(guī)定必須做到以下幾點：（1）重復(fù)接地的接地電阻必須小于10Ω；（2）保護接中性線的其電導(dǎo)不得小于線路中相線電導(dǎo)的一半；（3）在任何情況下，同一供電系統(tǒng)中不可一部分電氣設(shè)備采用“保護接地”，另一部份采用“保護接中性線”；（4）用于接中性線保護的中性線不能安裝帶熔絲的開關(guān)或熔斷器。

此外，隨著家用電器的增多及智能化的發(fā)展，應(yīng)作好防靜電接地和屏蔽接地工作。

5消防系統(tǒng)

大型現(xiàn)代住宅中由于電氣設(shè)備越多就越容易發(fā)生火災(zāi)，因此應(yīng)安裝完善的消防系統(tǒng)。大型現(xiàn)代住宅在電氣消防方面應(yīng)做到以下幾點：

（1）供電電源應(yīng)采用兩路方式，一路為市電電源，另一路為應(yīng)急電源；

（2）有應(yīng)急照明系統(tǒng)；

（3）應(yīng)用手動響鳴火警警報系統(tǒng)，如可能，可加裝火災(zāi)自動報警系統(tǒng)；

（4）開關(guān)和導(dǎo)線應(yīng)選用符合防火規(guī)范的開關(guān)和阻燃型的電線電纜。

6智能化發(fā)展

篇6

本項目的主要任務(wù)是用EPROM2764（存儲單元213，容量為8KB）設(shè)計定時控制電路。從存儲器角度來看，A0A1……A12是地址碼，D7D6……D0是數(shù)據(jù)，每輸入一個地址碼，輸出端將輸出一個數(shù)據(jù)；從控制過程角度看，A0A1……A12是控制過程對應(yīng)的時間代碼，D7D6……D0是控制電路的開關(guān)，每給出一個時間代碼，輸出將給出該時刻對應(yīng)的各電路執(zhí)行信號。基于此，用EPROM再配合時間脈沖發(fā)生器與二進制加法計數(shù)器，組合成任意的定時控制電路。

2實踐活動

2.1電路原理分析

基于EPROM2764設(shè)計定時控制電路如圖2所示。以半自動加工與裝配工作為例，通常由幾個工步組成，每個工步完成一定的動作，需要一定的時間，兩個工步之間要有一個間歇時間（如刀架的退回，鉆頭的退出），各工步可以由不同的執(zhí)行機構(gòu)（比如電機拖動）完成，需要用多路定時控制電路來控制。（1）工作原理比如：加工一個零件需要三個工步一次完成，第一工步需要10s，間隔2s，第二工步需要4s，間隔4s，第三工步需要2s，間隔2s，然后停止。時間流程表如表1所示。如圖2所示，使用EPROM芯片2764實現(xiàn)這一加工過程，此系統(tǒng)供電電壓為±12.5V，使用L7805穩(wěn)壓芯片產(chǎn)生5V電壓給存儲芯片供電，用LED指示燈來指示加工動作（執(zhí)行工步、間歇、停止），各工步操作時間的最大公約數(shù)為2s，以2s為步長設(shè)計，用555產(chǎn)生2s的時鐘脈沖送入到計數(shù)器74HC161，輸出的時間代碼送入到EPROM地址輸入端，輸出D6控制第一工步用紅燈LED1指示，D5控制第一工步間歇用黃燈LED2指示，D4控制第二工步用紅燈LED3指示，D3控制第二工步間歇用黃燈LED4指示，D2控制第三工步用紅燈LED5指示，D1控制第三工步間歇用黃燈LED6指示，D0為總控制使機器停止運作用綠燈LED7指示，將74HC161的CET端0，使74HC161的輸出的數(shù)據(jù)保持不再進行計數(shù)操作。2764是8K*8字節(jié)的紫外線擦除、電可編程只讀存儲器，單一的+5V供電，工作電流為75mA，維持電流為35mA，讀出時間最大為250ns，28腳雙列直插式封裝。各引腳的含義為：A0－A12為13根地址線，可尋址8K字節(jié)；D0-D7為數(shù)據(jù)輸出線；-E為片選線；-G為數(shù)據(jù)輸出選通線；PGM為編程脈沖輸入端；Vpp是編程電源；Vcc是主電源。存儲器2764的操作方式如下表2所示。（2）編程操作Vpp接+12.5V，-E接低電平，-G接高電平，輸入一定頻率的脈沖（如70Hz，不超過1KHz），該脈沖由uA741產(chǎn)生，D0-D7為數(shù)據(jù)輸入。使用撥碼開關(guān)對每個用到的地址進行編碼。（3）讀操作Vpp和接+5V，-E接低電平，-G接高電平，D0-D7為數(shù)據(jù)輸出。（4）EPROM2764的輸入輸出真值表如表3所示。

