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關(guān)鍵詞:單片機(jī) 紅外 遙控
紅外線遙控具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn),在電視機(jī)、音響、空調(diào)、燈飾等家用電器中有著廣泛的應(yīng)用。目前使用的紅外遙控設(shè)備主要由遙控器和接收控制電路組成,遙控器功能是編碼、紅外發(fā)送數(shù)據(jù),接收控制電路的作用是解碼、輸出控制信號(hào)。由于生產(chǎn)廠家有著自己規(guī)定編碼方式,因此需用專用的編碼芯片和規(guī)定的解碼方式,單片機(jī)技術(shù)可以有效替代專用編碼芯片功能。
本文重點(diǎn)討論利用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行紅外編碼和解碼,實(shí)現(xiàn)多路紅外遙控功能。
一、一體化紅外接收頭及接收電路介紹
1.一體化紅外接收頭簡介
紅外接收解碼電路通常有兩種,一種是由紅外接收管加解調(diào)電路構(gòu)成,一種是采用一體化紅外接收頭(內(nèi)含接收管、解碼電路)。圖1所示為型號(hào)VS1838B一體化紅外接收頭,內(nèi)含高速靈敏度PIN光電二極管和低功耗、高增益前置放大IC,采用環(huán)氧樹脂封裝外加外屏蔽抗干擾設(shè)計(jì)。工作電壓為2.7~5.5V,載波頻率38KHz,輸出匹配TTL、CMOS電平,低電平有效。
當(dāng)一體化紅外接收頭接收到一個(gè)載波為38KHz的調(diào)制波,經(jīng)過內(nèi)部電路解調(diào)從OUT引腳輸出調(diào)制信號(hào)。為了能得到連續(xù)的輸出信號(hào),調(diào)制信號(hào)的周期最好大于108ms。
2.紅外接收多路控制電路
接收電路如圖2所示,由一體化接收頭、單片機(jī)最小系統(tǒng)、控制顯示電路構(gòu)成,一體化接收頭接收解調(diào)出的信號(hào)由OUT輸出送入單片機(jī)外部中斷0,發(fā)光二極管D1~D5作為多路控制的顯示,實(shí)際應(yīng)用中可以更換為其他驅(qū)動(dòng)電路。
二、紅外線發(fā)送電路
由于一體化接收頭只能對載波38KHz的信號(hào)解調(diào),因此發(fā)送電路要產(chǎn)生38KHz的載波信號(hào),本電路利用與非門振蕩產(chǎn)生,如圖3所示,RP1可以調(diào)節(jié)振蕩頻率,用示波器進(jìn)行調(diào)節(jié)測試。74HC00的13腳為38KHz矩形波,12腳為調(diào)制信號(hào),當(dāng)12腳為“1”時(shí),38KHz信號(hào)經(jīng)U1D反相,Q1放大,D0發(fā)送出去。當(dāng)12腳為“0”時(shí),Q1截止,無信號(hào)發(fā)送。RP2可調(diào)節(jié)發(fā)送功率。調(diào)制信號(hào)由單片機(jī)產(chǎn)生,如圖4所示,當(dāng)按下不同按鈕,經(jīng)過單片機(jī)產(chǎn)生不同調(diào)制信號(hào)輸出,調(diào)制信號(hào)的程序編制要和解調(diào)程序的編制相統(tǒng)一,否則無法解調(diào)。
三、編碼和解碼程序的編制
1.紅外發(fā)送編碼程序
為了提高抗干擾性,在編程時(shí),調(diào)制信號(hào)的組成由引導(dǎo)、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼構(gòu)成,引導(dǎo)碼為周期8ms的方形波,數(shù)據(jù)“0”為0.5ms高電平、1.5ms低電平的矩形波,數(shù)據(jù)“1”為1.5ms高電平、0.5ms低電平的矩形波。編程過程中給每個(gè)按鍵不同的值(S0―000、S1―001、S2―010、S3―011、S4―100),按鍵越多相應(yīng)數(shù)據(jù)就越多。
例如按下S1鍵,單片機(jī)發(fā)送引導(dǎo)碼+數(shù)據(jù)碼001+數(shù)據(jù)反碼110,如圖所示。先發(fā)送引導(dǎo)碼(4ms高電平、4ms低電平),再發(fā)送數(shù)據(jù)碼(001),接著發(fā)送數(shù)據(jù)反碼(110),最后拉低輸出使調(diào)制信號(hào)周期≥108ms。編碼、調(diào)制、解調(diào)信號(hào)波形圖如圖5所示。發(fā)送編碼程序編制的流程圖如圖6所示,脈沖信號(hào)的發(fā)送利用定時(shí)器T0中斷實(shí)現(xiàn),中斷時(shí)間0.5ms。
2.紅外線接收編碼程序
編制紅外線接收解碼程序時(shí),利用外部中斷檢測信號(hào)低電平的時(shí)間,對低電平時(shí)間進(jìn)行比較,從而分辨出接收的數(shù)據(jù)是引導(dǎo)碼,還是“1”、“0”。如果接收到數(shù)據(jù)位000111,則使D1亮,同理,接收的數(shù)據(jù)為001110,D2亮;數(shù)據(jù)為010101,D3亮;數(shù)據(jù)為011100,D4亮;數(shù)據(jù)為100011,D5亮;程序流程如圖7所示。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]山區(qū)公路 路線設(shè)計(jì) 要點(diǎn)
中圖分類號(hào):TU828 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)19-0124-01
一、引言
