电源设计要求篇1
关键词：电力系统规划；运行规划；发展规划
一、电力系统规划的目标要求
在电力系统规划设计中，首先在总体上需要考虑以下两个问题：一是技术上的合理性，二是投入上的经济性。
规划设计所追求的目标就是技术性能合理和总支出费用最低的问题。为了使规划方案具有相对的合理性，就需要认真研究电力系统的自身特点和规划的具体环境，然后选择有效的量化分析手段，以便使决策行为最大限度符合预定的目标。
电力系统的发展水平和结构变化对于国民经济的发展具有巨大影响，因此，合理进行电力系统规划可以避免不必要的重复投资；同时，电力工业又是一个设备和技术密集性行业，设备使用寿命相对较长，不合理的规划又将造成连续顺性的费用和维护费用的极大浪费。由于计算机技术的应用，使得规划方案形成的科学性和求解过程定量化成为可能。
二、电力系统规划的任务及流程
一是能源规划，属于电力规划的前期准备，主要任务包括研究规划区一次能源平衡关系和开发条件；分析各类能源的储存分布、输送方式、可供能力、成本估算等，为电力规划及其他能量转换需求提供依据。
二是电力负荷预测，主要任务是，依据规划地区国民经济发展速度及要求，预测规划期内对用电总需求的相关数据。
三是电源规划，主要任务是，根据能源规划和规划期电力负荷需求，提出电源布局与电源容量建设方案。
四是电网规划，主要任务是，根据电力负荷预测和电源规划，提出主干网络结构设计规划方案并给出系统地理接线图。
实际上，电源规划与电网规划是不可分割的整体，对电力系统而言，只是两者的作用或功能不同，一是发电，一是输电。一般情况下，两者分开处理，然后进行总体协调。但两者的目的是一致的，即共同实现系统未来的供求平衡。
三、电力系统规划的划分
电力系统可以从不同角度进行分类，若按用途划分，则有运行规划和发展规划两类。
运行规划主要针对电源环节而言，它的基本任务是解决电力系统在短期内的电力供求平衡问题。具体内容包括：制定发电设备检修计划，确定机组出力分配，进行发电成本和互联系统效益分析，制定燃料需求及储存计划等。
发展规划的基本任务是解决电力系统在远景（5-20年之间）的电力供求平衡问题。其内容包括：电源布点、装机规模、更新计划、网络结构、输电走向、联网设计等。并在总体上力求电力系统的潮流分布合理，电能质量合格和运行的经济性。
发展规划若按规划的周期长短，又可以分为短期、中期和长期三种。
短期规划一般指5年左右的规划设计，主要针对网络部分进行优化或改进设计。研究5年内电源、电网建设方案并进行技术经济分析。根据国民经济和社会发展五年规划及经济结构调整对电力工业发展的要求，找出电力工业中不相适应的主要问题；深入研究电力需求水平及负荷特性、电力电量平衡、环境及社会影响等。提出5年内电源结构调整和建设原则，需调整和建设的项目、进度及顺序；电网结构调整和建设原则，需调整和建设的项目、进度及顺序；开展二次系统规划工作。进行逐年投融资、设备、燃料及运输平衡，测算逐年电价、环境指标等。
中期规划，一般是指10年左右的规划设计，主要对系统未来发展结构或方向进行规划估计，通常一个中型水电站建设周期为10年左右，为此需将电源和电网综合在一起规划设计。研究5～15年内电力系统发展和建设方案，根据：国民经济及社会发展目标、发电能源资源开发条件、节能分析、环境及社会影响等。分析：电力需求水平及负荷特性、电力流向。提出：规划水平年的电源布局、结构和建设项目；电网布局、结构和建设项目；宜对建设资金、电价水平、设备、燃料及运输等进行测算和分析。
长期规划，一般是指20年左右的规划设计，它主要是对系统发展的未来给出一种趋势性的设想方案。
研究电力发展的战略性问题。根据国民经济和社会发展长期规划、经济布局和能源资源开发与分布情况宏观分析电力市场需求；综合分析煤、水、电、运和环境等。提出：电力可持续发展的基本原则和方向；电源的总体规模、基本布局、基本结构，能源多样化等；电网主框架。必要时提出：更高一级电压的选择意见；电力设备制造能力开发要求；电力科学技术方向。
1.各阶段规划内容与差别
五年规划（设计）包括：大区电力系统设计，省或地区系统设计，电厂接入系统设计，工程设计的系统专业配合，电力系统专题设计。
中期规划包括：电力需求预测，动力资源开发，电源发展规划，电力网发展规划，环境及社会影响分析，重点是测算和分析电力建设资金、电价水平等。长期规划包括：电力需求预测，动力资源开发，电源发展规划，电力网发展规划，环境及社会影响分析，重点是研究资金、电价、设备供应、人员培训等问题，提出措施。
电力系统规划之间的关系及作用。五年规划（设计）以现状为基础，并应在中期、长期规划的指导下进行编制。中期规划的深化和具体表现，也是对中期、长期规划进行补充和修订。其是编制、报批项目建议书、项目可行性研究报告书的依据，电力工程项目开展设计工作的依据。
中期规划以五年规划为基础，并应在长期规划的指导下编制。其是长期规划的深化，也是长期规划的补充和修订，是电力工程项目开展初步可行性研究、设计工作的依据。
长期期规划以五年规划和中期规划为基础，研究电力发展的战略性问题。
2.电力系统规划设计的内容
（1）五年规划（设计）即大区电力系统设计。任务是以系统内大电源的接入和主网络方案为研究对象，主要解决系统内主力电厂的合理布局和主网架的结构问题，相应于推荐方案的无功补偿容量及其配置，某些系统运行技术条件的校核，可能采取的技术措施及实施方案（如系统调峰、调频、调相调压及系统稳定、短路电流、过电压等问题）。（2）省或地区系统设计。在大区系统主力电源接入系统方案和主网架方案已经确定的条件下，研究省及地区电源接入系统方式及二次电压等级的网络方案，通过系统潮流、调相调压及短路电流计算，提出省及地区的系统接线方案及相应需要建设的输变电项目（包括无功补偿配置）。（3）电厂接入系统设计。根据负荷分布和电厂合理供电范围，研究电厂最佳接入系统方式（包括电压等级及出线回路数）、电厂送出工程相关网络方案、建设规模及无功补偿配置，并提出系统运行对设计电厂的技术要求（如稳定措施、调峰、调频、调压设备的规范及发电机的进相及调相能力等）。（4）本体工程设计的系统专业配合。把电网规划设计、电厂接入系统设计中确定的技术原则落实到具体工程设计中去，包括设计规模，分期建设方案，电气主接线、主设备规范，建设进度、技术条件校核及可能采取的措施等。系统专业的配合资料是本体工程设计的依据和基础资料。电力系统专题设计：系统扩大联网设计；系统高一级电压等级论证；交、直流输电方式选择；电源开发方案优化论证；输煤输电方案比较；弱受端系统供电方案；特殊负荷的供电方案；发电机励磁方式论证；发电机快控汽门控制方式研究等等。
中期规划包括电力需求预测，动力资源开发，电源发展规划，电力网发展规划，环境及社会影响分析等。
长期规划包括电力需求预测，动力资源开发，电源发展规划根据动力资源和负荷分布条件；电厂建设条件、可能开发的设备制造的技术条件，提出发电电源构成和电源布局方案（包括对发电机组设备技术水平的要求）。电力网发展规划根据对大气环境及社会影响的分析，提出相应的建议。此外，还必须研究技术进步问题，提出对技术进步的要求和课题，以保证电力系统能不断地向用户提供充足、安全、可靠、质量合格、价格合理的电力。还包括环境及社会影响分析等。
四、电力系统规划的方法
1.基本条件分析
电力工业发展的基本条件有3个，即电力负荷需要、动力资源开发及运输条件许可、发变电设备的制造及供应及时。
2.基本功能分析
分析电网功能就是分析电网各部分及某些大电源及主要网架的作用。对基本功能的分析要分层次进行，首先是全网供电范围、电源建设地点、电源的作用、分区电网之间的送受电关系等，其次应分析主力电源的合理送电范围、功率流向及相应的网架，最后是地区电网的情况。分析时要注意：随着系统的发展，电网各部分无论是电源、网架还是输电线的功能都是变化的。
3.基本形态分析
分析发电厂与变电所之间的连接方式，也就是电网结构。最基本的电网结构有辐射型、链型及环型3种，电网结构主要取决于电厂和负荷的分布、电网覆盖地域的情况等。电网结构设计的基本原则是分层分区原则，即不同电压等级电网构成不同的层次，不同地域的下一级电网解列构成不同的地区电网，地区电网本身具有足够的电压支撑和无功储备。
4.动态分析即弹性分析或可变因素分析
