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电子设备论文范文

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电子设备论文

第1篇

关键词:电子设备电磁兼容性干扰源有效抑制

1引言

随着电子技术的迅速发展,现代的电子设备已广泛地应用于人类生活的各个领域。当前,电子设备已处速发展的时期,并且这个发展过程仍以日益增长的速度持续着。电子设备的广泛应用和发展,必然导致它们在其周围空间产生的电磁场电平的不断增加。也就是说,电子设备不可避免地在电磁环境(EME)中工作。因此,必须解决电子设备在电磁环境中的适应能力。电磁兼容性(EMC)是一门关于抗电磁干扰(EMI)影响的科学。目前,就世界范围来说,电磁兼容性问题已经形成一门新的学科。电磁兼容的中心课题是研究控制和消除电磁干扰,使电子设备或系统与其它设备联系在一起工作时,不引起设备或系统的任何部分的工作性能的恶化或降低。一个设计理想的电子设备或系统应该既不辐射任何不希望的能量,又应该不受任何不希望有的能量的影响。

2电磁干扰源的分类

各种形式的电磁干扰是影响电子设备电磁兼容性的主要因素,因此,它是电磁兼容性设计中需要研究的重要内容。

2-1内部干扰

内部干扰是指电子设备内部各元部件之间的相互干扰,包括以下几种。

(1)工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰;(与工作频率有关)

(2)信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合,或导线之间的互感造成的干扰;

(3)设备或系统内部某些元件发热,影响元件本身或其它元件的稳定性造成的干扰;

(4)大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成的干扰。

2-2外部干扰

外部干扰是指电子设备或系统以外的因素对线路、设备或系统的干扰,包括以下几种。

(1)外部的高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统;

(2)外部大功率的设备在空间产生很强的磁场,通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统;

(3)空间电磁波对电子线路或系统产生的干扰;

(4)工作环境温度不稳定,引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰;

(5)由工业电网供电的设备和由电网电压通过电源变压器所产生的干扰。

3干扰的传递途径

当干扰源的频率较高、干扰信号的波长又比扰的对象结构尺寸小,或者干扰源与扰者之间的距离r>>λ/2π时,则干扰信号可以认为是辐射场,它以平面电磁波形式向外副射电磁场能量进入扰对象的通路。

(2)干扰信号以漏电和耦合形式,通过绝缘支承物等(包括空气)为媒介,经公共阻抗的耦合进入扰的线路、设备或系统。

如果干扰源的频率较低,干扰信号的波长λ比扰对象的结构尺寸长,或者干扰源与干扰对象之间的距离r<<λ/2π,则干扰源可以认为是似稳场,它以感应场形式进入扰对象的通路。

(3)干扰信号可以通过直接传导方式引入线路、设备或系统。

4电磁兼容性设计的基本原理

4-1接地

接地是电子设备的一个很重要问题。接地目的有三个:

(1)接地使整个电路系统中的所有单元电路都有一个公共的参考零电位,保证电路系统能稳定地干作。

(2)防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放,否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。另外,对于电路的屏蔽体,若选择合适的接地,也可获得良好的屏蔽效果。

(3)保证安全工作。当发生直接雷电的电磁感应时,可避免电子设备的毁坏;当工频交流电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时,可避免操作人员的触电事故发生。此外,很多医疗设备都与病人的人体直接相连,当机壳带有110V或220V电压时,将发生致命危险。

因此,接地是抑制噪声防止干扰的主要方法。接地可以理解为一个等电位点或等电位面,是电路或系统的基准电位,但不一定为大地电位。为了防止雷击可能造成的损坏和工作人员的人身安全,电子设备的机壳和机房的金属构件等,必须与大地相连接,而且接地电阻一般要很小,不能超过规定值。

电路的接地方式基本上有三类,即单点接地、多点接地和混合接地。单点接地是指在一个线路中,只有一个物理点被定义为接地参考点。其它各个需要接地的点都直接接到这一点上。多点接地是指某一个系统中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上,以使接地引线的长度最短。接地平面,可以是设备的底板,也可以是贯通整个系统的地导线,在比较大的系统中,还可以是设备的结构框架等等。混合接地是将那些只需高频接地点,利用旁路电容和接地平面连接起来。但应尽量防止出现旁路电容和引线电感构成的谐振现象。

4-2屏面

屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲,就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止干扰电磁场向外扩散;用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响。

因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量(涡流损耗)、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射)和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场,可抵消部分干扰电磁波)的作用,所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。

屏蔽体材料选择的原则是:

(1)当干扰电磁场的频率较高时,利用低电阻率(高电导率)的金属材料中产生的涡流(P=I2R,电阻率越低(电导率越高),消耗的功率越大),形成对外来电磁波的抵消作用,从而达到屏蔽的效果。

(2)当干扰电磁波的频率较低时,要采用高导磁率的材料,从而使磁力线限制在屏蔽体内部,防止扩散到屏蔽的空间去。

(3)在某些场合下,如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时,往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。

4-3其它抑制干扰方法

(1)滤波

滤波是抑制和防止干扰的一项重要措施。滤波器可以显著地减小传导干扰的电平,因为干扰频谱成份不等于有用信号的频率,滤波器对于这些与有用信号频率不同的成份有良好的抑制能力,从而起到其它干扰抑制难以起到的作用。所以,采用滤波网络无论是抑制干扰源和消除干扰耦合,或是增强接收设备的抗干扰能力,都是有力措施。用阻容和感容去耦网络能把电路与电源隔离开,消除电路之间的耦合,并避免干扰信号进入电路。对高频电路可采用两个电容器和一个电感器(高频扼流圈)组成的CLCMπ型滤波器。滤波器的种类很多,选择适当的滤波器能消除不希望的耦合。

(2)正确选用无源元件

实用的无源元件并不是“理想”的,其特性与理想的特性是有差异的。实用的元件本身可能就是一个干扰源,因此正确选用无源元件非常重要。有时也可以利用元件具有的特性进行抑制和防止干扰。

(3)电路技术

有时候采用屏蔽后仍不能满足抑制和防止干扰的要求,可以结合屏蔽,采取平衡措施等电路技术。平衡电路是指双线电路中的两根导线与连接到这两根导线的所有电路,对地或对其它导线都具有相同的阻抗。其目的在于使两根导线所检拾到的干扰信号相等。这时的干扰噪声是一个共态信号,可在负载上自行消失。另外,还可采用其它一些电路技术,例如接点网络,整形电路,积分电路和选通电路等等。总之,采用电路技术也是抑制和防止干扰的重要措施。

5电磁兼容性问题的规范和标准

干扰特别委员会(CISPR),主要研究无线电系统中干扰噪声的测量。1976年,CISPR开始制订电磁干扰的EMI标准。1900年10月在几经修订基础上公布再版标准,随后该委员会还与国际无线通信资询委员会一起审议,为电子产品电磁兼容性的检测制订数据要求及具体方法。制订了以信息技术装置噪声为对象的“工业、科学及医疗用无线电仪器的干扰特性允许值及其测量方法”(标准11号);“车辆、机动船和火花点火发动驱动装置无线电干扰特性的测量方法及允许值”(标准12号);“无线电和电视接收机的无线电干扰特性的测量方法及允许值”(标准13号)等。直至1992年中期,国际EMI标准才最终完善起来。CISPR推荐的容限已为世界上许多国家所采纳,并作为其国家条例的基础。

无线电发射机功率电平是影响周围无线电电子设备,产生干扰电平的一个重要因素。因此无线电发射机功率电平应该受到限制。例如,根据无线电通信咨询委员会357-1号建议,在卫星通信系统和地面微波中继通信线路共同使用的(5800~8100MHz)频段上,当给到天线上的功率不超过13dBW时,应该限制微波中继通信线路的发射机有效辐射功率(即发射机功率和天线增益的乘积)数值为55dBW。建议同时限制卫星通信的地面站的功率及通信卫星辐射功率通量密度。许多其它的无线电业务,例如业余无线电爱好者的,移动通信系统等的发射机功率的最大值也应该受到限制。

频率规划在全国和全世界范围内已被广泛采用,是提高射频资源利用率的一种途径,也是保证无线电电子设备电磁兼容性的重要措施之一。因此应严格按照国际协议(无线电频率分配表)和全国文件,实行国家、地区的频带划分和业务之间的频带分配。根据频率—空间分配的原理进行无线频道分配。频率规划必须保证每个无线电电子设备干扰电平最小,或消除干扰,由国家无线电管理委员会负责协调。

近年来,我国许多部门都在开展电磁兼容性的试验研究和有关技术标准的制定工作,制定了一系列标准和规范。例如,国家标准GB3907-83为工业无线电干扰基本测量方法;GB4824.1-84为工业、科学和医疗射频设备无线电干扰允许值;GB6279-86为车辆、机动船和火花点火发动机驱动装置无线电特性测量方法及允许值等。国家无线电管理委员会对工、科、医等电子设备的使用频率、带宽和最大辐射场强都作出了具体规定。这对保证电子设备的正常工作和人民的正常生活以及促进现代科学技术更迅速发展,都起了重要的作用。

6一些典型电磁兼容性问题的解决

由于电子技术在各行各业中的广泛应用,在人类活动的空间无处不充斥着电磁波,因此,电子设备不解决电磁波干扰问题,就不能兼容工作。在实际应用中,人们在研究抗干扰技术方面也积累了大量的经验,不断地研究出许多实用的方法来消除电磁干扰。

实验发现汽车工作时,电磁干扰相当突出,严重时会损坏电子元器件。因此,汽车电子设备的电磁环境最为恶劣,汽车电子设备的电磁兼容性问题也特别受到人们的重视。汽车点火所产生的高频辐射最为突出。日本和美国等先进国家的环保部门为防止汽车电气噪声对环境的污染,规定只能使用带阻尼(如碳芯)的屏蔽线作为点火线,实践表明这是很有效的措施。

为了解决微电技术,尤其是计算机在汽车上的应用和推广,根据需要和实际要求,可以设计出效果良好的滤波电路,置于前级可使大多数因传导而进入系统的干扰噪声消除在电路系统的入口处;可以设置隔离电路,如变压器隔离和光电隔离等解决通过电源线、信号线和地线进入电路的传导干扰,同时阻止因公共阻抗、长线传输而引起的干扰;也可以设置能量吸收回路,从而减少电路、器件吸收的噪声能量;或通过选择元器件和合理安排电路系统,使干扰的影响减小。

微机设备的软件抗干扰主要是稳定内存数据和保证程序指针。微机是一个可编程控制装置,软件可以支持和加强硬件的抗干扰能力。如果微机系统中随机内存RAM主要用于测量和控制时数据的暂时存放,内存空间较小,对存放的数据而言,若将采集到的几组数据求平均值作为采样结果,可避免在采集时因干扰而破坏了数据的真实性;如果存放在随机内存中的数据因干扰而丢失或者数据发生变化,可以在随机内存区设置检验标志;为了减少干扰对随机内存区的破坏,可在随机存储器芯片的写信号线上加触发装置,只有在CPU写数据时才发。软件抗干扰的措施也很多,如数字滤波程序、抗窄脉冲的延时程序、逻辑状态的真伪判别等。有时候,必须采用软件和硬件相结合的办法才能抑制干扰,常用的办法是设置一个定时器,从而保护程序正常运行。

