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现代建筑电气设计中电源谐波问题的研究~

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现代建筑电气设计

对现代建筑电气设计问题的探讨 【摘要】随着社会经济的发展,现代建筑的功能越来越强,建筑电气的重要性也日益明显。在市场竞争日益激烈的前提下,建筑设计的理念也不断变化,适应市场,满足客户需求是每一位设计工作者不断提升自己的原动力,这需要我们每一位建筑电气设计人员随时去关注市场、了解市场,才能掌握市场动态,把握主动权。 一、建筑电气设计的概念和内容 关于设计的概念问题,所谓设计它是一个把构思进行表达,然后再构思再表达,持续发展与评价的过程,可以分为以下几个阶段,包括博览与创意,构思与表达。设计的每一个阶段无论从深度还是广度都不一样,而且,表达的工具与方式也是多式多样的,表达的工具与方式要与思维的速度相适应,它对思维发展的成熟起着重要的推动作用。 建筑电气设计内容从狭义上仅指民用建筑中的电气设计,从广义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。传统建筑电气设计只包括供电和照明,而今天一般将其设计的内容形容为强电和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电,而其余部分,如电话、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。 二、建筑电气设计的原则 建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计准则,它体现了国家的政策和对建筑的质量要求,是建筑电气设计者设计的标准。建筑电气设计应满足建筑的功能需求,保证

建筑的各项功能稳定连续运行,给居民的日常生活带来方便、快捷。建筑电气设计是建筑的一部分,在设计过程中也要考虑综合经济因素,既要考虑初投资也要兼顾以后的运行费用,以求得建筑生命周期内费用最低的目标。 三、目前我国建筑电气设计中存在的问题 1、关于配电回路方面的问题 每一户的住宅室里都不能有太少的配电回路,因为配电回路太少的话,就会导致回路的负荷加大,也就相当于导线截面的减少。像空调电源插座、照明、电源插座、卫生间电源插座以及厨房电源插座都是从配电箱出来的分支回路,现在的住宅中,卧室与客厅基本都安有空调,空调器负荷有大有小,也就决定了空调的回路数量,一般情况下都在五个以上。除此之外,还有电话线路、有线电视,最少也有7路的管线进入居室,并且在这7路的管线中只有照明的辐射是在顶板,其它的管线都在地面的垫层里面,而且肯定会有交叉现象。而住宅的垫层又非常薄,线路管线错乱交叉处理起来非常困难,而住户在铺地板的时候,通常会打断地坪里的管线,这样就会导致电气使用起来非常的不安全,也非常的不方便。如果把暗敷线路在进行敷设时与地面保持平行或者与墙缝保持垂直的话,那么,以上所说的问题就不会发生,管线交叉的问题完全能在墙缝中解决好,关于照明的线路完全可以在墙的拐弯处通过接线盒对其进行分线,住户要想了解分支回路的位置与方向,就可以通过配电平面图进行了解,这样,也很好的避免了在铺设地板的时候打断管线的问题。

开关电源研究背景历史与现状

开关电源研究背景历史与现状 1研究背景 2开关电源发展历史及现状 1研究背景 21世纪是信息化的时代,信息化的快速发展使得人们对于电子设备、产品 的依赖性越来越大,而这些电子设备、产品都离不开电源。开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势,尤其是高频开关电源正变得更轻,更小,效率更高,也更可靠,这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。从开 关电源的组成来看,它主要由两部分组成:功率级和控制级。功率级的主要任务是根据不同的应用场合及要求,选择不同的拓扑结构,同时兼顾半导体元件考虑设计成本;控制级的主要任务则是根据电路电信号选择合适的控制方式,目前的开关电源以PWM控制方式居多。 2开关电源发展历史及现状 开关电源最早起源于上世纪50年代初,美国宇航局以小型化、轻量化、为 目标,为搭载火箭开发了开关电源。在近半个多世纪的发展过程中,开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术 制造的连续工作电源,并广泛应用于电子整机与设备中。 20世纪80年代,计算机全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代。20世纪90年代,开关电源在电子、电气设备、家电领域得到了广泛的应用,开关电源技术进入快速发展时期。 历经几十年的不断发展,现代开关电源技术有了重大的进步和突破。新型功率器件的开发促进了开关电源的高频化,功率MOSFET和IGBT可使中小型开关电源的工作频率达到400kHz(AC/DC)或1MHz(DC/DC);软开关技术使高频开关电源的实现有了可能,它不仅可以减小电源的体积和重量,而且提高了电源的效率;控制技术的发展和专用控制芯片的生产,不仅使电源电路大幅度简化,而且使开关电源的动态性能和可靠性大大提高;有源功率因数校正(APFC)技术的开发,提高了AC/DC开关电源的功率因数,既治理了电网的谐波污染,又提高了开关电

住宅建筑电气节能设计探讨(标准版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 住宅建筑电气节能设计探讨(标 准版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

住宅建筑电气节能设计探讨(标准版) 摘要:随着经济的增长和人们收入水平不断的提高,大部分人对房屋的要求也逐步在提高。而在住宅建筑中,人们所要的不仅仅只是居住,更多的是享受家的温暖和对生活的享受。现阶段,节能是个非常热门的词。用在电气设计上也同样有着它的功能和优越。 关键词:住宅建筑;电气设计;节能 针对住宅建筑电气设计,随着设计师们各自的独具匠心,也用着不同的形式在设计和施工中展现出来,而节能就是最主要的一种形式和做法。现就从电气设计的节能所注意的原则开始,对住宅建筑电气设计的途径和措施加以分析。 1.住宅建筑电气节能设计的原则 就目前的设计理论和实际来说,建筑电气设计节能应坚持以下两个原则。