2.2PCB設(shè)計

運用Protel99SE，繪制原理圖，設(shè)計PCB。本控制電路的PCB設(shè)計如圖3所示。維護成本等諸多優(yōu)點。海上風(fēng)電的興起，使得部件吊裝成本大幅度增加因此維護成本低廉的直驅(qū)式逐漸成為未來風(fēng)力發(fā)電場使用的主力機型。目前大多數(shù)故障模擬實驗臺用來模擬雙饋式風(fēng)力發(fā)電機組，主要關(guān)注齒輪箱故障。但對于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機組，其關(guān)注的重點部件如圖1所示。由圖1可見，除了主軸上的傳動部件，基礎(chǔ)塔架、葉片也是近年來出現(xiàn)較多故障的部件。而傳統(tǒng)的雙饋式風(fēng)力發(fā)電機組故障模擬試驗臺，對于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機組重點關(guān)注的低速主軸承，葉輪部位以及基礎(chǔ)塔架等部位，相應(yīng)的故障模擬較少。對于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機組故障模擬試驗臺的研究，目前的文獻較少。對于此類故障模擬平臺，其未來發(fā)展方向是在模擬風(fēng)力發(fā)電機組工況的情況下，對機組故障進行模塊化模擬，綜合考慮低速主軸承故障，發(fā)電機故障，葉片故障，變槳軸承，塔架基礎(chǔ)故障等。

3總結(jié)

篇7

汽車電子設(shè)計已成為汽車系統(tǒng)設(shè)計中的重點和難點。傳統(tǒng)方式下的汽車設(shè)計者不得不借助各種機械的、液壓的、電子的汽車零部件以驗證汽車各子系統(tǒng)的功能，開發(fā)周期長，成本居高不下。為了縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本，人們引入了SABER仿真技術(shù)進行汽車系統(tǒng)技術(shù)的驗證和開發(fā)。SABER仿真技術(shù)通過對整個汽車系統(tǒng)進行有效的建模和分析，能夠節(jié)約大量的試驗設(shè)備和試驗時間。國際上幾大跨國汽車公司都已使用SABER仿真技術(shù)進行設(shè)計，如美國通用、大眾、克萊斯勒等。目前，國內(nèi)有泛亞技術(shù)中心能夠運用此項技術(shù)與通用（北美）進行同步開發(fā)。

1SABER軟件仿真技術(shù)

SABER軟件是一個在數(shù)學(xué)模擬及硬件設(shè)計方面功能卓著的仿真工具。對于復(fù)雜的混合信號設(shè)計和驗證問題，SABER軟件為設(shè)計工程師提供了一種功能強大的混合信號行為仿真器。由于混合信號硬件描述語言——MAST的支持，SABER軟件實現(xiàn)了單一內(nèi)核混合信號及混合技術(shù)的仿真，完全改變了模擬電路仿真的現(xiàn)狀。SABER軟件在混合技術(shù)領(lǐng)域具有多個仿真引擎，可以分別處理不同領(lǐng)域的設(shè)計單元，且遵循相應(yīng)的守恒定律，支持電力系統(tǒng)、機電一體化、機械系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、光電控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等系統(tǒng)單元?，F(xiàn)在，SABER軟件在汽車和飛機制造領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。尤其是在汽車制造領(lǐng)域，許多歐美公司已將它定為行業(yè)標準，并投資SABER軟件的發(fā)展以不斷滿足新的設(shè)計需要。

SABER軟件具有明顯的優(yōu)勢：分析從SOC到大型系統(tǒng)之間的設(shè)計，包括模擬電路、數(shù)字電路及混合電路；通過單一的混合信號仿真內(nèi)核就可以提供精確有效的仿真結(jié)果；通過對穩(wěn)態(tài)、時域、頻域、統(tǒng)計、可靠性及控制等方面的分析來檢驗系統(tǒng)性能。

SABER仿真器能夠讓設(shè)計人員對從汽車的最初設(shè)計方案（方框圖）到由實際電路和機械實現(xiàn)的完整系統(tǒng)進行仿真。這種能力對于復(fù)雜運動控制系統(tǒng)的設(shè)計（如ABS系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)等）尤為重要。

2汽車電子仿真技術(shù)的應(yīng)用

汽車在投產(chǎn)之前要經(jīng)過大量的測試試驗，對原設(shè)計不斷地進行修正往往會耗費大量的物力和時間。在設(shè)計階段，對各種狀況進行模擬仿真、修正、完善設(shè)計，能夠提高效率、縮短開發(fā)周期。使用SABER軟件進行仿真，主要分為3個階段：建立數(shù)學(xué)模型、對系統(tǒng)原理進行仿真和對仿真模型進行修改檢驗。

2.1建立數(shù)學(xué)模型

所謂計算機仿真就是將實際系統(tǒng)的運行規(guī)律用數(shù)學(xué)形式表達出來，它們通常是一組微分方程或差分方程，然后通過計算機采用數(shù)值求解法求解這些方程。

