电气设备安全设计(6篇)
电气设备安全设计篇1
关键词：智能楼宇；电气自动化系统；设计；施工
中图分类号：F406文献标识码：A文章编号：
引 言：目前，我国的智能楼宇发展取得了很大的进展，做为智能楼宇十分主要组成相当一部分之一的电气自动化系统，对实现楼宇智能作用极大。而且，智能化建筑已成为建筑发展的趋势所在。建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境（风、水、电）所需的大量机电设备，如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等，通过实现建筑设备自动化控制，以达到合理利用设备，节省能源、节省人力，确保设备安全运行之目的。自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。“楼宇智能化”通常包括建筑自动化、通讯自动化、办公自动化等多个方面。随着我国国民经济的迅猛发展和“数字奥运”的提出,高档智能化建筑已成为当今建筑的主流。楼宇自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。电气自动化已成为楼宇自控系统不可缺少的基本环节。在楼宇自控系统中,电气自动化系统设计占有重要的地位。
1楼宇电气自动化系统的发展历程
智能化建筑由很多自动化系统组成，建筑电气设备自动化系统只是此中的一个子系统，但电气自动化系统却是保管智能楼宇前期投入应用后安全、可靠运行的十分主要保障。自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境(风、水、电)所需的大量机电设备，如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等，通过实现建筑设备自动化控制，以达到合理利用设备，节省能源、节省人力，确保设备安全运行之目的。随之伴随建筑技术上的迅速发展和现代化建筑的出现，建筑已发展成为现代科学领域的一个重要组成部分，以近代物理学、电磁学、电子学、光学、声学等理论为基础的应用于建筑工程领域内的一门新兴的综合性工程学科。进入20世纪80 年代后集散控制系统逐渐发展起来，集散控制系统有中央站和分站两类接点，中央站完成监视，分站完成控制、自治，与中央站无关，保证了系统的可靠性。楼宇自控系统已经从前期的主要所指仅仅是建筑物内暖通空调设备的自动化控制系统，发展到近年来含盖了建筑中的所有可控的电气设备，而且电气自动化已成为楼宇自控系统不可缺少的基本环节。当代楼宇电气自动化设计内容主要包括强电、弱电两部分。其中强电设计主要有几方面内容：供电系统设计，低压配电系统，线路敷设，电气照明设计，动力系统设计。楼宇电气自动化系统采纳应用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置（DDC）完成被控设备的实时检测和控制任务，其特征是集中方面的管理分散控制，克服了中央监控系统危险性高度集中的不足。
2楼宇电气自动化系统的设计
2.1建筑设备自动化系统并非只是简单的堆砌，想要充分发挥建筑电气系统的功能，保证建筑物整体电气设备的安全运转，就一定对楼宇电气自动化系统进行严格的设计，使各相当一部分可以合理地进行组合。弱电设计主要有以下几方面内容：建筑物防雷设计，接地安全设计，火灾自动报警及联动系统，安全防范系统，综合布线系统，通信网络系统，信息网络系统，建筑设备监控系统，有线电视系统，有线广播系统，扩声系统，呼应（叫）信号及公共显示装置。安置于中央控制室的中央方面的管理计算机能完成集中操纵、表现、报警、打印与优化控制等任务，克服了常规仪表控制功能单一的限制性和集散控制系统控制分散后人机联系困难、没有办法统一方面的管理的缺点，对电气接地在建筑物供配电设计中，接地系统设计占有重要的地位，因为它关系到供电系统的可靠性，安全性。尤其近年来，大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。对于现代控制基本理论的集散型计算机控制系统。电子设备将会受到干扰而无法工作。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地，交流工作接地，安全保护接地，及普通建筑也应具备的防雷保护接地。建筑电气自动化工程设计必须根据上级批件的内容进行，还应具备建筑单位的设计要求和工艺设备清单。并且，建筑电气自动化设计必须遵照国家和有关部门的规程、规范和标准执行。此外，由于智能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换机房，计算机房，消防及火灾报警监控室，以及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设备，所以在智能楼宇的设计和施工中，还应考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。电气自动化系统的主要目的为了将建筑内各式各样机电设备的信息进行研究、归类、处理、判断，采纳应用最优化的控制系统，对各系统设备进行集中监控和方面的管理，使各系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行，减少各系统造价。
2.2TN-S系统