1.1考虑实际经济效益 节能应根据国情考虑实际经济效益,不能因为注重节能而过高地消耗投资,增加运行费用。 1.2尽可能减少无谓的能量消耗 照明的照度、色温、显色指数满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如,娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。 2.住宅建筑电气节能设计的途径 2.1变压器的节能设计 (1)变压器的损耗主要分为两部分:a.与负载无关的空载损失。b与负载成平方比的负载损失。变压器有载时,除了固定铁损外,还存在由于电流通过一次、二次线圈的电阻损耗,即铜耗P在不同负载条件下,变压器的总损耗为与P之和。 (2)变压器的效率。变压器的效率为输出功率P2与输入功率P 之比,变压器的最高效率点是由变压器固有结构的特性、空载损耗

开关电源EMI形成原因及常用抑制方法

开关电源EMI形成原因及常用抑制方法 近年来,开关电源以其效率高、体积小、输出稳定性好的优点而迅速发展起来。但是,由于开关电源工作过程中的高频率、高di/dt和高dv/dt使得电磁干扰问题非常突出。国内已经以新的3C认证取代了CCIB和CCEE认证,使得对开关电源在电磁兼容方面的要求更加详细和严格。如今,如何降低甚至消除开关电源的EMI问题已经成为全球开关电源设计师以及电磁兼容(EMC)设计师非常关注的问题。本文讨论了开关电源电磁干扰形成的原因以及常用的EMI抑制方法。 1开关电源的干扰源分析 开关电源产生电磁干扰最根本的原因,就是其在工作过程中产生的高di/dt和高 dv/dt,它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源。工频整流滤波使用的大电容充电放电、开关管高频工作时的电压切换、输出整流二极管的反向恢复电流都是这类干扰源。开关电源中的电压电流波形大多为接近矩形的周期波,比如开关管的驱动波形、MOSFET漏源波形等。对于矩形波,周期的倒数决定了波形的基波频率;两倍脉冲边缘上升时间或下降时间的倒数决定了这些边缘引起的频率分量的频率值,典型的值在MHz范围,而它的谐波频率就更高了。这些高频信号都对开关电源基本信号,尤其是控制电路的信号造成干扰。 开关电源的电磁噪声从噪声源来说可以分为两大类。一类是外部噪声,例如,通过电网传输过来的共模和差模噪声、外部电磁辐射对开关电源控制电路的干扰等。另一类是开关电源自身产生的电磁噪声,如开关管和整流管的电流尖峰产生的谐波及电磁辐射干扰。 如图1所示,电网中含有的共模和差模噪声对开关电源产生干扰,开关电源在受到电磁干扰的同时也对电网其他设备以及负载产生电磁干扰(如图中的返回噪声、输出噪声和辐射干扰)。进行开关电源EMI/EMC设计时一方面要防止开关电源对电网和附近的电子设备产生干扰,另一方面要加强开关电源本身对电磁骚扰环境的适应能力。下面具体分析开关电源噪声产生的原因和途径。 图1开关电源噪声类型图 1.1电源线引入的电磁噪声 电源线噪声是电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的。电源线噪声分为两大类:共模干扰、差模干扰。共模干扰(Common-modeInterference)定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差;差模干扰(Differential-

现代建筑电气设计的特点及发展

一、现代化建筑电气的概念及其发展 现代化建筑电气是当今的一门独立的学科,主要是借助建筑物的平台,充分发挥现代电气技术的优势。在建筑有限的空间内,最大限度的创作人性化的生活环境。在现代化建筑物飞速发展的今天,建筑物的电气化设计也起到越来越重要的作用。建筑电气的发展是伴随着建筑水平的发展而发展的,经过不断的实践,已经形成比较完整的理论体系,其已经发展到建筑供电技术、电气控制技术、电气安全及自动化技术。鉴于建筑物设计的不断进步,电气化设计也发生了变化,体现出了相应的设计特点,电气化设计实现了跨越式的发展。随着改革开放的不断深入,大量新的产品技术不断的引进,我国的建筑电气化设计得到了不断的进步和发展。 二、现代建筑电气设计的特点 现代建筑电气设计的特点是根据现代电气设计的原则而表现出来的相应的特点,一般的建筑物电气设计中都遵循相关的原则。 (1)要最大程度的满足建筑物的使用功能,其中包括建筑物内部的照明功能。保障建筑物内部的风量及其温度,还要满足建筑物其外在的建筑物的工艺要求。 (2)建筑物电气设计要充分考虑其经济效益。在技术设计上要充分考虑其电气设计的成本核算和提高电气设备的利用效率,把握好工艺节能成本等。 (3)充分考虑节能成本,利用新技术新设备降低电气设备的消耗。从细节出发,研究具体的节能途径。 现代建筑电气设计在其遵循的基本原则下,其设计特点有如下几点。 (1)系统相比较来说比较复杂 现代建筑工程总的建筑面积相对较大,相应的用电需求也比较大。整体来说,电气设计系统比较复杂。 (2)电气设计的功能比较繁多 现代建筑是电气设备使用的综合性建筑,以其功能的多样化和设备的电气要求决定了电气设计的复杂性。 (3)建筑设计的难度比较大 由于项目的不同需要,在电气设计的时候通常要多方协调。应兼顾多方需求,分清主次,统筹协调。 三、建筑电气设计发展趋势