在仿真之前，首先對系統(tǒng)原理圖中的所有零部件進行抽象化，建立數(shù)學(xué)模型，繪制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。為了對電路或系統(tǒng)進行計算機仿真，經(jīng)常需要開發(fā)一個或一組模型。要研究電路的詳細特性，可能要求對物理器件建模，有時還需要對大型電路或系統(tǒng)建模。系統(tǒng)模型可能無需和器件模型一樣詳盡，但作為大系統(tǒng)仿真的一部分，系統(tǒng)模型仍然非常有用。零部件數(shù)學(xué)模型的質(zhì)量直接關(guān)系到仿真結(jié)果的準確性。通過對數(shù)學(xué)模型各種參數(shù)屬性的設(shè)置來模擬零部件的功能，同時，經(jīng)過大量計算和試驗，不斷修正、完善數(shù)模。對于同一類零部件可以共用一個（或一類）模型，通過調(diào)整數(shù)模參數(shù)值來實現(xiàn)零部件的更迭。這對于縮短開發(fā)周期、節(jié)省開發(fā)成本，起著至關(guān)重要的作用。

在一定外界條件（即輸人或激勵，包括外加控制與外加干擾）的作用下，從系統(tǒng)的一定初始狀態(tài)出發(fā)，所經(jīng)歷的由其內(nèi)部的固有特性（即由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)所決定的特性）決定了整個動態(tài)過程。研究系統(tǒng)及其輸人、輸出三者之間的動態(tài)關(guān)系，即可確定其性能的屬性。圖1是汽車音響系統(tǒng)中揚聲器的物理模型，其中In_pfUIn_m作為輸人信號、由電磁學(xué)可知，可以進一步將其簡化為力f（t）輸人。

于是可將其進一步簡化為質(zhì)量-阻尼-彈簧系統(tǒng)，如圖2所示，圖2中m、c、k分別表示質(zhì)量、粘性阻尼系數(shù)、彈簧剛度。對系統(tǒng)而言，質(zhì)量受外力f（t）的作用，質(zhì)量位移為y（t）（實際揚聲器銜鐵的振幅），系統(tǒng)的動力學(xué)方程為my"（t）cy''''''''（t）ky（t）=f（t），y（o）=yo，y''''''''（o）=y''''''''。

其中，y（0）與y''''''''（0）分別為質(zhì)量的初位移與初速度，這就是在輸人作用于系統(tǒng)之前系統(tǒng)的初始狀態(tài)。顯然，此系統(tǒng)在任何瞬間的狀態(tài)完全可以由質(zhì)量的,y（t）與y''''''''（t）這兩個變動著的狀態(tài)（即狀態(tài)變量）在此瞬間的取值來刻畫。因為y（t）在此瞬間的取值代表了位移的情況，y''''''''（t）在此瞬間的取值代表了y（t）在此瞬間的變化趨勢（速度）的情況。

還有一種更直接的建立數(shù)學(xué)模型的方法，就是模擬硬件描述語言（AHDL）的含義。MAST就是一種AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的網(wǎng)表。

零部件的模型是建立在大量計算和試驗基礎(chǔ)上的，SABER軟件提供了大量的零部件庫文件，對于類似的零件只需修改其屬性參數(shù)值即可。

2.2對系統(tǒng)原理進行仿真

在仿真過程中，將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)變成為計算機上運行的仿真模型，是由SABER軟件系統(tǒng)來完成的，并同時根據(jù)仿真模型編制出仿真程序。通過對系統(tǒng)的仿真，可以隨時得出各個子系統(tǒng)或零部件的瞬時工作狀態(tài)及性能參數(shù)變化，如電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)矩等各參數(shù)的波形。通過對這些波形與實際試驗的結(jié)果進行對比分析，找出兩者的差別，從而修正原設(shè)計。

如先前所提及的，安全性和舒適性的需求導(dǎo)致了新的、高能耗的負載。這些負載可能隨著汽車產(chǎn)品的進一步電子化，汽車電子控制裝置得到更多的應(yīng)用，所消耗的電能也將大幅度地增加。現(xiàn)有的12V動力電源已滿足不了汽車上所有電氣系統(tǒng)的需要，今后將采用集成的42V起動機-發(fā)電機供電系統(tǒng)，發(fā)電機最大輸出功率將由目前的1.4kW提高到8kw左右，發(fā)電效率將會達到80以上。伺時，電壓等級的提升還將同時帶來許多新的問題。12V/42V汽車雙電壓系統(tǒng)原理圖如圖3所示。

在雙電壓系統(tǒng)中，把用電設(shè)備分成兩部分：中小功率負載由14V電壓供電，如室內(nèi)燈、中控鎖、收音機、儀表、車載導(dǎo)航系統(tǒng)等主要為車身電子設(shè)備；大功率負載，如電控機械制動裝置、電控機械氣門正時裝置、三元催化轉(zhuǎn)換加熱器、電控懸架等，主要為發(fā)動機、底盤系統(tǒng)電子設(shè)備，由42V電壓供電。此雙電壓供電系統(tǒng)有兩個關(guān)鍵器件，一個是DC/DC變換器，它能把交流發(fā)電機輸出的42V高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?4V的電壓。另一個，是裝在發(fā)動機和變速器之間的起動-發(fā)電機，借助一個半導(dǎo)體整流-逆變功率變換器，它不僅充當(dāng)交流發(fā)電機，發(fā)出42V的高電壓，而且在發(fā)動機起動時還作為起動機用。由于它是直接起動發(fā)動機，起動時間僅為0.5s，所以噪聲很小。