近年来,电子仪器向着“轻、薄、短、小”和多功能、高性能及成本低方向发展。塑料机箱、塑料部件或面板广泛地应用于电子仪器上,于是外界电磁波很容易穿透外壳或面板,对仪器的正常工作产生有害的干扰,而仪器所产生的电磁波,也非常容易辐射到周围空间,影响其它电子仪器的正常工作。为了使这种电子仪器能满足电磁兼容性要求,人们在实践中,研究出塑料金属化处理的工艺方法,如溅射镀锌、真空镀(AL)、电镀或化学镀铜、粘贴金属箔(Cu或AL)和涂覆导电涂料等。经过金属化处理之后,使完全绝缘的塑料表面或塑料本身(导电塑料)具有金属那样反射(如手机)。吸收、传导和衰减电磁波的特性,从而起到屏蔽电磁波干扰的作用。实际应用中,采用导电涂料作屏蔽涂层,性能优良而且价格适宜。在需要屏蔽的地方,做成一个封闭的导电壳体并接地,把内外两种不同的电磁波隔离开。实践表明,若屏蔽材料能达到(30~40)dB以上衰减量的屏蔽效果时,就是实用、可行的。

由于电子技术应用广泛,而且各种干扰设备的辐射很复杂,要完全消除电磁干扰是不可能的。但是,根据电磁兼容性原理,可以采取许多技术措施减小电磁干扰,使电磁干扰控制到一定范围内,从而保证系统或设备的兼容性,例如,通信系统最初设计时,就应该严格进行现场电波测试,有针对性地选择频率及极化方式,避开雷达、移动通信等杂波干扰;高压线选择路径时,应尽量绕开无线电台(站)或充分利用接收地段的地形、地物屏蔽;接收设备与工业干扰源设备适当配置,使接收设备与各种工业干扰源离开一定距离;在微波通信电路设计中,为了减少干扰,可采用天线高低站方式调整微波电路反射点,并利用山头阻挡反射波,使之不能对直射波形成干扰。另外,微波铁塔是独立的高大建筑物,应采用完善的接地、屏蔽等避雷措施。

第2篇

现阶段,我国电力系统节能降损评估还没有形成正式的测试标准。以电厂变频装置为例,变频装置性能试验包括变频装置节电效果测试、效率试验、功率因数测试、启动性能试验、谐波测试、静态精度测试、输出电压不对称度试验、电动机振动及噪音测试等。以往的电力系统电气设备的节能评估和效率测试,大多为型式试验或考核试验项目,相关标准大多是试验室条件下的测试方法,并且是在工频条件下的试验和评价。以电厂高压变频器为例,正在制定的《变频器供电三相笼型感应电动机试验方法》中,对变频器供电的电动机试验方法做了详细规定,但由于试验方法是基于实验室条件下的,需在电机和负载间增加转矩测量传感器,无法在在现场予以实施;此外,该标准的主要目的是考核电动机在变频供电下的参数和技术性能,判断电机的制造可靠性,而在现场需要考核的是调速装置、电动机及风机(水泵)组成的电机系统整体性能,特别是要对电机系统是否经济运行做出评估。就目前的现场测试而言,如何准确测量电力系统各种电气设备在不同运行工况下的能耗和效率,既无测试方法参考,也无成熟经验借鉴,因此,电力系统现场节能降损评估及能效测试方法的可行性研究,将具有一定的超前性和创新性。

2大功率电子设备节能降耗措施

电厂除关心节电效果之外,还十分关心变频装置效率,因为使用变频装置的目的就是节电,如果变频装置消耗的功率大了,使用变频装置就失去了意义。当前变频装置效率试验存在如下问题:绝大部分变频装置不带专用功率测量装置,在现场临时加装PT、CT取信号也有难度,因为变频装置输入输出信号距离可能较远,用采样方式都不容易做到同时读数;功率仪表受到频率范围的限制,因其电流、电压信号为变频、变幅值的信号;变频装置损耗较小,输入输出功率必须准确测量,因此在进行效率试验时变频装置输入输出必须同时读数。人工读数存在较大的误差,不能满足效率的精度要求,在实际试验时,用此方法测得的效率常常会出现效率大于1的情况;变频装置前级变压器一般为多抽头,不好装设PT、CT,不容易取电流、电压信号,不能准确测试变频器效率以及变压器的效率,只能测试变频装置的整体效率。对此,需要采取以下有效措施:

2.1光继电器与变频器电气干扰的预防措施在某些情况下,变频器虽然已经和光继电器完全分离开,但是还会出现光继电器误动作的现象。这主要是由于变频器和光继电器的电源都接在同一个电网上,从电源线传导的干扰进入了光继电器的放大器部分。此时分析误动作产生的主要原因是由于弱电回路,可以在光继电器和放大器输出公用接头之间加入一个0.1μF的电容器来预防变频器电气干扰。

2.2接近开关与变频器电气干扰的预防措施由于静电电容型接近开关的抗干扰能力弱,无法抵御变频器回路的传导干扰、辐射干扰,因此,很容易产生误动作。鉴于此,需要最大限度的降低变频器产生的电气干扰,或者直接将抗干扰能力弱的静电电容型接近开关换成抗干扰能力强的磁性式接近开关。如下图-1所示,可以在变频器的输出端设置一个LC滤波器或者在变频器的输入端设置电容性滤波器,以减少或者消除谐波对接近开关造成的影响。连接接近开关的DC电源的公用端子通过0.1μF电容器连接在机座或者框体上也能有效降低变频器电气干扰。

2.3压力传感器与变频器电气干扰的预防措施在变频器控制回路中,机座或者框体经过屏蔽线把电磁干扰传给压力传感器,从而使其产生误动作。解决这一问题,需要将传感器信号的屏蔽线与系统公共线连接在一起,或者降低来自变频器控制回路的传导干扰。可以在变频器的输入端增加一个LC滤波器,减少或者消除谐波对压力传感器的干扰。改变压力传感器屏蔽线的接入方式,将其接到压力传感器的公共端。

2.4可编程控制器与变频器电气干扰的预防措施由于变频器和可编程控制器通常会使用同一个电源系统,因此变频器产生的电气干扰会经过电源线传输至可编程控制器,从而使其产生误动作。面对这种情况,可以从整体出发,降低电路传导干扰和感应干扰。例如在变频器的输入端或者输出端设置一个LC滤波器,减少谐波对可编程控制器的电气干扰。或者降低变频器的调制频率。根据实际情况,还可以将变频器和可编程控制器的电源分开,或者在可编程控制器侧加入一个LC滤波器,以便缓解或者消除变频器电气干扰。

2.5电机与变频器电气干扰的预防措施变频器输出侧的高次谐波成分对电动机有较大影响。产生这种情况的主要原因是由于高次谐波可以降低电动机的效率以及功率因素,进而导致电动机出现较大的振动,并在运行中温度、噪声均有所增加。对此,为抑制变频器对电动机的干扰,提高电机的运行效率和可靠性,可以安装直流电抗器、加装噪声抑制交流电抗器或者在变频器输入电源侧安装电源协调抗器。其中安装直流电抗器主要是为降低变频器输出侧的高次谐波成分进而确保电动机的正常运行;在变频器高次谐波的影响下,电动机运行出现较大的噪声,可在其输出动力线上安装噪声抑制交流电抗器。这样可以有效地削减噪声,避免出现较大幅度的运行噪声。与此同时,降低电动机运行噪声,有助于提高电动机的使用寿命;当电源容量>500kVA时,也就是其大容量超过变频器容量的10倍之多,且电源阻抗相对较小时,非常容易增加变频器输入电流的高次谐波。这样一来,变频器的电解电容器、整流二极管均有可能遭到损坏。所以,为避免损坏情况的发生,应在变频器输入电源侧安装电源协调抗器,也就是交流电抗器,以确保变频器的电解电容器、整流二极管的安全。

3结束语

第3篇

对于如何强化视觉课堂效果,网络电子设备平台的搭建就是一个很好的举措。追究其原因,就是在于医学教学具有很强的实践性、操作性,单纯的依靠课堂教授,不可能达到满意的效果。对于网络电子设备平台的搭建,可以很大程度上满足医学课堂在声音、文字以及图片效果上的需求,通过创建一个良好的网络电子设备平台,提升医学教学课堂的有效性。

2.网络电子设备在医学教学中的特点

2.1网络电子设备的多样性

多样性的特点集中体现在网络电子设备存储信息的巨大、种类繁多上。在一个信息大爆炸的时代,我们必须从众多的信息当中节选出对医学教学有用的信息,通过保障信息的多样性,不断的开阔学的视野,培养学生对新的医学成就的探究,保障学生在学生上的热情。网络电子设备的多样性是网络电子设备平台中的一个基本的特征,是网络电子平台为医学教学提供的功能服务进一步得到发挥先决条件。

2.2网络电子设备的及时性

及时性是指通过网络电子设备平台,可以快速的将学生在学习生的困惑以及教师对学生学习上的相关要求,进行传播,很大程度上避免了由于信息不对称引发的各种问题。网络电子设备的及时性,可以很好的促使学生与教师之间的交流,提升医学教学活动的有效性,保障医学教学课程目标的顺利完成。

2.3网络电子设备的自主性

网络电子设备的自主性是指通过在网络电子平台中搭建学生学习考察和课程咨询的版块,让学生随时随地都能够在课前、课后按照用户名和密码,登陆系统,自主的选择相关的医学问题,进行训练。在巩固课程学习的基础之上,通过自我考核来找出知识上的盲点和问题。课程咨询可以帮组学生结合自身的兴趣爱好,选择一些感兴趣的课程进行选修式学习,扩展自己的视野,提升自己的学习能力。

3.网络电子设备平台搭建在医学教学中的运用分析

网络电子设备平台的搭建对于医学教学而言,其作用是极其重要的。就医学课堂教学来讲,通过搭建这样一个电子平台,可以保障教师一边进行课本内容讲解,一遍通过诸如多媒体教室设备的网络电子平台,梳理和总结课本上繁琐的知识要点,让学生学习和掌握起来容易和轻松。尤其遇到一些医学上的名词解释、医学原理,更需要通过网络电子平台,让学生充分理解其中的内在意义和机理。另外,对于解剖学这样操作性很强的学科来讲,必须通过网络电子平台的图像立体功能,形象的展示解剖画面,提升学生对其的理解程度。同时也可以将抽象的画面通过网络电子设备展现出来,弥补学生子实际中无法感触的遗憾。总之,网络电子设备平台的搭建可以达到医学教学资源的共享,强化学生学习这方面知识的能力。

4.结束语

第4篇

关键词:电子设备;安全试验;试验规范

引言

就电子设备的质量和可靠性而言,我们的设备在电磁兼容等方面取得了较全面、深入的进步;然而在安全试验和设计方面差距仍较大。只有先深刻理解了关于安全试验的标准与要求,才可能有针对性地做出设计和改进。

1电子产品安规试验的一般原则要求

试验之前应理解如下一些原则要求。

1)产品安全测试前,应首先确认设备的移动性、设备对电击的保护类型、与电源连接的方式、以及污染的等级等;

2)列出所有经过认证或未经认证的安规元器件的清单,确定是否应作为设备的一个组成部分,承受规范规定的有关试验;

3)除另有说明外均为型式试验,应在一个样品上进行,该样品应承受全部有关试验;

4)如果设备的设计和结构已清楚地表明某一试验对设备不适用,则该试验就不应进行;

5)当元器件未由公认的试验机构认证,该元器件应作为设备的一个组成部分,承受本规范规定的有关试验;当元器件已由公认的试验机构认证,符合与有关的国家标准或IEC元器件标准相协调的某一标准时,不承受有关的国家标准或IEC元器件标准中规定的那部分试验;

6)跨接在危险电路和安全电路间的封闭和密封的零部件、及灌封零部件,应承受相应的温度循环试验和潮湿处理试验,然后再进行抗电强度试验,检验其是否能提供足够的绝缘;

