時間:2023-02-22 08:07:45
導語:在路線設計論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
需要注意的是:(1)地質(zhì)的復雜性。在進行線路工程時,會遇到丘陵地帶及山地地區(qū)地質(zhì),這樣的地質(zhì),復雜且地形起伏通常較大,為了保證室內(nèi)定位所使用的勘測資料和現(xiàn)場一致,在室外定位時,根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,應對立桿塔所處位置的相關(guān)資料進行詳細核對,對其位置作適當調(diào)整;(2)必要的補測工作。為了核對室內(nèi)定位的成果,在現(xiàn)場還要做一些相應的補測工作,如對某些地點的橫斷面圖進行核對;線路轉(zhuǎn)角度數(shù)進行核對;對重要跨越欄中對地、物距離及最小檔的檔距進行核對;為室內(nèi)定位工作進行補償并為之提供修改依據(jù)。
2桿塔定位后的校驗
每一項工作在結(jié)束時必須做好監(jiān)測和校驗,才能達到標準。桿塔定位結(jié)束后,也必須根據(jù)設計的相關(guān)要求對其定位情況進行校驗,在初步排定桿塔的高度及位置后,就要對桿塔各個部分進行檢查及校驗,再進一步確定其位置是否達到設計標準。(1)檢測垂直檔距和水平檔距。通過在定位圖上的測量,垂直檔距和水平擋距通常會有較大差距,絕緣子就會承受不了導線的重量,這時在定位后,使用雙串或是若干片絕緣子,就會避免這種現(xiàn)象的發(fā)生,從而也會使絕緣子的承受能力得到一定增強。此外還會出現(xiàn)下面這種情況,若垂直檔距在圖上的數(shù)值為最大弧垂時的數(shù)值,絕緣裙邊就會出現(xiàn)積雨及積雪現(xiàn)象,此時絕緣子的強度及絕緣能力就會有所降低,為了在一定程度上避免這種情況的發(fā)生,通常以倒掛形式對其進行安裝,對于較偏遠的線路,則把其放在位置較高的桿塔。(2)導線懸掛點應力的檢查。導線懸掛點應力大小,桿塔定位后的校驗的環(huán)節(jié)之一,如果桿塔處在較高位置,當其懸掛點過高或兩側(cè)檔距較大時,導線懸掛點的應力就會起所能承受的荷載大,在檢查過程中,這種現(xiàn)象時有發(fā)生,如果出現(xiàn)后果非常嚴重,所以,一旦發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象,必須及時處理。(3)桿塔基礎的檢查。桿塔定位后,還有兩種情況需要及時校驗:a.在沒有卡盤的地方必須添加卡盤,但添加卡盤后這種現(xiàn)象還依舊存在,則可通過加拉線使桿塔保持穩(wěn)定。b.如果桿塔的垂直檔的檔距較小,二水平檔距較大時,應對桿塔的荷載能力有一定掌握,此時應對桿塔進行基礎性檢查,一旦發(fā)現(xiàn)不合格現(xiàn)象,應及時處理。(4)懸垂角的檢查。及時糾正懸垂角是否合適也是校驗的一項。當高處的桿塔垂直檔距較大時,導線避雷線的懸垂角就會比線夾所在位置的懸垂角大,當角度過大或出現(xiàn)較大偏離時,就會導致埋下隱患,此時,應根據(jù)設計標準把懸垂角糾正。
3電力線路中桿塔施工質(zhì)量控制的方法
(1)為確保電力線路安全、可靠的運行,桿塔必須質(zhì)量非常過硬。所使用的材料、結(jié)構(gòu)形式及受力形式都會對桿塔的強度產(chǎn)生影響,電力線路在長期運行過程中,桿塔具有非常重要的支持作用,也是電力線路中導線及避雷針的主要支持物,為了能在一定程度上保證其荷載能力,為了避免其出現(xiàn)嚴重的變形現(xiàn)象,必須對其剛度及強度進行有效控制。(2)在電力線路的建設上,桿塔選擇在安全運行、維修及經(jīng)濟效益方面都有著十分重要的意義,所以,要根據(jù)線路的具體情況,科學合理地選擇桿塔的結(jié)構(gòu)及型式。比如在運輸及施工方面有一定難度、垂直檔距較大或需大跨越以及出線走廊受到一定限制的地區(qū),適合選用鐵塔;而丘陵、平地、運輸及施工便利的地區(qū),則可優(yōu)先選用預應力混凝土桿及鋼筋混凝土桿。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:輸電線路;路徑;桿塔