2.2.2起動機／發(fā)電機系統(tǒng)

大功率起動機與發(fā)電機（IntegratedStarter/Alternator，ISA）的轉(zhuǎn)矩特性一致，因此，集成兩種設(shè)備于一體在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟上的效益也顯而易見。如圖4所示的輸出功率與內(nèi)燃機曲軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線，ISA讓內(nèi)燃機的速度達到600v/min的起動速度，然后切換到發(fā)電模式。由于42V系統(tǒng)能夠提供足夠的電能，發(fā)動機在極短的時間內(nèi)起動且在點火前達到更高的轉(zhuǎn)速，這樣可以降低低轉(zhuǎn)速下的排放，換句話說，使得汽車重起動變得更加容易。

2.2.3雙電壓系統(tǒng)中42V供電系統(tǒng)

在運行中，雙電壓系統(tǒng)的電壓隨著轉(zhuǎn)速變化而變化，電壓峰值對電器元件的影響是非常明顯的。圖5所示的是雙電莊系統(tǒng)中42V供電系統(tǒng)的變化曲線，非常清晰地顯示了在轉(zhuǎn)速急劇變化時電壓的瞬時值，此脈沖電壓峰值在電氣系統(tǒng)設(shè)計和選擇電子電器元件時有著非常重要的參考價值。

在仿真過程中，主要分兩種類型進行。為了描述簡單，這里將42V與14V分開進行討論。第一種方法，全部打開所有的電子設(shè)備，可以觀察到整個系統(tǒng)及各個電子器件的電壓、電流波形，以及各個電子電器設(shè)備互相切換或同時打開時的電壓、電流波形。同時，很方便地觀察到在拋載狀況時的峰值電壓波形，局部拋載或全部拋載對系統(tǒng)的影響。

2.2.414V供電系統(tǒng)

14V電壓系統(tǒng)主要用于各控制單元，對波形要求甚高。若峰值電壓及電流產(chǎn)生嚴重的脈動，使蓄電池兩端電壓產(chǎn)生脈動干擾，控制單元搭鐵（蓄電池負極）電位也將隨之產(chǎn)生脈動干擾。如果這個干擾脈沖幅值過大，就會造成原有信號的丟失，引起控制失靈。觀察峰值電壓的波形，判定是否符合系統(tǒng)要求。14V線路上的電壓波形如圖6所示。

2.3對仿真模型進行修改、檢驗

通過對系統(tǒng)的仿真，得出的初步結(jié)果往往不能與理想的目標相一致，還需要通過分析研究，以及與試驗進行對比，對系統(tǒng)原理或數(shù)學(xué)模型進行修改。SABER提供多種仿真分析，如：直流工作點分析、交流小信號分析、順態(tài)分析、蒙特卡羅分析（在模型參數(shù)值浮動范圍內(nèi)隨機取樣，對所取的參數(shù)進行分析，檢驗器件參數(shù)在一定范圍內(nèi)浮動對輸出的影響）、零極點分析等。結(jié)合多種分析，加以對仿真模型的完善。

篇8

超聲波傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)是壓電晶體，當(dāng)壓力傳感器受力后產(chǎn)生極其微弱的電荷量，這給后接電路帶來一定困難[4]，因此我們需要設(shè)計一個新型的電荷放大器。先要把壓電傳感器發(fā)出的信號先輸入到極高輸入阻抗、極低的偏置電流和帶寬寬的電荷放大器中。只有在極高輸入阻抗的條件下，電荷放大器的輸入端幾乎沒有分流作用，因此運算電流都流入反饋回路，只有這樣電荷量的泄漏才能減少到我們所要求的范圍之內(nèi)[5]。根據(jù)上面敘述集成運放的選擇要求，設(shè)計時我選用了LMC662，AD823，LMC6041和AD8606芯片主要參數(shù)進行了對比（如表1所示），并進行了相關(guān)的仿真，經(jīng)過綜合對比驗證選用了AD8606這款芯片作為電荷放大器的芯片。

2電荷放大器電路的設(shè)計

圖3為本文設(shè)計實際電荷放大器仿真電路圖。圖中，電荷放大器內(nèi)部只能做到非完全補償，勢必會產(chǎn)生自激振蕩，在運算放大器中接入由電容C1組成的補償電路，可以消除自激振蕩。新型電荷放大器電路可以看作是一個電容負反饋增益積分放大器，所以電荷放大器反饋電容C9的選擇必須與積分網(wǎng)絡(luò)的反饋電容基本要相同[6]新型電荷放大器輸出靈敏度是通過調(diào)節(jié)電荷放大器的反饋電容C9來實現(xiàn)的。要求反饋電容C9的值不能取太小，否則分布電容會產(chǎn)生很大的影響；但是反饋電容C9的值也不能取太大，否則漏電太大。電荷放大器是采用了電容負反饋，所以電荷放大器對直流工作點相當(dāng)于開環(huán)，導(dǎo)致零點漂移較大；為了減少零漂，使電荷放大器工作穩(wěn)定，一般在反饋電容兩端并聯(lián)一個積分漂移泄漏電阻R5（1012以上）做反饋，提供直流反饋，以保持電荷放大器電路正常工作[7]。