主要是指电网实际发展进程与设计预计有差别时规划电网的适应能力。可变因素主要是指：负荷实际增长超过或低于预计；电源建设进度或顺序发生变化；主要送电线路投产时间提前或推迟等。因此电力系统规划要采用滚动的方法不断修正。
5.限制性条件分析
在制定电力系统规划方案时要特别注意那些会影响方案成立的限制性因素，这些因素主要是：自然地理条件的限制性因素；供水水源条件；煤矿建设进度不能满足电厂需要；厂、所区公路、铁路、码头的建设进度和规模不能满足要求；主要输电线存在跨江、河问题；主要电气设备制造困难等。
电源设计要求篇2
【关键词】通讯设备；高压电源；结构设计
近年来，由于通信行业的发展迅速，通信设备等各方面要求也随之提高，使得对承担设备各方面运行的供电系统的要求也逐渐提升，其中包括高压电源的容量需求，还有可靠性和节能型等各方面要求也随之提高。其中，通信设备高压电源中采用高压直流供电系统HVDC是较好的解决方法。
1通信设备电源概述
生活中要保持正常工作的电子设备的运行就要有稳定的电源供电，针对市电的常规供电一般是50Hz的使用额定，而野外使用的电子设备，是通过发电机提供电源（如车载或船载设备）。除此之外特殊的通信设备也会要求直流电，对于这种情况需配有整流器，或逆变器。整流器的作用是可以将交流电变成直流电。如果要改变电压后再提供给用电设备，还需要增加一台变压器。交流电在日常工作中容易出现电压不稳定的情况，就需要调压器进行补偿，稳压器的作用能达到稳压效果，考虑谐波影响还要增加滤波器滤，因此变压器、整流器、滤波器、调压器、稳压器是通信设备电源的必备部分。此外，提供电源的用电设备在设计时应达到以下要求：（1）要有输送交流电和直流电给负载部分的能力，还要确保有稳定的最大负荷输出电流；（2）在输入电压存在波动的情况下，要确保输出电压稳定，并要求稳定系数达到较高数值；（3）传输至负载的直流电接近于恒定直流电流，因此波纹因素较小；（4）电源功率要符合要求。效率是判断电源性能的一项重要重要指标。效率高，意味着在电源正常运行时耗散功率小，热量少，有利于节约能源，保证设备的使用年限。对于电源的技术要求，不仅有电气设计，很关键的一部分还包括结构设计。能确保电气设计方案顺利实施的首要条件。特别是在高压电源设计过程中要选定正确设计结构，规划布局合理，使元器件固定妥当，考虑到通风散热、电磁兼容问题，以及隔振设计、三防设计、高压的安全防护设计等。
2高压电源结构设计
2.1组成高压电源的元件
常见的通信设备在安装速调管、分行波管和大功率晶体管时一般使用高功放管。除了电源灯丝外，都是上千伏的高压电源，对于一般慢波线和收集极电压高，大电流。比如3kw行波管收集极工作电压是14kV，电流则为1.8a；慢波线电压为18.5kV，电流为0.2a。因此高功放若是电子管（行波管和速调管）必须要确保能供上述高压电源。
2.2结构规划原则
（1）一般来说高压电源的主元器体积与重量都大。特别是大型电气设备变压器，总重达120kg。重型设备尽量装在下部。使整体重心低而稳定。布局要便于安装和维修。（2）电源变压器，存在大功率整流管及高压线圈等，正常运转时会产生较多热量，布局应考虑通风性。尽量装有风机冷却，或者空气流通的位置。（3）常出现故障的元器件，如压敏电阻器、隔离开关等应要安置有利于更换的位置。（4）规划设计高压电源的结构方面，首先要考虑用电安全问题。高压电设备在检修时可能会发生触电危险，因此要求控制机构在检修时要保证电流接地。对于高压端子及高压导线绝缘性能要求高，绝缘距离要求大，防止出现短路故障。严格遵守绝缘距离设定，确保人身安全。对于交流与直流部分注意区分，避免互相干扰。特高压情况，比如1kV以上的电源设备，要设有专门开关。当人为打开门或者抽屉柜时，门控开关启动断开电源，防止触电事故。金属面板上禁止直接安置电表，电位器调节旋扭等，要充分做好防护工作。（5）电源变压器的铁心部件会出现漏磁现象，当它连接低频放大器的部分元器件或导线时，会马上放大50Hz的电信号，因而产生交流声。由此，需要隔离低频放大器部分，如：控保部分和变压器使用同一底板，确保进行磁屏蔽。（6）通信设备使用的高压直流供电系统，存在输出正负极未接地的情况，这就要求在两极安置开关；如果部分单极断路器无法达到高电压等级要求，可以使用串联多极分担分断电弧电压。
3高压电源结构组装举例
此结构布局图的特点是：（1）便于散热。抽屉要做成密封式，首先要在上面加上盖板，为了便于散热，要形成一定的风道。在面板上开设通风孔，加上通风窗和滤尘网，在后面板装上轴流风机，作用是抽风。由于阻流圈和变压器的发热量比较大，因此安装设置更靠近风机位置，目的是尽快散热，防止其它元件受到影响。为了使高压电源的各元件散热更快，将风机于通风窗的位置对角放置，以此来加上风路，增加散热效率，改变后的风路流向如图中箭头所示。（2）屏蔽设计。通信设备要注意控制漏磁场，避免受到过多干扰，应将数字显示板和电路印制板加上磁屏蔽罩，才能避免此类问题发生。（3）绝缘设计。通信设备在电源高压影响下，首先要考虑绝缘设计，将8mm厚的环氧酚醛层压玻璃布板作为底板，可有效绝缘。此外，这种材料还有优良的介电性能、机械性能和耐水性。部分高压设备是不能直接接触地面的，需要加底板，如果用金属底板，会导致底板直接和机架相连接，因此设计时要注意做好绝缘处理，将结构设计科学化、复杂化。如果将环氧酚醛层压玻璃布板安装在高压器件下面，同时要维持高压设备之间一定的距离，还要保证高压设备和机架间的距离，防止两者间发生击穿放电现象，然后将各种设备科学地连接起来。
4以HVDC高压电源供电系统为例
（1）技术方面。针对目前使用的HVDC的供电系统，它的电源系统的系统结构与现在存在的48V通信电源的很相似，并且十多年来被广泛使用在国家电力行业部门，这种高压直流供电系统有很高的产品技术成熟，并且属于完全国产化的系统设施。（2）结构方面。HVDC供电系统的结构比较简单，一般来说结构简单的系统更能保证高效率的运行和更高的安全性。直流供电系统在模块化设计基础下，有实际运行了数十年的经验，更能证明其安全可靠和简单特性。同时直流供电系统的模块化设计还使该系统具有增加扩容和方面维护等优点。（3）效率及节能方面。HVDC系统在UpS系统的基础上去掉了UpS的逆变部分，将系统的谐波含量减少，因此相比传统UpS系统，不管在各部分效率还是整体效率方面都有较大的提升。
5结论
以上可得，高压电源的主要特点是电压高、发热量大、重量大、漏磁影响大。本文主要对高压电源结构设计原则进行了定性分析。随着近几年对高压直流供电的研究兴起，越来越多的研究者对高压直流供电的优势给予了肯定。
参考文献
电源设计要求篇3
关键词通信电源；维护；管理
中图分类号：tn86文献标识码：a文章编号：1671-7597（2014）07-0169-01
近年来，随着我国通信事业与通信技术的快速发展，通信设备日益增多，并且朝着精密型、高端的方向发展，作为保证通信设备正常运行的通信电源，一旦电源出现问题，那么通信设备也会停止运行，通信信息也无法正常传输，整个通信系统都会瘫痪，会造成严重的经济损失。通信电源的重要性引起了人们的重视，对通信电源提出了更高的要求，因此要做好对通信电源的维护与管理有着重要的意义，解决通信电源存在的问题，保证通信网络的安全平稳的运行。
1对通信电源的要求
1）可靠性高。要确保通信的畅通，不仅要保持通信设备的可靠性还要保持通信电源的可靠性，通常情况下，通信系统要对所有的通信设备进行供电，设备才能正常的工作。相对而言，如果设备出现问题，那么只是局部性的，影响也是有限的，但一旦电源出现问题，整个系统通信都会停止，全部通信都将中断，造成的影响是不可估量的，因此保证通信电源的可靠性是非常重要的。
2）稳定性强。通信设备的电源稳定是保证设备稳定运行的基础，现在大多数的设备都是对电压是有要求的，设备电压需要在一定的范围内变化，不能超出范围，尤其是计算机控制下的通信设备要求更高，过高或过低的电压都会影响通信的质量，通信设备对电源的稳定性的要求也是很高的。
3）小型化与集成化。科学技术的不断提高，通信设备朝着小型化、集成化方向发展，为了适应需求，满足设备的要求，电源设备也要朝着小型化、集成化的方向发展。如今很多的移动通信都在航天、航空装置中得到了运用，这些都是需要通信电源具有体积小、质量轻的要求的。