在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。尤其近年来,大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要象TN-C-S接地系统,采取同样的技术措施,TN-S系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。在智能建筑里,单相用电设备较多,单相负荷比重较大,三相负荷通常是不平衡的,因此在中性线N中带有随机电流。另外,由于大量采用荧光灯照明,其所产生的三次谐波叠加在N线上,加大了N线上的电流量,如果将N线接到设备外壳上,会造成电击或火灾事故。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地,交流工作接地,安全保护接地及普通建筑也应具备的防雷保护接地。此外,由于智能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换机房,计算机房,消防及火灾报警监控室,以及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设备,所以在智能楼宇的设计和施工中,还应考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。
2.3TN-C-S系统
TN-C-S系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用TN-C系统,进户处做重复接地,进户后变成TN-S系统。TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接。该系统中,中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电,因此TN-S接地系统明显提高了及物的安全性。同时只要我们采取接地引线,各自都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施,因此TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。
3智能楼宇电气自动化系统安置中一定注意的一些问题
配电装置是电气工程的核心，一旦出现难题，设备没有办法正常工作，供电可靠性下降，整个工程失去安全感。所以，对配电装置从设备进货到安置调试，都要严格按图施工并规范验收。配电设备都比较先进，其生产厂家一般较具规模，具有相关部门认同的产品应用许可证，一般不会出现技术性难题。因为建筑电气自动化系统包括有大量的计算机和通讯设备，它们在进行信息的输入输出、能量转换等相关系列整个过程时全是通过微电流快速进行，因而为了保证系统运行的准确性一定要求做到对电气设备进行直流接地。我们知道，在一个并联电路中，通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比，即接地电阻越小，流经人体的电流越小，通常人体电阻要比接地电阻大数百倍经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。在高压系统里，采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，这对于低压系统很有意义，可以方便使用单相电源。根据节能建筑的设计要求以及电气设备运行的特点，从照明节能设计，降低线路损耗，空调系统的节能，合理选择变压器等几方面进行了阐述，提出了降低节能建筑电能消耗的若干节电技术措施。电缆是输送电能的载体，若质量不高，会使得火灾等事故的频繁发生。电缆多数是沿竖井、桥架和沟道铺设。电缆集中、数量多、各类型号规格多，若不分门别类，严格审查，容易使得施工混乱，使得运行中电缆过热，信号电缆相互干扰。防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内，人的走步、移动设备，各自磨擦均会产生大量静电。配电箱型号多，工作原理复杂，各专业又有本身的应用特征，受干扰的状况相当多，会使得设计修改通知单增加，箱内的设备和回路修改多。假设施工单位在安置时只对号入座而不仔细地进行技术审核，就大概没有办法满足相关专业功能的要求。
4结 语：
前些年人们提到的楼宇设备自动化控制系统，建筑物内暖通空调设备的自动化控制系统，这些年以来已涵盖了建筑中的所有可控的电气设备。在楼宇自控系统中，电气自动化系统设计占有重要的地位。智能化建筑由很多自动化系统组成，建筑电气设备自动化系统只是此中的一个子系统，但电气自动化系统却是保证智能楼宇前期投入应用后安全、可靠运行的主要保障。因此，我们应加深对智能楼宇电气自动化系统的认知，做好电气自动化系统的设计、施工工作相比智能化建筑的建设具有非凡的意义。
参考文献：
[1]马永翔.电气设备防雷与接地保护分析[J].中国高等教育.
电气设备安全设计篇2
Abstract：Theelectricalequipmenton-linemonitoringinformationnotonlycanbeusedinelectricalequipmentmaintenance，butalsocanbeusedtoonlinetoensurethesafetystatusoftheelectricalequipment，furtherrealizesecuritymonitoringoflargepowergrid.Thispaperproposesanideaandmethodofusingon-linemonitoringinformationtorealizesecuritymonitoringoflargepowergrid，ituseselectricalequipmenton-linemonitoringinformationtoevaluatethesecuritystatusofelectricequipment，makestheelectricalequipmentsecuritystatechangefrom0/1modeinto[0，1）mode，providesfaultselectionbasisforlargepowergridsecurityanalysis，riskearlywarningandsafetycontrol，andidentifieskeymonitoringobjects.Basedonthis，thepaperdiscussestheinfluenceofon-linemonitoringinformationonlargepowergridsafetymonitoringinthefollowingaspects：determiningprioritysecuritymonitoringobject，providingthereferenceoffaultfiltering，establishingsafetyanalysisprobabilitymodelandsafetycontrolprobabilitymodel，andstudiestheimplementationrouteofusingon-linemonitoringinformationtorealizesecuritymonitoringoflargepowergrid.