和諧也是一種美。目前公路的設(shè)計(jì)已經(jīng)被逐步得到應(yīng)用和重視。農(nóng)村公路的設(shè)計(jì)就應(yīng)該遵守因地制宜和就地取材的原則,充分考慮到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的水平和地理?xiàng)l件的影響。利用當(dāng)?shù)氐牡匦闻c地貌進(jìn)行公路設(shè)計(jì),合理的把握建設(shè)的基本要求,有利的改善農(nóng)村的交通和生活環(huán)境。山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)是公路設(shè)計(jì)中非常重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié),路線設(shè)計(jì)的好壞,影響到公路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理、汽車運(yùn)營的安全舒適、線形指標(biāo)的合理、工程造價(jià)的控制、地形景觀的協(xié)調(diào)等等。由于山區(qū)地形、地質(zhì)復(fù)雜,公路設(shè)計(jì)、施工的限制條件和影響因素很多,山區(qū)公路的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)技術(shù)和施工經(jīng)驗(yàn)都面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
二、路線設(shè)計(jì)要點(diǎn)
公路線形是構(gòu)成公路的骨架,它支配著整個(gè)公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工。路線設(shè)計(jì)應(yīng)使汽車能夠迅速、安全、舒適地行駛,既要求采用與設(shè)計(jì)行車速度相應(yīng)的線形指標(biāo),又必須保證線形的連續(xù)、均衡與協(xié)調(diào)。路線設(shè)計(jì)要綜合考慮平、縱、橫三者的關(guān)系,恰當(dāng)?shù)卣莆諛?biāo)準(zhǔn),做到平面順適、縱坡均衡、橫面合理。選線應(yīng)在充分理解路線標(biāo)準(zhǔn)的前提下,根據(jù)地形、地質(zhì)、氣候情況,準(zhǔn)確地把握好路線的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。使用最短的路線長度實(shí)現(xiàn)最大的綜合效果為佳,比如路線標(biāo)準(zhǔn)高、構(gòu)造物少、造價(jià)省等。
2.1 平面設(shè)計(jì)
公路是設(shè)置在自然景觀中的構(gòu)造物,應(yīng)與地形、地物、地貌等自然環(huán)境和諧地融為一體。公路平面線形設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)、坡度點(diǎn)等各種具體的條件,靈活應(yīng)用相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),合理設(shè)計(jì)組合直線、緩和曲線、圓曲線等線形要素。在山區(qū)公路設(shè)計(jì)過程中,曲線要素值的大小能否很好地與地形條件相協(xié)調(diào)往往難以掌握。由于受到導(dǎo)線的限制,在受地形地物限制較嚴(yán)格的路段,設(shè)計(jì)人員較易忽略了與地形、地物條件的協(xié)調(diào);而在一些無約束路段,線形要素值取得過大導(dǎo)致大填挖,從而造成對自然環(huán)境的破壞和工程造價(jià)的增加。在運(yùn)用平面線形指標(biāo)時(shí),盡可能做到線形直捷、連續(xù)、均衡,并與地形、地物相適應(yīng),與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。在運(yùn)用圓曲線時(shí),一般采用最小平曲線半徑的4~8倍,地形條件受限制時(shí),因地制宜適當(dāng)降低平面指標(biāo),采用大于或等于圓曲線最小半徑的一般值。
2.2 縱坡設(shè)計(jì)
山嶺重丘區(qū)山高田少,路線的縱坡設(shè)計(jì)直接影響著公路用地、路基土石方量、路基防護(hù)、兩側(cè)景觀的協(xié)調(diào)和建成后的運(yùn)營效果??v斷面線形與地形相適應(yīng),設(shè)計(jì)成視覺連續(xù)、平順而圓滑的線形。縱斷面設(shè)計(jì)比較突出的是豎曲線半徑的選取和平豎曲線個(gè)數(shù)比或兩者的一一對應(yīng)關(guān)系問題。
(1)凸曲線設(shè)計(jì)
山區(qū)公路由于受地形地貌等因素的制約,連續(xù)小半徑短平曲線與連續(xù)大縱坡小半徑豎曲線的組合時(shí)常出現(xiàn)。由于受地形地貌的影響,路線平縱指標(biāo)較低,當(dāng)采用平縱組合時(shí),駕駛者視覺范圍較小,若出現(xiàn)縱面上的斷背曲線則對行駛安全更為不利。此時(shí)宜適當(dāng)加大凸曲線半徑,以便增大視距,保證曲線上任何一點(diǎn)均能看清前方平曲線的變化,以保證行車安全。
(2)凹曲線設(shè)計(jì)
對于凹曲線來說,凹曲線半徑容易滿足規(guī)范要求,但有時(shí)往往為了追求凹凸曲線指標(biāo)的均衡而增大凹曲線半徑,這樣勢必造成工程量增加,對造價(jià)控制不利。而且由于山區(qū)公路縱坡較大,起伏頻繁,凹曲線半徑設(shè)置過大,導(dǎo)致路基填土高,增加了防護(hù)及排水設(shè)施,而對于挖方路塹路段來說,可能會(huì)因排水困難而對行車安全不利。因此,在設(shè)計(jì)中不宜一味追求高指標(biāo)而增大凹曲線半徑。
三、邊坡設(shè)計(jì)