4）高频率。随着通信设备容量的不断增加，电源系统的负荷不断加大，电力消耗太大，电费支出是一笔很大的开销，而且与现代的节约电源存在了冲突。这就需要电源具有高频率，高频率的开关效率可达90%以上，减小电源设备的自耗能力，解决增容、增和和节能的冲突问题。
2通信电源存在的问题
1）通信电源存在隐患。通信电源的系统设计、设备配置的在设计上存在着安全隐患的问题。在通信电源的设计中，只保证了平时的通信电源，没有详细的应急方案设计，现在很多通信站在电源上都采用的是一路交流供电，没有设计备用的电源方式，一旦通信电源中断了，蓄电池不能长时间的维持通信设备的正常供电，也没有应急的电源措施，通信设备也会长时间的无法正常工作。
2）基础环境设施不足。基础环境设施是通信电源可靠性、稳定性的重要保障，基础的环境设施是十分的重要。现在很多通信站主设备的机房的配置条件还较好，但是电源室就普遍存在较差的问题。大多数的电源室都是没有配置空调的，也没有满足电源室排风散热与机房“三防”的要求，人们对通信电源的安全稳定工作做得还没有到位。
3）维护管理力量薄弱。通信的电源管理制度还不完善，管理跟不上直接影响通信电源系统运行，没有针对性的对电源管理提出管理规程，人们缺乏管理技术，人们对通信电源的运行计划以及对电源系统维护都存在着无计划、不规范的特点，没有根据通信系统中的设备进行计划性、科学合理的维护管理。这主要表现在对电源的管理没有设置专门的维护岗位，大多数都是一人多职，没有针对性的管理，管理人员整体的素质和技能达不到要求，缺乏对通信电源技术的学习、研究和科学实践，很多的维护人员都是凭着以前的工作经验，没有掌握通信电源的变化特点以及对它的科学研究，特别在对于提前维护干预风险的意识和能力还不强。
3通信电源的维护与管理
1）重视通信电源的维护与管理。要想真正的提高通信电源维护与管理的水平，首先就要引起对这项工作的重视，意识到电源的重要性。现在很多的运营商关注的都是营销与发展，但往往忽视通信电源维护管理这种幕后的工作。运营商应该意识到通信电源是保证通信质量的基础，而通信管理则是保证通信畅通的条件。
2）提高机房设计与建设技术。要严格按照通信电源要求的相关规范严格设计，在风险的防范上要周密设计分析，做好设计的应急措施，防治出现因设计不周而造成安全隐患。要建立先进完善的通信电源机房环境以及电源的监控系统，保证电源机房基础设施的完善，保证机房工作环境的温湿度与清洁度，降低因环境温度高或灰尘而造成的通信电源设备的损害与电源事故。
3）搞好防雷减灾防护。通信机房的电气设备一般都比较密集，对雷电的反应比较敏感，做好防雷击的防护工作是非常重要的。一些地方为了实现通信网络的全面覆盖，建设的布线处在雷电的高发区，受雷电的影响，供电系统如果防御不到位，一旦遭到雷击，通信电源设备无法正常供电，通信设备无法正常工作，可能导致整个通信系统的瘫痪。所以，在通信设备的机房内必须安装避雷设施，做好防雷措施，保证通信电源设备的正常运行。
4）加强维护与管理体系建设。随着通信体制的改革，就应该完善通信管理体系，管理部门应该设置专门的通信电源、设备管理的岗位，现在的通信设备朝着精密化发展，对电源的要求越来越高，使得对电源的维护难度加大，这就要求维护人员的技术水平要跟上，选取具有专业技能强和管理水平强的工作人员有针对性的对一个岗位负责，专门负责通信电源的管理与维护。重视通信站机房环境与电源监控系统，利用这些手段提高通信电源的正常稳定运行，提高管理水平。
4总结
通信电源作为通信系统设备的关键，保障了通信设备的正常运行与通信的畅通，一旦通信设备的供电中断或引起通信事故，造成的损失是巨大的。随着通信的不断发展，通信电源的重要性也引起了各级相关领导的高度重视，本文通过对现代通信电源需具备的要求，提出了现存在的一些问题，通过分析探讨提出了一些通信电源管理与维护的措施要点，以提高先到通信电源的技术水平，保证通信网络的安全稳定运行。
参考文献
[1]常玉凤.电力系统通信电源的维护与管理[J].宁夏师范学院报，2012（06）：73-75.
电源设计要求篇4
关键词：直流开关电源；开关电源；设计
1直流稳压电源概述
直流稳压电源在一个典型系统中担当着非常重要的角色。从某种程度上可以看成是系统的心脏。电源的系统的电路提供持续的、稳定的能源，使系统免受外部的干扰，并防止系统对其自身产生的伤害。如果电源内部发生故障，不应造成系统的故障，而确保系统安全可靠运行。因此，人们非常重视系统直流电源的设计或选用。直流稳压电源通常分为线性稳压和开关稳压两种类型。
1.1线性稳亚电源
线性稳压电源是指起电压调整功能作用的器件始终工作在线性放大区的直流稳压电源，期工作原理如图1。
它由50工频变压器、整流器、滤波器以及串联调整稳压器组成。
线性稳压电源的优点是具有优良的纹波及动态响应特性。但同时存在以下缺点：输入采用50工频变压器，体积庞大且和很重；电压调整器件工作在线性放大区内，损耗大，效率低；过载能力差。
线性电源主要应用在对发热和效率要求不高的场合，或者要求成本及设计周期短的情况。线性电源作为板载电源广泛应用于分布电源系统中，特别是当配电电压低于40V时。线性电源的输出电压只能低于输入电压，并且每个线性电源只能产生一路输出。线性电源的效率在百分之三十五到百分之五十之间，损耗以热的形式耗散。
1.2pwm开关稳压电源
一般将开关稳压电源简称开关电源，开关电源与线性稳压电源不同，它是起电压调整功能作用的器件，始终工作在开关状态。开关电源主要采用脉宽调制技术。
开关电源的优点；
1）功耗小、效率高。电源中开关器件交替地工作在导通-截止和截止-导通的开关状态，转换速度快，这使得开关管的功耗很小，电源的效率可以大幅度提高，可达到百分之九十到百分之九十五。
2）体积小、重量轻。开关电源效率高，损耗小，则可以省去较大体积的散热器；隔离变压用高频变压器取代工频变压器，可大大减小体积，降低重量；因为开关频率高，输出滤波电容的容量和体积大为减小。
3）稳压范围宽。开关电源的输出电压由占空比来调节，输入电压的变化可以通过调节占空比的大小来补偿，这样在工频电网电压变化较大时，它仍然能保证有较稳定的输出电压。
4）电路形式灵活多样。设计者可以发挥各种类型电路的特长，设计出能满足不同的应用场合的开关电源。
开关电源的缺点主要是：存在开关噪声大。在开关电源中，开关器件工作在开关状态，它产生的交流电压和电流会通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰，这些干扰如果不采用一定的措施进行抑制、消除和屏蔽，就会严重影响整机的正常工作。此外，这些干扰还会串入工频电网，使附近的其他电子仪器、设备、和家用电器收到干扰。因此设计开关电源时，必须采取合理的措施来抑制其本身产生的干扰。
pwm开关电源在使用时比线性电源具有更高的效率和灵活等特点。因此，在便携式产品、航空和自动化产品、仪器仪表以及通讯系统等，要求高效率、体积小、重量轻和多组电源电源输出的场合，得到了广泛的应用。但是开关电源的成本高，而且需要开发周期较长。
2开关电源的设计
2.1开关电源的工作原理
开关电源主要采用直流斩波技术，即降压变换、升压变换、变压器隔离的DC/DC变换电路理论和pwm控制技术来实现的。具有输入、输出隔离的pwm开关电源工作原理框图，如图2所示。
50Hz单相交流220V电压或三相交流220V/380V电压经emi防电磁干扰电源滤波器，直接整流滤波；然后再将滤波后的直流电压经变换电路变换为数十千赫或数百千赫的高频方波或准方波电压，通过高频变压器隔离并降压（或升压）后，再经高频整流、滤波电路；最后输出直流电压。通过取样、比较、放大及控制、驱动电路，控制变换器中功率开关管的占空比，便能得到稳定的输出电压。在直流斩波控制中，有定频调宽、定宽调频和调频调宽3种控制方式。定频调宽是保持开关频率（开关周期t）不变，波形如图3所示。
通过改变导通时间高。而定宽调频则是保持导通时间ton不变，通过改变开关频率，来达到改变占空比的一种控制方式。由于调频控制方式的工作频率是不固定的，造成滤波器设计困难，因此，目前绝大部分的开关电源均采用pwm控制。
2.2开关电源的主要性能指标
开关电源的质量好坏主要由其性能指标来体现。因此，对于设计者或使用者来讲，都必须对其内容有一个较全面的了解。一般性能指标包括电气指标、机械特性、适用环境、可靠性、安全性以及生产成本等。这里仅介绍常见的电气指标。
