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電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與電氣設(shè)備的選擇


隨著國(guó)家的發(fā)展,電氣系統(tǒng)也隨著改變,日益復(fù)雜,而電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也變得非常繁瑣,電氣主接線設(shè)計(jì),元件選擇,電氣設(shè)備選擇,配電裝置設(shè)計(jì),每個(gè)環(huán)節(jié)都是需要綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)的情況和用戶的需求,電氣系統(tǒng)中的計(jì)算,繼電保護(hù)裝置等問題,都是電氣系統(tǒng)非常常見的問題,電氣系統(tǒng)的好壞會(huì)直接影響整個(gè)設(shè)備的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
1、電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)也就是對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行元件選擇,電路計(jì)算,最后繪制出電氣線路圖,而電氣線路圖又分主線路和輔助線路,主線路圖是電氣系統(tǒng)中最重要的部分。
對(duì)于電氣主接線路的要求就是需要運(yùn)行可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、擴(kuò)建方便等,電氣線路圖的運(yùn)行可靠是首要任務(wù),設(shè)備停電和人身安全是損失最大的。在電氣系統(tǒng)中需要添加整個(gè)電路的漏電保護(hù)器,防止人在工作時(shí)候漏墊產(chǎn)生傷害,漏電保護(hù)器的工作原理圖。
 

圖1  漏電保護(hù)器工作原理圖
說明:圖1中1為電源變壓器,2為主開關(guān),3為試驗(yàn)回路,4為零序電流互感器,5為電磁式漏電脫扣器圖
漏電保護(hù)器工作原理是設(shè)備在正常工作時(shí)候,零序電流互感器檢測(cè)電路三相電流的相量為零,在設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)候,人觸碰到電氣設(shè)備,三相電流是不等于零的,電流會(huì)通過人、大地傳回變壓器,這樣會(huì)使漏電脫扣有電壓,漏電保護(hù)器會(huì)迅速自動(dòng)發(fā)生感應(yīng),將主開關(guān)斷開,從而避免發(fā)生觸電。
電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最重要的三個(gè)內(nèi)容就是電氣原理圖、電器元件布置圖和電氣安裝接線圖,這三個(gè)可以作為指導(dǎo)文件,電氣原理圖是根據(jù)工作原理進(jìn)行繪制,需要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了,層次分明,電氣元件布局圖是用來表明元件在電氣設(shè)備上的實(shí)際位置,電氣安裝接線圖是安裝電氣元件的實(shí)際位置進(jìn)行實(shí)際接線的圖紙。
電氣原理圖由電氣符號(hào)和數(shù)字組成,要標(biāo)明電路中元件或線路的特征,數(shù)字符號(hào)區(qū)別電路圖中不同的線段,例如三項(xiàng)電源用L1、L2、L3表示,一些還表示元件,如圖2。

圖2   接觸器連鎖正反轉(zhuǎn)控制線路
電氣元件布局圖需要繪制機(jī)械設(shè)備的輪廓和所有可見的電器元件及設(shè)備,用粗實(shí)線繪制輪廓,電器元件與有關(guān)圖紙保持一致。電氣安裝接線圖利用圖形和文字符號(hào),同一電器元件要畫在同一個(gè)位置,同時(shí)還要與實(shí)際安裝位置相同,電氣元件在不同控制柜上需要利用端子板連接。
2、電氣設(shè)備
電氣設(shè)備的選擇是設(shè)計(jì)內(nèi)容之一,在電氣系統(tǒng)中,電氣設(shè)備具有不同的工作作用,同時(shí)它們的選擇方法也不同,有的是根據(jù)電壓選擇,有的是通過電路選擇,通過電氣原理圖盡可能的選擇穩(wěn)定性高、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的電氣元件。
常見的電氣元件有接觸器、繼電器、熔斷器、低壓斷路器、開關(guān)、按鈕。這些設(shè)備的選擇是通過電壓和電流進(jìn)行選擇,通過電壓進(jìn)行選擇,要保證電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1-1.15倍,而電流選擇時(shí)候要保證長(zhǎng)期電流不小于該電路最大持續(xù)工作電流。熔斷器的選擇就是根據(jù)電路的電流進(jìn)行選擇的,它的選擇公式如下:IRN≥(1.5-2.5)IN,式中IRN為熔斷器電流;IN為電路電流。
3、配電裝置
配電裝置是電氣控制系統(tǒng)的重要組成部分,它的作用就是接受和分配電能的作用,主要是屋外和屋內(nèi)的配電基礎(chǔ)要求。配電裝置主要是由開關(guān)、保護(hù)和測(cè)量電氣組成,它的基本要求是保證運(yùn)行可靠和人身安全、經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)還要便于人員操作和檢修,圖3為屋外配電裝置圖。

圖3   屋外配電裝置圖
在屋外配電一般是外部點(diǎn)通過線路連接到廠內(nèi),這時(shí)候需要保證高壓電的最小安全凈距,也就是圖中的A1、B1、B2,在上圖中配電裝置,電氣設(shè)備的柵欄高度不應(yīng)低于1200mm,電氣設(shè)備的網(wǎng)狀遮攔不應(yīng)低于1700mm。
在不斷發(fā)展的今天,人類對(duì)產(chǎn)品的功能和質(zhì)量都變得越來越高,這樣就需要企業(yè)去不斷的創(chuàng)新,研發(fā)也要不斷的跟新,電氣系統(tǒng)作為設(shè)備的主要?jiǎng)恿,核心系統(tǒng),需要長(zhǎng)期的穩(wěn)定和高標(biāo)準(zhǔn),在一些大批量生產(chǎn)設(shè)備上,系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和生產(chǎn)效率是相對(duì)矛盾的,所以怎樣將電氣系統(tǒng)與生產(chǎn)需求完美的結(jié)合,是設(shè)計(jì)者們?nèi)ゲ粩喔潞吞魬?zhàn)的課題,也是設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定的重要因素。

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