隨著國民經(jīng)濟快速增長,各地電網(wǎng)建設迅猛發(fā)展,從過去的“幾年建一條線路”到現(xiàn)在的“一年建幾條線路”實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,供電可靠性進一步提高,電網(wǎng)輸送能力大大增強,但輸電線路建設的內(nèi)部環(huán)境和外部空間卻越來越小。各地進行土地開發(fā)線路路徑選擇困難,施工占地的民事工作難以協(xié)調(diào),線路改造停電時間短,工程建設資金短缺等是電網(wǎng)建設中遇到的新問題。如何應對新形勢,最大限度地滿足電網(wǎng)建設需要已成為技術(shù)部門不斷研究的課題。本文從設計角度圍繞方便施工、降低造價、利于運行等方面,對輸電線路設計中應注意的問題進行了探討。
1設計中應注意的問題
1.1路徑選擇
路徑選擇和勘測是整個線路設計中的關(guān)鍵,方案的合理性對線路的經(jīng)濟、技術(shù)指標和施工、運行條件起著重要作用。為了做到既合理的縮短路徑長度、降低線路投資又保證線路安全可靠、運行方便,一條線路有時需要徒步往返3~5趟才能確定出最佳方案,所以線路勘測工作是對設計人員業(yè)務水平、耐心和責任心的綜合考驗。
在工程選線階段,設計人員要根據(jù)每項工程的實際情況,對線路沿線地上、地下、在建、擬建的工程設施進行充分搜資和調(diào)研,進行多路徑方案比選,盡可能選擇長度短、轉(zhuǎn)角少、交叉跨越少,地形條件較好的方案。綜合考慮清賠費用和民事工作,盡可能避開樹木、房屋和經(jīng)濟作物種植區(qū)。
在勘測工作中做到兼顧桿位的經(jīng)濟合理性和關(guān)鍵桿位設立的可能性(如轉(zhuǎn)角點、交跨點和必須設立桿塔的特殊地點等),個別特殊地段更要反復測量比較,使桿塔位置盡量避開交通困難地區(qū),為組立桿塔和緊線創(chuàng)造較好的施工條件。
1.2桿塔選型
不同的桿塔型式在造價、占地、施工、運輸和運行安全等方面均不相同,桿塔工程的費用約占整個工程的30%~40%,合理選擇桿塔型式是關(guān)鍵。
對于新建工程若投資允許一般只選用1~2種直線水泥桿,跨越、耐張和轉(zhuǎn)角盡量選用角鋼塔,材料準備簡單明了、施工作業(yè)方便且提高了線路的安全水平。對于同塔多回且沿規(guī)劃路建設的線路,桿塔一般采用占地少的鋼管塔,但大的轉(zhuǎn)角塔若采用鋼管塔由于結(jié)構(gòu)上的原因極易造成桿頂撓度變形,基礎施工費用也會比角鋼塔增加一倍,直線塔采用鋼管塔,轉(zhuǎn)角塔采用角鋼塔的方案比較合理,能夠滿足環(huán)境、投資和安全要求。
針對多條老線路運行十幾年后出現(xiàn)對地距離不夠造成隱患的情況,在新建線路設計中適當選用較高的桿塔并縮小水平檔距可提高導線對地距離。在線路加高工程中設計采用占地小、安裝方便的酒杯型(Y型)鋼管塔,施工工期可由傳統(tǒng)桿塔的3~5天縮短為1天,能夠減少施工停電時間。
1.3基礎設計
桿塔基礎作為輸電線路結(jié)構(gòu)的重要組成部分,它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間,運輸量約占整個工程的60%,費用約占整個工程的20%~35%,基礎選型、設計及施工的優(yōu)劣直接影響著線路工程的建設。