关键词：电网安全；风险预警；安全控制；安全评估；在线监测
Keywords：networksecurity；riskearlywarning；securitycontrol；safetyevaluation；on-linemonitoring
中图分类号：X924.2文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）23-0220-03
0引言
随着我国大电网联网的深入，电网安全问题越来越受到重视。引发电网安全事故的原因一般是由于电气设备故障或退出运行，进一步诱发电网安全事故。近年来，故障跳闸事故主要由于两类原因引起，并对电网安全稳定运行威胁巨大：①电网运行中的元件故障隐患没有及时发现，进而逐步演变为严重的电网事故；②气象环境原因引起多台电气设备退出运行，导致的区域性多重故障。
在电网调度EMS系统中，电气设备的安全状态采用0/1模型，即只有正常、故障两种状态。因此，在常用的静态安全分析和暂态安全分析中，故障筛选的原则按照可靠性需求和历史故障统计结果确定。这种处理方法不能考虑电气设备故障隐患、气象环境对电气设备运行的影响。
众多学者致力于电气设备的在线监测技术的研究，典型电气设备如输电线路[1-2]、变压器[3-7]、断路器[8]、换流阀[9]等在线监测技术成果显著，并已经取得了现场实际运行经验。但是，目前电气设备的在线监测及其随后发展起来的电气设备健康状况评估[3]的研究成果都是应用于电气设备状态检修和日常维护。大量的电气设备在线监测信息局限在设备级应用，没有完全发挥其应有的作用。
本文提出了一种利用电气设备在线监测信息实现大电网安全监控的思路和方法，利用电气设备在线监测信息，将电气设备安全状态从0/1两种状态改变为[0，1）状态，为大电网安全分析、风险预警和安全控制提供故障筛选的依据，并确定重点监控对象。在此基础上，论文研究了利用电气设备在线监测信息实现大电网安全监控的功能和实施路线。
1与大电网安全相关的在线监测信息
大电网的主要电气设备包括输电线路、变压器、断路器、换流阀等。与大电网安全相关的在线监测信息是指可以评估大电网电气设备安全状态的在线监测信息。
输电线路的在线监测信息包括：导线舞动幅值、弧垂偏差、相间弧垂偏差、同相子导线弧垂偏差、覆冰厚度；绝缘子泄漏电流有效值、最高泄露电流幅值；避雷器阻性泄露电流；杆塔倾斜率、垂直负荷；地线弧垂偏差、相间弧垂偏差等，以及风速、降雨量、雷电、山火等环境气象信息。
变压器的在线监测信息包括：绝缘油的温度、湿度、酸度、油中气体、漏油、油中微水；局部放电；铁芯和绕组的铁芯接地电流、油温；套管介质损耗、油中气体、局部放电；有载分接头开关的油中气体、局部放电、微水含量等。
断路器的在线监测信息包括：机械特性的分闸不同期、合闸不同期、刚分速度、刚合速度；电气特性的相对磨损程度、累计开断电流、累计开断次数、运行年限；绝缘性能的SF6气体微水含量、套管介质损耗、套管油中气体、套管局部放电等。
换流阀的在线监测信息包括：晶闸管损坏个数、晶闸管运行温度、晶闸管运行电压、晶闸管运行电流、换流阀电压分布不均匀；换流阀冷却水的换流阀塔漏水、换流阀冷却水水温、换流阀冷却水流量；换流阀局部放电等。
2大电网电气设备的安全状态确定
电气设备的在线监测数据可以用来评估电气设备的安全状态。电气设备的安全状态不仅仅只是0/1状态（即停用/运行），利用在线监测数据可以在线实时评估电气设备的故障概率，即得到电气设备的[0，1）安全状态。
目前在线监测设备的准确性和可靠性参差不齐，完全依赖在线监测数据建立电气设备数学模型的电气设备故障概率评估受到实用化限制。专家经验在弥补在线监测量的准确性和可靠性的缺陷和对各个在线监测量重要性认知上的差异性具有重要作用，因此类似模糊层次评估方法是确定电气设备的安全状态的较好选择。
输电线路、变压器、断路器、换流阀的在线监测数据通过通信网络传输到电气设备安全状态评估数据采集模块，然后通过OSB数据总线送到设备故障概率在线评估模块。设备故障概率在线评估模块包含输电线路故障概率实时评估模块、变压器故障概率实时评估模块、断路器故障概率实时评估模块、换流阀故障概率实时评估模块。（如图1所示）
采用模糊层次评估方法确定电气设备安全状态的原理框图如图2、图3、图4、图5所示。
输电线路、变压器、断路器、换流阀的故障概率评估都需要进行模糊量化、权系数确定、模糊评估三个步骤。其中：
①模糊量化就是将在线监测数据根据各监测量的正常值域范围和故障特征量化成[0，1]区间的归一化数据。
②未确知数学理论认为，对于不确定信息，用一个区间及该信息在区间上的信度分布（未确知有理数）来表示会比用确定的实数更符合实际情况。根据未确知有理数法确定权系数的一般步骤为：1）选择权威性较高的专家评价结论作为处理对象；2）综合专家的意见构造指标重要性的未确知有理数；3）计算未确知有理数的数学期望值，得指标的权重赋值；4）归一化同层次下的指标权重赋值。