山區(qū)公路建設(shè)施工不可避免地會(huì)出現(xiàn)大量的高填路堤和深挖路塹邊坡,若處理不當(dāng)極易發(fā)生坍塌、滑移的事故,造成交通中斷,嚴(yán)重影響公路的運(yùn)行效率。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)公路現(xiàn)場的自然條件、巖土性質(zhì)、邊坡高度,結(jié)合當(dāng)?shù)胤€(wěn)定的自然山坡和人工邊坡的坡度,再聯(lián)系采用的施工方法等因素共同確定邊坡設(shè)計(jì)方案。山區(qū)公路邊坡設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是確定邊坡形狀和坡度。
3.1 邊坡形狀的選擇
挖方邊坡通常有直線形、折線形和臺(tái)階形3種形狀。
(1)直線形是指從坡頂?shù)狡履_采用單一坡度。當(dāng)邊坡高度不大、巖土性質(zhì)相同、風(fēng)化破碎(密實(shí))程度相差較小時(shí),宜采用此種形式,它施工簡單、方便。
(2)折線形是指自上而下按巖土性質(zhì)的差異而采用不同的坡度。當(dāng)挖方高度范圍內(nèi)巖土性質(zhì)及破碎程度差別較大時(shí),宜采用適應(yīng)于各自穩(wěn)定性要求的上陡下緩的折線形邊坡。變坡點(diǎn)設(shè)在使上部坡度的作用充分發(fā)揮的高度處,或設(shè)在巖土性質(zhì)突變處。變坡點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置少點(diǎn),一般為2~3次,以免增加施工難度。
(3)臺(tái)階形是指在邊坡中部或巖土層分界處設(shè)置1~2m的平臺(tái),并在平臺(tái)處設(shè)置2%~4%的向外橫坡以便排水。平臺(tái)的設(shè)置可以提高邊坡的穩(wěn)定性,減緩坡面水的沖刷,阻擋上方坡面剝落下墜的碎屑,便于施工。當(dāng)挖方邊坡較高易受雨水沖刷、軟硬各層均很厚時(shí),宜采用此形式。
3.2 邊坡坡度的確定
(1)土質(zhì)邊坡。綜合考慮邊坡高度、土的密度、土的成因類型及生成時(shí)代、地下水和地表水情況等因素確定。公路因交通量大,發(fā)生病害后,養(yǎng)護(hù)、維護(hù)困難,經(jīng)濟(jì)損失大。所以邊坡坡度宜用1:1~1:1.75,既可增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性,防止水土流失,又便于邊坡綠化。
(2)巖石邊坡。巖石挖方邊坡,應(yīng)根據(jù)邊坡高度、地質(zhì)構(gòu)造、巖性、地下水和地表水的情況、施工方法和地震作用等因素綜合分析確定,對于易風(fēng)化的巖石,坡度應(yīng)比規(guī)范規(guī)定的取值范圍適當(dāng)增大一些,而對于受巖層構(gòu)造面控制,構(gòu)造破碎帶和嚴(yán)重風(fēng)化破碎帶的巖石邊坡,坡度應(yīng)根據(jù)具體情況,適當(dāng)放緩一些,并加強(qiáng)防護(hù)加固措施。
3.3 邊坡加固防護(hù)設(shè)計(jì)
基于公路工程地質(zhì)調(diào)查和邊坡穩(wěn)定性分析,按照坡體和坡面相結(jié)合、防水和加固防護(hù)相結(jié)合的指導(dǎo)思想,通過經(jīng)濟(jì)、施工難易程度等綜合分析比較,提出了清除坡體危巖及松散巖土體、錨桿掛網(wǎng)噴混凝土和設(shè)攔石網(wǎng)等綜合治理的加固防護(hù)措施。
(1)邊坡錨噴施工之前,清除坡面潛在危巖、局部已斷腳巖層;
(2)設(shè)置錨桿加鋼筋網(wǎng)噴混凝土及素噴混凝土加固防護(hù)系統(tǒng)。根據(jù)巖層、路線走向是否相切、巖體裂隙發(fā)育情況、邊坡坡率等具體條件設(shè)置邊坡加固防護(hù);
(3)設(shè)置SNS被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)置于邊坡側(cè)面,沿著邊坡錨噴面邊界線布置,以攔截路基邊坡側(cè)面滾向公路的落石。
四、環(huán)境保護(hù)問題
工業(yè)文明致使自然生態(tài)環(huán)境遭受到前所未有的破壞,隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),環(huán)境保護(hù)工作越來越受到人們的關(guān)注和重視,山區(qū)公路建設(shè)土地開挖量多、山坡面積較大,對沿線的人居生態(tài)環(huán)境的影響不可忽視。我國多數(shù)山區(qū),由于其特殊的地形地貌、氣候條件等,在提供給人們豐富的自然景觀資料的同時(shí),其生態(tài)環(huán)境也很脆弱。一般來講,山區(qū)公路沿線的水土、生物等資源開發(fā)程度低,規(guī)模相對較小,沿線人文景觀保護(hù)和生態(tài)環(huán)境比較完好,因此公路勘察設(shè)計(jì)和建設(shè)施工過程中,要加強(qiáng)公路沿線的環(huán)境保護(hù)措施,最大限度降低對生態(tài)環(huán)境和人文景觀的破壞。在工程設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)重點(diǎn)考慮水土保持、森林資源和野生動(dòng)植物的保護(hù)、合理規(guī)劃公路施工廢棄物的處置,凈化公路沿線的環(huán)境,防止河道和水庫污染。在選線時(shí)既要注意充分利用山區(qū)地理地形,做到少占耕地、少破壞植被、少占河道保護(hù)水源,避開妨礙重大科學(xué)文化價(jià)值的地質(zhì)構(gòu)造和人文遺跡,同時(shí)還要做好諸如綠化美化設(shè)計(jì),線形美觀、路景協(xié)調(diào)等建筑環(huán)境和行車環(huán)境設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:配電線路;設(shè)計(jì);技術(shù)要點(diǎn)
