电源设计要求篇1

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2

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3

【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.

电源设计要求篇4

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5

[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6

【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.