3仿真與分析

本文采用Multisim12仿真軟件對電荷放大器電路進行仿真測試。仿真電路主要有兩個目的：第一，要注意電荷放大器在不同信號強度下延時變化情況。第二，同時要求檢測信號通過電荷放大器放大的效果。因為時間測量的精度決定了超聲波氣體流量計傳播時間的測量精度，所以要求在不同的電流強度下，看信號相位差變化大小。相位差測量方法一般有閾值法、峰峰值測量法和過零檢測法。閾值法是先假定一個值，當(dāng)信號都經(jīng)過這個值時作為測量的依據(jù)，但是在不同信號強度下的電流，電壓值在不停的變化，我們根本無法用閾值法來測量小信號相位差。峰峰值測量法是測量兩個波形的最大正值或是最大負值。然而對于小信號用峰峰值進行測量時，噪聲會對峰峰值檢測會產(chǎn)生很大的影響，這個測量方法雖然簡單，但是準確度不是很高。過零檢測法是一種經(jīng)典的調(diào)制域分析方法,通過測量兩個同頻率信號過零的時間差，從而確定電荷放大器的時間延時，如圖4所示。此方法簡單可靠，實用性強，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度測量。本文采取以第二波過零為基準來測量時間延時的大小。用Multisim12仿真電荷放大器在不同的信號強度下測得時間延時的大小，如表2所示。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)，用MATLAB編寫信號強度與時間延時曲線圖如圖5所示。如圖5所示，電荷放大器的延時時間會隨著信號強度呈指數(shù)規(guī)律衰減，因此電荷放大器引起延時變化很大，故對實驗測量的結(jié)果造成嚴重的影響。為了克服這一缺陷，需要設(shè)計一種增益補償電路來提高測量超聲波氣體流量計傳播時間的精度。我們設(shè)計的時間增益補償電路如圖6所示。主要是利用通滑動變阻器和電荷放大器來實現(xiàn)增益補償。壓電傳感器發(fā)射超聲波信號具有連續(xù)性，根據(jù)每次接收到超聲波信號的強弱來調(diào)整滑動變阻器的阻值，使電荷放大器的延時保持在一個固定值。這樣可以保證每次檢測信號通過電荷放大器的延時都是一樣，提高測量的精度。所以只要選擇合理的芯片和反饋電阻的大小，使前面的曲線下降和后面的曲線上升，就可以實現(xiàn)增益補償?shù)哪康?，這樣就可以很好的補償電荷放大器造成的時間延時[8]。在圖6中，在不同信號強度下電流的大小，通過調(diào)節(jié)可變電容與可變電阻使得電荷放大器延時保證一致。如表3所示。根據(jù)表2的數(shù)據(jù)，通過MATLAB編寫補償后時間延時曲線圖如圖7所示。由圖7可知，信號通過增益補償后不論通過電荷放大器信號強弱，時間延時都是相等。這樣使得測量時間更加精確。信號在200kHz，1μA條件下，通過電荷放大器和濾波器電路以后的波形如圖8所示。由圖8我們可以看到信號經(jīng)過電荷放大器放大的波形的效果很好，原始信號的電壓值大約在300多μV,而放大后的信號大概在20mV左右。

4實際應(yīng)用效果

由于仿真為實際應(yīng)用提供了可靠的理論基礎(chǔ)，電荷放大器在實際應(yīng)用效果很好，圖9就是信號放大后通過示波器得到的實際波形，由圖9可知雜波干擾基本是在200mV以內(nèi)，信噪比很高。

5結(jié)束語

篇9

基于Multisim12的正交編碼與解碼器的設(shè)計與仿真的整體設(shè)計，其中主要包括正交編碼器與正交解碼器兩大部分。正交編碼器部分主要包括積分電路、過零比較電路、換向開關(guān)等，其主要功能是形成兩路相位差為90°的穩(wěn)定方波信號。正交解碼器部分主要包括倍頻電路、上下行計數(shù)器等，其主要功能是判斷信號，并根據(jù)信號反映出電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等工作狀態(tài)。

1.1信號源模塊

輸入信號的頻率與產(chǎn)生輸入信號的電機的轉(zhuǎn)速正相關(guān)。因此，為更好地模擬出正交編碼的過程，本文采用RC正弦波振蕩器，設(shè)計的50Hz正弦波振蕩器。