中圖分類號(hào):C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
電力系統(tǒng)主要由幾個(gè)重要的部分組成,包括發(fā)電、輸電、變電、配電和用電幾大部分。配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的面向用戶的環(huán)節(jié),是與千家萬戶直接相連的,配電網(wǎng)的輻射面積非常大,而配電線路在電網(wǎng)中扮演著重要角色,它是用戶能使用電能的關(guān)鍵。配電線路的正常運(yùn)行直接關(guān)系到配電網(wǎng)的運(yùn)行,直接關(guān)系到輸送電能的質(zhì)量和輸送效率。配電線路在設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)要綜合考慮多方面的因素,才能進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。
1、配電線路簡介及設(shè)計(jì)流程
1.1、配電線路簡介
配電線路是指的是從降壓變電站把電力輸送到配電變壓器或者是將電變壓器的電力輸送到用電單位的線路。配電線路有高壓線路和低壓線路之分。鷹潭地區(qū)高壓配電線路的電壓一般為10kV,低壓配電線路的電壓一般為0.4kV,頻率50hz。配電線路的建設(shè)要求很高,安全科學(xué)的配電線路才能有助于供電的連續(xù)和高效,才能保證線路損耗最低,輸送電能質(zhì)量最優(yōu)。
1.2、配電線路設(shè)計(jì)流程
首先,接受設(shè)計(jì)任務(wù)。這是設(shè)計(jì)人員配電線路設(shè)計(jì)的開端,在拿到設(shè)計(jì)任務(wù)以后要根據(jù)不同任務(wù)的不同類型進(jìn)行分析,綜合考量任務(wù)的性質(zhì)和目的,進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。其次,確定線路的起點(diǎn)和終點(diǎn),并分析和確定電壓等。然后根據(jù)電壓等級選擇適合導(dǎo)線類型,切不可導(dǎo)線選擇錯(cuò)誤,否則在輸送電壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生短路或漏電、高損耗,造價(jià)高或運(yùn)行費(fèi)用高等。然后,要慎重和科學(xué)規(guī)劃選擇路徑圖。再次,根據(jù)氣象資料和路徑圖確定導(dǎo)線橫截面積、檔距,對材料和工程預(yù)算進(jìn)行編制,綜合考慮實(shí)地情況進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃,最后,經(jīng)過多方案對比確定最佳方案,并形成最終的設(shè)計(jì)成果并送審。配電線路設(shè)計(jì)流程必須嚴(yán)格遵守,在設(shè)計(jì)中注意關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
2、配電線路設(shè)計(jì)的原則
2.1、滿足建筑的功能需求
建筑自身所需要滿足的功能主要有:(1)對于建筑不同場所所表現(xiàn)出的色溫、顯色指數(shù)、照明度等方面的要求進(jìn)行滿足;(2)最大限度的滿足適應(yīng)性空調(diào)本身所表現(xiàn)出的新風(fēng)量運(yùn)行需求;(3)為醫(yī)療建筑、酒店、體育場、餐廳等娛樂場所提供相應(yīng)的功能、照明用電需求。
2.2、考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益
不能夠單純的因?yàn)楣?jié)能追求,而不對于相應(yīng)的消耗投資進(jìn)行考慮,或者說隨意的進(jìn)行費(fèi)用增加。在相關(guān)節(jié)能措施應(yīng)用的過程中,首先需要滿足的便是與實(shí)際情況相結(jié)合,進(jìn)而針對經(jīng)濟(jì)效益加以評估,利用比較分析的措施,來找出最為合理的線路材料以及設(shè)備,讓建筑在使用的最短時(shí)間內(nèi),就能夠在節(jié)能上收獲效益。
2.3、減少能源消耗
最大限度的減少一些無關(guān)緊要的能量耗損,實(shí)際上就是節(jié)能過程中所涉及到的關(guān)鍵所在。在實(shí)際執(zhí)行建筑的電力線路設(shè)計(jì)工作中,要充分的掌握能量呈現(xiàn)出的消耗方式,進(jìn)而在對實(shí)際情況加以掌握之后,找出適合的節(jié)能措施。例如在電能傳輸線路上的消耗、變壓器消耗等,都是需限制減少的能耗??傊瑢τ诠┡潆娋€路設(shè)計(jì)工作來說,其節(jié)能的設(shè)計(jì)需要在滿足功能、技術(shù)運(yùn)行穩(wěn)定的狀況下來運(yùn)行。
3、配電線路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵
3.1、導(dǎo)線類型的選擇
配電線路的導(dǎo)線類型多種多樣,其中,最常見的是架空輸電線路和電纜線路。架空輸電線路在實(shí)際工作中比電纜線路應(yīng)用更多,在架設(shè)架空輸電線路時(shí)需要一定數(shù)量的桿塔和占地面積,對運(yùn)行環(huán)境的要求相對較高。電纜線路在工程中不常用,但是優(yōu)點(diǎn)很多,這種線路感覺上不需占地面積,也不需要桿塔,運(yùn)行過程中出現(xiàn)事故和故障的概率相對較小,但是由于他的結(jié)構(gòu)比架空輸電線路復(fù)雜,施工所用時(shí)間較長并且難度較大,費(fèi)用較高,一旦出現(xiàn)故障或問題,檢修難度大,另外,輸送能力和擴(kuò)展能力與架空線路相比稍弱一些。但隨著生活水平提高,電纜線路美觀的優(yōu)勢日益突出,在工程建設(shè)中所占比重日益提高。尤其是,在城市規(guī)劃建設(shè)有要求、架空線路無法到達(dá)的地區(qū)或者對居民的征地不便的情況下,會(huì)采用電纜線路。