谐波分析

一、 谐波: 1、谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1) 称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波,称为非谐波(Non-harmonics )或分数谐波。谐波实际上是一种 干扰量,使电网受到“污染”。电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制,其谐波范围一般 为2≤n ≤40。 根据公式(1)计算谐波电流补偿率K K = ×100% 电流总谐波畸变率:THD I =IH I1;IH= (Ih )2∞ ?=2×100%; Ih---第h 次谐波电流(方均根值) I1---基波电流(方均根值) 第h 次谐波电流含有率:HRI h =Ih I1×100% 2、现有有源滤波器的补偿效果 注:试验所用负载为三相整流非线性负载,(2~25)次谐波 单机100补偿率:50%负载以上补偿率大于90%; 50%负载以下补偿率在70%~90% 单机100A 动态响应时间在1ms ~20ms 单机100A 功率消耗:8%左右 单机100A 噪声:70dB 单机100A 无功补偿:补偿前0.2~0.8(容性或感性),补偿后能达到0.98 二、 谐波负载现状分析: 电网谐波产生主要有以下几种情况:一是发电源质量不高产生谐波; 二是输配电系统产生谐波; 三是用电设备产生的谐波。如下: 1、 变频器(风机、水泵、电梯)、吸塑机负载主要谐波次数:5次、7次 2、 电焊机、列车负载主要谐波次数:3次谐波 3、 中频炉负载主要谐波次数:5、7、11、13次谐波 4、 电弧炉、电石炉主要谐波次数:27次 5、 节能灯负载主要谐波次数:3次谐波 6、 整流设备(电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等)产生的谐波主要看3次最严重 ,6脉整流会带来 6n+1 6N-1谐波 主要就是5次和7次谐波; 12脉整流就会有 12n+1 12n-1谐波 主要11次和13次谐波 18脉则是 18n+1 补偿前谐波电流畸变率THDi —补偿后谐波电流畸变率THDi 补偿前谐波电流畸变率THDi

谈谈建筑电气设计中绿色节能的应用

谈谈建筑电气设计中绿色节能的应用 发表时间:2018-08-22T11:14:25.377Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第6期作者:张宇强 [导读] 本文就从建筑电气设计中绿色节能的应用展开分析。 深圳市建筑设计研究总院有限公司 518031 摘要:建筑电气设计主要有建筑照明及其控制的节能、建筑智能控制的节能、供配电系统及电气产品的节能等几个重要环节,从这些方面把握入手做到节能减排就必须要有作为支撑的科学技术和拥有高度责任心的设计师,不断地去探索完善建筑电气节能的设计,从设计上突破对电能的利用效率,减少建筑工程项目的电能成本。基于此,本文就从建筑电气设计中绿色节能的应用展开分析。 关键词:建筑电气设计;绿色节能;应用 1、电气设计节能技术应用意义 目前,我国倡导可持续发展理念,不仅是建筑行业,在其他领域的各个方面都在全面进行节能环保措施的改革,作为全球热议的一个重点话题,建筑电气节能技术的发展完全符合当下的社会发展节奏。我国是人口大国、地域辽阔、资源丰富,但是资源消耗在不断的上升状态,随着人口的不断增加已经出现了一些明显的不足。随着国民经济的发展,建筑行业得到了很大进步,在城市建设与人民生活水平方面具有很重要的作用,但是在施工过程中,往往存在较为严重的资源浪费现象。对于这种现象,相关部门和施工企业必须要提高重视,加强对节能技术的创新与研发,将节能技术更好的融入到电气设计中,大力倡导节能技术的应用,扩大节能技术的范围和使用。通过在电气设计中加入节能技术措施,能够实现生态效益与社会效益、经济效益的多方面发展,充分满足现代化发展的需要。通过对电气设计中节能技术的应用,不仅可以实现人与生态环境的和谐共处,还能保护自然环境,为我国国民经济和社会发展提供更强大的基础保障。 2、建筑电气设计中绿色节能的应用 2.1做好建筑中照明用电的节能 在建筑照明中,有些新光源已经部分取代了白炽灯的位置,如紧凑型荧光灯,虽然初期投资略高,但从灯具的寿命和能耗进行分析,其综合效益比白炽灯要好许多。在工程实际应用中应根据使用场所、照明的数量和质量以及工程的性质来确定光源。合理选择照明的控制方式对于照明系统的节能同样起到了重要的作用。现有的传统照明控制系统主要包括单灯控制、声音控制、多灯控制和双控开关控制;照明控制方式主要有总线控制、自控系统控制和探测器控制等,如何选择照明的控制方式需要根据实际情况进行分析,要满足方便又节能的效果。综合分析建筑内外的照明系统,应尽可能采用先进的节能照明灯具;而对于建筑内部的室内照明,还应注意照明光源的实用性及舒适性。对于照明系统的开关控制,可以采取声光控模块以及自动控制系统进行控制,使系统在人员流量变动的情况下,最大程度降低系统的损耗。 2.2供配电线路节能设计 2.2.1变压器节能设计。对变压器进行节能设计时,不仅要从变压器本身考虑,还要考虑费用问题。其中对于变压器来说,容量和台数是必须考虑的两大问题;对于费用来说,要考虑其投资的费用,以及在运行过程中的费用。从这几个方面综合考虑,进而制定科学合理的变压器节能设计方案,保证能耗降到最低。 2.2.2供配电线路节能设计。对供配电线路进行节能设计时,要注意传送线路带来的能耗问题。根据物理学理论,当传送线路中有电流通过时,会产生热量,进而产生能耗。因此,要重视这方面的能耗问题。如何降低这方面的能耗呢?主要从两个方面进行降低:第一,低电阻,选用的线路的电阻比较低;第二,选用高压。通过这两种方式,可以在一定程度上减少热量的产生,进而减少能耗。 2.3动力系统的节能设计 2.3.1选用工作效率较高的电动机。在进行动力系统的节能设计时,对电动机进行选择时,要选择器工作效率较高的电动机。在建筑过程中,电动机是必不可少的,因此,必须重视电动机在运行过程中所产生的能耗问题。发动机运行效率计算方式与灯具效率不同,相比来说,前者更容易。提高电动机效率的方法包括两种:第一,针对发动机而言,需要增大发动机的输出量;第二,针对电动机而言,减少电动机的内部损耗。 2.3.2关于电动机的控制。在进行动力系统的节能设计时,要加大电动机的控制。其中,对电动机的控制和灯具控制差不多。需要电动机时,要将其保持工作状态,不需要时,要将其停止工作状态。当电动机运行时,要采取一定的措施,降低能耗。 2.3.3热量利用。热量利用在动力系统中同样重要,在进行动力系统节能设计时,也需要对其进行考虑,灯具以及电动机均能够产生热量,对于电动机来说,在其运行中,由于摩擦生热,进而产生大量的热量,如果将这部分热量进行有效地处理,将会使节能效果达到最大化。一旦处理不当,将会造成能源的浪费。 2.4合理选择输电线路径 根据相关要求对线路路径作出初步选择,那么就要先把变电站的位置确定好,然后再根据实际情况来进行线路路径选择。确定初步线路之后,相关工作人员应该对线路路径方案进行审核,保证线路路径的合理性,同时要尽可能的减少线路距离,尽量进行直线输送,减少线路路径的拐弯数量。从而能够减少线路距离,也就是减少了线路传输的成本。 2.5对天然的光源进行充分的利用 作为建筑节能当中非常重要的构成,照明节能越来越受到能源节约和环境保护的重视。怎样通过对天然的光源进行利用来实现照明用电的节约越来越受到人们的关注。在实施照明工程的过程中,要对天然光源进行充分地利用,确定好建筑自然采光的要求和采光的方式,把照明与采光之间进行较好的结合,从最大程度上对天然光源进行利用。 2.6采用低压电网静止补偿方式 对低压电网进行净值补偿,这是一个能够对无用功进行补偿的好方法。经相关研究表明,进行静止补偿应该使用远距离线路输送。它能够保持电压的稳定状态,就可以减少线路在充电过程中所承受的压力。同样,静止补偿也可以把输电容量扩大,在进行多条线路输送时,能够及时补偿线路的损耗。并且静止补偿能够加大线路输电过程中电压的稳定性,因此又可以进一步提高对线路损耗的补偿能力。静止补偿还具备较强的协调能力,它能够协调不同线路的需要,对各种线路进行合理补偿,保证所有线路都能够正常输电。但是,在进行静