构筑评估指标重要性程度的未确知有理数，方法如下：设有m位专家对评估变压器综合状态的n个指标进行重要性评价，通过评价得到m位专家关于n个指标的估计值，将同一指标取值相同的信度值乘以专家权重值（归一化）后分别加以合并，可得指标的重要性未确知有理数[4]：A=x■，x■，φ■（x），φ■（x）=■■，x=ω■（i=1，2，…，k）0，其它（1）
j=1，2，…，n；x■，x■为指标重要性取值区间，φ■（x）为指标重要性值可信度分布密度函数。■■表示指标j的重要性取值同为ω■的可信度和。计算该未确知有理数的数学期望值E（φ■（x））。由定义知E（φ■（x））是一阶未确知有理数，x仅在一点处可信度不为零，显然这个不为零的点即为指标j的权重赋值。
③模糊评估方法参见文献[5-6]。
3在线监测信息对大电网安全监控的影响
由于将电气设备的安全状态从0/1模型改变为更加符合实际的[0，1）模型，将对大电网安全监控产生良性影响，主要表现在：
3.1确定安全监控重点对象目前我国EMS中，电气设备安全状态采用0/1模型，采用极端运行方式（丰大、丰小、枯大、枯小）的离线静态安全分析、离线暂态安全分析、离线动态安全分析结果（或采用安全事故历史数据分析结果）按照可能诱发安全事故的故障集确定安全监控重点对象，并直接应用于在线安全监控中。这种方法不能突出安全监控重点对象的变化特征，有可能使安全监控重点对象的变化特征淹没在海量数据中，造成安全隐患。
当电气设备安全状态采用[0，1）模型时，大电网安全监控重点对象根据采用实时运行方式的在线静态安全分析、在线暂态安全分析、在线动态安全分析的分析结果在线确定。这将引起安全监控思路上的变革：①由于在线确定安全监控重点对象，可对安全监控重点对象采用各种满足人机工效学的手段进行突出监视，如高亮度显示、趋势变化、特定监控窗口监视、报警提醒等等；②由于在线确定安全监控重点对象，可对安全监控重点对象进行预控判据计算，确定是否需要进行安全预控；③统计确定的安全监控重点对象，对长期需要重点监控的对象进行分析，确定电网改造目标。
3.2提供故障筛选的依据在EMS中，为了降低安全分析的计算量，故障筛选时经常采用的方法。当电气设备安全状态采用0/1模型时，故障筛选的依据根据可靠性原则和统计故障概率确定，筛选出对电网静态安全、暂态安全、动态安全影响大和经常发生的故障作为计算条件。
当电气设备安全状态采用[0，1）模型时，故障筛选的依据根据可靠性原则和实时故障概率确定。电网安全分析的扫描周期可以根据实时故障概率进行调整，安全分析的启动条件改变为：①运行方式变化；②实时故障概率变化；③定时扫描。这样有可能缓解安全分析的计算量和安全扫描之间的矛盾。
3.3采用更加符合实际的安全分析概率模型和安全控制概率模型当电气设备安全状态采用0/1模型时，电网安全分析模型和安全控制的模型采用确定性模型。
当电气设备安全状态采用[0，1）模型时，电网安全分析模型和安全控制模型可以采用确定性模型，也可以采用概率模型。若采用确定性模型，需要按照上述方法进行故障筛选。本文更加推荐采用概率模型。主要是因为大型风电场/风电场群、大型太阳能发电站逐步接入电网，新能源发电的出力波动特性很难采用确定模型来表征，采用概率模型将具有更大的优势。
4利用在线监测信息实现大电网安全监控的实施
4.1两种实施模式利用在线监测信息实现大电网安全监控可以采用两种实施模式：一是所有在线监测信息都传送到调度主站，在调度主站完成电气设备安全状态评估和大电网安全监控；二是在线监测信息先在变电站集中，并完成电气设备安全状态评估，将评估结果传送到调度主站，在调度主站完成大电网安全监控。也可以采用这两种模式的折中方案。
由于气象环境数据往往单独处理和建设，上述第一种实施模式将具有更大的优势。
4.2在线监测装置的设置输电主干网的输电线路、变压器、断路器、换流阀等主要电气设备都需要装设在线监测装置。
架空输电线路可以在输电线路沿线选点设置在线监测装置。选点原则可以考虑为线路首端、输电线路运行在严酷条件的输电杆塔处、统计故障较多的输电杆塔处等。选点数目没有严格限制。架空输电线路各在线监测装置采集的在线监测数据上传到某侧变电站或直接上传到调度进行架空输电线路故障概率的在线评估。
包括雷电、雨量、风速、覆冰、山火等影响电气设备运行气象环境数据，包括宏观气象数据和微气象环境数据。宏观气象数据是指一个地区的整体气象条件，如降雨、风力等级、雷电等信息，可能以一定概率影响多回架空输电线路。宏观气象数据由气象部门，可以采用与气象局数据的联网方式获得。微气象环境数据是指电气设备安装位置的局部气象条件，如雷电、雨量、风速、覆冰等，采用就地传感器获取。
4.3通信方式选择在线监测数据一般以变电站为单位集中预处理，然后上传到调度。变压器、断路器、换流阀等电气设备的在线监测数据采用RS485、TCP/IP网络等近距离通信方式传输到变电站数据采集终端；输电线路上装设的在线监测数据采用GSM/CDMA公网等通信方式传输到变电站数据采集终端。
变电站数据采集终端与EMS主站之间一般采用TCP/IP网络通信或串行远动通信。
4.4数据模型和数据存储目前的EMS大多采用CIM数据模型，但是在线监测数据并没有建设CIM模型。因此需要对CIM模型，并存储在EMS数据平台中。
5结论
将电气设备在线监测信息和电网运行工况数据结合，将改变EMS安全监控的思路和实现方法，更好地保证电网运行安全。
5.1采用电气设备在线监测信息，可以用于在线确定电气设备的安全状态，将电气设备安全状态从0/1两种状态改变为[0，1）状态。
5.2采用电气设备在线监测信息，将影响安全监控的重点对象、故障筛选、安全分析概率模型和安全控制概率模型等方面，进一步改变EMS安全监控的思路和实现方法。
5.3根据电气设备安全状态评估的地点不同，利用在线监测信息实现大电网安全监控可以采用两种实施模式：一是在调度主站完成电气设备安全状态评估和大电网安全监控；二是在变电站完成电气设备安全状态评估，在调度主站完成大电网安全监控。可以根据实际情况选择实施模式。
参考文献：
[1]帅海燕，龚庆武，陈道君.计及污闪概率的输电线路运行风险评估理论与指标体系[J].中国电机工程学报，2011（16）：48-54.