7)MOS器件和IGBT器件的封装材料属于已认证的材料,不进行耐热、防火及抗电强度的试验。

2电子产品安全试验项目与要求

2.1温度循环和潮湿处理试验

对跨接在危险电路和安全电路间封闭的、密封的、和灌封的零部件,应承受相应的温度循环试验和潮温处理试验,然后再进行抗电强度试验,检验其是否能提供足够的绝缘(吸湿材料的判定,必要时可通过潮湿试验处理后进行抗电强度试验来确定)。

该试验不做任何判定,仅用于抗电强度测试前对器件的处理。

2.2介电强度试验

检验设备中元器件使用的绝缘材料是否具有足够的抗电强度。在进行抗电强度试验前须进行模拟发热试验,使这些元器件和部件处于充分发热状态。

试验期间,绝缘不应击穿。当由于加上试验电压而引起的电流,以失控的方式迅速增大时(即绝缘无法限制电流),则认为已发生绝缘击穿。电晕放电或单次瞬间闪络不应算是绝缘击穿。

2.3机械结构试验

2.3.1机架稳定性试验

试验分下列4项,每项单独进行。

1)当使设备相对于其正常垂直位置倾斜10°时,该设备不应翻倒;

2)对落地设备,在距离地面不超过2m的最不利的高度上,沿任意方向施加大小等于设备重20%的力(但不大于250N),该落地设备不应翻倒;

3)对高度≥1m,质量≥25kg的设备,在距离地面不超过2m的最不利高度上,沿任意方向对设备施加大小等于设备重量20%的力(但不大于250N),该落?设备不应翻倒;

4)对落地设备,当将800N恒定向下的力,在最大力矩点处施加到任何水平工作表面上,或施加到距离地面高度不超过1m,具有明显支点的表面上,该落地设备不应翻倒。

如果各装置设计成固定一起、且不作单独使用的情况,则不须考虑单个装置的稳定性。

2.3.2部件恒定作用力试验

本试用来验检验设备的各部件是否具有足够的机械强度。

具体方法是,用试验探头对操作人员接触区内的整台设备、或内部的零部件施加30±3N的恒定力,持续5s。

对手柄、操作杆、旋钮、液晶的屏面不进行该试验。

2.3.3外壳的恒定作用力试验

本试验用来检验设备防护外壳的机械强度。

试验应使用能在直径为30mm圆形平面上,进行接触的适用试验工具,对固定在设备上的防护外壳施加250±10N的恒定力,持续5s。

2.3.4钢球试验

可取样品的完整外壳、或能代表其未加强的面积最大部分进行试验。

1)垂直冲击力试验样品以其正常的位置支撑好,用一个光滑的实心钢球,使其自由落到样品上进行试验;

2)水平冲击力试验将该钢球用线绳悬吊起来,并使其象钟摆一样,从垂直距离为1.3m处摆落下来进行试验;如果摆落试验不方便,则可以将样品相对于其正常位置转90°安装,进行垂直冲击试验,模拟对垂直或倾斜表面的水平冲击试验,以此来代替摆落试验;

必须注意钢球试验不应施加到设备的液晶显示屏和压板玻璃上。

2.3.5跌落试验

本试验仅适用于检验手持式设备和直接插入式设备的机械强度。

将完整试验样品从1m高度处,以其最不利结果的位置自由跌落到硬木表面上,样品应可承受3次跌落冲击。

2.3.6应力消除试验

由整台设备构成的一个样品(或由外壳、连同任何支撑框架一起构成一个样品),放入气流循环的烘箱内承受高温试验,烘箱温度要比温升试验时在外壳上测得的最高温度高10K(但不低于70℃),试验时间为7h,试验后使样品冷却到室温。

2.3.7把手及旋钮松动试验

如果把手、旋钮、夹具、操纵杆松动会引起危险时,则应以可靠的方式固定,以便使在正常使用时不会松动。不应使用封口胶和类似的化合物来防止转动;如果把手、旋钮等是用来指示开关或类似无转换位置的、而且它们置于错误位置时易引起危险时,则设计应保证不能被置于错误的位置上。

对把手、旋钮、夹具或操纵杆等元件,在轴向施加作用力1min,试验抗拉脱能力;试验中,把手、旋钮、夹具、操纵杆应不会松动、或不能被置于错误的位置上。

2.4耐热和防火试验

应注意,在进行耐热和防火试验时可能会冒出有毒的烟雾;所以在适当的情况下,试验可以在通风柜中进行,或者在通风良好的房间内进行,但是不能出现可能会使试验结果无效的气流。

2.4.1防火外壳的可燃性试验

对于总质量超过18kg的移动式设备和驻立式设备按如下要求进行试验。

1)应用3个样品进行试验,每一个样品由一个完整的防火防护外壳组成(或由防火防护外壳上代表壁厚最薄部分、而且要含有通风孔在内的切样组成)。

2)样品应按其实际使用的情况进行安装。在试验火焰施加点以下300mm处铺上一层未经处理的脱脂棉。试验火焰应加在样品的内表面,位于被判定为靠近引燃源,而有可能被引燃的部位。

对防火外壳的内材料也要进行如上的可燃性试验。

2.4.2大电流起弧引燃试验

本试验用来检验样品在大电流起弧条件下的可燃性。

用一对试验电极以及可变电感性阻抗负载,与交流220~240V,0~60Hz的电源串联进行该试验。引燃受试样品的飞弧平均数量对于V0级材料不应少于15,对于其他材料不应少于30。

2.4.3灼热丝引燃试验

检验样品的可燃性。试验开始时,电路被通电以使电流通过热丝产生0.26(1±4%)W/mm的线性功率密度,试验将继续到试验样品引燃120s止。当引燃发生或已经通过了120s时,中断试验并记录试验时间。

对于绕线部分已经熔融但仍未引燃的样品,则当样品不再和所有热丝紧密接触时,试验应中断。

2.4.4灼热燃油试验

也是检验样品的可燃性。

将一个有完整防火防护外壳底部的样品,牢固地支撑在水平位置上。在该样品的下面约50mm处放一浅平底盘,盘上铺上一层大约为40g/m2的漂白纱布。

取一个带有浇注嘴和长勺把的金属小勺,在试样上的开孔上方约100mm处,以大约1mL/s的流量,将勺中的灼热油全部平稳地倒入该图形开孔的中央。

在这两次试验期间纱布不应被引燃。

2.4.5材料的可燃性试验

按如下项目分别进行。

2.4.5.1V0,V1或V2级材料的可燃性试验

先检验样品的可燃性级别,然后选取该材料或组件的10个样品,放至试验火焰上,任一样品上火焰燃烧的持续时间,对V0级不应超过10s,对V1级或V2级不应超过30s。

2.4.5.2HF1,HF2或HBF级泡沫材料的可燃性试验

先检验样品的可燃性级别,然后将一个样品平放在钢丝网上,样品的一端与钢丝网的上弯端相接触(对组合材料的样品,应将其泡沫塑料的一面朝上放置)。将样品放至试验火焰上,灯焰应移到样品的下方停留60s,然后将灯焰移开。

此后,应在另外9个样品上重复进行本试验。

2.4.5.3HB级材料的可燃性试验

先检验样品的可燃性级别,然后先用夹子将样品夹住,并使样品的纵轴线成水平方向,横轴线与水平方向成45°。将一块平整的钢丝网水平支撑在距样品最低缘以下,并使样品悬空端正好直接位于钢丝网边缘的正上方。

再将灯焰移到样品悬空端的规定位置停留30s,或者烧到25mm标记线为止,然后移去灯焰记录时间。燃烧或灼热燃烧从样品较低缘的25mm标记线燃延至100mm标记线为止,然后计算燃烧速度。

2.4.5.45V级材料的可燃性试验

先检验样品的可燃性级别,然后用安装在环形架上的夹子,将每一根条样从其上端夹住,而且应使试验条样的纵轴线成垂直方向。本生灯支撑在安装件的斜面上,使该本生灯的灯管相对于垂直方向处于20°的位置。试验条样的窄边应面对本生灯,在火焰施加点的下方300mm处铺上一层未经处理的脱脂棉。

火焰应与垂直方向成20°角施加到条样底部两个棱角中的一个棱角上,使蓝色锥焰的顶端能接触到试验条样。火焰应施加5s,然后移开火焰停烧5s。该操作应重复进行,直到每一根条样全都烧了5次为止。

2.5外形结构防触及试验

可通过本试验检验设备的防触及性(电击及能量危险)对外形结构的防触及性,在目测无法判定的情况下,可利用试验指和试验针进行试验判定。

2.5.1用试验指进行试验

试验时,首先将可拆卸零部件(包括熔断器座)卸掉,并使操作人员可触及的门、盖等打开,然后将试验指外壳上的开孔时,不应触及规定的危险零部件。

2.5.2用试验针进行试验

试验时,当试验针插到外部电气防护外壳的开孔中时,试验针不应触及带危险电压的零部件。试验时,可拆卸的零部件,包括熔断器座和灯应保持就位,操作人员可接触的门和盖罩是关闭的。

2.6接地电阻测量试验

接地电阻测量试验主要检验接地保护的可靠性。

测量时可利用专用测量仪表,或用测量接地点的电压和电流的方法经计算得到电阻值。

应测量保护接地端子或接地接触件与接地零部件之间的电压降,然后根据试验电流和该电压降计算电阻值。电源软线中保护接地导线的电阻值不应计入该电阻测量值内。

接地端子或接地接触件,与需要接地的零部件之间的连接电阻不应超过0.1Ω。保护接地导线不应串接开关或熔断器。

2.7电气间隙和爬电距离的测量试验

检验电气间隙和爬电距离是否满足要求。

2.7.1爬电距离测试方法

沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间、或导电零部件与设备界面之间的最短距离。

2.7.2电气间隙测试方法

两个导电零部件之间或导电零部件与设备界面之间的最短空间距离。

2.8电源软线的拉力试验及通流量的测试

电源软线应承受规定的稳定拉力25次,拉力沿最不利的方向施加,每次施加时间为1s。

试验期间,软线不应受到损伤,可通过外观检查以及在电源软线导体和可触及的导电零部件之间的抗电强度试验来检验,试验电压为3000V。

试验后,软线的纵向位移量不应超过2mm,该软线的连接处也不应有明显的形变。

2.9接线端子导线安装试验

检验接线端子与导线连接的可靠性。

从具有适当标称截面积的软导线的端部,剥去约8mm长的绝缘层,使该多股导线中的一根线悬空,然后将其余线束完全嵌入并夹紧在接线端子内。

在不向后撕裂绝缘层的条件下,这根悬空的线应沿每一个可能的方向弯曲,但不要围绕隔离保护物锐弯。

2.10电源接口稳态输入电流测量

设备应在正常负载的条件下,以及在额定电压或额定电压范围中的最低电压的条件下,待输入电流达到稳定时进行测量。

预定直接由电网供电的设备,其电路的最小电源容差应按额定电压的10%来进行设计。

2.11温升试验

在正常使用时,设备及其零部件不应产生过高的温度。

一般应采用热电偶法来进行测定,而测量绕组的温度时可采用电阻法。

规定的最大温升限值是基于设备工作时室内温度为25℃的假设作出的。试验期间,室内环境温度不要求保持在某一规定值上,但须记录。

试验应在样品正常负载条件下进行,首先记录试验开始时的室内环境温度,然后打开电源,使样品工作在正常负载的状态,保持状态观察温度变化,当温度达到稳定时,记录此时零部件的温度以及环境温度。

2.12对地漏电流测量试验

检验设备电源部分对地漏电流是否符合要求。

对无保护接地的II类设备,应对操作人员接触区内的导电零部件,以及对贴在可触及的非导电零部件上、面积不超过10cm×20cm的金属箔进行试验。金属箔在被试表面上应占有最大可能的面积,但不超过规定的尺寸。如果金属箔的面积小于被试表面,则应移动金属箔,以便能对被试表面的所有部分进行试验,应注意避免该金属箔影响设备的散热。