高层住宅楼供配电

毕业设计 高层住宅楼供配电系统的设计 姓名: 学号: 班级: 11电气1 专业:电气工程及其自动化 所在系:自动化工程系 指导教师:

高层住宅楼供配电系统的设计 摘要 我国的城市建设过程中,住宅向着高层化趋势发展。高层住宅楼,因其为住户提供的安全、舒适、高效、节能的居住环境,受到了越来越多人的青睐,也成为现代人主要的居住方式。与此同时,高质量的高层住宅楼供配电系统的设计就显得尤为重要。在电气设计时既要考虑用电负荷日益增长的需要,又要满足供电的可靠性及安全性的要求。 本课题以高层建筑的供配电系统为研究对象。为了达到用户能够安全、可靠、高效用电的目的,我们对高层建筑的供配电系统整体进行设计。其中包括对建筑负荷的计算,选择恰当地供电方式;进行短路电流的计算,选择合适的导线及低压电器产品;对室内照明进行设计;对防雷接地的设计等。同时为了提高设计质量及缩短设计周期,本课题采用功能强大的建筑电气软件CAD来设计供配电系统的电路图。 关键词:电气设计;安全性;负荷计算;防雷接地;软件AutoCAD

The Design of High-rise Residential Building Power Supply and Distribution System ABSTRACT In the process of urban construction in our country, the housing development trend towards upwards. High-rise residential buildings, because of its for residents to provide safe, comfortable, efficient and energy saving living environment, got the favour of more and more people, modern has become the main way of living. At the same time, the high quality of high-rise residential building design of power supply and distribution system is particularly important. In the electrical design should not only consider the increasing needs of the power load, and to meet the requirements of the reliability and security of the power supply. This topic in power supply system of high-rise building as the research object. In order to achieve the user to the purpose of safe, reliable and efficient utilization, our power supply system of high-rise building the overall design. Including the building load calculation, choose proper power supply way; For the calculation of short-circuit current, select the appropriate conductor and low-voltage electrical products; For indoor lighting design; The design of lightning protection grounding, etc. At the same time in order to improve the design quality and shorten the design cycle, this subject adopts powerful building electrical software AutoCAD to design the circuit diagram of power supply and distribution system. Key Words: Electrical Design ;security;Load calculation;Lightning protection and grounding;Software AutoCAD