1.2過零比較電路模塊

在進行交流信號的移相后，對兩路信號進行過零比較，從而得到直流電壓信號，過零比較模塊。其輸出的即為穩(wěn)定的方波信號，且兩路信號相位差仍穩(wěn)定為1.4倍頻電路模塊在實際應(yīng)用中往往為了追求更高的精度而把返回的信號頻率進行4倍頻。具體設(shè)計的倍頻電路模塊。在本仿真設(shè)計中，選用了比較典型的D觸發(fā)器74LS74。為了模擬正交編碼器在測量過程中正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)方向判斷，設(shè)計中采用兩個單刀雙擲開關(guān)用于切換方向。當(dāng)開關(guān)處于不同的狀態(tài)時，編碼器部分會顯示出不同的方向，從而解碼器部分的計數(shù)器就會顯示出不同的計數(shù)狀態(tài)（遞增計數(shù)或遞減計數(shù)）。因此，計數(shù)器的狀態(tài)與開關(guān)狀態(tài)保持一致，由計數(shù)器狀態(tài)反映出正交編碼器所編碼的電機信號，進而判斷電機的轉(zhuǎn)向。

1.3計數(shù)器電路模塊

為了實現(xiàn)正向和方向的計數(shù)模式，設(shè)計中選擇了可上下行計數(shù)的計數(shù)器74LS190。將74LS190的進位輸出接到下一級計數(shù)器的使能端上，即構(gòu)成了一個100進制的計數(shù)器。其中74LS190控制方向的信號線由編碼器1.4倍頻電路模塊在實際應(yīng)用中往往為了追求更高的精度而把返回的信號頻率進行4倍頻。具體設(shè)計的倍頻電路模塊。在本仿真設(shè)計中，選用了比較典型的D觸發(fā)器74LS74。為了模擬正交編碼器在測量過程中正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)方向判斷，設(shè)計中采用兩個單刀雙擲開關(guān)用于切換方向。當(dāng)開關(guān)處于不同的狀態(tài)時，編碼器部分會顯示出不同的方向，從而解碼器部分的計數(shù)器就會顯示出不同的計數(shù)狀態(tài)（遞增計數(shù)或遞減計數(shù)）。因此，計數(shù)器的狀態(tài)與開關(guān)狀態(tài)保持一致，由計數(shù)器狀態(tài)反映出正交編碼器所編碼的電機信號，進而判斷電機的轉(zhuǎn)向。

1.4計數(shù)器電路模塊

為了實現(xiàn)正向和方向的計數(shù)模式，設(shè)計中選擇了可上下行計數(shù)的計數(shù)器74LS190。將74LS190的進位輸出接到下一級計數(shù)器的使能端上，即構(gòu)成了一個100進制的計數(shù)器。其中74LS190控制方向的信號線由編碼器部分信號處理電路給出，從而決定計數(shù)方式是遞增或遞減。

1.5整體電路

將上述各模塊進行連接，并以數(shù)碼管顯示，即為模擬正交編碼器與解碼器的設(shè)計電路圖。

1.6擴展部分

在正交編碼與解碼器的基本電路的基礎(chǔ)上，為了進一步提高仿真電路的實用性與完整性，更好的將輸入信號中包含的速度信息反映出來，本文為正交編碼與解碼系統(tǒng)設(shè)計了直流穩(wěn)壓電源模塊、無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器模塊與乘法器模塊等三部分。這三個模塊可以配合正交編碼與解碼系統(tǒng)，保證系統(tǒng)更穩(wěn)定、更持久的工作，同時解讀出輸入信號中包含的更多信息。

（1）直流穩(wěn)壓電源模塊。在設(shè)計過程中，大部分芯片的供電均為5V直流電。為實現(xiàn)設(shè)計的可行性與實用性，可利用5V直流電壓穩(wěn)壓模塊給系統(tǒng)供電。首先，利用變壓器對220V通用交流電進行降壓處理。然后，對直流電進行整流、濾波處理，運用模擬電路知識設(shè)計了一個電橋整流。在整流電橋后接入一系列電容，同時配合使用穩(wěn)5V芯片LM7805[6]。

（2）無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器模塊。多諧振蕩器是利用深度正反饋，通過阻容耦合使兩個電子器件交替導(dǎo)通與截止，從而自激產(chǎn)生方波輸出的振蕩器，常用作方波發(fā)生器[7]。多諧振蕩器又稱無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（AstableOperation），它沒有穩(wěn)定的輸出狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。在電路處于某一暫穩(wěn)態(tài)后，經(jīng)過一段時間可以自行觸發(fā)翻轉(zhuǎn)到另一暫穩(wěn)態(tài)，兩個暫穩(wěn)態(tài)自行相互轉(zhuǎn)換而輸出一系列矩形波。在本設(shè)計中，采用555定時器產(chǎn)生矩形波脈沖信號，用于提供芯片時鐘信號。

（3）乘法器模塊。為了計算出輸入信號所包含的速度信息，本設(shè)計拓展了一個乘法器模塊，具體組成是通過使用5個移位寄存器74LS194實現(xiàn)二進制數(shù)的逐位相乘，每次相乘的結(jié)果均由74LS283芯片進行移位加和，從而得出二進制數(shù)相乘的結(jié)果。由于四位二進制數(shù)表示的最大值為十進制的15，所以，乘法所得結(jié)果[8]最大為225。速度值與輸入信號的頻率成正比，在編碼器編碼過程中，信號的頻率不變，而計數(shù)器數(shù)值遞增或遞減速度與變換后的信號頻率成正比。因此，只需將計數(shù)器的變化速率與系統(tǒng)固有的系數(shù)值相乘，即可得到電機的轉(zhuǎn)速。計數(shù)器變化速率可以用極短時間內(nèi)（如幾秒）數(shù)值的變化量近似代替。