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电气设备安全设计篇3
[关键词]电气；生产设计
中图分类号：U665文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）09-0008-01
1电气专业生产设计介绍
电气生产设计是在详细设计的基础上，将设计、工艺、计划、质量、生产管理数据全面反映到电气安装工作图和管理图表中的设计过程。强调按施工区域、工艺阶段进行一系列的工艺准备，并能与其他设备安装之间进行协调，从而成为指导电气施工的主要依据，使工人能按图施工，管理人员能按照它来具体编制生产作业计划。
主要任务有两项：
合理解决电气设备布置安装技术问题及施工方法，绘制适合现场的工艺要求。
为生产提供管理资料，如主电缆册、电装件制作图，电气综合布置图、各种托盘表等。
2电气生产设计前的准备工作
电装生产设计图纸的设计涉及面广，综合性强，一般情况下应作如下准备工作。
2.1电装生产设计标准
要做好电装生产设计，必充分使用现有的各种标准。目前，各厂制定或遵循的有关电装生产设计标准基本按照中国船舶工业总公司的船用标准，具体如下：
基础标准。船舶生产设计图样与技术文件的基本要求，船舶管系和电缆贯通在桁材、复板、甲板、舱壁处开孔设计准则，船舶电气平面图图形符号电力、照明及附件等。
设计标准。导电系统图设计要领，专业舱室综合布置图设计要领，电缆敷设技术要求，电缆安装件，电缆贯穿件，电气设备安装件。
工艺标准。船舶电气设备安装工艺，船舶电缆敷设工艺，船舶电气安装质量标准。
2.2规范资料
了解所造船舶的船级和船籍及其有关的规范、规则等。涉及电气主要规范和规则有：各船级社海船规范，国际海上避碰规则，国际海上人命安全公约（SOLAS）及其修正案等。
电装设计时电气专业的详细设计图纸、技术文件及有关资料应完整、齐全。
与电装专业相关的其他专业主要图纸：船体总布置、机舱布置、分段划分图、家具布置图、舱室布置图、绝缘敷料图、防火分割图。
3电气专业生产设计的流程
TRIBON系统在船舶设计中广泛应用。该系统集船体、舾装、机电于一体，可生成符合用户要求的施工生产图纸，同时多用户同时作业，数据及时更新等，提高了工作效率。该系统进行设计的流程：（图1）
4电气生产设计的基本要求及注意事项
在绘制电气生产设计图纸前，需要学习了解与本船电气生产设计相关的图纸，如详细设计的系统图、绝缘布置图、总布置图等。
4.1布置电气设备
（1）电气设备尽量选用壁式安装，底座尽量低，大型的落地式设备除外。（2）在布置电气设备时应考虑设备的可操作性，拆装和检修方便，设备的门能够自由开启。（3）电气设备不应布置在蒸汽、油、水等管子接头部位和阀门等易喷溅物件的下方。露天设备要注意电气设备的IP等级，布置在危险区域的电气设备均应有防爆措施。（4）电气设备的布置不应防碍走道的通行，一般主要通道的宽度应大于800mm，最小600mm。（5）火井探头的布置应远离出风口，感光式火井探头周围不应有障碍物。（6）电气设备的安装应按公司制定的厂标设计，特殊情况另作处理。（7）电气设备尽量不要布置在油舱表面，若必须安装时，则设备后壁距油舱壁的距离应大于70mm。（8）检查变压器、泵浦、等需要维护的设备上是否安装吊码。（9）布置在机舱舷侧的电气设备，必须用船体横剖面结构图来进行投影，防止因肋骨线形变化而造成布置错误。
4.2布置电缆支撑件
（1）根据全船电缆走向图预先占位布置全船主干电缆托架，要注意电缆通道尽可能地直线敷设，并保持高度一致；双路供电的设备，互为备用的设备，发电机，舵机、应急消防泵的电缆托架设计需要严格按照规范要求布置；规范要求的主干电缆不能穿越的区域及舱室，设计时必须要严格遵守。（2）根据详细设计图纸，制定详细的电缆统计表格，分区域分别计算出区域的电缆型号及数量，用来确定各个区域托架的实际宽度；配电板、集控台、驾控台等电缆密集设备下方的托架需仔细核对电缆数量及型号，确保托架及穿舱件大小合适且便于电缆敷设和绑扎。（3）考虑船体结构并与通风、机管专业协调，确定托架是否在大梁上开孔安装，至此完成各区域的托架最终定位。（4）根据船体桁材的高度，确定各层甲板使用的扁铁脚高基准，并尽可能少的在船体结构上开孔。（5）考虑设备的位置及线路连接，确定扁铁的宽度，并延伸至设备附近。
4.3电缆设计
（1）由两路供电的电气设备和两套相同功能电气设备的电缆走向，应尽可能分开布置。（2）多台主发电机的电缆应分为多路敷设并尽可能相互远离（3）操舵系统的两路电缆，至少有一路不能在机舱通过，两路电缆路径完全分开。（4）与机舱电气设备无关的应急电源，原则上不能在机舱区域通过，如不能避免，应选用防火电缆。（5）应急发电机室内的电缆，布线时不能跨越本舱室。（6）本质安全电缆应严格与其他电缆分开布线。（7）与分油机室、厨房冷藏场所无关的电缆，应避免在这些舱室穿越。（8）电缆应避免穿越易燃、易爆和有腐蚀性气体影响的场所，如氧气间、乙炔间、油漆间、蓄电池室等。对这些舱室内必不可少的照明电缆应敷设在金属管内，金属管穿越舱壁时，应保持其原有的密封性能。
5结束语
随着船舶自动化程度的提高、电缆的型号及数量成倍增加，对电装生产设计也提出更高的要求。因此，要不断地对电气生产设计进行优化，研究计算机辅助软件在电装生产设计中的应用，以适应现代化造船事业的需要。
参考文献
[1]钢质海船入级与建造规范.中国船级社，2012年.
[2]周启学.船舶生产设计.人民交通出版社，2007年.