开关电源的内部干扰与外部干扰

开关电源的内外部干扰 开关电源的干扰一般分为两大类:一是开关电源内部元器件形成的干扰;二是由于外界因素影响而使开关电源产生的干扰。两者都涉及到人为因素和自然因素。 开关电源内部干扰:开关电源产生的EMI主要是由基本整流器产生的高次谐波电流干扰和功率变换电路产生的尖峰电压干扰。 基本整流器:基本整流器的整流过程是产生EMI最常见的原因。这是因为工频交流正弦波通过整流后不再是单一频率的电流,而变成一直流分量和一系列频率不同的谐波分量,谐波会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰,使前端电流发生畸变,一方面使接在其前端电源线上的电流波形发生畸变,另一方面通过电源线产生射频干扰。 功率变换电路:功率变换电路是开关稳压电源的核心,它产带较宽且谐波比较丰富。产生这种脉冲干扰的主要元器件为: 1)开关管开关管及其散热器与外壳和电源内部的引线间存在分布电容,当开关管流过大的脉冲电流(大体上是矩形波)时,该波形含有许多高频成份;同时,关电源使用的器件参数如开关功率管的存储时间,输出级的大电流,开关整流二极管的反向恢复时间,会造成回路瞬间短路,产生很大短路电流,另外,开关管的负载是高频变压器或储能电感,在开关管导通的瞬间,变压器初级出现很大的涌流,造成尖峰噪声。 2)高频变压器开关电源中的变压器,用作隔离和变压,但由于漏感的原因,会产生电磁感应噪声;同时,在高频状况下变压器层间的分布电容会将一次侧高次谐波噪声传递给次级,而变压器对外壳的分布电容形成另一条高频通路,使变压器周围产生的电磁场更容易在其他引线上耦合形成噪声。 3)整流二极管二次侧整流二极管用作高频整流时,由于反向恢复时间的因素,往往正向电流蓄积的电荷在加上反向电压时不能立即消除(因载流子的存在,还有电流流过)。一旦这个反向电流恢复时的斜率过大,流过线圈的电感就产生了尖峰电压,在变压器漏感和其他分布参数的影响下将产生较强的高频干扰,其频率可达几十MHz。 4)电容、电感器和导线开关电源由于工作在较高频率,会使低频元件特性发生变化,由此产生噪声。 开关电源外部干扰:开关电源外部干扰可以以“共模”或“差模”方式存在。干扰类型可以从持续期很短的尖峰干扰到完全失电之间进行变化。其中也包括电压变化、频率变化、波形失真、持续噪声或杂波以及瞬变等。 能够通过电源进行传输并造成设备的破坏或影响其工作的主要是电快速瞬变脉冲群和浪涌冲击波,而静电放电等干扰只要电源设备本身不产生停振、输出电压跌落等现象,就不会造成因电源引起的对用电设备的影响。

建筑电气节能设计研究 吴瑗斌

建筑电气节能设计研究吴瑗斌 发表时间:2019-06-26T09:25:15.993Z 来源:《基层建设》2019年第9期作者:吴瑗斌 [导读] 摘要:建筑电气节能设计不仅是关乎建筑成本的工作,更是关乎节能环保的大举措。 浙江新嘉和建设有限公司浙江省湖州市 313000 摘要:建筑电气节能设计不仅是关乎建筑成本的工作,更是关乎节能环保的大举措。目前我国建筑电气节能设计还有非常大的发展空间,相关工作者需要对此多加上心,严格按照相关标准进行节能设计。 关键词:建筑电气;节能设计;应用 引言 近年来,随着社会经济的不断发展,各行各业对能源的需求量越来越大,导致能源出现短缺的现象。为此,应该想办法节省能源,减少能源的消耗。根据相关的调查发现,建筑电气消耗比较多,于是推出电气节能设计。利用节能设计,可以有效地降低能源的消耗,有利于建筑行业的发展,符合我国能源可持续发展的战略方针。 1建筑电气节能设计的必要性分析 1.1建筑能耗日益增加 目前,建筑行业发展比较快速,带动了经济的发展,同时在发展的过程中也存在一些问题,使建筑行业发展增加了难度。建筑的能源消耗比较严重,在建筑电气能源消耗中,出现了能源供不应求,再加上对能源的利用率低,导致建筑能源消耗比较多,而且每年都有上升的趋势。如果在建筑电气中使用节能技术,不仅能解决能源消耗多的问题,还能降低成本,减少对环境的污染。由此可见,建筑电气节能设计是解决能源短缺的重要手段,对建筑的发展非常有利。 1.2节能设计的优点 建筑电气节能设计,不是省去使用电气的设备,而是在原有的基础上,使用具有节能的设备,以达到减少建筑电气能源的消耗。建筑电气节能设计,通过合理的使用电气设备,对设备进行科学的控制,这样不仅不会影响到建筑物基本的功能,在一定程度上,又能节省能源的使用,减少能源的消耗。另外,不用担心建筑节能设计会增加设计成本,建筑节能设计遵守经济合理和比较实用的原则,不会盲目的增加投资。建筑电气节能设计使用的新设备,在功能、效果上不会比原来的设备差,反而会有所提高,对能源的节能有显著的效果。 2建筑电气节能设计的设计原则 2.1性能最优化原则 项目工程的建筑电气节能设计首先需要兼顾到的就是节能设计的实用性和适用性。适用性要求是针对电气节能设计方案与现有的建筑条件、建筑环境相互匹配而做出的要求,在进行电气节能措施的方案设计工作中,必须考虑到的是自身的设计是否能在建筑结构中使用,是否匹配于建筑的现有电压电流状况。建筑的电气节能设计实用性要求就是保证在适用建筑物各项条件限制下,将设计的安全性能稳定到最高状态,做到建筑电气节能设计在不影响人们对于各项电气设备的使用需求下,提高建筑内电气设备的节能性能并保证安全性。在将建筑电气节能设计的适用性和实用性要求全部实现之后,各项建筑电气节能设计其实也就遵从了性能最优化原则,既降低了建筑电气设备的电气消耗,又不会与建筑的自身条件产生冲突,同时做到了满足使用者的舒适感需求。 2.2效益最大化原则 在进行建筑电气节能设计时,除去保证电气节能设计的性能最优外,其次应该考虑的就是电气节能设计能够做到效益最大化。在进行建筑电气节能设计工作时,不应只从降低电气耗能成本出发,应该结合设计铺设成本进行设计,不可使建筑电气节能设计的铺设预算与原预算超支,否则就会造成设计铺设成本的难以回收。所以,设计者应该本着效益最优化的原则,将新老电气节能设备混合使用,并就可改造的电气节能设备进行维修重造,在改造后与新设备新技术共同投入到建筑电气节能设计工作中来使用。 2.3技术先进性原则 与国外的建筑电气节能设计相对比,我国的建筑电气节能设计工作的发展相对比较迟缓,做不到与之同等的工作水平。但是,在技术共享的今天,我国的建筑电气节能设计工作不仅有外国的成功案例可以参考,也可以引进国内外的先进技术,这就要求设计工作者要时刻关注国内外的科技动向,留意可以投入到设计工作中的先进技术与自我的设计工作相结合,镶嵌使用,使建筑电气节能设计工作变成一项富有科技含量的工作。 3建筑电气设计中的节能措施 3.1供电系统的节能设计 是否能对供电系统进行合理的节能设计,会直接影响到建筑将来电能的消耗。因此,在前期的设计过程中,必须注意到,要站在全局角度上把握整个供电系统,做到统筹兼顾,同时还应当注意结合建筑物周围环境的实际情况和建筑物所处地区的区域特征,这样才能从供电系统的节能设计层面保障建筑投资的经济性,也才能减少后期的电能消耗。在对竖井以及机房进行设计时,应该注意到用电设备的分布情况、系统的配置要求以及修筑计划等,并在此基础上尽量的实现供电设施、变配电所和负荷基地之间距离的最小化。 3.2照明电路的节能设计 实现照明电路节能设计的基本原则在于,在不牺牲照明质量的前提之下,实现运行过程中电能损耗的最小化。而照明电路节能设计的具体措施则主要在于以下三个方面:第一,充分利用自然光,自然光线作为一种可再生能源,应该在照明电路设计中得到充分利用,在设计过程中,应该通过对建筑结构的调整,尽可能的应用自然光,减少电能的消耗。第二,选择合适的光源,对于建筑来说,不同的场合之下,应该运用不同的光源,因此必须依据所处的场所来选择合适的光源。比如说在庭院照明可优先考虑太阳能光源,在过道等地方采用声控光源。第三,科学的选择照明方式,可以依据不同的照明方式来利用不同的节能开关,对于对照明要求高的工作区域,可以增加灯具的数量或者选择瓦数较大的灯具,对于非工作区将照度适当降低为工作区的1/3~1/5。对于灯具与墙体之间的距离也应该做好合理的规划和设置,从而达到减少电能消耗的目的。 3.3线路损耗的节能设计 电能在传送过程之中,可能会由于线路长度或其他因素导致功率增加,而产生损耗。因此,必须在进行电路设计时,减小线路电阻,减少线路损耗。当然,在线路设计时,还应该尽量减少线路长度,可以通过将线路设计为直线形的方式来实现。除此之外,还要考虑线路