2.2.1输入参数
输入参数包括输入电压、交流或直流、频率、相数、输入电流、功率因数以及谐波含量等。
1）输入电压：国内应用的民用交流电源电压三相为380V，单相为220V；国外的电源需要参出口国电压标准。目前开关电源流行采用国际通用电压范围，即单相交流85～265V，这一范围覆盖了全球各种民用电源标准所限定的电压，但对电源的设计提出了较高的要求。输入电压范围的下限影响变压器设计时电压比的计算，而上限决定了主电路元器件的电压等级。输入电压变化范围过宽，使设计中必须留过大裕量而造成浪费，因此变化范围应在满足实际要求的前提下尽量小。
2）输入频率：我国民用和工业用电的频率为50Hz，航空、航天及船舶用的电源经常采用交流400Hz输入，这时的输入电压通常为单相或三相115V。
3）输入相数：三相输入的情况下，整流后直流电压约是单相输入时的1.7倍，当开关电源的功为3～5kw时，可以选单相输入，以降低主电路器件的电压等级，从而可以降低成本；当功率大于5kw时，应选三相输入，以避免引起电网三相间的不平衡，同时也可以减小主电路中的电流，以降低损耗。
4）输入电流：输入电流通常包含额定输入电流和最大电流2项，是输入开关、接线端子、熔断器和整流桥等元器件的设计依据。
5）输入功率因数和谐波：目前，对保护电网环境、降低谐波污染的要求越来越高，许多国家和地区都已出台相应的标准，对用电装置的输入谐波电流和功率因数做出较严格的规定，因此开关电源的输入谐波电流和功率因数成为重要指标，也是设计中的一个重点之一。目前，单相有源功率因数校正（FpC）技术已经基本成熟，附加的成本也较低，可以很容易地使输入功率因数达到0.99以上，输入总谐波电流小于5%。
2.2.2输出参数
输出参数包括输出功率、输出电压、输出电流、纹波、稳压精度、稳流精度、输出特性以及效率等。
1）输出电压：通常给出额定值和调节范围2项内容。输出电压上限关系到变压器设计中电压比的计算，过高的上限要求会导致过大的设计裕量和额定点特性变差，因此在满足实际要求的前提下，上限应尽量靠近额定点。相比之下，下限的限制较宽松。
2）输出电流：通常给出额定值和一定条件下的过载倍数，有稳流要求的电源还会指定调节范围。有的电源不允许空载，此时应指定电流下限。
3）稳压、稳流精度：通常以正负误差带的形式给出。影响电源稳压、稳流精度的因素很多，主要有输入电压变化、输出负载变化、温度变化及器件老化等。通常精度可以分成。3项考核：①输入电压调整率；②负载调整率；③时效偏差。同精度密切相关的因素是基准源精度、检测元件精度、控制电路中运算放大器精度等。④电源的输出特性：与应用领域的工艺要求有关，相互之间的差别很大。设计中必须根据输出特性的要求，来确定主电路和控制电路的形式。⑤纹波：开关电源的输出电压纹波成分较为复杂，通常按频带可以分为3类：高频噪声，即远高于开关频率的尖刺；开关频率纹波，指开关频率附近的频率成分；低频纹波，频率低于的成分，即低频波动。
对纹波有多种量化方法，常用的有纹波系数、峰峰电压值、按3种频率成分分别计量幅值以及衡重法。⑥效率：是电源的重要指标，它通常定义为η=po/pi×100%。式中，pi为输入有功功率；po为输出功率。通常给出在额定输入电压和额定输出电压、额定输出电流条件下的效率。对于开关电源来说，效率提高就意味着损耗功率的下降，从而降低电源温升，提高可靠性，节能的效果明显，所以应尽量提高效率。一般来说，输出电压较高的电源的效率比输出低电压的电源高。
2.2.3电磁兼容性能指标
电磁兼容也是近年来备受关注的问题。电子装置的大量使用，带来了相互干扰的问题，有时可能导致致命的后果，如在飞行的飞机机舱内使用无线电话或便携式电脑，就有可能干扰机载电子设备而造成飞机失事。电磁兼容性包含2方面的内容：
电磁敏感性、电磁干扰分别指电子装置抵抗外来干扰的能力和自身产生的干扰强度。通过制定标准，使每个装置能够抵抗干扰的强度远远大于各自发出的干扰强度，则这些装置在一起工作时，相互干扰导致工作不正常的可能性就比较小，从而实现电磁兼容。
因此，标准化对电磁兼容问题来说十分重要。各国有关电磁兼容的标准很多，并且都形成了一定的体系，在开关电源设计时应考虑相关标准。
3开关电源的设计步骤
开关电源的设计一般采用模块化的设计思想，其设计步骤是：
1）首先从明确设计性能指标开始，然后根据常规的设计要求选择一种开关电源的拓扑结构、开关工作频率确定设计的难点，依据输出功率的要求选择半导体器件的型号；
2）变压器和电感线圈的参数计算，磁性材料设计是一个优质的开关电源设计的关键，合理的设计对开关电源的性能指标以及工作可靠性影响极大；
3）设计选择输出整流器和滤波电容；
4）选择功率开关的驱动控制方式，最好选用能实现pwm控制的集成电路芯片，也可利用单片机实现pwm控制；
5）设计反馈调节电路；
6）根据设计要求设计过电压、过电流和紧急保护电路；
7）根据热分析设计散热器；
8）设计实验电路的pCB板和电源的结构，组装、调试，测试所有的性能指标；
电源设计要求篇5
【关键词】配电系统；设计；公共建筑
随着经济的发展，建筑用地越来越多，超高层建筑更是人员密集，结构复杂。配电设计是影响建筑安全和性能的重要因素，所以在供配电的安全性以及可靠性方面有着严格的要求。超高层建筑的可靠性以及消防报警及控制等的要求也比普通的高层建筑高，存在的安全隐患也更多，因此需要不断优化现有的配电系统设计，明确超高层建筑对供配电系统设计的要求，并找到适合高建筑配电设计的方案。
一、超高层公共建筑的配电设计的特点
1、众所周知，超高层建筑具有高的特点，所以不管是供电的功率还是变压器都要进行考虑。供电半径的问题是超高层建筑的用电需要考虑的首要因素。不同容量的变压器对于其能够供电的高度负荷能力不一样，所以超高层公共建筑大楼里面的功能多容易导致了电路和用电设备的复杂化以及负荷的密度变化量比较大。另外超高层建筑里面大量使用电梯，并且对于电梯进行分区管理，这样容易使电梯的电力机房集中分布在大楼的中部位置。变压器的设置要尽量的靠近用电负荷的中心这是超高层建筑的设计关键性的原则，这样就可以更好的利用变压器的特点来带动电力的负荷作用。
2、另一方面超高层建筑的特点要进行针对性的设计。由于超高层建筑的火势蔓延速度很快以及扑救的难度很大，所以在对超高层建筑进行设计的时候，应该有选择性和针对性的进行设计。在供配电正常的供给电源的前提下，应急电源的实施也是非常关键的，在设计过程中不仅需要考虑到建筑的耐火，还要考虑到供配电设备的自动的断电系统，其中超高层公共建筑中一个最大的特点就是对自备柴油发电机的配备，它能够在火灾情况下防止建筑物被毁坏，发挥出它的优势，从而保护到人们的生命安全。
二、超高层建筑对配电系统设计的要求
1、保证供电电源的可靠性
高层公共建筑具有造价高，人员集中的特点，所以供电的可靠性将直接关系到企业的运作和人员设备的安全。为保证供电的可靠性，往往采取两个电源同时供电，并设置柴油发电机组作为应急电源，同时装设自带电源型应急照明和疏散标志灯。供电可靠性的问题，不仅仅限于供配电系统的接线方式，而且与设备选型、内部元器件的选择有着重要的联系，它们都应与供电可靠性的高性能要求相一致。
2、供配电系统要便于电源切换
要使正常工作电源和应急电源独立进行配电。当电力与照明分开供电时，电力与照明应分别设有正常工作电源配电系统与事故时的应急电源配电系统。在火灾情况下，用来保证供电不被中断，二类负荷能够保证两回路切换供电。低压配电的级数不适宜太多，一般情况下，应限制在三级以内，重要负荷不超过二级。
三、配电系统设计
随着社会经济的发展，城市化进程的速度也逐渐加快，超高层建筑更是得到迅速发展，但它也给人们特别是设计人员带来了许多问题，因此，设计人员必须根据超高层建筑的特点并结合当地供电系统的实际情况为其构建安全可靠、技术先进、经济合理的供配电系统。
1、有关配电电源等级的研究