作者简介
电气设备安全设计篇4
【关键词】民用建筑；供配电；负荷计算；配电模式
由于民用建筑人口集中、楼房之间有较大的空间，存在众多曲径、多样化用电设备等。因此，民用建筑供配电工程设计具有更高的复杂性，必须根据生活用电特点设计安全、可靠的供配电方案[1]。
1民用建筑供配电工程的总体电气设计
1.1民用建筑电气设计的原则
民用建筑电气设计必须贯彻执行国家有关工程的政策和法令，应当符合现行的国家标准和设计规范。电气设计还应遵守有关行业、部门和地区的特殊规定和规程。在上述的前提下力求贯彻以下原则：
应当满足使用要求和保证“安全用电”；
确立技术先进、经济合理、管理方便的方案；
设计应适当留有发展的余地；
设计应符合现行的国家标准和设计规范。
1.2电气设计的程序
民用建筑电气设计主要包括初步设计阶段与施工图纸设计阶段。其中初步设计阶段的主要工作是：了解和确定建设单位的用电要求；落实供电电源及配电方案；确定工程的设计项目；施工图纸设计阶段，根据对比与遴选出的最终设计方案，其中涉及设计方案中规定的设计目标、规范、技术细节等供配电工程设计文本，开展下一步可执行的施工程序与步骤设计，进行基础性的用电负荷计算；确定供配电设备容量与类型；编制出施工图设计文件等。
2民用建筑用电负荷计算
民用建筑的负荷计算是为了确定建筑物的用电计算负荷，以便正确合理地选择电气设备和器材，并为进行无功补偿提供依据。
本文以照明用电负荷计算为例进行介绍。测算住户照明用电负荷的方法有两种：
（1）单位指标法
假设待计算的总用电负荷为Pjs（适用于照明及家用电负荷），则给予单位指标法的计算公式为：
Pjs=∑Pei×Ni÷1000（kW）①
①式中，Pei为单位用电指标，Ni为单位数量，如户数。
（2）单位面积法，按单位面积法计算负荷，其表达式为：
PM=Ped×S×η②
②式中，PM为实际最大负荷，单位为kW，Ped为单位面积计算负荷，单位为W/m2，S为小区总面积，单位为m2。η为同时系数。
确定用电负荷是进一步完成供配电设备容量与类型选择的基础。为了保证供配电过程的安全性与可靠性，在计算用电负荷时还需要给出一定的安全余量，具体操作根据实际工程需要决定。
3供配电设备与模式选择
供配电设备选型需要根据用电过程的安全性、可靠性以及经济性来完成，具体操作如下。
3.1供配电设备的选择方式
考虑到供配电过程可能处于正常工作模式、短路过流工作方式、电压不稳定工作方式等多种情况，因此需要综合多种情况可能性，给出恰当、可靠的供配电设备选型。
1）按工作电压选择电气设备
考虑电压不稳定条件下，根据一般家用电器允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1～1.15倍进行计算，这里可以将供配电设备的额定容量定为家用电器处于电压波动下的峰值即额定电压的1.15倍。
2）按工作电流选择电气设备
电气设备的额定电流IN是指在规定的环境温度下，设备的长期允许通过电流。IN不应小于该回路的最大持续工作电流。
3）按环境条件选择
按照设备的装置地点、使用条件、检修和运行等要求选择导体、电器的种类和形式。
3.2变压器容量计算与选型
民用建筑尤其是高层建筑用电负荷大，大部分变压器长年接入电网运行，变压器的长期累计损耗相当可观。因此，研究变压器损耗与负荷率的关系，合理地决定变压器额定容量、类型对于安全、高效用电非常重要。
假设X#楼负荷计算结果为下表1：
则X#楼的箱式变压器选择为：根据负荷计算，实际运行后负荷功率为：421.3kW，负荷电流为638.61A；依据有关变压器运行规范及规程中的规定，确保变压器安全、经济、可靠运行的条件，应选择630kVA电力变压器做为#1箱式变的供电电源；此时变压器运行负荷率可达66.8%[2]。
目前应用于民用建筑供配电工程的配电变压器类型主要包括油浸式配电变压器S9系列配电变压器以及S11系列配电变压器等类型，根据民用供配电要求，综合考虑到经济型与安全可靠配电需求，这里建议选用S9系列配电变压器，结合以上变压器容量需求计算结果，X#楼选择使用S9-630kVA10/0.4kV型配电变压器[3]。
4供配电工程电气施工制图
电气施工图包括以下内容和图样：
1）设计说明。制定的设计说明包括拟采用的配电模式、负荷等级、线路走线、用电安全设计及施工细节比如电气安装高度、电器设备安装注意事项、施工安全规范等。
2）主要材料设备表。包括工程所需的各种设备、管材、导线等名称、型号、规格、数量等。设备材料表上所列的主要材料的数量，由于与工程量的计算方法和要求不同，不能作为工程量编制预算的依据，只能作为参考数量。
3）配电系统图。又称“电气原理图”，用来完整性、系统性的展示配电主设备以及附属设备之间的关联以及线路连接，同时也能反映各个设备部件之间的电信号走向。系统图不表示电气线路中各种设备的具体情况、安装位置和接线方式。
系统图有变、配电系统图，动力系统图，照明系统图，弱电系统图等。内容包括：整个配电系统的连接方式，从主干线至各分支回路的路数；主要变、配电设备的名称、型号、规格及数量；主干线路及主要分支线路的敷设方式、型号、规格。
4）电气平面图。表示电气线路和电气设备平面布置的图纸，也是进行电气安装的重要依据。平面图可以表示电气线路中各种设备的具体情况、安装位置和接线方式，但不表示电气设备的具体形状。内容包括：建筑物的平面布置、轴线分布、尺寸以及图纸比例；各种变配电设备的编号、名称，各种用电设备的名称、型号，以及它们在平面图上的位置；各种配电线路的起点、敷设方式、型号、规格、根数，以及在建筑物中的走向、平面和垂直位置；建筑物和电气设备防雷、接地的安装方式以及在平面图上的位置。
【参考文献】
[1]李兵，程大章.民用建筑供配电可靠性分析[J].电工技术杂志，2003，12：34-38.