3.2、配電線路的路徑勘測與定位
3.2.1、配電線路的路徑選擇
根據(jù)用戶分布點(diǎn),合理選定接戶配電箱的安裝位置,一般裝設(shè)在線路引接點(diǎn)30m內(nèi)。這樣,配電變壓器和接戶配電箱安裝位置確定后,到現(xiàn)場選擇路徑,選擇路徑時(shí)應(yīng)符合下列要求:①與本地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合,不占或少占農(nóng)田,以便于機(jī)械化耕地。同時(shí),與農(nóng)業(yè)機(jī)械化、道路規(guī)劃等協(xié)調(diào)配合,以避免建成后遷移線路。②為了減少電能損失和電壓損失,降低工程造價(jià),便于施工、運(yùn)行和維護(hù)等,線路路徑應(yīng)盡量短,跨越轉(zhuǎn)角少,低壓主干線還應(yīng)靠近道路側(cè),但盡量不要影響交通。③為了保證線路的安全運(yùn)行,線路路徑應(yīng)避開易受雨水沖刷的地方,嚴(yán)禁跨越堆放可燃物、爆炸物的場院和倉庫,以免發(fā)生因碰線、斷線等引起火災(zāi)或爆炸事故。此外,應(yīng)考慮電力線路對弱電線路的影響。
3.2.2、桿位測定
路徑確定后,測量桿位。①確定線路首端和終端桿的位置,當(dāng)遇地形限制或用電需要時(shí),要確定轉(zhuǎn)角桿的位置。這樣,根據(jù)首端桿、轉(zhuǎn)角桿和終端桿的位置就把整個(gè)線路分成幾個(gè)直線段,然后測出每個(gè)直線段的長度,均勻分配檔距,②確定直線桿的位置。首端桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿的位置確定首先要考慮拉力線位置是否合適和有無能挖拉力坑位置。③桿位確定應(yīng)盡量避免影響當(dāng)?shù)厝罕姾涂紤]接戶配電箱的電源進(jìn)出線是否合理方便。
3.3、導(dǎo)線的確定
導(dǎo)線截面積與線路輸電能力、輸送安全密切相關(guān),關(guān)系到線路重量、桿塔受力等問題。導(dǎo)線橫截面積的確定要綜合考慮多種因素,根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)的電壓等級和用電電流確定,此外,還要考慮經(jīng)濟(jì)電流的密度,不同類型導(dǎo)線的材質(zhì)和結(jié)構(gòu),然后進(jìn)行科學(xué)計(jì)算最終確定。根據(jù)城市規(guī)劃和路徑林木生長條件要求,確定是用絕緣導(dǎo)線還是裸導(dǎo)線。
3.4、桿塔的選擇
3.4.1、桿塔的類型
桿塔主要有兩種類型,一種是直線型桿塔,一種是耐張型桿塔,這是根據(jù)受力性質(zhì)不同所做的區(qū)分。選擇桿塔時(shí),最重要的是考慮桿塔能夠承受的拉力、壓力、線路的弧垂應(yīng)力和不同的電壓等級。這些因素的不同組合和變換就要求有不同的桿塔與之相適應(yīng)。上述兩種的桿塔分類中,直線型桿塔還能細(xì)分為簡單直線桿塔和小轉(zhuǎn)角直線桿塔,其劃分依據(jù)是垂直受力的大小,同樣,耐張型桿塔也可分為耐張直線桿塔、耐張轉(zhuǎn)角桿塔和終端桿塔。除此之外,桿塔按照回路數(shù)還可區(qū)分為單回路桿塔、雙回路桿塔和多回路桿塔。
3.4.2、桿塔的選擇
桿塔有多種類型,在選擇不同外形的桿塔時(shí)要綜合考慮導(dǎo)線和地線的排列方式,根據(jù)不同導(dǎo)線和地線的排列方式進(jìn)行桿塔外形的選擇。構(gòu)件布置也很重要,總體來說要結(jié)構(gòu)簡單、受力均衡、傳力明確和外形美觀,這是選擇桿塔時(shí)的總體要求。另外,選擇不同類型的桿塔時(shí),還需要考慮占地范圍、桿塔材料、運(yùn)行維護(hù)和施工等方面,綜合這幾大因素進(jìn)行最優(yōu)化判斷和選擇。
至于在配電網(wǎng)智能化建設(shè)中扮演越來越重要角色的電纜線路,筆者將另行撰文專題闡述。
結(jié)束語
眾所周知,電網(wǎng)建設(shè)作為國家的基礎(chǔ)公共設(shè)施之一,在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中具有重要作用,同時(shí)它也是關(guān)乎國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè),對地方的建設(shè)和發(fā)展意義重大。配電線路的合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)對電網(wǎng)建設(shè)至關(guān)重要,它也是電網(wǎng)建設(shè)中最重要的一環(huán)。在配電線路的規(guī)劃和設(shè)計(jì)過程中,我們要充分考慮能源的有效利用,提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)等因素,經(jīng)過科學(xué)合理的規(guī)劃選擇正確的配電裝置,對導(dǎo)體和及電器進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)并選擇最合適的投入使用,在此基礎(chǔ)上,確定最好的配電線路路徑,以此保證配電線路的安全可靠運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]郭源兵.淺談配電線路設(shè)計(jì)中的技術(shù)要點(diǎn)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014,05:142.