对于超高层建筑的电源等级要求，应急电源系统根据实际规模，采用双电源切换或者柴油发电机组系统，应急电源系统。柴油发电机组系统在超高层建筑电源供电方案中是首要选择，因为受到建筑的使用功能以及使用面积等多方面因素的制约，在方案设计时需要综合考虑进而优化管理。同时，为了达到环保要求，柴油发电机排出的废气要通过排烟管，经过消声器沿着排烟竖井排出，并且在排烟口处还要安装二次燃烧过滤网，将废气进行二次燃烧，从而降低外排气体对环境的污染。另外，我们还可以采用应急电源系统来代替柴油发电机组，它具有带感性、阻性负载，增强适应负载的能力，可以解决柴油发电机进排风以及排烟井等问题。
2、供电系统的可靠性
要想知道设计出来的系统可靠性有多高，不能仅仅看系统的自动化程度，它还与与系统的设备元件、线路和结线方式等有关。对于一
个系统而言，简单在一定程度上就是可靠，所以应尽量简单，但是必须满足规范的要求。如果使用过多的线路和联络开关设备，反而会使系统变得更加复杂化，使其可靠性降低。
3、配电运行方式研究
超高层建筑供配电运行方式主要是通过两路电源的方式连接，这样既可以使电源分列运行，还可以使两路互为备用，当一路电源出现故障时在继电保护作用下，分段断路器上的电源回路断路器便自动断开。这时非故障段母线可以继续运行，提高了供电的可靠性以及灵活性得同时还缩小了母线故障的停电范围。超高层建筑的低压配电系统要采用放射式与树干式相结合的配电方式，其他个别的部分采用链接方式进行配电。树干式供电由变电所将各类电源分别引入各竖井，通过桥架数值各层。各竖井内分别配置有照明、配电、空调以及应急照明配电箱。另外消防用电设备、应急照明及特殊要求的用电设备均采用双路供电。一路电源由正常母线配出，另一路电源则由应急母线配出，就是一级负荷与二级负荷均为双路供电末端自投。还有配电、照明分别放射到各个区域的配电、照明配电箱，计量表也应该设置在竖井配电箱内，空调配电箱配电至竖井区域内的普通空调机以及风机盘管。
四、结束语
近年来，电力系统和设备不断进步和完善，超高层公共建筑供配电的建设也在快速的发展，因为高层公共建筑供配电系统的具有特殊性，在供配电系统设计过程中，要合理的采用不同的高压、低压接线形式，注意针对建筑物本身的特点和它对供配电系统的要求，以此来满足建筑物的使用功能并保证供电的可靠性。
参考文献：
[1]肖曦彬.超高层公共建筑供配电系统设计探讨[J].科技与企业，2006（8）
电源设计要求篇6
[关键词]：超高层；建筑；电气设计；注意事项
中图分类号：tU97文献标识码：a文章编号：
一、前言
超高层建筑的使用周期一般在30年到50年，投入使用后，建筑中的电气设备使用量会逐渐增加，而电气设备的可靠、安全运行对超高层建筑而言又极其重要，因此，这就对电气设计人员提出了更高的要求。
二、建筑电气设计的原则
1、满足建筑物的使用功能。
在高层建筑的电气设计过程中首先要以满足建筑物的使用功能，使电气设备正常使用不受影响，在高层建筑电气设计过程中要考虑用电高峰和未来十年内用电量的变化情况，使其能满足人们的正常生产和生活。在高层建筑电气设计中，线路的布置也要进行详细的考虑，以便能满足人们的使用要求。同时，还要做好电气设备的防雷接地工作，以保证电气设备的安全运行。
2、考虑实际经济效益。
高层建筑电气在设计的过程中要考虑其经济，目前电能作为人们生产和生活的主要能源，要做好高层建筑电气的节能设计，不能够单纯的因为节能而过多的消耗投资，从而增加了运行费用，而是应该让增加的投资部分能够在较短的时间内用减少电能损耗来进行弥补和回收。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。
三、电气设计中的注意事项
1、超高层建筑中的负荷计算
负荷计算是供电设计的基础，超高层建筑中的负荷计算一般采用需要系数法，负荷计算是一个假想的持续性负荷。在配电设计中，通常采用30min的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据；计算负荷用来确定总的供电指标和电气设备的选择，以及为确定变配电所的数量和容量等提供依据。在超高层建筑中，根据建筑面积的大小和电气设备的使用情况对电力负荷要进行全面的计算和分析，是进行电气设计的前提。
2、超高层建筑配电系统的选择
在现在的高层建筑中为了保证其供电的可靠性，一般都设置两个相对比较独立的电源进行供电，对于有条件的地区可以从不同的城市或地区分别作为电源的供应地。而电源的回路数则可以根据负荷分级、用电容量和当地供电条件来确定。通过两路不同电源的设置，可以实现两路电源独立运行，但它们实际上仍然同时供电，两路电源在实际应用过程中相互备用，在一路电源出现问题的情况下，另一路电源能及时对高层建筑的各种电气设备进行及时的供电。此外，在超高层建筑中一般还会设置柴油发电机组作为应急或备用电源。
3、线缆的选择
在超高层建筑中电气设备的投入占整个工程投入的很少的一部分，但是整个电气设备在后期的使用过程中具有很大的影响，合理的线缆选择既能降低在后期使用过程中不必要的浪费，又对超高层建筑的安全性提供了保障。在进行线缆选择时，要适当的留有余量，以适应未来发展的需要。但是，线缆截面也不能选择过大，从而造成不必要的浪费。在选择电线时我们要注意两点：首先是选择的线缆强度能满足施工要求；其次是所选择的线缆在使用过程中能安全的运行。
4、照明设备的安装
建筑照明包括内部照明和外部照明，超高层建筑对照明设备的安装有着特殊的要求。比如，超高层建筑可能会对航空安全造成影响，这就要求超高层建筑的外部要安装航空障碍标志灯。航空障碍标志灯的具体设置，请参见《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第10.3.5条之规定。
5、防雷接地设计
根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）及相关规范手册计算建筑物年预计雷击次数，并以此为依据结合当地防雷办要求确定其防雷等级。高层建筑的电气设备保护接地、工作接地以及防雷接地等，一般采用共用接地，接地电阻一般都在4Ω以下，在均衡电位的基础上提高建筑的安全性。在施工完成后要对其进行电阻的检测，对不满足最小电阻要求的进行原因查找和分析，并采取外引长接地装置、补打接地极、换土、加降阻剂等技术措施降低电阻。
6、自动消防系统的设计
超高层建筑的火灾自动报警系统和自动灭火系统对防灾、减灾十分重要，在超高层建筑电气设计的过程中要对消防设备用电进行全面的考虑，保证在发生火灾时消防设备能够及时起到相应的作用，从而最大限度地降低人们的生命和财产损失。
四、超高层建筑中的节能设计
在超高层的电气设计过程中要对节能进行充分的考虑，减少对能源不必要的浪费。这就要求设计人员要对供电负荷进行准确的计算，以降低不必要的能源损耗。同时，也可以利用比较先进的技术和新型的节能设备达到节能的目的。
节能设计要充分对整个系统的功能进行全面的考虑，在满足各功能需要的前提下进行节能设计。在进行节能设备的选择时，不但要对设备本身的物理条件进行全面的分析和考虑，还要对设计的总体效果和经济效益进行综合的分析和对比。
1、在进行超高层建筑设计时一定要满足其各方面的要求，设计者要根据建筑的特殊要求和特殊的地理位置对超高层建筑的电气进行综合的设计，确定各个系统的最低指标，通过节能设备的使用来提升指标，从而达到节能的要求。
2、设计者应该对高层建筑进行多方面的综合考虑和分析，提出不同的节能方案，通过相关技术人员的论证，最终选择最经济、最有效果的设计方案。另外，减少在施工过程中产生的不必要的浪费，本身也是一种节能的手段。
3、要对电气设备的各种技术参数进行仔细的分析和选择，严禁使用不合格的电气产品。
4、要及时对节能产品和节能设备进行深入的了解，在超高层建筑的设计过程中能根据建筑的不同需求，采用不同的节能产品，以便能在满足功能使用的前提下，节约资源。
5、在进行超高层建筑电气的设计过程中要注意节能理念的转变，只有观念的转变才能从真正意义上实现节能的效果。
五、结束语
超高层建筑的电气设计对人们的生产和生活有着十分重要的影响，因此，设计者在进行超高层建筑电气设计时必须要进行全面的分析和考虑，避免由于计算的疏忽和考虑的不全面造成电气设备在使用过程中出现各种各样的问题。同时，在超高层建筑电气设计过程中，设计者还要对节能产品进行充分的利用，以减少资源的浪费，实现经济效益和社会效益的发展目标。
参考文献：
[1]韩凤明超高层办公建筑电气设计[J]现代建筑电气,2011(1).