浅析住宅照明电气插座及其回路设计

浅析住宅照明电气插座及其回路设计探讨 摘要:现代住宅中插座的选型、布置位置、数量和安装高度都直接关系到住户今后的使用效果,是现代住宅电气设计中十分重要的内容。如果电气插座设计还按照以前的做法,墨守成规的话,已经跟不上时代的步伐。现代建筑电气设计人员十分有必要对插座这个小小的电气装置元件引起足够重视。 关键词:电气插座回路设计住宅 电气插座布置 插座这个小小的电气装置元件,往往容易被人忽视,但在现代住宅中却随处可见,不管是在客厅、卧室、书房,还是在厨房、餐厅、卫生间,人们都要使用它,甚至阳台都忘不了装一个插座,以备它用。 现代生活水平不断的提高,人们对住宅电气装置的要求也越来越高,人们不再满足于照明、风扇、洗衣机、电冰箱、彩电等电气设备带来的方便,而更加热衷追求音响、空调、大屏幕彩电、电脑、电话带来的享受。随着当今知识经济、信息时代的到来,可视电话、电子购物、家庭办公等智能化住宅建筑将不断涌现。这些电能、信息的传递除通过电线、电缆外,还必须通过插座这个小小电气装置元件输送给用电设备或信息终端。可见,插座的种类和数量在现代住宅中呈日益增长的趋势。所以,现代住宅中插座的选型、布置位置、数量和安装高度都直接关系到住户今后的使用效果,是现代住宅电气设计中十分重要的内容。如果电气插座设计还按照以前的做法,墨守成规的话,已经跟不上时代的步伐。现代建筑电气设计人员十分有必要对插座这个小小的电气装置元件引起足够重视。 然而,在现实的住宅电气中,往往看到住宅建成后,住户搬进来之前,都要对原设计的电气线路进行很大的改造,这里增加一个灯,那里增加一个多用插座和电话插座,那里还要增加一个空调插座和电视插座,增加最多的就是插座,到处凿墙打洞,对整个建筑物的结构造成很大破坏,有的甚至留下安全隐患。进行线路改造者大部分又不是电气专业安装人员,时常造成烧坏家电、短路、断路、等现象,对整个建筑物的配电系统造成损害。出现上述现象的原因是多方面的,但设计不尽人意, 也是一个重要方面。