控制電路的重要元件是滑動(dòng)變阻器。
滑動(dòng)變阻器是通過改變電阻絲的長度來調(diào)節(jié)電阻值的一種變阻器,結(jié)構(gòu)如圖1所示。表面涂有絕緣漆的電阻絲密繞在絕緣管(瓷管或膠木管)上,電阻絲的兩端分別接在絕緣管兩端的接線柱A、B上。電阻絲與滑片接觸的地方,絕緣漆已經(jīng)被刮開,以保持滑片內(nèi)側(cè)觸點(diǎn)與電阻絲連通。滑片P可沿金屬桿左右滑動(dòng),金屬桿兩端裝有兩個(gè)接線柱C、D,無論選擇C、D中的哪一個(gè)接線柱,效果相同,即C、D為等效電勢點(diǎn)。
滑動(dòng)變阻器的基本連接方式:(其中Rf為測量電路的負(fù)載,R0為滑動(dòng)變阻器的最大值,U為“+”、“-”兩點(diǎn)間的電勢差)。
1.限流式接法:如圖2甲所示,連接滑動(dòng)變阻器的導(dǎo)線應(yīng)接其同側(cè)端或?qū)蔷€端(圖2)。
電路特點(diǎn):電路簡單,能耗少,但電流電壓的調(diào)節(jié)范圍較?。贺?fù)載Rf 上的電壓調(diào)節(jié)范圍:Rf U/(Rf+R0)≤Uf≤U;Rf上的電流調(diào)節(jié)范圍:U/(Rf+R0)≤If≤U/Rf。
滑動(dòng)變阻器的選用:一般用于負(fù)載的電阻小于變阻器電阻值或與變阻器電阻值差不多時(shí),用作控制電路。通常限流式接法選較大電阻值的滑動(dòng)變阻器,這是減小實(shí)驗(yàn)誤差的需要。
例1 用伏安法測量某電阻Rx的阻值,現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)器材如下:
A.待測電阻R:范圍在5~8Ω,額定功率1W;
B.電流表A1:量程0~0.6A(內(nèi)阻0.2Ω);
C.電流表A2:量程0~3A(內(nèi)阻0.05Ω);
D.電壓表V1:量程0~3V(內(nèi)阻3kΩ);
E.電壓表V2:量程0~15V(內(nèi)阻15kΩ);
F.滑動(dòng)變阻器R:0~100Ω;
G.蓄電池:電動(dòng)勢12V;
H.導(dǎo)線,電鍵。
為了準(zhǔn)確地測量,并保證器材安全,電流表應(yīng)選_____,電壓表應(yīng)選_____,并畫出電路圖。
解析 該題既要選擇線路結(jié)構(gòu),又要選擇儀器。先確定測量電路,額定電壓Um=PRx=8≈2.8V,應(yīng)選電壓表V1。額定電流 Im=PRx=15≈0.45A應(yīng)選電流表A1。由RARV=24.5Ω>Rx知,應(yīng)選外接法。再確定控制電路。由R=100Ω>10Rx知,應(yīng)選擇限流方式電路,其電路圖如圖3所示。
2.分壓式接法:(圖4)如圖乙所示,與滑片相連的電路和變阻絲并聯(lián)分壓,必須上接一端下接兩端。
電路特點(diǎn):電流電壓的調(diào)節(jié)范圍較大(可以從零起調(diào)):負(fù)載Rf上的電壓調(diào)節(jié)范圍:
0≤Uf≤U;
Rf上的電流調(diào)節(jié)范圍:
0≤I≤U/Rf。
滑動(dòng)變阻器的選用:①通常測量電路中(實(shí)驗(yàn)儀器――電表量程或待測電阻)的最大允許電流小于限流電路中的最小電流,需要用分壓式;
②當(dāng)負(fù)載電阻遠(yuǎn)大于變阻器阻值(Rf≥R0),負(fù)載分壓所得到的電壓幾乎與負(fù)載無關(guān),僅由與負(fù)載相連的滑片的位置確定。
③要求盡可能高的精度,并能測得多組數(shù)據(jù)是,(如校電表),必須用分壓式。
例2 如圖5所示為用伏安法測量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需的器材實(shí)物圖,器材規(guī)格如下:
(1)待測電阻Rx(約100Ω);
(2)直流毫安表(量程0~10mA,內(nèi)阻50Ω);
(3)直流電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻5kΩ);
(4)直流電源(輸出電壓4V,內(nèi)阻不記);
(5)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~15Ω,允許最大電流1A);
(6)電鍵1個(gè),導(dǎo)線若干條。
根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求,在本題的實(shí)物圖上連線。
解析 該題中儀器已給定,只需選擇線路結(jié)構(gòu)。
解1:先確定測量電路,由R0=RARV=500ΩRx 知,應(yīng)選外接法;再確定控制電路,由R=15Ω<Rx/2知,應(yīng)選分壓式電路;最后畫出電路圖如圖6所示。實(shí)物連線如圖7所示。