2.13异常工作和故障试验

2.13.1元器件的异常工作试验

检验当部分元器件工作异常时,或者误操作后,对操作人员和维护人员的危害程度。

试验时应使设备在额定电压或额定电压范围的上限电压下工作,并在设备上或模拟电路上,一次施加一个下列规定的条件进行试验。

1)当该机电元件正常通电时,应将其机械动作锁定在最不利的位置上;

2)如果某个机电元件通常是间断通电的,则应在驱动电路上模拟故障,使该机电元件连续通电。对出现故障时不易作人员察觉到的设备或机电元件,连续通电时间持续到建立起稳定状态或引起其他后果为止,对其他设备或机电元件,持续5min或引起其他后果为止。

2.13.2元器件故障试验

本试验适用于除电动机、变压器和机电元件外的元器件和电路。

首先通过检查设备、电路图和元器件规范,以此来确定出可以合理预计到会发生的那些故障条件。

如果设备有多个插座连有同一个内部电路,则只须对一个样品插座进行试验。与电源输入有关的一次电路的元器件(如电源线、设备耦合器、EMC滤波元件、开关等),它们互连一个故障条件。

2.14安全电压试验(ELV)

小于42.4V的交流电压或是小于60V的直流电压叫安全电压;安全电压电路仅指在正常工作条件下,在导体与导体之间或任一导体与地之间的交流峰值不超过42.4V或直流值不超过60V的二次电路,一般仅靠基本绝缘而没有接地,所以不允许操作人员触摸。

2.15SELV可信性试验

对于SELV(即安全特低电压电路),应进行下面的破坏性试验:

1)在正常工作条件下,模拟基本绝缘击穿或单一元器件损坏,测试SELV电路的电压;

2)在一个或几个互连的SELV电路内,在正常工作条件下,测量其任何两个可触及的电路零部件之间的电压或与保护接地端子之间的电压;

3)模拟单一基本绝缘失效、单一附加绝缘失效或某一个元器件失效时,用示波器测量SELV电路可触及的零部件上的电压。

2.16标牌耐久性试验

可利用本试验对标牌的耐久性进行检验。

首先,用一块蘸有水的棉布用手擦拭15s,然后,再用一块蘸有汽油的棉布用手擦拭15s,试验完成后标记仍应清析,标记铭牌应不可能轻易被揭掉,而且不应该出现卷边。

2.17安全标志的检查

通过目测观察,标识的原则要求是:

1)设备上必须有能保持长久、清晰易辨的标志或标牌,应给出安全使用设备所必需的主要特征,如额定参数、接线方式、接地标记、危险标记等;

2)由于设备本身的条件所限,不能在其上标出时,必须以其他方式清楚、可靠和有效地将应注意的事项告诉使用人员(例如用操作说明书或安装说明书的形式),在此情况下,这种文件应视为设备的组成部分;

3)设备上应该清楚地标出制造公司、牌号或商标,如不好实现,则可印在包装箱上;

4)附上指示灯和按钮等颜色,在运用中所表示的含义。

第5篇

关键词:雷击雷电波形SPD

近年来,电子信息设备和计算机系统已深入各行各业,由于这类设备的工作电压和耐冲击电压水平低,极易受到雷电电磁脉冲的危害,从而使雷电灾害由电力和建筑物这两个传统领域扩展到几乎所有行业,特别是通讯、信息技术数据中心,计算机中心以及微电子生产行业等由于雷电造成的危害尤为重要。另一方面,因为雷击是机率事件,这种影响尚未引起人们的注意,很多人认为只要按照国家的建筑物防雷设计规范做好避雷针(带)、引下线和接地装置等建筑物内外的防雷工作就“万事大吉”了。但实际上,当雷击现象发生时,建筑物的外部防雷装置确实有效地抵御了雷击对建筑物的破坏,同时均匀的避雷引下线与建筑物接地的均压环也起到法拉第网笼的作用,保证建筑物内的人员不致因跨步电压升高而导致触电事故。

但这时当雷电击中建筑物防雷装置或击中附近其他建筑物的避雷针(带)并由引下线导人大地时,瞬间内在引下线自上而下的产生一个很强的变化磁场。处在这个电磁场作用下的导体,便会感应产生电压,其数值也可达数十千伏,处在这个磁场作用范围的电气、信号、电源及它们的传输线路都因相对地切割了这个变化的磁场磁力线而产生出感应高压,从而将用电设备击坏。如图1所示,如果导体的形状是开口环形感应电压,便会把几厘米长的空气间隙a、b击穿发生火花放电。如果导体是一个闭合回路,感应电压会造成一个电流通过,假如回路上有接触不良的接点,这些地方就会局部发热。再有,由于雷电冲击波的能量集中在工频附近几十赫兹到几百赫兹的低端,雷电冲击波能量就容易与工频回路发生耦合、谐振,于是雷电冲击波从电源线路进入电子设备的机率要比从信号线中进入的机率要高很多,据统计,约有8%的雷击损坏电子设备的事故是由电源引入的,因此应特别加强系统中设备电源的防雷措施。

l雷击电子设备的途径及损坏机理

雷击过电压损坏设备可分为两种情况,一种是受雷电直击,另一种受感应雷影响所致。据统计电子设备受雷电直击而损坏的机率很小,而绝大多数损坏为感应雷造成,雷电行波通过传输信息的电路线传至电子设备使其某些电子元件受损。

还有一种情况值得重视的是电子设备附近的大地或其他设备的接地体,因受直击雷引起的电位升高,会使电子设备造成反击,使之对地绝缘击穿。根据传统经验电子设备的地线与电源设备的地线分开设置是减少这种雷电侵入途径的有效措施之一。所以凡联结有输人或输出线路的电子设备应考虑以上三条侵入途径。不论那种途径侵入的雷击过电压加在电子设备上冲击引起两种过电压,一种是:使平衡电路某点出现超过允许的对地过电压,称为纵向过电压,地电位上升引起的反击也属于从地系统侵入的纵向过电压;另一种是平衡电路线间或不平衡电路线对地出现的过电压称为横向过电压。使用对称传输线的设备,横向过电压是因线路两线间存在不同的纵向过电压;或因纵向防护元件放电性能的分散性(如动作时间有快慢的差别)是造成横向过电压的原因,如果在平衡线路上的两个纵向防护元件,其中一路故障或失效这就造成了横向过电压的极限情况。对不平衡电路如对连接同轴电缆的电子设备其纵向过电压即横向过电压。雷电冲击过电压可导致绝缘击穿,也可产生过电流。进行纵向雷击试验的目的,在于检验设备在纵向过电压下元器件对地的绝缘。横向雷击试验则是检验两线间出现冲击过电压时设备耐受冲击的能力。

在电子设备中,易受雷击过电压损坏的元部件,大多数是靠近设备的入口端,如纵向过电压会击穿线路和设备间起匹配作用的变压器匝间、层间、或线对地绝缘等。横向过电压可随信息同时传至设备内部,损坏设备内的阻容元件及固体元件。设备中元器件受损的程度,取决于元器件绝缘水平,即耐受冲击的强度,对具有白复能力的绝缘,击穿只是暂时的,一旦过压消失,即可恢复。有些非自复性的绝缘介质,冲击时只有小电流流过,一次冲击不会立即中断设备,但经过多次冲击,随着多次冲击的累积可能会使元件逐渐受损最终导致毁坏,这就是为什么在试验时要试验冲击次数,极性和间隔的原因所在。

电子元件受雷击损坏的情况,概括起来不外下列三种:(1)受过电压损坏的,如电容器、变压器及电子元件的反向耐压。(2)受过电压冲击能量损坏的,如二极管PN结正向损坏,冲击危险程度在于流过元器件的过电流大小和持续时间,即能量大小。(3)易受冲击功率损坏的,对元件的危害决定于冲击电压峰值和由此而产生的过电流。

2雷电波形

有关雷电冲击波的描述是用波形参数说明,它有峰值波前时间和下降半峰值时间。如图2所示。观测的数据和波形均具有统计特.硅,服从某种分布规律,从而统计出雷电流幅值,波头、波尾、陡度、能量等概率分布。多年来,国内外在对线路结构上或进人电子设备的雷电冲击波形进行了很多观测工作,获得了大量的观测资料。

一些国家通过现场观测发表了很多测试结果。因观测的地理环境和条件的不同。即使在同样条件下,观测得到的数据也不尽相同。早先,有些国家观测得到的几百个波形中,对主放电波形的叙述,当不区另别第一次放电或随后各次闪电时,一般认为雷电流在1—4微秒上升到幅值,然后在40一50微秒内下降到幅值的一半。这就是所谓传统的雷电流波形。正极性闪电的电流波形一般较负极性闪电的波形平坦一些,持续时间较长,上升到幅值的时间约数十微秒,下降到半值时间约为数百微秒。

图2雷击参数定义

在对雷电的研究中,需要在千千万万的实波形中找出典型波形并转化为用数学式表示曲线。比较流行的代表曲线有两种:

1.波头部分用两个指数曲线之差表示,其公式为:

用这公式表示的波形如图3a,当i=0时,电流上升速度di/dt最大;而当电流逐渐增大时,di/dt逐渐减小;到了i=Im时,di/dt变为零。

2.波头部分用余弦曲线表示其公式为:

用这公式表示的波形如图3b,当i=0时,di/dt=0;随着电流上升,di/dt也上升;当I=Im/2时,di/dt到达最大值;然后di/dt减小;当i=Im时,di/dt降为零。

一般习惯于用两个指数曲线之差的形式来表示雷电流波形,并且认为这种表示方式和大多数实际测得的波形比较相似。但是经过近年的观测得到大多数的第一次主放电电流波形在其上升到幅值之前时比较缓慢,然后再转入陡的部分,其波头接近于用余弦来表示的波形。用余弦曲线表示时,因为雷电流最大陡度出现在Im/2处,以此进行雷击的电位计算时可以得到较高的结果而偏于可靠。但是,余弦曲线计算较为繁琐,因而往往简化为直线,也就是用斜角波来表示,通过最大陡度和平均陡度的转化,可以使采用斜角波的计算结果和采用余弦波的计算结果基本一致。

对于雷电流波形的各个量的标志方法各国也不是统一的。典型的雷电流波形是以IEC规定的如图4所示,在幅值Im以前叫波头部分,幅值Im以后叫波尾部分。早先规定由O点到幅值的时间叫波头长度,由0点到波尾半幅值的时间叫全部波长。但是在实际测量中发现,0点及幅值这两点的时间很难精确测定的。为了避免测量中出现的含混,IEC建议测量脉冲电流的实测值按下列方法定义:实效波头时间T1:脉冲电流的实效波头时间,是指脉冲电流在10%幅值及90~/6幅值两个瞬间之间的间隔时间再乘以1.25倍(两个瞬间点A和B见图4(a)。实效半幅值时间T2:脉冲电流的实效半幅值时间T2,是指实效原点O-与波形下降到半幅值的瞬间之间的间隔时间。

测量脉冲电压的方法与脉冲电流相似,所不同的只是选择参考点A的方法不一样。脉冲电压的实效波头时间T1是指从脉冲电压在30~/6幅值及90~/6幅值两瞬间之间的间隔时间乘以1.67倍。实效原点O。是指A点之前0.3T1的一点,如图4b。一般以分式符号表示波头时间及半值时间(又称波尾),例如1.5/40便是指波头时间为1.5微秒,半值时间为40微秒的波形。通常将雷电流由零增长到幅值这一部分称为波头,只有几个微秒;电流值下降的部分称为波尾,长达数十微秒到几百微秒。