2結(jié)語

篇10

關(guān)鍵詞：工程質(zhì)量設(shè)計規(guī)范設(shè)計深度專業(yè)配合電氣建筑電氣工程監(jiān)理

引言： 工程設(shè)計是基本建設(shè)的龍頭，設(shè)計文件是工程建設(shè)的主要依據(jù)，設(shè)計質(zhì)量是決定工程質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)。我國工程質(zhì)量事故統(tǒng)計資料顯示，由設(shè)計原因?qū)е碌墓こ藤|(zhì)量事故占40.1；工程施工原因引起的占29.3；其它原因（如設(shè)備材料質(zhì)量問題等）引起的占30.6?？梢妼こ藤|(zhì)量實施三控的關(guān)鍵在于設(shè)計質(zhì)量控制。電氣工程也不例外。現(xiàn)結(jié)合工程實例，對影響電氣工程質(zhì)量的主要的建筑電氣設(shè)計問題與對策進行討論。

2．影響工程質(zhì)量的幾個建筑電氣設(shè)計問題

合格的建筑設(shè)計應(yīng)滿足七個質(zhì)量特性規(guī)定的要求，即功能性、安全性、經(jīng)濟性、可信性、可實施性、適應(yīng)性及時間性。設(shè)計單位本應(yīng)將通過了設(shè)計評審的合格的設(shè)計文件交付施工。而實際上不少交付施工的設(shè)計文件都存在缺少或偏離質(zhì)量特性要求的缺陷。對電氣工程質(zhì)量造成影響的設(shè)計問題又主要表現(xiàn)在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、維修性等）及可實施性的缺失或偏離。以下就幾個最常見的方面進行探討。

2.1設(shè)計違背或偏離設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，安全性、可信性方面不執(zhí)行設(shè)計規(guī)范的現(xiàn)象相當(dāng)普遍

例如某市政府大樓前花園廣場（包括廣場綠化庭院照明、草坪照明及廣場中心聲光噴泉）工程提交施工的電氣施工圖存在以下問題：未作電氣保護接地及等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計；錯誤地采用TN―C低壓配電系統(tǒng)；噴水池未按規(guī)定選用應(yīng)有防護等級的電氣設(shè)備及電纜。這樣的設(shè)計完全違背了規(guī)范規(guī)定的安全性要求，按圖施工必將留下嚴重的安全隱患。此前的1999年8月青島市某噴水池曾發(fā)生數(shù)人嬉水時被電擊致死的傷亡事故，正是由于設(shè)計失誤，水下燈具及潛水泵漏電而又未能及時斷電所致。監(jiān)理于施工前審圖時及發(fā)現(xiàn)了上述問題，通過業(yè)主要求設(shè)計單位嚴格按設(shè)計規(guī)范要求修改了設(shè)計。正確的作法是：戶外庭院及噴水池配電應(yīng)采用局部TT系統(tǒng)或TN―S系統(tǒng)、并設(shè)置漏電保護（動作電流應(yīng)不大于30mA），而不允許采用TN―C制；應(yīng)設(shè)置完善的接地裝置，噴水池應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計，而不能僅靠從大樓內(nèi)引出的一根PE干線接地；潛水泵及水下燈具應(yīng)采用潛水電纜配電；0區(qū)電器設(shè)備應(yīng)采用1P×8防護等級，1區(qū)應(yīng)為1P×5等等。又如民用建筑低壓配電線路截面選擇問題。由于民用建筑用電負荷絕大多數(shù)為單相負荷，三相負荷不平衡必然導(dǎo)致中線通過不平衡電流；隨著電腦及各種家用電器設(shè)備的發(fā)展與普及，低壓電網(wǎng)高次諧波污染日益加劇，3次及其奇倍數(shù)諧波均構(gòu)成中性電流。中線過電流并由此引發(fā)電氣火災(zāi)的現(xiàn)象也日漸增多。為此，相關(guān)設(shè)計規(guī)范已規(guī)定“三相四線或二相三線的配電線路中，當(dāng)用電負荷大部分為單相負荷時，其N線或PEN線截面不宜小于相線截面；以氣體放電燈為主要負荷的回路中，N線截面不應(yīng)小于相線截面”，可見，民用建筑配電系統(tǒng)的干線，支干線及支線的導(dǎo)線截面原則上均應(yīng)選擇N或PEN線截面與相線截面相同。然而監(jiān)理審圖發(fā)現(xiàn)當(dāng)前仍有為數(shù)不少的民用建筑配電設(shè)計中仍沿用80年代前曾采用過的作法，選用的N或PEN線截面仍為相線的1/2甚至1/4～1/3。這也是最常見的電氣設(shè)計安全問題之一。再如，關(guān)于變配電所位置的選擇，相關(guān)設(shè)計規(guī)范都明確提出應(yīng)考慮“設(shè)備吊裝及運輸方便”，這是保證可用性及維修性的基本要求。近年來我們負責(zé)監(jiān)理的不少高層建筑工程項目，其設(shè)置在地下層的變配電所及柴油發(fā)電機房的配置多違背了這個要求。比如某高層商住樓地下變配電所及發(fā)電機房，其運輸通路完全被冷水機組及地下水箱阻擋。施工安裝順序只能是先將變、配電設(shè)備及發(fā)電組安裝就位后再安裝冷水機組及水箱，而根本未考慮運行之后發(fā)變電設(shè)備檢修、更換的運輸問題；又如某高層辦公綜合樓地下變配電所與發(fā)機房，設(shè)置在一層某會議廳底部，地下層既未考慮必要的運輸檢修通道，也未設(shè)足夠?qū)挾饶苓\進設(shè)備的門框。當(dāng)監(jiān)理審圖發(fā)現(xiàn)并提出這一問題時，設(shè)計單位的解答竟然是：原設(shè)計意圖是從一層會議廳處將變配電及發(fā)電設(shè)備吊裝就位后再澆筑該廳地板。這種意圖顯然是錯誤的，即使不考慮土建施工可能對已就位的電氣設(shè)備造成的損害，大樓投入運行后電氣設(shè)備的維修更換運輸是否只得撬開一層會議廳地板來解決呢！須知鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑的合理使用壽命可達50年以上，而變配電設(shè)備的使用壽命僅為20年左右或更短，定期或故障維修周期就更短了。故電氣設(shè)計必須妥善考慮其運輸及維修吊裝通道問題。