解2:測量電路Rx/RA=100/50=2,沒達(dá)到內(nèi)接要求,又因?yàn)镽V/RA=5 000/100=50,所以電流表用外接??刂齐娐啡粲孟蘖魇诫娐?,當(dāng)開始使用最大阻值時(shí)電路中的最小電流Ii=E/(R+RA+Rx )=4/(100+15+50)≈0.022 4A=24mA,已超電流表量程,所以為保護(hù)器材,必須用分壓式電路,且開始時(shí)觸頭滑到最右端,使流過電流表電流最小。
連線時(shí)應(yīng)先連電源,開關(guān),滑動(dòng)變阻器兩端,再連電流表電壓表。
總之,滑動(dòng)變阻器的電阻值僅由滑片位置(即滑片移動(dòng)時(shí)的電阻值的長度)確定,可以連續(xù)改變電阻值,選用的變阻器電阻值越低,單位長度阻值就越小,滑片移動(dòng)時(shí)引起的電阻值變化率就越小,使得電路控制也就越精細(xì),越方便。因此,在實(shí)驗(yàn)許可的范圍,應(yīng)盡量選阻值低的變阻器。
關(guān)鍵詞 低壓斷路器;選擇性;非選擇性;額定極限短路分?jǐn)嗄芰?;額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?;欠壓脫扣?/p>
中圖分類號(hào):TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2013)23-0077-01
低壓斷路器在正常情況下,閉合或斷開供應(yīng)電能的電路,以達(dá)到停電、供電和轉(zhuǎn)化電路的目的、當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)不正常情況時(shí),例如過載、欠壓或失壓、短路等,能自動(dòng)把負(fù)載從電網(wǎng)上斷開。因?yàn)檫@些不正常的情況將危及操作人員的安全或設(shè)備的正常運(yùn)行,甚至引起人身死亡事故或造成火災(zāi)。損失是無法估計(jì)的。所以必須深刻了解,斷路器的最基本要點(diǎn)。下面就結(jié)合多年來在應(yīng)用中的實(shí)際情況,談?wù)勛约涸诘蛪涸O(shè)計(jì)的實(shí)踐和應(yīng)用方面的觀點(diǎn)。
1 選擇性與非選擇性
對配電用保護(hù)斷路器有A類和B類之分:A類是非選擇性,B類是選擇型。B類選擇型是指斷路器具有過載長延時(shí)、短路短時(shí)和短路瞬時(shí)的三段保護(hù)特點(diǎn)。A類保護(hù)具有過載長延時(shí),短路瞬時(shí)的兩段保護(hù)性能。框架斷路器(智能型空氣開關(guān))如:正泰電器的NA1-2系列的智能型空氣開關(guān)、天津百利電氣的TW30系列的,智能型萬能式斷路器、ABB的E系列智能空氣開關(guān),常熟開關(guān)制造有限公司的CW3,智能型萬能式斷路器,西門子的3WT系列的,智能萬能式斷路器的等都是B類斷路器。而某些規(guī)格塑殼斷路器只有過載長延時(shí)、短路瞬時(shí)的兩段保護(hù)如:正泰電器的NM1系列的塑殼斷路器、北京人民的GM8-TM系列的塑殼斷路器、天津百利的TM30 225A以下的斷路器、ABB T1N-TMD系列塑殼斷路器等。選擇性保護(hù)(B類)舉例說明如下。
如有1饋線回路中,主進(jìn)線斷路器為ZK,帶4路饋線回路,如果其中第4路中的斷路器發(fā)生短路時(shí),只有第四路斷路器瞬時(shí)跳開,其他3條回路正常工作(供電)。防止事故擴(kuò)大。這就是選擇性斷路器的功能。這說明第4路中的斷路器發(fā)生短路時(shí),主進(jìn)線斷路器沒有動(dòng)作,說明主進(jìn)線ZK為B類斷路器,它具有短路短延時(shí)的性能。當(dāng)?shù)?條回路短路時(shí),短路電流及流過第4條回路,也流過進(jìn)線斷路器,故障回路瞬時(shí)過流脫扣器動(dòng)作(分段時(shí)間不大于0.02 s),跳開故障回路,把故障相切段。主開關(guān)是帶有三段保護(hù)的斷路器,具有短延時(shí)特性,此斷路器在0.02 s內(nèi)不動(dòng)作,(延時(shí)時(shí)間一般為0.1 s-0.6 s),故障回路動(dòng)作切除故障,整個(gè)系統(tǒng)就恢復(fù)正常。不至于使故障范圍擴(kuò)大,造成嚴(yán)重后果。如果要達(dá)到斷路器的選擇性保護(hù)的要求,主進(jìn)線側(cè)斷路器一般選用,帶三段保護(hù)特性的選擇性保護(hù)的B類斷路器。下級饋線一般選兩段保護(hù)的非選擇斷路器A類.