电气设备安全设计篇5
Abstract:Inordertoachievehighefficiencyofelectricalengineeringquality,weshouldpayattentiontosafetymanagementofelectricalengineeringonthebasisofstrengtheningthequalitycontrolofelectricalengineering.Atthesametime,commonproblemsshouldbestudiedinimplementationprocessofelectricalengineeringinallaspectsofprojects.
关键词：电气工程；质量控制；安全管理
Keywords:electricalengineering；qualitycontrol；safetymanagement
中图分类号：S972.7+4文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）09-0040-01
0引言
在所有的工程项目中，电气工程不仅是其中的重要组成部分，同时也是影响整个工程质量的重要环节，因此，它在建筑整体设备的正常运行中充当着重要的角色。在电气工程的质量控制中，不仅包括对电气线路、设备的控制，同时也包括对存在引起火灾隐患等现象的控制，由此可见，电气工程质量控制是一项高要求的工作，为此，应适时加强对安全管理措施的探讨。
1电气工程实施过程中常见的问题
1.1电线管安装方面在电线管的安装过程中，有些安装人员只是应付了事，没有注意到电线管安装过程中的注意事项，从而给建筑物带来不必要的安全隐患。
1.2设备与材料方面在电气工程使用的设备与材料中，由于设备与材料自身存在着一定问题，这就严重影响了电气工程的质量，同时也制约了电气工程施工的顺利完成。
1.3导线穿管方面在导线穿管的连接过程中，要想正确安装导线应认真参考施工图上的要求，同时也要注重包扎时的松紧度。但是，有些设计人员在导线穿管过程中，由于自身的工作疏忽给导线的穿管与包扎留下了安全隐患。
1.4防雷设置方面在电气工程的施工中，防雷设置是确保电线安全的重要环节，因此，为了保证建筑物的安全性，有必要加强对防雷项目设置的重视。但是，在电气工程的施工中，由于在防雷设置过程中存在着薄弱的环节，从而严重影响了建筑物的安全运行。
2加强电气工程质量控制的措施
2.1加强材料设备的质量控制在电气工程的施工过程中，由于材料与设备关系着施工的质量与效率，因此，为了保证建筑物的安全性，有必要加强对材料与设备的控制。在安装材料进入施工单位前，应先对施工材料与设备进行审查，对于质量合格的材料与设备才可以流入到电气施工的场地。同时，为了确保材料使用的合理性，安装单位应事先向监管部门提交关于材料报表的申请。在材料设备进入场地后，安装单位还要在材料设备使用前提交使用审批表，并且，安装单位应严格控制材料的质量，如检验报告、质量合格证、使用报告书等，由此可见，只有经过审批后的材料才可以使用。
2.2加强施工环节的质量控制在电气工程的施工过程中，主要包括三个环节：施工准备环节、施工阶段以及重点施工环节，因此，为了保证电气工程整体的施工质量，就应加强对各环节的质量控制。在施工准备环节的质量控制中，应根据工程的实际情况编制施工图，并且应在保证工程质量的基础上，确保质量体系的完善。在这个过程中，为了加强对施工准备环节的质量控制，也应提高设计人员的技术水平。在施工环节的质量控制中，电气工程应严格遵循电气设计的图纸进行施工，并且还应根据相关的文件进行设计，针对于施工中发现的问题，应做到及时上报，以便避免施工过程中出现安全隐患。
2.3加强设计环节的质量控制在电气工程的设计环节中，要想保证设计的合理性与有效性，应充分做好设计前的准备工作。工程招标是电气设计中的重要工作，在选择设计院的时候，不仅要满足工程的实际需要，同时也要考虑到所要选择设计院的实际情况。为了确保电气工程的质量，应选择等级较高的设计院，这样的设计院不仅业绩较好，同时它们的信誉度也较高。在设计施工图的时候，要从电气工程的实际情况出发，在保证设计质量的基础上，加强对设计图的审查，以便满足电气工程设计的要求。为了确保整个工程的顺利进行，电气工程要及时与其它工程进行沟通，并且各工程之间应相互协调、相互配合。最后，在材料与设备的设计的过程中，应考虑到电气工程的实际情况，以便提高资金的使用率，从而减低设计中的成本。
3加强电气工程安全管理的措施
3.1强化安全防范意识在电气工程的施工中，为了从根本上降低安全隐患的发生，应在保证电气工程质量的基础上，提高工作人员的安全意识。在电气工程的施工中，工作人员的安全意识不仅关系着电气工程的质量，同时也影响着电气工程施工的顺利完成。在人们的日常生活中，电气工程的质量不仅密切关系着建筑物的安全性，同时也在无形中威胁着人们的生命安全。
3.2注重安全措施的落实为了避免电气工程施工中出现安全隐患，应根据每天的工作情况进行安全教育，并注重安全措施的有效落实。关于电气工程的施工设备，应根据相关的管理规定进行审查，以便确保电气工程设备安全性。在电气工程的相关规定中，其中，不仅包括关于用电系统的详细规定，同时也包括对漏电现象的防护。从电气设备的开发到安装，都应根据用电规范进行设置。由此可见，在电气工程的施工中，应注重安全措施的落实。
3.3加强岗前安全教育岗前培训不是提高电气工程工作人员素质的重要环节，同时也是确保电气工程质量的有效手段，因此，在电气工程的施工过程中，加强工作人员的岗前培训有着不可替代的重要性。针对于当前电气工程的施工特点，应在工作人员上岗前，进行全方面的岗前培训，不仅包括安全技能措施的防护，同时也包括安全组织工作中需要遵循的规则。通过有效的岗前培训，工作人员可以强化自身的安全意识，在正确使用安全技术的前提下，确保电气施工过程中各项环节的安全性。由此可见，加强工作人员的岗前培训是加强电气工程安全管理的重要措施。
4总结
综上所述，在电气工程的运行过程中，电气工程的质量是关系建筑物功能的重要环节，并且在建筑物的正常运行中发挥着不可替代的作用。因此，作为电气工程的管理者，应在确保电气工程质量的基础上，也应加强对安全管理工作的控制。这样，不仅可以促进电气工程施工的顺利完成，同时，也在无形中提高了建筑业的经济效益与社会效益。由此可见，在电气工程的施工中，加强质量控制与安全管理有着不可替代的重要性。
参考文献：
[1]赵连跃.浅谈电气工程质量控制的管理[J].中国新技术新产品，2011，（02）.