开关电源EMC经验谈

隔离式DC/DC 变换器的电磁兼容设计 李建泉 (株洲时代集团公司,株洲, 412007) 摘 要: 文章详细分析了隔离式DC/DC 变换器产生电磁噪声干扰的机理,提出了在DC/DC 变换器主电路及控制电路设计时所采取的电磁兼容措施。 关键词:隔离式DC/DC 变换器、电磁兼容性、电磁干扰、电磁敏感度 随着电力电子技术的发展,开关电源模块因其相对体积小、效率高、工作可靠等优点开始取代传统整流电源而被广泛应用到社会的各个领域。但由于开关电源工作频率高,内部产生很快的电流、电压变化,即dv/dt 和di/dt ,导致开关电源模块将产生较强的谐波干扰和尖峰干扰,并通过传导、辐射和串扰等耦合途径影响自身电路及其它电子系统的正常工作,当然其本身也会受到其它电子设备电磁干扰的影响。这就是所讨论的电磁兼容性问题,也是关于开关电源电磁兼容的电磁骚扰EMD 与电磁敏感度EMS 设计问题。由于国家开始对部分电子产品强制实行3C 认证,因此一个电子设备能否满足电磁兼容标准,将关系到这一产品能否在市场上销售,所以进行开关电源的电磁兼容性研究显得非常重要。 电磁兼容学是一门综合性学科,它涉及的理论包括数学、电磁场理论、天线与电波传播、电路理论、信号分析、通讯理论、材料科学、生物医学等。 进行开关电源的电磁兼容性设计时,首先进行一个系统设计,明确以下几点: 1. 明确系统要满足的电磁兼容标准; 2. 确定系统内的关键电路部分,包括强干扰源电路、高度敏感电路; 3. 明确电源设备工作环境中的电磁干扰源及敏感设备; 4. 确定对电源设备所要采取的电磁兼容性措施。 一:DC/DC 变换器内部噪声干扰源分析 1.二极管的反向恢复引起噪声干扰 在开关电源中常使用工频整流二极管、高频整流二极管、续流二极管等,由于这些二极管都工作在开关状态,如图所示,在二极管由阻断状态到导通工作过程中,将产生一个很高的电压尖峰V FP ;在二极管由导通状态到阻断工作过程 中,存在一个反向恢复时间t rr ,在反向恢复过程中,由于二极管封装电感及引 线电感的存在,将产生一个反向电压尖峰V RP ,由于少子的存储与复合效应,会 U a) I RP 二极管反向恢复时电流电压波形 二极管正向导通电流电压波形

探究现代建筑电气设计的特点及发展_0

探究现代建筑电气设计的特点及发展 如今我国的建筑工程电气领域发展得越来越好,但仍存在很多的问题,研究解决问题也是对未来信息化时代建筑工程电气领域的发展有一定实际的意义。利用电气工程能够促使建筑工程完成得更加全面。本文主要对现代建筑电气设计的特点及发展进行了分析研究。 标签:建筑工程;电气设计;技术问题;未来发展 引言 我国的科技水平和社会经济发展都在飞速前进,进而对现代建筑电气设计也提出了新的要求,需要将人性化、智能化和实用性结合起来,需要不断创新和完善设计水平才能满足现代建筑对电气设计的要求。电气设计需要以安全性、经济性和实用性为基本原则,还要充分考虑现代科技和信息技术的发展,将新型技术融合到电气设计中,也是必然的发展趋势,设计中需要充分将以上特点和发展趋势结合起来,才能不断提升我国现代建筑电气设计的整体水平。 1现代建筑中电气设计的必备特点 1.1人性化 现代建筑必须要迈向人性化,首先就需要电气设计趋于人性化,将这个理念始终贯穿于电气设计中,才能满足现代建筑的需求。电气设计要满足建筑的使用需要,包含照明和防盗等,还要满足人们对空间的需求,并要保持空间内的空气流通,便于温度的传递等。还要考虑外部设计,内外都需要符合设计理念并满足人性化要求。 1.2经济化 现代建筑电气化设计需要充分考虑经济化,不可做无谓的浪费,充分考虑造价和成本,结合考虑使用效率等因素,以节约成本和提升使用效率为设计的重要参考标准,以节约环保为原则。 1.3难度大 现代建筑电气设计面临着越来越多的挑战,随着现代建筑的发展和人们越来越高的要求,电气设计需要充分考虑各个方面的因素,还要对建筑的运行进行整体筹划,确保使用中能够协调运作,同时还要确保利益最大化。现代建筑需要多样化和人性化,这不但需要设计创新,还增加了复杂度,这些都是电气设计需要克服的新困难。 2电气设计技术性问题

谐波问题和现状研究(王兆安)

第1章绪论 谐波抑制和无功补偿是涉及电力电子技术、电力系统、自动化技术、理论电工等领域的重大课题。由于电力电子装置的应用日益广泛,使得谐波和无功问题引起人们越来越大的关注。同时,也由于电力电子技术的飞速进步,在谐波抑制和无功补偿方面也取得了一些突破性的进展。本章首先介绍谐波及无功问题的研究历史和现状,并扼要叙述谐波抑制和无功补偿的主要手段,然后介绍编写本书的基本指导思想和各章主要内容。 1.1 谐波问题及研究现状 “谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。 电力系统的谐波问题早在20世纪50年代和60年代就引起了人们的注意。当时在德国由于使用汞弧静止变流器而造成了电压电流波形的畸变。1945年J. C. Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文[1]。 到了50年代和60年代,由于高压直流输电技术的发展,发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。E. W. Kimbark在其著作中对此进行了总结[2]。70年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分的关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议,不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。 我国对谐波问题的研究起步较晚。吴竟昌等人1988年出版的《电力系统谐波》一书是我国有关谐波问题较有影响的著作[3]。 1

夏道止等1994年出版的《高压直流输电系统的谐波分析及滤波》是近年出版的代表性著作[4]。此外,唐统一等人和容健纲等人分别独立翻译了J. Arrillaga等的《电力系统谐波》一书[5, 6],也在国内有较大的影响。 谐波研究的意义首先是因为谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气装备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。对于电力系统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。 谐波研究的意义还在于其对电力电子技术自身发展的影响。电力电子技术是未来科学技术发展的重要支柱。有人预言电力电子连同运动控制将和计算机技术一起成为21世纪最重要的两大技术[7]。然而,电力电子装置所产生的谐波污染已成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍,它迫使电力电子领域的研究人员必须对谐波问题进行更为有效的研究。 谐波研究的意义更可以上升到治理环境污染、维护绿色环境的角度来认识。对电力系统这个环境来说,无谐波就是“绿色”的主要标志之一[8, 9]。在电力电子技术领域,要求实施“绿色电力电子”的呼声也日益高涨。目前,对地球环境的保护已成为全人类的共识。对电力系统谐波污染的治理也已成为电工科学技术界所必须解决的问题。 有关谐波问题的研究可以划分为以下四个方面: 1) 与谐波有关的功率定义和功率理论的研究; 2) 谐波分析以及谐波影响和危害的分析; 3) 谐波的补偿和抑制; 4) 与谐波有关的测量问题和限制谐波标准的研究。 当电压或电流中含有谐波时,如何定义各种功率是一个至今尚未得到圆满解决的问题。如何使定义科学严谨,又能满足各种 2