2.2設(shè)計深度不夠目前施工圖設(shè)計深度達不到建設(shè)部《建設(shè)工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》要求的現(xiàn)象相當(dāng)普遍，主要是設(shè)計文件可實施性方面的缺陷，將直接導(dǎo)致施工安裝困難或錯誤。也可能導(dǎo)致可用性的欠缺。由于不按規(guī)定的深度進行必要的計算與標注、也往往造成設(shè)計文件本身出現(xiàn)原則錯誤而難于及時發(fā)現(xiàn)，將影響項目建成的使用功能。例如按深度規(guī)定電力及照明系統(tǒng)圖及相應(yīng)設(shè)備材料表中應(yīng)詳細標明選用的電氣設(shè)備及材料的型號、名稱、規(guī)格參數(shù)及數(shù)量。改革開改以來，我國電工產(chǎn)品市場異彩紛呈，國內(nèi)外各種型號規(guī)格的產(chǎn)品琳瑯滿目，國家不可能對各類電氣設(shè)備及材料規(guī)定統(tǒng)一的型號。設(shè)計標明各種設(shè)備材料的型號規(guī)格參數(shù)便顯得尤為重要，這是業(yè)主或施工單位進行設(shè)備訂貨及采購的依據(jù)。然而近年來電氣設(shè)計文件中普遍習(xí)慣于只在系統(tǒng)圖的設(shè)備符號旁標注該設(shè)備的型號或廠家產(chǎn)品編號，使設(shè)備訂貨無所適從，并往往造成錯誤。比如某項目電氣照明設(shè)計，設(shè)計者在系統(tǒng)圖斷路器符號旁僅標注了“A063M20A”，設(shè)備表中亦然，而未注明名稱及詳細參數(shù)，施工單位理解為20A普通斷路器，因找不到該編號的產(chǎn)品而另行采購了另一種斷路器。后在設(shè)備材料報驗時經(jīng)監(jiān)理人員查對，原來“A063M”乃是海格公司的一種電磁式漏電斷路器的產(chǎn)品編號，額定電流20A，額定漏電動作電流值30mA。可見原設(shè)計中這些回路是應(yīng)設(shè)漏電保護的。但因設(shè)計標注不清而引起訂貨錯誤。只得重新采購更換；又如許多電氣施工圖中對電纜溝只標注尺寸及走向，對電纜支架及蓋板不作任何規(guī)定，或僅注明“參照××圖集××頁”，實際上國標圖集中對任一種尺寸的電纜溝，其電纜支架及蓋板的作法都提供了多個方案供設(shè)計時選擇，設(shè)計不選定則施工方難于抉擇，常按最低價方案施工。往往并不能滿足實際需要，甚至可能引起結(jié)算糾紛。再如電氣照明圖中按規(guī)定主要房間及場所應(yīng)標注照度標準值，當(dāng)然也就要求設(shè)計者進行照度計算并按計算進行燈具配置。然而當(dāng)前民用建筑電氣照明設(shè)計中能標注照度標準值并進行照度計算的極為罕見，絕大多數(shù)是按房屋開間及功能憑經(jīng)驗布燈。大多偏離了國家規(guī)定的照度標準，影響使用功能。比如經(jīng)監(jiān)理審圖的某學(xué)校電氣施工圖，經(jīng)核算設(shè)計達到的照度值實驗室和教室僅為50～70lx，不及國家標準的一半；某局綜合辦公大樓中辦公室及會議室設(shè)計照度僅達70～80lx，計算機房僅達約100lx左右。也不及國家規(guī)定照度標準值的一半。