對于直接保護(hù)電動(dòng)機(jī)的斷路器,斷路器只有過載長延時(shí)、短路瞬時(shí)的兩段保護(hù)、性能就足夠了。也就是說用A類具用非選擇斷路器就可以了。
家用的和類似場所的保護(hù),也是一種小型的A類非選擇性斷路器。如正泰的DZ47,施耐德的C65等。
家用和類似場合所用斷路器的過脫扣器B,C,D。B型脫扣器電流大于3-5額定電流,C型脫扣器的電流大于5-10額定電流,D型脫扣器電流大于10-50額定電流。
在工程設(shè)計(jì)中,如果負(fù)載不同,要選擇斷路器就是不同的,如浪涌保護(hù)器上口的開關(guān),就不能選電動(dòng)機(jī)型,要選配電型。以免因選用不當(dāng)造成嚴(yán)重后果。
可見非選擇性保護(hù)特性較為簡單,多用于支路保護(hù)。主斷路器則要求采用選擇型,以滿足電路內(nèi)各種保護(hù)電氣的選擇性斷開,以便把事故區(qū)域限制到最小范圍。
2 斷路器分?jǐn)嗄芰?/p>
反映斷路器分?jǐn)嗄芰Φ膮?shù)具有兩個(gè):一個(gè)參數(shù)是斷路器的額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu,極限短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cu),是指在一定的試驗(yàn)參數(shù)(電壓、短路電流、功率因數(shù))條件下,經(jīng)一定的試驗(yàn)程序,能夠接通、分?jǐn)嗟亩搪冯娏?,?jīng)此通斷后,不再繼續(xù)承載其額定電流的分?jǐn)嗄芰Α?/p>
運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cs),是指在一定的試驗(yàn)參數(shù)(電壓、短路電流和功率因數(shù))條件下,經(jīng)一定的試驗(yàn)程序,能夠接通、分?jǐn)嗟亩搪冯娏?,?jīng)此通斷后,還要繼續(xù)承載其額定電流的分?jǐn)嗄芰Α?/p>
無論A類B類斷路器只要運(yùn)行的短路分段能力(Ics)和極限短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cu)百分比符合IEC標(biāo)準(zhǔn)就是合格產(chǎn)品,它們的運(yùn)行短路分段能力(Ics)絕大多數(shù)小于極限短路分?jǐn)嗄芰Γ↖cu)的。
設(shè)計(jì)選用上只要符合斷路器的極限短路分段能力大于等于線路的預(yù)期短路電流就能滿足要求。如圖紙上給出的50KA,實(shí)際上是極限短路分段能力。別誤以為是運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?,把斷路器等級選高,增加用戶成本,造成不必要浪費(fèi)。有些人認(rèn)為運(yùn)行的短路分段能力(Ics)大于等于線路的預(yù)期短路電流來設(shè)計(jì),實(shí)際是一種誤解。
3 欠電壓脫扣器
欠電壓脫扣器是當(dāng)主電路電壓,消失或降低至一定數(shù)值,失壓線圈的電磁力不能繼續(xù)吸引銜鐵,在彈簧力的作用下推動(dòng)脫扣桿,從而動(dòng)作自由脫扣機(jī)構(gòu)使斷路器跳閘。如果電壓降低的額定電壓的70%時(shí),負(fù)載不能啟動(dòng),照明暗淡。運(yùn)行中的負(fù)載發(fā)生(堵轉(zhuǎn))將會(huì)停轉(zhuǎn),電流將會(huì)上升很快,如果時(shí)間過長時(shí),電機(jī)將會(huì)燒毀。在這種情況下斷路器上就要加裝欠壓脫扣器。所以當(dāng)受保護(hù)電路中,電源電壓發(fā)生一定的電壓降時(shí),能自動(dòng)斷開斷路器切斷電源,使該斷路器以下的負(fù)載電器或電氣設(shè)備免受欠電壓的損壞。對于負(fù)載波動(dòng)比較大的用戶,電壓波動(dòng)較大,接近欠電壓脫扣器的上限數(shù),此種情況不易放欠壓脫扣器。
如果一母聯(lián)加兩路進(jìn)線時(shí),兩個(gè)進(jìn)線都帶欠壓脫扣器,如果母聯(lián)斷路器在II段母線上,母聯(lián)斷路器是否帶欠壓脫扣器,最好不帶欠壓脫扣器,因?yàn)閮陕愤M(jìn)線單獨(dú)運(yùn)行,母聯(lián)斷開,如果其中I段進(jìn)線故障斷開,通過II段進(jìn)線,合母聯(lián)斷路器,供I段部分的負(fù)荷,使I段的負(fù)載正常工作。相反如果II段故障,通過I段斷路器,合母聯(lián)斷路器。如果母聯(lián)斷路器此時(shí)帶欠壓脫扣器時(shí),電從母聯(lián)斷路器下口進(jìn)入,此時(shí)母聯(lián)斷路器沒合上,此時(shí)母聯(lián)斷路器脫扣器沒帶電,所以此時(shí)母聯(lián)斷路器合不上閘。II段負(fù)載就不能正常工作,所以母聯(lián)斷路器盡量不放欠壓脫扣器。如果加也可以,必須加一臺(tái)中間繼電器,,把母聯(lián)斷路器上下口的電源都接入,某段有電時(shí),用中間繼電器啟動(dòng)欠壓線圈,也可實(shí)現(xiàn)母聯(lián)斷路器欠壓脫扣器帶電,就可合上閘。但多加一臺(tái)中間繼電器使故障點(diǎn)增加,所以考慮母聯(lián)斷路器最好不帶欠壓脫扣器。
4 結(jié)束語
斷路器對于整個(gè)電力系統(tǒng)來說非常重要,如果選擇不合理,將會(huì)造成較大面積的停電和直接的經(jīng)濟(jì)損失。因此,為保障電力系統(tǒng)安全、可靠的運(yùn)行,就必須深入了解斷路器。
參考文獻(xiàn)
電路原理論文 電路實(shí)訓(xùn)總結(jié) 電路基礎(chǔ)教學(xué) 電路技術(shù)原理 電路安全教育 電路技術(shù) 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