在1995年的EIC61312—1中的典型10/350us和8720us雷电流波形。10/35us波是直接雷的电流波形,其能量远大于8/20us波,用这种波型来确定接闪器的大小尺寸。8/20us波是感应雷和传导雷电的电流波形,用这种波形来检验防雷器件耐雷击能力的一种通用标准。它代表雷电电流经过分流、衰减的电流波,又是线路静电感应电压波和防雷导体通过雷电流时对其附近电气导线的电磁感应过电压波。例如防雷的引下线,建筑物LPZI区及其内部计算雷电流的波。

由于雷电参数值随地理环境不同,传输线的结构不同,关于国际标准所规定的波形只是推荐,容许各国根据本国实际情况加以引用或制订。由于我国尚无这方面的资料,故直接引用了IEC和ITU的推荐波形。对于架空明线的波形采用了我国邮电部门的观测资料制订。

建筑物防雷设计规范(GB50057-94)规定了防雷保护区的概念,便于设计者利用系统的层次分析各防雷保护区界面处的金属导体等电位联接和装设过电压保护器去分流和限压的措施,使侵入波干扰信号不断减少。这同我们过去的多道防雷的保护是一致的,在不同防雷保护区的界面上有不同层次的结合,就是要求注意各个介面处内外系统的相互关系与相互作用,即要根据流过电压保护器的电流波形,残压特性和大小,过电压保护器的伏秒特性以及雷电流通过后产生的工频续流大小等选择过电压保护器才是合理的。

3防雷元件性能

防雷元件的冲击特性与试验方法的关系甚为密切,它是规定防雷元件技术参数标准的基础之一。但试验方法又与雷电波形有联系。因为电子设备大都在一定的频率范围内工作,不同频率范围的通路,对冲击波有着不同的响应。因此,对雷电冲击波形进行频谱分析,无论对电子设备的防雷设计和试验都是有意义的。

防雷元件种类繁多,概括起来可分间隙式的(如放电间隙、阀型避雷器、放电管等)和非间隙式的(如压繁电阻、齐纳二极管),再推广一下像扼流线圈、电阻、电容……也可归人这一类,从动作时间来说有快慢的区别。

使用在电涌保护器(sPD)中几类元件的有关参数,虽然有厂家产品说明,但在选用时有的参数还须注意了解。例如放电管的伏秒特性:表征放电管点火电压与时间的关系。它反映了各种不同上升速度的电压波作用在放电管上其点火电压和延迟时间的关系。由伏秒特性曲线可以判断放电管的防护能力。放电管属间隙式,有空气间隙、气体放电管等。再如氧化锌压敏电阻,是一种对电压敏感的元件,是一种陶瓷非线性电阻器,有氧化锌、氧化硅。这种元件,其电压非线性系数高、容量大、残压低、漏电流小、无续流、伏安特性对称、电压范围宽、响应速度快、电压温度系数小等特点。并且有结构简单,成本低等优点,是目前广泛应用的过电压保护器件。适用于交流电压浪涌吸收和各种线圈,接点间过电压的吸收和灭弧,在电子器件过电压保护中广为应用。在选用时关注的是通流容量;按规定的电流波形,在一定的试验条件下施加的冲击电流值,压敏电阻所能承受冲击电流的能力。我国对压敏电阻的考核一般以8/20us波形,在室温条件下,间隔5分钟单方向冲击两次后,5分钟内测试压敏电阻的起始动作电压Vlma值的变化率在百分之十以内时,冲击电流的最大幅值定为通流容量。压敏电阻的残压(LJres):压敏电阻通过电流时,在其两端的电压降谓之残压。通常均以规定的波形,通过不同的电流幅值进行残压测试。目前采用8/20us电流波形,以100A、1000A、3000A、5000A及该元件的满通容量进行残压试验。另外还有半导体浪涌抑制器件:如瞬间二极管,它是一种过箝压器件,简单TKS,利用大面积硅园锥P-N结的雪崩效应实现过箝位,TRS响应速度快、漏电流小,是极佳的过电压吸收器件。齐纳二极管较为常用,其无极性,正反向具有相同的保护特性,但器件的工作电压至少要为联端的工作电压三倍。其适用于交直流回路,常应用于自动化控制装置的输出回路,即继电器线圈或电磁间线圈两端并联应用。

以上各类间隙式,非间隙式和抑制式器件都是通过浪涌电压产生非线性元件瞬时短路的方式实现防雷保护。

4对电子系统及电子设备的防雷看法

由于电子信息设备是集电脑技术与集成微电子技术的产品,它的信号电压只有5~10伏,这种产品的电磁兼容能力较差,很容易感受脉冲过电压的袭击,它受雷击的概率又比较高,受雷电损坏的可能性就大。但是,电子信息系统是由信号采集、传输、存储、检索等多环节组成。鉴于系统环节多、接口多、线路长等原因,给雷电的耦合提供了条件。系统的电源进线接口,信号输入输出接口,接口的线路较长等是感应脉冲过电压容易侵人的原因,也是过电压波侵入的主要通道。

基于以上原因。电子系统及电子设备的防雷保护重点是感应雷。防雷的方法和措施,是按照现行的防雷规范规定的各个防雷分区的交界处安装SPD设备。将整个系统的雷电防护看成是一个系统工程,综合考虑,全方位保护,力求将雷击灾害降低到最低。为此,规范里阐述了三级网络防雷概念。在线路上三级网络防护是逐步减少瞬态浪涌电流幅值的。最后一级将浪涌过电压限制在设备能安全承受的范围内。一般元件可承受两倍其额定电压以上之瞬间电压,约700V左右的峰值过电压。700V的耐压值在欧洲防雷方面被广泛引用。当然,浪涌电压被限制得越低,则设备越安全。因此,我们在工程设计时分别将第一级SPD尽量靠近建筑物的电源进线处,第二、三级SPD尽量靠近被保护设备。第一级过电压限制在1.5-1.8kV,第二级将残压限制在0.9~1.2kV,第三级将残压限制在0.4~0.TkV。通过这三级限压和对浪涌电流的泄放,最后加载到设备上的过电压通常都不会对设备和系统产生影响。现在防雷防电磁脉冲的保护器件还比较贵,技术性能都有差别,有些防雷产品通过保险只是为了促销,设计者不能盲目地认为是可靠的产品,而应按防雷规范的要求进行设计。

参考文献:

第6篇

关键词:电子设备谐波问题对策

随着小区和建筑楼宇智能化的兴起和信息处理技术的普及,电子计算机、彩色电视机和电子节能照明光源等电子设备和元件已广泛进入到我们的学习、工作、生活中。这些元件和设备属于非线性负载,在大量集中使用的建筑物或居民小区中,其非线性产生的谐波电流,如果不加以抑制,会使低压电网的电压电流波形产生畸变,影响电能质量。

一、电子设备的谐波现象及原因

电子设备的电源一般是整流电源,只在交流电压接近峰值时,整流管才导通有输入电流。由于在一周期内导通的时间很短,又必须维持设备正常的工作电流,所以输入电流呈脉冲状。这种脉冲状输入电流的基波含量小,而谐波含量大,且工作电流越大,脉冲电流的幅值就越大,形成严重的畸变电流注入低压电网,成为不可忽视的谐波源。

电子计算机和电视机的谐波电流含量大,谐波电流总畸变率高。这样高含量的负载谐波电流在负荷使用高峰期注入低压电网,会造成电网电压和电流总谐波畸变率升高,对电能质量产生影响,如果超过国标规定的限值,还可能造成危害。

据有关资料,在家用电器(主要是电视机)集中使用的居民小区,对低压电网的电压质量有明显的影响。在负荷高峰时,电压的总畸变率和3次、5次谐波均已达到或超过国标规定的限值,而且还有进一步增加的趋势。

二、谐波对电力系统设备的影响

电网谐波使电网波形受到污染,供电质量恶化,附加损失增加,传输能力下降,是电网的公害。其对系统和设备的影响主要表现在几方面。

1.对变压器和电动机,谐波电压使铁芯涡流损耗增加,谐波电流使铜损增加,温度上升,绝缘加速老化,降低了效率和利用率,缩短使用寿命。目前为了抑制3次谐波,常用Dyn11接线的变压器,使3次谐波在三角形连接绕组中形成环流,尽量不注入电网。但应注意,当谐波含量较大时,这些环流也可能引起变压器绕组过热。

2.在谐波电压作用下,电容器会产生额外的功率损耗,加快绝缘介质的老化。更为严重的是,大量谐波电流很可能引发电容器和系统其他元件之间的并联谐振或串联谐振,造成对某次谐波电流的放大和谐波电压的增高。这种危险的谐波过电压和过电流,不仅会使电容器超载而损坏,也会使与电容器联接的配电回路中所有线路、设备因电压闪变超压过负荷而损坏。据统计,70%以上的谐波故障发生在电容器装置上。

3.对电力电缆和配电线路,谐波电流频率增高引起明显的集肤效应,导线电阻增大,线损加大,发热增加,绝缘过早老化,容易发生接地短路故障,形成潜在的火灾隐患。同时,3次谐波使三相平衡负荷的N线电流显著增加。在配电回路负荷主要是大量集中使用电子计算机和大面积采用电子节能气体光源照明的场合,N线电流甚至达到相线电流的两倍,致使N线过热、烧毁,甚至导致火灾。

4.配电回路的谐波电流含量高会使断路器遮断能力降低。这是因为畸变电流过零点时,电弧电流随时间的变化率要比工频正弦电流大,电弧电压的恢复要迅速得多,使电弧容易重燃。事实表明,空气电磁断路器不能遮断其分断能力范围内波形畸变率超过50%的故障电流,还会导致断路器损坏。

5.谐波对电力系统的继电保护、计量仪表以及通信系统的设备、信号产生干扰和损害。

三、国家谐波标准限值

为了抑制谐波污染,保证电网和电气设备的安全经济运行,近几年来国家先后制定了一系列电磁兼容和安全的国家标准,对谐波的限值作出了明确的规定。在《电能质量公用电网谐波》(GB/T14549-93)中,对0.38KV低压电网谐波电压和谐波电流限值的规定如表三、表四:

这些标准的实施,为电子设备产品的生产和检测,供配电设计以及供用电的监督管理提供了依据。

四、减小谐波影响的措施

1.在民用建筑低压配电设计中,尤其是对用电负荷主要为单相用电设备供电的配电干线,中性线(N)的截面积不应小于相线截面积。而对大量集中使用计算机、电视机等电子设备供电的场合,TN系统配电回路的N(PEN)线的截面积不应小于相线截面积的2倍,以增加N线载流量,避免导线过载发热而损坏。

2.对应用电子设备和元件较多的配电线路保护,应选用有中性线过流保护的开关电器,并且应适当加大断路器的断流容量,防止短路故障时因断流容量不足损坏开关和设备。

3.为防止电力电容器对谐波的放大,以致引起谐振过电压或过电流,对电容器的设置要注意以下几点:①适当调整电容器的安装位置,以改变网络参数。②根据可能产生谐振的谐波次数,确定电容器的容量,或调整电容器投切分组容量,以避开谐振点。③在电容器回路中串联适当的空心电抗器,限制电容器支路的谐波电流。例如,为限制3~5次谐波电流,可安装相当于电容器容量4%~6%的串联电抗器。

4.在系统中并联装设交流滤波器。交流滤波器有无源与有源之分,由于民用建筑中负荷类型变化不大,电子设备产生的谐波次数相对比较固定,因此多采用无源滤波器。

对低次数(13次以下)谐波,因次数较低,含量较大,可分别设置单一频率的单调谐无源滤波器滤除。单调谐滤波器由电容器串联谐波电抗器组成,基本原理是将需滤除的谐波频率作为理想的调谐点,在此频率上滤波器产生串联谐振,形成低阻通路吸收大部分谐波电流。