[2]陈奇兵高层建筑电气设计的内容与节能探讨[J]门窗，2012（10）
电源设计要求篇7
关键词供配电系统系统设计要求重要性
中图分类号：tm421文献标识码：a
1、引言
建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。它是强电和弱电与具体建筑的有机结合。随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对有关供配电、照明、消防、防雷接地、通信、网络等系统的要求越来越高，使得建筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。
2、供配电系统
（1、供电电源根据电缆隧道构造和用电设备分布特点,电缆隧道采用多点、分散供电方式,以每个工作井为一个受电电源点,接受外部电源。根据负荷统计,该工程用电设备总计算容量约为1500Kw,其中最大的一个工作井的计算负荷为120kw,按照上海市电业规定,所有受电点均采用220/380V供电。每个受电点由两路220/380V电源供电,相邻受电电源点的供电分界在这两个工作井隧道区段的中点处。两路电源同时运行,当一路供电电源中断供电时,另一路电源应能满足该工作井供电范围内所有一、二级负荷的用电。
（2、供配电系统接线各供电电源点的220/380V配电系统采用单母线分段不设分段开关的接线方式。用电设备的配线采用放射式与链式相结合的方式。
（3、无功补偿对风机、水泵等大容量用电设备采用单机就地补偿,所有照明灯具均配电子镇流器,使电源进线处的功率因数不低于0.9。
3、供配电系统设计
（1、配电系统的设计
低压配电采用树干式和放射式混合配电，地下室负荷较大，从低压配电房采用放射式配电，从低压配电房到地上各层配电箱采用树干式配电，从层间配电箱至负荷采用放射式配电；大容量干线采用封闭式母线槽，小容量干线采用铜芯塑料电缆；垂直部分沿电缆井敷设，水平部分采用金属桥架或金属线槽敷设，支干线及支线采用阻燃或难燃塑料绝缘导线，放射式采用阻燃或难燃铜芯电缆。一般动力、照明由低压配电柜正常电源母线段供电，火灾应急照明、消防电梯、消防水泵、防排烟风机及消防中心等一级负荷采用双回路供电，并在线路末端配电箱处自动切换，一回路引自应急电源母线段，另一回路引自正常电源母线段，双回路电源切换柜为自投自复，设电气和机械联锁。
（2、供电系统的设计
负荷等级的计算。负荷等级的确定应按有关规范进行，一般情况下，高层建筑负荷等级也可按以下确定：一级负荷包括疏散楼梯、消防电梯前室及地下室的应急照明、消防水泵、排烟风机、消防电梯等；二级负荷包括部分客梯电力、生活泵电力；三级负荷包括一、二级负荷以外的其他用电负荷。
供配电系统设计中，为保证供电系统的合理性，要求根据负荷等级采取相应的供电措施.各级负荷的供电电源应满足设计规范的相关规定。对高层建筑来说，一般没有特别重要负荷，且一级负荷容量较小，因此采用两路市政电源供电或一路市政电源加应急发电机组供电均可满足要求，后者在工程应用中较为常见。供电电源采用一路独立的l0kV高压电源，由市政区域变配电站引入至小区首层开关房.低压配电电压采用380/220V。设置柴油发电机，以确保消防设备用电。
（3供配电系统的保护设计
进行建筑供配电系统的保护设计是指为了防止电流经由人体任何部位，通过限制可能流经人体的电流，使之小于电击电流。在发生故障的情况下，如果触及外露可导电的部分，就会引起流经人体的电流强度超过电击电流，造成严重的后果，这样一来就需要在相应的时间内自动断开电源，进行安全保护；如果发生短路或者超负载，过热以及电弧引起可燃物燃烧甚至使人遭受灼伤时，也需要在相应的时间内自动断开电源。电力系统的保护方式一般有接地保护、建筑物总的电位防雷接地、中性线不接地系统、局部等电位接地以及漏电保护。在大型商业建筑或者多层单元式住宅的一般场所的移动设设备应该采用漏电断路器进行保护。
4、供电要求
(1、一级负荷的供电“应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏”。但在实际设计中为了满足一级负荷的供电，可以采用两路高压供电，但当供电不能满足要求时，应设自备发电机，故可以采用一路高压电源加一路备用电源，应急柴油发电机组供电。对于特别重要的负荷供电，除了必须采用两路高压外，还必须设置应急电源(应急柴油发电机)，并且该电源中严禁接入其他负荷。
(2、二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”，即当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电(或中断后能迅速恢复)。设计中常采用一用一备两路高压电源供电或一路高压，另一路备用电源(柴油发电机组)，但当负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6KV及以上专用架空线供电。
(3、三级负荷对供电无特殊要求。此外，根据《建筑设计防火规范》以及《高层民用建筑设计防火规范》对消防用电设备进行负荷等级划分，对于二类高层建筑的消防用电按二级负荷要求供电并且消防用电设备应采用专用的供电回路。火灾事故照明和疏散指示标志可采用蓄电池作备用电源，其配电设备应明显标志。本工程为二类民用建筑，照明用电均为为三级负荷。
5供电线路的重要性
（1、供电线路安全的设计
供电电源在满足电力负荷的要求下，供电线路的安全可靠也是非常重要的。供电线路敷设方式应根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布及环境特征等因素确定。应避免因外部热源、灰尘聚集及腐蚀或污染物存在对布线系统带来的影响。并就防止在敷设及使用过程中因受冲击、振动和建筑物的伸缩、沉降等各种外界应力作用而带来的损害。而高层民用建筑消防用电设备应采用专用的供电回路，消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟风机等的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置，其配电线路敷设应符合有关规范的要求。在建筑电气设计中，地下室车库应急照明配电常常直接明装在车库墙上，而配电箱又没有作防水措施，一旦火灾发生在配电箱附近，配电箱很容易被烧毁，因此宜设置配电间来放置配电箱，以保证应急照明供电的可靠性。
（2、供配电系统设计规范要求
根据供配电系统设计规范要求规定：在不影响一、二级负荷中断供电的情况下，配电线路被前段线路短路保护电器有效保护，且此段线路和过负载保护电器能承受通过的短路能量，可不装设短路保护。本着安全、节约的原则，在建筑电气低压供配电设计中，无论在城区内的高层建筑群还是郊区楼盘的别墅和低层建筑群中的低压配电方式，大部分均采用分区树干式的配电方式，另外在城市的路灯供配电中，每个灯杆内从灯头到灯杆脚的连接线与干线接驳的接线方式也是树干式供电的一种方式，在设计实践中干线首端安装的短路保护电器能保护分支线多少长度，即安全长度为多长?如何确定?是设计人员需要探讨的问题。
6结束语
综上所述，供配电系统设计之建筑工程中的一项重要环节，所以必须足够重视建筑供配电系统的设计工作。因此除了要注重建筑物电气设备的使用功能外还要更要加重视供配电系统质量的安全性和可靠性，同时需要相关专业的电气设计人员更加努力的学习，借鉴一些先进的设计经验提升自己的专业水平从而将建筑供配电系统的设计做得更加科学、完善，这样才能使建筑电气配电系统的设计不断优化，更好地顺应时代的发展。
参考文献
[1]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008；
[2]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）；
电源设计要求篇8
关键字：智能建筑；设计原则；电源机房；
中图分类号：S611文献标识码：a文章编号：
改革开放以来，我国的社会获得了快速发展，人民生活水平不断提高，我国城市化进程得到快速发展，使得现如今的城市人口数量不断增多。有人居住的地方就得有足够的住宅区，因此，如何在有限的城市住宅空间内，设计出能够满足越来越多的城市居民需要的房屋建筑，已经成为现今建筑行业面临的关键问题，智能建筑是适应社会发展的大势所趋，同时对智能建筑的设计提出了更高的要求，电源机房作为智能建筑的核心组成部分，对其进行科学的设计是整个智能建筑能否稳定运行的关键。本文阐述了智能建筑的概念和能建筑中电源机房的设计原则，从而为智能建筑能够获得更为广泛的推广和发展奠定了基础。