关于建筑电气设计的节能技术实践研究 李示旨

关于建筑电气设计的节能技术实践研究李示旨 发表时间:2018-07-23T13:42:23.767Z 来源:《防护工程》2018年第6期作者:李示旨 [导读] 建筑物电气设计中的安全和节能措施有很多种,变压器、高效电动机、配电线路、导线连接以及软启动是最为常用的几种方式。摘要:随着社会的快速发展,如何合理、有效地利用能源,越来越受到国民的重视,其中电气节能成为社会重点关注的焦点.因此,合理、有效地利用电力资源就显得尤为重要.文章从电气节能技术的本身特点入手,重点阐述节能技术在工程设计中的应用问题。 关键词:建筑电气;照明设计;技术应用 1、建筑电气节能设计 (1)如果在一个工程中由于线路上下纵横交错,一般工程线路总的不下万米,大工程更是不计其数,造成电能损耗是相当可观的,所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。在具体工程中,线路上电流一般是不变的,那么要减少线损,只能尽量减少线路电阻。将节能环保的设计理念贯穿到电气设计中,从而推进我国建筑降低电气成本的能耗,更促进资源节约,社会平稳发展。 (2)用静电电容器进行无功补偿,电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后,无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式,可根据具体情况具体分析。 2、深入剖析建筑电气节能设计 (1)在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备,如同步电动机等,减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数。以确保对各种电气设备所产生的负荷能力,前期经济投入是必要的,但是后期使用将会为人类带来更大便利。对于建筑电气节能技术,鉴于不同建筑的不同特点,根据实际情况对低压高压,做出合理的设计,既保证整个电力系统的正常运营,还要做到节能环保和安全稳定。(2)在建筑群中根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。为了提供稳定的电源,可在附近增加变电设备,变电所或箱式变电站。应选择安置在住宅区的中部,以减少电缆和电线的支出,同时还可以减少电线的损耗,有效地提高用电的质量,保证电气设备的稳定运行,以达到节能的目的。 3、如何使电气节能技术做到节能 在工程设计中应选用高效率的电动机,减少电动机能损耗的主要途径,是提高电动机的工作效率和功率因数。具体工程中电动机常是水暖及建筑等专业设备所配套,所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外主要是减少电动机轻载和空载运行,在轻载运行下因为电动机效率是极低的,可行的办法是采用变频调速控制电动机,使其在负载率变化时自动调节转速,并使得与负载变化相适应,以提高电动机轻载时的效率进而达到节约电能的目的。 照度标准是不可随意降低的,也不宜随便提高,必须按照照明设计规范规定执行,按照所有场所的照度标准、视觉要求等等。要有效地控制建筑面积灯具安装功率,在满足照明质量的前提下,一般场所应优先采用高效发光的荧光灯及紧凑型荧光灯,高大车间室外照明等一般情况下照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。 灯具控制的改进,卧房、客房等床头灯可采用调光开关,客房采用节能钥匙开关,公共场所及走道、楼梯室外照明可采用程序控制、声控开关,节能自熄开关。要采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。 电子触发器以及电子变压器、节能型电感镇流器等,公共建筑场所内的荧光灯选用无功补偿的灯具,紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器,气体放电灯宜采用电子触发器。 (4)建筑电气对变压器的使用要求,如何减少变压器的能量损耗。变压器在安装中最好选择合理的变压器如选用节能型变压器。综合考虑投资和设备运行费用,对负荷进行合理分配,选取容量与电力负荷相适应的变压器,使其满负荷高效运转。减少线路上的能量损耗。电气工程对线路的使用量和消耗量非常之巨,据有关统计,线路的损耗约占输入电能的4%左右。满足允许载流量运行电压损失等各种技术指标的前提下,根据建筑的规模用电负荷性质及容量,使电气位置合理的靠近用电负荷中心,另外应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面,从降低电能损耗。 4 提高供配电系统的功率因数 功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗,从而达到节能目的。前面提到的输电线路损耗ΔP中包含了线路传输有功功率时而引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足建筑物功能所必须的,是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性,会产生滞后的无功电流,它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以避免的,具体方法有: 4.1 减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等,电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等。 4.2 用静电电容器进行无功补偿,电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式,可根据具体情况具体分析。 5 电动机节能设计的宗旨 建筑电气的节能设计潜力很大,广大电气设计人员在设计中应精心考虑,确定设计方案,在拿出一套符合各种技术指标,满足功能需求的前提下,行之有效而又切实可行的节能措施,建筑电气设计的节能技术应用研究,从而达到真正节约电能的目的。结束语 建筑物电气设计中的安全和节能措施有很多种,变压器、高效电动机、配电线路、导线连接以及软启动是最为常用的几种方式。建筑物电气设计者可以设计多套方案,在进行比较后,选择最为切实可行的一套节能方案。 参考文献 [1]刘晟楠;徐日升.对现代建筑电气设计中几个问题的探讨[J].黑龙江科技信息.2012(03):97. [2]江雪凤.电气节能设计在现代建筑中的应用[J].科技传播.2012(02):68.

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