对较高次数(13次及以上)谐波因其幅度小,可选一共同的高通滤波器滤除。最常用的高通滤波器是二阶高通滤波器,由电抗器、电阻和电容器混联连接构成。对某一次(如13次)谐波频率以上的各次谐波,滤波器的阻抗是一个小于其电阻值的低阻通路,使次数较高的谐波电流被有效地吸收。

现在有的厂家(诺基亚、深圳海亿达等)已可提供有源滤波器。有源滤波器基本原理是作为一个电流源,与负载谐波源并联,以极快的响应速度,送出与负载谐波电流幅值相等,相位相同,方向相反的电流,使两者相互抵消,电源侧的总谐波电流为零。有源滤波器还可补偿无功功率和三相不对称电流。目前由于价格较高,补偿容量较小(单台补偿电流100A以下),所以仅适用于对供电质量要求很高(如重要建筑物的中央监控系统、计算机系统等)的场所使用。

5.加强对电子产品生产的管理、检测和监督,鼓励厂家采用有源功率因数校正等新技术,生产低谐波值的电子产品。从源头对谐波污染进行治理,这是最根本的措施。

参考文献

第7篇

我国煤炭机械电子设备软启动技术,近年来得到了广泛应用,根据软启动的工作原理可以将其技术形式分成几个常见种类:一是机械电子设备的软启动,主要是根据设备本身的工作规律来保证;二是机电结构的软启动,就是将机械和电机两种条件相结合的软启动;电机电子的软启动,这种软启动能够在一定程度上改变电机或电源特点,以此实现整体软启动。

(一)采取液力耦合器采用液力耦合器运用软启动技术,但是若输入或输出的转速值无法满足达到相关标准,那么该液力耦合器与软启动技术不能同步运行,这样就会造成功率损失,增加发热量,时间长了还会造成资源浪费。如果运用调速型液力耦合器,就会造成电机启动电流超过额定电流的5-8倍,所以要对电机的启动次数严格控制。由于电机自身结构的限制,只能在小范围内进行调速,另外系统自身较为复杂,体积较大,尤其是直径较大的转动部分,需要利用很大面积进行转动,所以一些空间狭小的位置,无法得到很好的运用。

(二)大功率变频调速现阶段,变频器得到了较好发展,功能不断优化,性能也有所改进,不断缩小占地空间,所以这种特性在煤矿企业中得到了普遍应用。数字化和信息化的不断发展与成熟,使大功率变频调速器也朝着这个方向发展。

(三)利用液体黏性制动器液体黏性制动气作为一种新兴的转动技术,出现于上世纪70年代,利用主动摩擦装置和从动摩擦装置,形成的里能够促进转动,然后能够同步主动轴和从动轴,并保护转动系统,避免过载现象发生。与液力耦合器相比,该装置体积更小、效率更高,但也存在一些缺点:一是,这种装置要有效控制自身体积,严格限制两个摩擦片之间的距离,使黏性转动次数受到限制。另外,启动转动系统也会被电动机转动影响;二是,开启液体黏性软启动设备,通过摩擦力,两个摩擦片能够持续转动,转动效率受阻,还会增加发热量。在工作运行中,可以持续供应摩擦片的能量,减少摩擦片之间的阻力,确定两个摩擦片的相对摩擦力始终存在,但是这种方法容易出现能源损耗,增加企业的生产成本;三是,需要采用多点驱动应用煤矿机械电子设备,并在电动机运行中,保证均衡的输出功率。

二、软启动转动技术的发展趋势

近几年,在分析功率大的软启动技术过程中,得出一种全新的机电自动化转动设备,从采用技术来看,这种设备与国内外现有软启动传动装置有明显区别,这种设备在一定时间内被称为双向电机差速软启动设备,这种装置能够对软启动技术中的很多问题进行处理,确保功率大的机械电子设备能够实现软启动和停止,速度能够大范围调整,并进行自我超载维护,平衡驱动功率。通过这种软启动技术,功率大的电动设备在理论上电流为零,是一种真正的空载启动,能够对节省电能消耗,周围电气和其他设备的使用时间得到相应延长,一些开关和变压器的选王晓东通化矿业(集团)有限责任公司134300择标准有所降低,还能将用户的初期投资节省一部分。软启动传动系统的重要构成有功率较大的主电机和功率较小的副电动机。从结构上分析,减速设备的输入轴和主要电动机的输出轴能够用联轴器产生联系,特定结构的太阳轮通过输入一段进行连接,行星轮和内齿轮圈是太阳轮的主要驱动设备,可以用来输出动力。软启动技术的特征是在内部圈轮差动基础上固定蜗轮,运用机械运转模式,连接蜗杆和副电动机,运行软启动技术设备后,通过小型变型设备和数字电机控制设备,这些没有极点的速度调控器能够辅助电动机运行,令电动机能够经过主电动机转动,并确保其空载转动,连接主电动机电源。所以电动机与预期转速一致,连上电源之后,电动机的启动电流不大。工作人员应首先明确输出轴的软启动技术速度,然后将辅助电动机的速度和内圈齿轮速度降低,保证主电动机的动力能够想输出轴相接的机械负载上逐渐转移,以此实现机械电子设备的软启动技术。与此同时,采用主电动机和辅助电动机的速度相结合,保证满足机械电子设备的软停车应用条件,运用多点驱动模式,比较设备中各主电动机输出的功率大小,对相应的副电动机的运行速度进行严格控制,确保多台电动设备能够匀速运转,并且安全可靠运行,然后有效解决电动机特性不相符的转动矛盾。这种软启动装置还有以下优势:传动效率高、发热量小、维护成本低等。

三、结束语

第8篇

1、雷电

直击雷:

是指雷电直接击在建筑物构架、动埴物上,因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。一般防直击雷是通过避雷装置即接闪器(针、带、网、线、)引下线构成完整的电气通路后将雷电流泄入大地。然而接闪器、引下线和接地装置的导通只能保护建筑物本身免受直击雷的损毁,但雷电会透过多种形式及途径破坏电子设备。

带电云层与大地上某处发生迅猛的放电现象,在放电的瞬间,会产生一股峰值在1000到100,000安培的脉冲电流,它的上升时间约为一微秒。如果雷电直接击中建筑物、房屋及与地基接地连接的所有电器设施,接地网的地电位水平会在数微妙之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电将从各种装置的接地部分,流向供电或数据网络系统。与此同时在未实行等电位连接的导线回路中,可能诱发高电位差而产生火花放电的危险。虽然直击雷的能量巨大,但由于遭受雷电直接袭击的范围通常很小,传统安装于建筑物顶上的富兰克林避雷针将放电电流引导到大地,实践证明,对建筑物设施的保护,避雷针是经济和有效的。

但是,当雷电击中室外传输电源导线或者其他信号线、电话线上时,一个瞬时雷电冲击波会沿着导线向与其相连的设备前行,损害相连的电器设备,并可能击穿绝缘,危及人身安全,或者产生电弧、电火花引起火灾。

感应雷:

是雷电在雷云之间或雷云对地的放电时,并在附近的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线和电磁感应并侵入设备,使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害。感应雷虽然没有直击雷猛烈,但其发生的机率比直击雷高得多。直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害,而感应雷则不论雷云对地闪击或者雷云对雷云之间闪击,都可能发生并造成灾害。此外直击雷一次只能袭击一个小范围的目标,而一次雷闪击都可以在较大的范围内多个小局部同时产生感应雷过电压现象并且这种感应高压可以通过电力线、电话线等传传输到很远,至使雷害范围扩大。

雷电波侵入:

由于雷电电流有极大峰值和陡度,在它周围的出现瞬变电磁场,处在这瞬变电磁场中的导体会感应出较大的电动势,而此瞬变电磁场,都会在空间一定的范围内产生电磁作用,也可以是脉冲电磁波辐射,而这种空间雷电电磁脉冲波(LEMP)是在三维空间范围里对一切电子设备发生作用。因瞬变时间及短或感应的电压很高,以致产生电火花,其磁脉冲往往超过2.4高斯。现代银行、邮电、证券机房或营业柜台普通应用微机进行货币存取、信息传递与交换,其对磁脉冲承受限度一般为小于0.007高斯,故在新机房建设或旧机房改造时应对防雷与磁屏蔽措施必须充分注意。

球形雷:

是一种特殊的雷电现象,简称球雷。一般是以橙或

红色,或似红色火焰地发光球体,(也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的),直径一般约为10-20厘米,最大的直径可达一米,存在的时间大约为百分之几秒至几分钟,一般是3至5秒,其下降时有的无声,有的发出嘶嘶声,一旦遇到物体或电气设备时会产生燃烧或爆炸,其主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内,有的由烟囱或通气管道滚进楼房,多数沿带电体消失。

2、操作瞬间过电压

众所周知,当电流在导体上流动时,会产生磁场,储存能量,电流截越大,导线越长,储能越大,所以当大型负载(特别是电感性负载)电气设备开关时,便会产生瞬时过电压。

3、地电位反击

第9篇

随着授课教师年龄递增,旧有的培训技能,也会遇有阻碍,这种不佳的状态,不利于同学选取适宜的锻炼类项目。教师在年龄递增后,习惯回避掉接续性凸显的技巧动作,而惯常选取单纯动作去为同学演示。对难度凸显的那些动作细节,惯常经由讲解,而不是经由演示,去让同学明晰。这样的状态下,体育素养偏高的那些同学,还能发觉到关联的授课要点,然而,体育根基偏弱的那些同学,很难在短时段内,把握到教师讲解内含的多种要素。要获取到某一难度偏高动作内含的要素,教师就应耐心去传递动作带有的要点,并予以真正的演示,以便衔接动作配有的流程。在这样的框架内,教师负责认知的单一传递,而同学只能接纳听到的动作内含有的相关要点。因此,要让同学明晰精准的体育动作,教师应配有很高的演示水准。如果教师没能了解这些持续类动作含有的规则,那么讲解给同学的动作内含有要点,就缺失了真实性,让同学存留了很含糊的总括印象。有的教师,本身不会演示很精确的授课动作,这就误导了同学,让同学明确一种偏差的动作规则。有的教师,还会回避掉自己也不擅长的那些成套授课动作,只为同学展示出很熟识的那些动作。这样的弊病,也缩减了授课实效。

2对应用路径的解析

2.1创设对话路径

电子仪器配有很多按钮。点击这些预设的机器按钮,仪器就会供应很详尽的动作解析,协助同学去查验自身动作。创设出的新颖对话路径,融汇了对话及娱乐的课堂特性,有助于深化同学的体育认知,又能激发他们潜藏的科目爱好。电子仪器协同下的体育课,凸显了互动优势。授课教师,可依循课本内的原理及预设的培养目标,制作出电子仪器搭配的课件,这就便利了同学与电子设施的互通。在解析各类别的动作含有的规则时,可选用电子仪器能放映出的课件,预设出交流框架下的成套性练习。同学录入了动作流程后,电子仪器会为同学解析答案,辨识出答案本身带有的准确性,并给同学互动框架内的提示。

2.2修正同学动作

同学要比对自身动作与很规范的动作,就应借助电子仪器,去考量自身动作的精准性。在查验录入仪器的那些动作同时,同学会查找出自身存留着的差距,这样一来,他们就能改变那些不够标准的惯常动作。这种路径,很适合那些体育素养不好的同学,因为电子仪器含有很强的辨识能力。体育素养不佳的同学,很难认知自身动作的弊病,因此,他们要借助精准的电子仪器,解析现存的动作差距。

2.3模拟精准动作

带有很多约束的模拟动作,可协助师生,去辨识某一类别动作含有的要领,同时凸显体育技巧潜藏的关联。电子仪器经由计算,描绘出体系含有的指令。此外,电子仪器,还可依循体育科目固有的定律,去模拟多样的运动轨迹。例如:教师在解析投篮这种精准动作时,选用特定类别的电子设施,可协助师生领悟到动作遇到的惯常阻力、投篮的精准速度、初始的篮球投掷速度、初始的预设抛出角度等。依循电子框架下的解析渠道,同学就能分析出投篮动作含有的潜藏关联。