智能建筑的概念
智能建筑是近年来提出的一个新的房屋建筑概念，它改变了传统的建筑理念，目前应用于我国的一些大型的公共建筑和一些高层的建筑中，它是在建筑这个平台上，将办公自动化、通讯网络都在建筑中得以充分的利用，并将建筑结构、服务管理系统进行了最优化的结合，从而使它们达到最佳的运行状态，为提高人们的生活质量，给人们提供一个更为舒适、更为安全、高效、便利的建筑环境做出贡献。
智能建筑电源机房的概念和设计规则
2.1智能建筑电源机房的概念
智能建筑的电源机房能够为整幢建筑的提供电能，它相当于整幢智能建筑的心脏，因此足以见得它对智能建筑的重要性。一般情况下智能建筑的电源机房的组成部分包括变配电所、不间断电源机房及柴油发电机房等。通常情况下，在对电源机房进行位置的选择时会靠近电负荷中心，它可以为智能建筑提供更为安全、可靠、节能的电能。
2.2智能建筑电源机房的设计原则
电源机房是智能建筑中一个十分关键和核心的设计，它除了普通建筑中所要求的设计规则以外，还有一套智能建筑所必须遵循的规则，其主要包括：GB/t503l4—2000智能建筑设计标准、GB/t50311—2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范、GB50174—1993电子计算机房设技术规范等。
智能建筑的电源机房位置选择的环境要求
电源机房为整幢智能建筑提供电能，如果不能保证电源机房的环境良好，就不能保证智能建筑的有序稳定运行。智能建筑并不意味着所有的设备都实现了智能化操作，就对环境没有特殊要求，相反越是在智能建筑中它对环境的要求越高。在对智能建筑的电源机房进行环境设计时需要考虑两种环境：一是可视环境，主要包括环境中的空间及空间内的照明情况；二是不可视的环境，主要包括环境中的温湿度情况。
智能建筑的电源机房的设计规则
在智能建筑中一般是实现了办公自动化系统、通讯网络系统及建筑相关设备的优化结合，在具体电源机房设计中需要遵循以下规则：
4.1完善的办公自动化系统
在我国当前进行智能建筑建设的主要是一些大型的公共场所和一些高层的建筑，因此在智能建筑中配备完善的办公自动化系统是必须的，作为办公自动化系统能够对内外的各类信息进行综合处理，并提供决策和支持。
4.2现代化的通信网络系统
在现代的社会是一个科技、电子信息技术高度发达的社会，在智能建筑中完善的通信网络系统更是其必须具备的，只有有了现代化的通信网络系统才能够为建筑内的人们提供最快捷、最准确的信息，并也能够对信息进行及时接收和传递，提供有效的信息服务。
4.3具备配套的建筑设备
（1）电源机房设备
在智能建筑中电源机房的组成部分包括变配电所、不间断电源机房及柴油发电机房。其中所包括主要项目有：电能计量、电源的电压值显示、变压器超温报警设备等。
（2）智能建筑的其它相关设备
对智能建筑的其它相关设备主要包括对机房的热力设备、安全防范设备、柴油发电机设备等，这些设备都对电源机房的运行情况进行了实时监控，对相关数据进行测量和记录，一旦出现故障就及时发出警报，便于及时修理，防止为建筑内的人群带来不便。
热力设备：
热力设备也是针对电源机房而设立的，它能够对相关系统的运行情况进行监控、并对数据进行测量和记录。
安全防范设备
因为电源机房对周围环境的要求较高，因为其安全性对智能建筑的安全运行十分重要，因此必须建立相应的火灾自动报警系统和消防联动系统，对设备进行实时监视和联动控制，从而确保了电源机房的安全。
柴油发电机设备
柴油机发电设备是智能建筑电源机房的主要组成部分，当前使用的一般是智能型微机来控制柴油发电机组。其在电源机房的主要功能表现在当市电的供电系统出现故障不能给建筑供电时，该设备就能自动起动控制系统自主为整幢建筑供电，同时也会自动脱离电网，防止当市电电网恢复供电正常时造成倒送电。当市电电网供电恢复正常时，机组经市电检测，能够自动退出系统，负载切换到电网供电，之后机组自动启动备用状态。同时该系统也有完善的自动保护系统，当前一般采取的都是智能型的多功能保护器，从而能够有效地防止该设备受到损害。
结语：
现今社会的各类房屋建筑越来越追求功能的丰富和造型的新颖，特别是近年来逐渐在建筑行业升温的智能建筑，它给建筑行业带来了新的革命，致使对智能建筑的设计要求越来越复杂。电源机房是智能建筑中的一个核心部分，它为整幢智能建筑提供电能，因此它设计的好坏将直接影响着智能建筑能够稳定运行。本文阐述了智能建筑及其电源机房的概念，并对智能建筑的电源机房设计规则进行了相关探讨，从而为智能建筑能够得到更广泛稳定的发展奠定了基础。
参考文献：
[1]林翰.智能建筑的电源机房设计[J].工程设计CaD与智能建筑，2001（08）
[2]李洪祥.浅析智能建筑中电气施工存在的问题及解决对策[J].黑龙江科技信息，2013（02）
电源设计要求篇9
【关键词】一级负荷；消防供电；双重电源；应急电源
1概述
由于“电气”在消防中的重要性，为了保证用电的可靠性,一级负荷的建筑不但在正常情况下要有安全可靠的电源,即使在正常电源出现故障或建筑出现火灾等紧急情况下,也应有足够的备用电源和应急电源。下面结合各种国家规范就消防供电系统的供电要求谈谈自己的观点。
2国家相关规范对消防供电的要求
2.1消防供电系统属于应急供电系统，供电电源应该是应急电源
《电工术语电气装置》826-10-04条对“应急供电系统”术语规定如下：
“应急供电系统：用来维护电气设备和电气装置运行的供电系统。”
“826-10-07条对“备用供电系统”术语规定如下：
“备用电源：当正常电源断电时，由于非安全用来维护电气装置或其某些部分所需的电源。”
《供配电系统设计规范》（以下简称《供规》）在2.0.3条中对“应急供电系统”的定义是：“用来维护电气设备和电气装置运行的供电系统，主要是：为了人体和家畜的健康和安全，和/或为避免对环境或其他设备造成损失以符合国家规范要求。”
在2.0.5条中对“备用电源”的定义是：“当正常电源断电时，由于非安全原因用来维持电气装置或其某些部分所需的电源。”
至此不难理解：“应急电源”即为：“用作应急供电系统组成部分的电源。”
对于“安全设施”，《低压电气装置》35.1概述中有如下注释：
“注1：安全设施的例子是：应急疏散照明、消防报警系统、用于消防泵的装置、消防电梯、烟雾和热量排除设备。”
显然，从国家标准的术语可以看出：消防用电设备属于安全设施范畴，其供电系统的性质为应急供电系统，而不是备用电源系统；其供电电源应该是应急电源，而不是备用电源。2.2用电负荷的分级及供电要求
《民用建筑电气设计规范》（以下简称《民规》）3.2.1条有如下规定：
“用电负荷应根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响程度，分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。”
《供规》3.0.1条有如下规定：
“电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影响程度进行分级，并应符合下列规定：
2.1.1符合下列情况之一时，应视为一级负荷：
①中断供电将造成人身伤害时；
②中断供电将在经济上造成重大损失时；
③中断供电将影响重要用电单位的正常工作或造成公共场所秩序严重混乱；
2.1.2在一级负荷中，当中断供电将造成人员伤亡或重大设备损坏或发生中毒、爆炸火
灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为一级负荷别重要的负荷。
但在《民规》3.2.3条中明确规定：“一类高层民用建筑的消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及其排水泵、电动的防火卷帘及门窗以及阀门等消防用电应为一级负荷。”
根据有关设计规范对建筑物的分级规定，高级住宅、19层及以上普通住宅为一类建筑，其消防用电设备、应急照明、消防电梯用电负荷应为一级负荷。
从上述用电负荷分级的规定来看，《供规》对用电负荷分级的条文表述未提及扑救火灾的消防设备也应为一级负荷中的特别重要的负荷，而一级负荷中的特别重要的负荷的条件仅适用于分类为一级的用电负荷，所以本人认为《供规》的负荷分级不适用于消防设备。
2.2《供规》对各级用电负荷的供电要求为：
“3.0.2一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。”