电气设备安全设计篇6
[关键词]电气工程师;外包施工;质量管理
在发电厂的建设及技术改造工作中，经常会有一些电气工程外包到施工单位，在这些施工中，大型工程有监理公司进行全面质量管理，同时，厂方会指派电气工程师作为用户方代表，对工程施工进行质量管理；而一些小规模工程，厂方仅指派一名电气工程师对工程施工进行质量管理。但发电厂电气工程师日常工作一般是设备的检修维护，对怎样做好工程施工中质量管理并不十分清楚，经常是走马观花的看一眼了事。本文将对发电厂(用户方)电气工程师在电气安装工程中，怎样做好质量管理的问题做一些研讨。
电气安装工程主要包括电气设备及电缆安装,其工程质量直接影响到发电厂整体设备的安全运行、节能效果及供电供热效益。电气工程师怎样做好质量管理，成为电气安装工程中保证整体施工质量的重要一环。
从电气工程师自身出发，首先应该尽量多的掌握全面的专业知识，包括设计、施工、验收规范，国家的相关法律法规，电气设备的基本性能及参数，还应该了解一些土建、给排水等专业的基础知识。在施工中根据电气施工图纸和有关技术文件，按照国家现行的电气工程施工及验收规范，地方有关工程建设的法规、文件进行。施工中发现问题应及时提出并进行处理，不允许未经同意擅自变更设计。
电气工程师必须把“安全、质量第一”放在首位，并从设计、施工材料和设备制造三方面入手，对所负责的电气工程的设计、招标、材料采购、安全、施工、进度、验收等工作进行全面管理。
1.电气工程师首先应熟悉电气安装工程设计图纸及说明书，参加图纸会审并做好记录，全面了解设计要求和使用要求。
2.每台设备、每种材料要有完整的资料（出厂合格证、检测报告、复测报告等），生产厂家要有相关资质，并经过建设单位、监理单位签字才可进场。
3.工程质量控制的方法：
（1）质量控制应与事前控制（预控）为主。
（2）对施工全过程进行全面监控，及时纠正违规操作，跟踪质量问题，验证纠正效果。
（3）采取检查、测量等手段，以验证施工质量。
（4）对关键部位和重要工序的施工过程进行旁站监督。
（5）严格控制施工人员素质，特殊工种必须持证上岗，对不合格的分包单位和不称职的承包人员可建议予以撤换。
（6）发现工程质量事故或隐患时，应要求承包单位立即进行纠正。
（7）要对施工单位报送的各项隐蔽报验单进行认真审查验收。
（8）检查督促施工单位落实质保措施，落实“三检”（自检、互检、交接检）制度、“三按”（按图纸、按工艺、按标准）制度等。
4.管理方面：严格推行规范化操作程序，编制好《施工作业指导书》及符合规范、工艺标准、可操作的质量控制程序。特别是隐蔽工程，要做好验收，否则不得进行下道工序。
5.在基础工程施工时，应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。并重点做好“三防”：即防水(屋面防水，墙壁防水，电缆沟、地下室的防水防渗漏)、防雷(接地带、网、等电位装置的安装预埋)、防小动物侵害、做好孔洞封堵的工作。
主体施工阶段：电气工程要与土建工程紧密配合。电气设备安装要从设备运输环节抓起，包括运输中防止震动、雨淋、日晒、倾斜度等方面要符合具体设备的要求。电气设备安装前，要首先做好基础钢构，其位置、尺寸、平整度、角度等符合设计要求。设备安装时，连接部位要做好连接，螺丝坚固度符合要求，设备之间平齐规整统一，绝缘零件、母线排安装时要防止损伤绝缘，设备及可拆卸部件要轻拿轻放，防止摔伤损坏。
6.装修阶段的质量控制：将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实好，保证预埋管路通畅，穿好带线，堵好管盒。抹灰时配电箱的收口应光滑平整。
7.在接地系统施工过程中要做到：接地网、避雷针的材料选择、规格尺寸必须符合设计要求，引上线与主接地网的连接可靠，焊接符合要求；接地极、接地线安装的位置、埋深、尺寸、打入深度符合设计要求，接地电阻经测试合格。
8.试验方面：按有关规范要求必须做安装后试验的设备(如瓦斯继电器)及变压器本体各项试验、绝缘油试验、高压设备耐压试验等，必须由具备相关资质的单位进行严格的试验，同时在北方地区冬季施工中，要注意设备本体及室内、户外温度要求必须符合有关规范及国家标准。