2.4播放新颖画面

选取电子设施,能够依循同学需求,去放缓画面播放的真实速率。可以预设同步属性的人工解析,让同学更加明晰画面含有的动作技巧,这就增添了体育授课的真实成效。解析大纲内要求的成套动作时,可依循要求,去移转画面,或者定格住重难点的那些动作画面。同学明晰了自己常会出错的那些要点后,才可以亲身去体验精准的体育动作。然而,惯常用到的挂图模式,很难获取到电子仪器配有的演示效果。例如:很多同学,都对跳远含有的侧重点很困惑。这是因为,跳远这种动作,包含着密切衔接的成套要点。教师在亲身去演示的过程内,无法凸显出慢动作情形下的跳远技巧,也很难在演示同时,搭配上对这种动作的解析;与此同时,同学要分析跳远的细节性画面,也只能借助电子类的仪器。可选取FLASH等,区分出多重的肢体动作侧重点;依循身体移转划过的轨迹,制作出可以被回放的趣味性动画片。在仪器的协同下,跳远动作的多样要点就被凸显。搭配上暂停、回放等多样的按钮,同学可以反复查验自己没能明晰的重点。课余时段内,同学还能再次播放这种动画片,增添动作印象。

2.5整合零散素材

选用电子类的教学仪器,能整合起总括的体育知识点。这样一来,教师就可以把零散的那些素材,归整到授课框架下,并经由电子仪器改造,把整合得来的素材,传递给同学。经由整合得来的授课材料,可被融汇到制备出的电子课件内。电子仪器,会包含多样的按钮,也可搭配上适宜的文字解析、关联的视频等。这就可以延展体育课现有的内涵,同时提升授课成效,以便激发同学兴趣。同学若模仿这些电子仪器配有的图例动作,就可获取到精准的认知。

3要注重的事宜

从现状看,很多体育科目教师,存留着旧有的认知。单一框架下的肢体锻炼,还是被看成全部的授课侧重点。很多的师生,没能接纳电子教学仪器这种新颖技术。只有吸纳了微机辅助架构下的体育授课流程,才能提升这一科目含有的直观性,让同学感受到这一科目带有的乐趣。经由反复摸索,同学会辨认出自身的误差性动作,并明晰正确动作。有的院校已经接纳了微机仪器,但是,在遇到真实的讲解流程时,同学还是习惯了倾听单一的认知灌输,没能主动去借助电子仪器,提升体育成绩。同学要改造这种认识,接纳新颖的学习设施。

4结束语

第10篇

随着科学技术的大力发展和持续更新,我国电力系统的自动化水平取得了显著提高,但在其实际运行维护过程,仍然存在诸多不足,阻碍电力系统运行质量的进一步提升。目前,我国电力系统运行维护过程主要存在以下不足。

2电力自动化设备综合监控管理系统分析

基于当前电力系统运行维护中存在的诸多不足,必须积极提升电力系统运行的自动化、智能化、精确化、高效化以及经济化。本文以某电力工程项目为例,简要分析电力自动化设备综合监控管理系统在电网运行中的实际应用。

2.1电力自动化设备综合监控管理系统构成

该项目主要采用JZN03型电力监控管理系统。电力自动化设备综合监控管理系统研究文/陈刚随着计算机、通信以及自动化技术的快速发展,电力系统运行逐渐朝自动化、智能化方向发展,电力自动化设备综合监控管理系统被越来越广泛地应用于电力系统运行,在保障电力安全生产中发挥着及其重要的作用。本文简要分析电力系统运行维护现存不足,并以某电力工程项目为例,对电力自动化设备综合监控管理系统的构成与功能实现进行简单分析,以供同仁参考。摘要依据监控功能划分,该系统主要分为现场监控层、通信网络层以及系统管理层三大层面。

2.2电力自动化设备综合监控管理系统功能

2.2.110kV中压配电系统的监控功能实现

(1)10kV中压配电柜的监测。利用微机综合保护装置,通过网络电力仪表用通讯方式来实现对微机综合保护装置以及10kV真空断路器所提供参数与信号的实时监测,并对浏览者、管理员、操作者以及工程师的操作权限进行了相应定义。主要监测参数:三相电压/电流、零序电压/电流、电能、功率、功率因数以及频率等。主要监测信号:短路器/负荷开关状态、弹簧储能状态、自动/手动状态等状态信号;接地故障、故障跳闸、内部故障、控制回路断线等故障信号;断路器位置、接地刀位置、隔离手车位置等位置信号。

(2)变压器的监测。利用RS485通信接口,通过支持Modbus-RTU协议的现场总线用通讯方式来实现对变压器温控器的实时监测,并将相关检测参数与信号输送至监控计算机中。主要监测参数:三相绕组的温度。主要监测信号:超温报警、故障报警以及冷却风机停止/运行信号。

(3)直流屏的监测。采取类似于变压器的监测手段来实现对直流屏的实时监测。主要监测参数:输出母线电压/过电压/欠电压、蓄电池电压/电流/内阻等。主要监测信号:失电报警、单体电池失效告警、浮充/均充/预告警等报警信号;系统接地故障、直流故障、控制器故障、高频开关电源模块故障等故障信号。

2.2.2系统管理功能的实现

(1)监控界面。借助友好的人机界面,便于运行人员能够更为准确地、及时地了解并掌握电力系统的整体运行情况,断路器以及其它配电设备的实时工作/故障状态能够在监控界面上通过不同颜色鲜明显示出来,并且实际运行参数可供用户随时查阅。

(2)用户管理。对于用户实行分级管理,分为系统管理员、一般操作员与工程配置员3个等级,通常由系统管理员来设置运行人员的操作权限,并通过用户名与口令字来进行确认,从而确保操作的安全性、可靠性。

(3)事件报警。对开关的运行状态变位、故障报警、越线报警以及通讯异常报警等报警信号进行实时监测与准确记录,并第一时间内弹出相应的报警提示窗口或实现报警图形。例如,当断路器出现故障后,只有完全消除故障后,监控画面上的故障图标才会消失。

(4)报警信息查询。对报警类型、报警对象、报警内容、报警时间以及报警状态等进行有效查询,便于用户准确分析事故与高效维护系统。

3结语

第11篇

工艺设备主要分类为:一是只需要起停控制的设备,包括皮带运输机、除尘器和搅拌电机等。保证正常顺序开停车以及故障,或非正常状况下的连锁停是其车控制目的。二是需要调速的设备,包括风机类、泵类和给料机等设备。参与到流量、液位和压力等的闭环控制中来保持运行工况的稳定性是其控制目的。三是自成系统的设备,比如球磨机、破碎机和陶瓷过滤机等。这类设备信息主要是用于监测或加入少量的控制且相对较为独立。对于前两类设备来说与之相连的直接控制设备,是软起动器、变频器和马达保护器等控制器。这些控制器通过DP总线发出的指令,接收PLC同时又将设备运行或故障信息反馈给PLC,并显示这些状态在上位机监控画面。上位机画面包括设备起停操作界面、趋势曲线、运行状态信息等丰富的信息,进行统计分析和处理要通过对数据库信息,还可以得到生产设备的台时、历史曲线、整机效率计算和电量水量统计等在上位机中,实现工厂设备管理及过程数据可视化。总之设备控制顺序是:上位机—PLC—控制器一现场设备。

2控制器与现场设备

对现场设备的电气控制分为两种方式,即:就地和总线。当就地控制时现场设备起停,主要依赖于动力站的软起动器、变频器和马达保护器等控制器,在发出的信号:远程控制时,通过接收安装在设备近旁的就地操作箱上的起停按钮或频率给定装置。控制器通过DP总线接收的上位机画面发给PLC的指令是设备起停的保障。这两种无论哪种控制方式,控制器中存放的设备运行或故障状态PLC都可以通过DP总线读到。要使设备平稳的保持原有状态,就地和总线切换过程中这种保持除了像软起和马达保护器,对于正在以某个频率运行的变频设备这些工频运行的设备不能因转换而停车或启动外,还要维持运行频率在切换时不变,即无扰切换。在外部电路及参数设置方面,由于总线控制的加入对切换电路予以充分考虑,使得更加可靠,尤其是就地和总线无扰切换比用DCS方式。在没有采用FCS之前的无扰切换电路设计,远程就地切换瞬间设备启动回路或运行回路,其不断电主要通过远程就地切换继电器与主回路接触器通断的时间差来保证的。换言之要保证切换过程中,主回路接触器线圈失电和触点断开的时间要比切换继电器线圈得电和触点闭合的时间大。FCS系统中充分考虑切换的顺畅,是从电路及程序上。以变频回路为例,总线/就地切换开关对就地启动继电器的动作不影响,通过总线/就地停止继电器,以及变频器运行输出继电器来保持给变频器的启动信号维持切换之前的状态。配合以智能操作器可以保持变频器切换前后频率不变,此操作器可显示变频器的频率反馈值MV和频率给定值SV。无论总线还是就地则MV都对应于变频器的实际频率反馈值。就地时SV则不同,操作器给变频器的频率设定值由SV显示;总线时,SV与此时PLC通过总线设置给变频器的频率给定值基本一致并且显示的是MV通过操作器自身变送输出的值。PLC在就地切换到总线的瞬间,将频率实时数据传输给变频器作为频率给定信号是通过总线;利用操作器自身的无扰切换功能在总线切换到就地的瞬间操作,操作器接收转换信号后。将显示的SV的值输出给变频器,瞬间作为给定频率,双方向的可靠的无扰切换得以实现。

3PLC与控制器

控制器主要包括软起动器、变频器和马达保护器等。设置控制器参数是为实现总线控制。除了基本的额定频率、电压和电流以及功率因数和总线地址等,这些设置外,还需要设置变频器的起停模式、控制信号源、加减速时间和频率源等;需要设置软起动器起停模式、限流倍数、保护类别、升降压时间和输入输出功能等;需要设置马达保护器操作模式、保护设置和控制设置等。通过控制器本身的键盘完成初始设置。进行设置和修改也可以由PLC通过DP总线对控制器参数,并进行连续监测与控制针对控制器的特性。PLC中设置统一的电机控制变量就是对不同控制方式的电机进行统一管理,其包括电机控制类型、控制字、状态字、频率设定、频率反馈、电机电流、故障代码和电机功率。在电机控制类型中,显示变频器控制、电机保护器控制、软起动器控制和普通电机控制等信息。控制字中包括:起停电机和故障复位。状态字包括:运行/停止、故障和急停、总线/就地、合闸/分闸等信息。变频器对应频率设定和频率反馈,所有总线控制设备对应电机电流、功率和故障代码。故障代码可以对现场装置进行远方诊断是FCS较DCS优势之处,PLC通过总线读取故障代码后快速判断故障原因并进行故障排查。

4上位机与PLC

采用DAServer作为接口进行上位机与PLC的通讯。DAServer根据设定时间来读写需要与PLC交互的数据,比如1000ms。这些数据信息的读写以事件形式读取接口中的数据是上位机。对应到特定位需要上位机进行解码及编码。在上位机画而的显示实现PLC中控制字及状态字。对于如球磨机等设备的自成系统。通过通讯读取需要特别关注的参数由于自身存在很完备的监控系统以显示在画面中。