一级负荷别重要的负荷供电，应符合下列要求：
2.2.1除应由双重电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。
2.2.2设备的供电电源的切换时间，应满足设备允许中断供电的要求。
4.0.5同时供电的两回及以上供配电线路中，当有一回路中断供电时，其余线路能满足全部一级负荷及二级负荷。”
《民规》3.2.8条、3.2.9条、3.2.10条中对一、二级用电负荷的供电要求与此基本相同，只是将“双重电源”称为“两个电源”。
《供规》对双重电源的定义为：
“2.0.2双重电源：一个负荷的电源是由两个电路提供的，这两个电路就安全供电而言被认为是互相独立的。”
在《供规》的条文说明中，3.0.2条的解释为：“因地区大电力网在主网电压上部是并网的，用电部门无论从电网取几回电源进线，也无法得到严格意义上的两个独立电源。这里指的双重电源可以是分别来自不同电网的电源，或者来自同一电网但在运行时电路互相之间联系很弱，或者来自来自同一电网但其间的电气距离较远，一个电源系统任意一处出现异常运行时或发生短路故障时，另一个电源仍能不中断供电，这样的电源都可视为双重电源。
一级负荷的供电应由双重电源供电，而且不能同时损坏，只有必须满足这两个基本条件，才可能维持其中一个电源继续供电。双重电源可一用一备，亦可同时工作，各供一部分负荷。”
《民用建筑电气设计规范（强电部分）》应用图解中3.1条对一级负荷的供电要求表述：“一级负荷用户应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个应不致同时受到破坏。而且当一个电源中断供电时，另一个电源应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。当一级负荷设备容量在200kw以上或有高压用电设备时，应采用两个高压电源，这两个电源一般是由当地电力系统的两个区域变电站分别引来。”
《民规》的条文说明中也有类似的解释，显然规范是认可一级负荷可以采用公用电力网两路电源供电的方式，但由分布在两个区域的变电站分别取一个高压电源，无论是从经济方面还是从城市现有施工环境来说都是比较困难的。现大多一级负荷用户比较现实的做法是由附近一个66kV变电站的两台主变压器对应的两段母线分别引一个10kV高压电源，这样应该就可满足一级负荷及消防供电系统的供电要求。
3结束语
在现行相关规范中对电源的界定、负荷分级及供电要求，有一些不完全相同的解释和做法；另外，由于地域的不同，各地区行业主管部门的要求不同，习惯做法不同，其对消防供电电源及配电系统的设计就不一样。
通过以上的比较、分析，我们应该对高层民用建筑的消防供电系统的电源选择、负荷分级和配电设计有了一个比较清晰的认识。
参考文献
[1]机械科学研究院中机生产力促进中心，等起草.GB/t2900.71-2008/ieC60050-826:2004电工术语电气装置[S].北京：中国标准出版社，2008.
[2]中国联合工程公司GB50052-2009供配电系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2010.
电源设计要求篇10
【关键词】X射线机；高频高压；设计
随着我国医疗事业的不断发展，医疗设备精度更加高，医用X射电诊断仪器是应用较早的一种设备，技术比较成熟，在高频高压的研究方面，国外的研究比较先进，本文主要研究X射线机高频高压发生器的设计。
1.高频高压发生器理论基础
X射线本身属于电磁波，产生需要具备阴极电子源、阳极靶和高压电场。高压高频发生器用于X射线球管提供稳定高压电流，相当于一个开关电源，工作过程与常见的开关电源类似，不同的是输出电压高、功率大。目前常见的中高频发生器都是通过调节交流电压的频率来输出电压的大小，常见的控制方式包括脉冲频率调制、脉冲宽度调制和混合调制三种。
脉冲宽度调制中，方波电压的有效值受到占空比控制，输出电压的大小可以通过改变占空比实现。在空载情况下，输出电压为最高值，若是存在负载，滤波电容不断充放电，实现平衡，这种方法一般使用在灯丝电压的控制中。脉冲频率调节控制通过调节变压器初级线圈回路电压的信号周期改变输出电压，一般使用在管电压的调节电路中。混合调制就是将以上两种方式结合在一起改变输电压。
2.X射线机高频高压发生器设计
高频高压发生器的主要功能是为X射线管提供电压和电源，因此在设计中需要采用反馈设计，还需要设计故障报警功能，保障人机安全，操作方便，体积小，便于控制成本。
2.1电源模块的设计
设计的电源模块为电网电源管理逆变桥，逆变桥系统工作低压电源。此设计模块需要能够满足对系统电源电压分配控制，在开机中能够起到预充电的作用，在工作异常的情况下能够实现设备与电网的切断，提高安全性。因此在此设计中采用了预充电检测电路和一键开关机电路设计，能够先给发生器提供低压电源保证电路的正常运行，预充电检测电压线先保证高压电源的预充电，在对其他电源充电，能够避免产生浪涌电流。
在设计中整个高频高压发生器需要提供低压直流电源，虽然电源的电压都不是很高，但是数量非常大。因此在本设计中所涉及的电源模块要求比较高，需要购买技术比较成熟的开关模块，部分对电源要求较低的电源可自行设计，再利用电源芯片实现所需电压的输出。逆变桥的电源模块需要设定为直流电，通过逆变转变为高频交流电。
2.2控制模块与逆变电路模块的设计
控制模块的设计是关键的部分，核心采用微型处理器设计，实现系统的智能化控制。微处理器自身想要正常工作，需要提供电源以及时钟信号等，逻辑信号就是微处理器的输入信号，微处理器判断逻辑信号，发出指令，执行模块执行。
逆变电路模块常见的方式包括全桥逆变和半桥逆变，在此设计中，采用的是全桥逆变的方式，逆变全桥各桥壁上的开关管在驱动时序下轮流导通和断开，逆变桥的工作频率可以通过调整驱动脉冲的周期实现，在此设计中驱动程序中插入了死区时间。由于逆变电路在驱动信号的时序中要求非常严格，逆变电路属于低压信号，因此在本方案的设计中，设计了性能更强的驱动电路，能够把驱动信号转换为双极性的驱动信号，保证相位，实现高低压的隔离。
2.3高频高压变压器与多倍压整流滤波的设计
高频高压变压器是核心部件之一，也是设计中的技术难点问题，经过逆变器输出的电压是交流电，但是电压幅值太低，因此需要经过电压升压变化，因此变压器的损耗以及耐压条件需要格外的注意。高频高压变压器的结构与常见的变压器基本一样，但是并没有现成的样品，因此需要根据高频交流电压等进行自行设计并调整参数。此处设计的高频变压器需要确定变压器初级、次级线圈的参数，变压器绕组的参数主要包括寄生参数和线圈匝数，需要先选择一个工作频率，工作频率范围要能够保证不会产生太大的损耗，依照线圈电流的大小以及窗口面积等确定线圈导线的直径，选定为漆包铜线，在设计中需要做好保护措施。
经过高频高压变压器升压后，电压值满足要求，但是X射线管需要的电源是直流电源，因此还需要进行整流和滤波，采用多倍压整流滤波的放大法，也能降低变压器的耐压指标，达到平衡系统设计的目的。由于X射线管提供的电压值很高，很多元件的承压能力要求很好，因此在设计中需要采用技术来降低元件所承受的电压，在此设计中采用了倍压整流滤波技术，降低变压器次级的输出电压，也能减小整流二极管和滤波电容的耐压要求。
2.4灯丝电路的设计
灯丝电源是产生X射线的条件，作用是产生丰富的电子源，在有电流的情况下，形成自由电子，在高压电场的作用下产生高速的电子流。灯丝电路的设计采用了脉冲宽度调制控制方式。
灯丝单位时间内所产生的自由电子与管电流基本相等，灯丝产生的热量与散热达到平衡就能保证灯丝的温度恒定，获得稳定的自由电子，平衡状态由X射线管电流的大小决定，在采样中，将管电流的大小反馈给控制电路，形成闭合环路，比较设定值和反馈值，确定管电流值。控制电路还需要灯丝电流的反馈信号，在设计中需要先让灯丝电流达到设定值。
2.5高压采样反馈电路的设计
在X线成像中，需要X射线是单能，为了获取稳定的管电压，就要求高压发生器随着工作条件自行调整参数。为降低滤波电容的耐压要求，在光电采样的过程中，分别采样阴阳极的电压，在经过运算后反馈给控制电路。
结束语：
综上所述，本文主要研究X射线机高频高压发生器的设计，高频高压发生器是一种复杂的系统架构，当前的研究成果有很多，在本设计中还需要继续研究变压器以及电路等的完善，这些还需要更多的人努力去研究。
参考文献：
[1]陈波.高频高压X射线发生器系统的研究[D].重庆理工大学，2012.