5上位机与服务器

画面可以获得设备运行的实时数据通过上位机与PLC之间的通讯。从服务器中获得数据可以达成生产的历史数据或关键的性能指标。与生产密切相关的设备数据存储到服务器是各PLC设备将总线传输的,跟踪生产信息并对信息进行分析计算和处理需要上位机,利用ActiveFactory分析报表工具读取服务器的历史数据以得到生产设备的历史曲线、台时、整机效率、耗电量、用水量等。管理人员在工厂过程数据可视化后可以在详细的数据趋势及信息基础上,生成数据报表及设备管理报表采取行动优化生产过程以此提高生产绩效。

6结语

第12篇

论文摘要:电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂,包括线路资源和设备资源,智能资源和非智能资源,物理资源和逻辑资源;另外随着电力通讯系统的迅速发展,传输干线的数目大幅度增加,传输系统容量越来越庞大,导致网络管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此,文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。

一、电力通讯自动化设备

(一)载波通讯设备

一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。

1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。

2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。

(二)微波通讯设备

根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。

1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。

2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的规律组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。

(三)光纤通讯设备

光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。

1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。

2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155Mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信

号进行传送,以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。

二、电力通讯网络的工作模式

通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输

入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力工业中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。

三、结语

在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。

参考文献

第13篇

关键词:电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯

一、电力通讯自动化设备

(一)载波通讯设备

一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。

1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。

2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。

(二)微波通讯设备

根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。

1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。

2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的规律组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。

(三)光纤通讯设备

光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。

1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用输入接口:将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。

2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155Mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。

3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信号进行传送,以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。

二、电力通讯网络的工作模式

通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力工业中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。

三、结语

在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。

参考文献:

第14篇

关键词:电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯

一、电力通讯自动化设备

(一)载波通讯设备

一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。

1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。

2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。

(二)微波通讯设备

根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。

1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。

2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的规律组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。

(三)光纤通讯设备

光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。

1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。

2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155Mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。

3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信号进行传送,以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。

二、电力通讯网络的工作模式

通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力工业中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。

三、结语

在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。

参考文献:

第15篇

关键字 人力资源管理 电力设备制造企业 市场经济

Abstract: at present, under the market economy, do a good job in human resources management work of power equipment enterprise, is the enterprise to further adapt to the competitive market economy demands to improve the market competitiveness, accelerate the transformation of the way of enterprise development and fully tap the potential of enterprise human resources. The inevitable choice to promote the enterprise management system transforming to the modern enterprise mode. In this paper the human resources management in power equipment enterprise discussed.

Keywords human resource management of power equipment enterprises in market economy

中图分类号:F279.23 文献标识码:A 文章编号:

进入到二十一世纪,人类经济已然发展到以知识经济为主的经济时代。知识经济最显著的特点就是以大量高素质的人才为其发展基础。当前的经济竞争无论是从国家,企业来说归根到底都是体现在人力资源的竞争。在激烈的市场竞争中谁掌握了优质的人力资源,并能对其进行科学有效的开发和利用,把人力资源优势转化成竞争优势,谁就会在竞争中掌握主动权,抢占市场经济的制高点,从而最大限度地占领市场,为自身的发展创造更大的生存空间。近年以来随着企业改革和国家宏观经济结构转型速度的加快,电力设备制造企业也面临着转变企业发展模式,优化资源配置,调整产业结构,提高企业创新能力,参与国际和国内两个市场竞争的现实课题。在此情况之下,如何提高电力设备制造企业的人力资源管理水平,助推企业适应市场竞争,实现和谐发展,已成为摆在电力设备制造企业人力资源管理工作者面前的一个严峻课题。

一、电力设备制造企业人力资源管理工作的重要性

现代企业人力资源管理是以企业人力资源为中心,研究如何实现企业资源的合理配置。它冲破了传统的劳动人事管理的约束,不再把人看作是—种技术要素,而是把人看作是具有内在的建设性潜力因素,看作是决定企业生存与发展、始终充满生机与活力的特殊资源。不再把人置于严格的监督和控制之下,而是为他们提供创造各种条件,使其主观能动性和自身劳动潜力得以充分发挥。不再容忍人才的浪费和滥用权力造成的士气破坏,而应像为子孙后代造福而爱护自然资源一样珍惜爱护人力资源。要从以物为中心的管理转向以人为中心的管理,更加重视人力资源的开发,更加重视人力资源的投入,来提高人力资源的利用程度,实现企业核心竞争力与可持续发展的长远目标。

二、目前电力设备制造企业人力资源管理的现状以及存在的问题

(一)、现状

目前电力设备制造企业的资源管理工作虽然在近几年来的改革和调整中得到了较大的改进,但是随着市场竞争的加剧以及社会人力资源环境的不断变化,多数企业的人力资源管理在面对这一现实状况时显得难以适应。极大地限制了人力资源管理在企业和谐发展中的推动作用的发挥。总结来说目前电力设备制造企业的现状呈现如下特点。

首先,企业的人力资源布局不合理。电力设备制造企业兼具了技术密集型和劳动力密集型的企业特点,在企业中既要有大批素质高,技术能力强的高素质技工人才,同时也需要相当部分的普通生产装备工人。 目前,在许多的电力设备制造企业中,在人力资源的布局中结构性矛盾非常突出,一方面,文化素质低,技能水平不高的普通工人大量存在供过于求,另一方面,企业发展所急需的既懂生产又懂经营管理、市场法律法规、金融证券的现代复合型经营管理人才却严重缺乏。

其次,企业人力资源管理工作落后,科研人员创新意识差。目前绝大多数的电力设备制造企业人力资源管理工作从思想意识到工作方法都明显落后,没有充分认识到人力资源在企业发展中的重要性,在企业管理中没有把人当作是一种技术要素和资源优势来开发。而是简单地把人力资源管理理解为简单的按规章制度管理员工,没有真正树立“以人为本”的人力资源管理理念。企业的科研人员创新意识淡薄,对于新产品,新设备,新工艺,新技术的开发和应用缺乏足够认识,受企业人才评价和晋升体制的影响,大多数的科研人员更多地关注自己的前途命运,放在科研上的时间和精力十分有限,极大地制约了企业科研和创新能力的提高。

最后,高级技工人才严重奇缺,严重制约企业的发展。实际上高级技工的奇缺不只是在电力设备制造企业存在,在整个国民经济的产业体系中这一问题都是普遍存在的,只是在对技工人才要求比较迫切的电力设备制造企业这样的问题比较严重。据劳动部门统计,我国现有技术工人 7000 万人,其中初级占 60%左右,中级工占 35%,高级工仅占 3.5%,而且高级工年龄偏大,临近退休年龄,存在断档现象,这种结构与企业的迫切需要极不相称。在电力设备制造企业中由于高级技工的缺乏,许多高精度的设备无法组装,有些设备即使勉强组装质量也难以保障,与国外同类产品比较缺乏竞争力。

(二)、问题

电力设备制造企业的人力资源管理经过近几年的发展,取得了一些进步,人力资源管理积累了不少经验,但是也仍然存在着下列问题:

首先,现代人力资源管理意识还没有完全树立。企业的人力资源管理工作从人员招聘、培训开发到绩效考核、职业技能鉴定、保险福利等各个环节都没有很好地按照现代人力资源管理要求运作,人力资源作为企业核心竞争力的组成部分的重要性没有得到充分的认识,人力资源管理工作不能充分调动被管理对象的潜能和主管积极性,多数企业的人力资源管理工作依然停留在“按规章管理员工”的传统粗放型管理模式上。难以适应现代市场经济环境对人力资源管理工作的新要求。

其次,激励和约束机制不健全。现在,多数电力设备制造企业都舍得花巨资引进高素质人才,但是引进人才之后企业又缺乏相应的约束机制,许多高素质的人才在进入电力企业几年以后学到了实践经验,本事练好了,翅膀长硬了,于是就跳槽外企甚至出国。企业成了别人的人才实训基地,苦心经营只为他人作嫁。目前差不多所有的电力设备制造企业都鼓励员工专研创新,立足岗位自学成才,但是在具体的实际操作中,由于企业缺乏完善的激励机制,甚或对员工的激励奖惩制度只是停留在纸上,挂在墙上。终究难以把制度健全和落到实处,其最终的结果往往就是在员工中形成“干好干坏一个样、出不出成果一个样”的懈怠思想。严重影响员工刻苦专研,积极学习的工作积极性。

最后,人才聘任制度落后。多数企业的人才评定和职位聘任尚未完全分开,一方面,许多企业的重要管理和技术工作岗位人员的任用没有严格按照绩效考核成绩来评价,而是过分迷信于高学历,通过对外招聘的方式直接把高学历应聘者提拔任用到关键管理和技术工作岗位。另一方面,在人才的任用和评价中存在着“重行政职务”“轻技术职务”的普遍现象,企业高层领导机构人员组成中,行政领导占据了较大的比例,许多专业素质过硬的高级技术人才和产品研发人员被排除在企业核心决策层外,严重影响了企业创新能力和技术水平的提高,最终制约企业的发展。

三、改进电力设备制造企业人力资源管理的对策

(一)、提高对人力资源管理工作的认识,切实加强企业人力资源管理工作。

企业决策者要把对人力资源管理工作的重要性认识提高到一个新高度。改变过去人力资源管理就是“管纪律”“管考勤”“管工资”的传统认识和做法,树立“以人为本”的人力资源管理新理念,采取主动、积极、形式多样的办法做好对企业人力资源的开发和利用工作。

(二)、完善企业人力资源工作机制,实现人力资源的有效管理。

按照“以人为本”的人力资源管理理念,在人员招聘,配置和任用选拨中制定和完善人力资源工作奖励和约束机制。一方面优胜劣汰,及时解除企业内部不能胜任工作的员工和管理者。另一方面,要建立有效的内部竞争和奖励约束机制,使企业中真正有能力的人能够上的来,有功的人能够得到应有的奖励,引进的人才能够留得住。通过良性竞争使企业内部的优秀人才能够脱颖而出。

(三)、完善企业的聘任制度,提高对员工培训力度。

企业的聘任制度要坚持评聘分开,加强对任用人员工作经验和工作技能的考核,引入民主测评,专家参与等考核方式,确保聘任人员能够胜任职位要求,保证优秀人才能及时被聘用到相匹配的岗位上。加强对员工的培训,通过对员工传授先进生产技术,知识和技巧间接提高企业的生产力。企业要把员工培训当作一项发展战略来抓,制定培训计划并按计划分步骤有目的地实施。根据员工实际情况制定在岗培训,脱产培训等多样化的培训方式。把员工的培训作为提高企业经济效益的一个重要突破口。

(四)、建立科学的绩效考核制度,激发企业员工的积极性

科学的企业绩效考核制度是企业人力资源管理工作的重要环节,绩效考核可以为企业组织制定人力资源政策提供依据。使企业人力资源的使用达到最优状态。对于电力设备制造企业管理者来说,一方面通过绩效考评可以及时发现优秀员工,加以爱护和合理任用。另一方面及时发现员工工作中存在的不足,对其进行培训,以弥补其不足。对于员工来说绩效考评可以帮助企业为员工建立合理的薪酬和职位晋升制度,实现内部公平,从而提高员工工作积极性。因此,作为应对目前电力设备制造企业人力资源管理工作问题的有效对策,企业应该尽快建立科学的绩效考核制度,以激发企业员工的积极性,促进企业的发展。

四、结论

人力资源管理运用各种手段和现代管理方法,对企业发展过程中人力资源进行有效的配置和合理利用,进而最大限度地调动和挖掘企业员工的工作积极性和创造性,促进企业的发展。企业对此应该给予必要的重视,按照现代管理理论和方法通过制定企业自身的人力资源管理工作制度,以最小的人力资源成本投入取得最大的人力资源管理效益,帮助企业快速高效地提高经济效益和核心竞争力,为企业的长远发展奠定坚实的人力资源优势。

参考文献

[1] 李书福《论人力资源管理》[J]. 《中国机电工业》2006,(10)