濱州市位于山東省北部,屬于黃河沖積平原,土質(zhì)大部分為粉質(zhì)粘土,而且地下水位高,一般為±0.0~1.0m,地基承載力又低,一般為70~90kN/m2。通俗講基礎越深受力越好、體積越小,但由于受地下水的影響,基礎深埋后泥水、流砂現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率就會加大,給施工帶來極大困難,既影響工期又增加投資。
由于地質(zhì)的特殊性和埋深的局限性,當前的基礎型式只有采取淺埋式,通過適當加大基礎地板尺寸,增加基礎自重來滿足上拔穩(wěn)定才是比較安全經(jīng)濟的。直線塔埋深控制在2m左右,承力塔埋深控制在3~4m左右可減少地下水對施工的影響。
根據(jù)工程實際地質(zhì)情況每基塔的受力情況逐地段逐基進行優(yōu)化設計比較重要,特別對于影響造價較大的承力塔,由四腿等大細化為兩拉兩壓或三拉一壓才是經(jīng)濟合理的。
2結(jié)束語
縱觀近年來的輸電建設工程,每項工程都有各自特點,設計中脫離工程實際,一味生搬硬套是無法保證設計質(zhì)量與滿足電網(wǎng)發(fā)展需要的。只有結(jié)合實際,因地制宜,通過優(yōu)化方案,科技攻關(guān),不斷探索與創(chuàng)新,才能滿足建設堅強電網(wǎng)的要求,才能開創(chuàng)工程設計“技術(shù)先進、安全合理”的全新局面。
參考文獻
[1]110~500kV架空送電線路設計技術(shù)規(guī)定.國家經(jīng)貿(mào)委,1999,10.
在線路運行過程中,雷擊是常見的一種電力故障,它不僅影響了正常的供電,而且給電力企業(yè)造成了經(jīng)濟損失,嚴重時還威脅到人身安全。因此,在對110kV送電線路進行設計的時候,我們要做好防雷設計工作。具體來講,我們可以采取以下措施發(fā)揮防雷功能。第一,在線路選擇和桿塔架設方面。一方面在對110kV送電線路進行選擇的時候,我們要盡量避開一些雷電發(fā)生幾率比較高的區(qū)域;另一方面在桿塔施工的時候,我們要合理把送電線路桿塔的高度控制在一定范圍之內(nèi),避免由于桿塔過高而遭受雷擊。第二,在送電線路方面。在送電線路施工的過程中,我們也可以選用雙避雷線增強送電線路的自身的防雷效果。第三,在絕緣水平方面。我們還可以通過提高送電線路的絕緣水平來增強防雷能力。因此,在具體的施工過程中,在經(jīng)濟允許的條件下,我們盡量選擇一些強度較高的絕緣子。第四,在接地電阻方面。在送電線路運行中,線路的防雷能力與接地電阻是成反比關(guān)系。鑒于此,在滿足線路施工要求的前提下,我們要盡量降低接地電阻,以此來提高送電線路的防雷能力。
二、110kV送電線路的施工管理
1加強施工人員培訓管理
在送電線路施工中,施工人員的綜合素質(zhì)與施工水平有著密切關(guān)系。目前,很多施工人員都是農(nóng)民工,綜合素質(zhì)水平較低,嚴重影響了施工質(zhì)量。因此,我們必須加強對他們的教育培訓工作。具體來講,一方面我們要通過教育培訓等方式不斷增強施工人員的安全意識和質(zhì)量意識,把安全和質(zhì)量意識貫徹到具體的施工中去。另一方面,我們還要提高他們的專業(yè)技能,使他們熟練掌握各項施工工藝和技術(shù),保證施工的順利進行。
2做好送電線路施工組織工作
110kV送電線路施工是一項復雜的系統(tǒng)工程,比如,送電線路的施工距離比較長,施工中涉及到的施工人員和施工材料比較多,施工作業(yè)點比較繁瑣等。因此,在110kV送電線路施工之前,管理人員要做好施工組織工作,具體分為以下方面:第一,對施工現(xiàn)場進行勘察。在施工之前,相關(guān)工作人員要對施工現(xiàn)場進行勘察,熟悉施工環(huán)境,從而為施工管理工作的順利開展做好準備。第二,對施工圖紙進行研究。在送電線路施工開始之前,管理人員要組織一些相關(guān)人員對施工圖紙進行研究,從而熟悉施工流程,以便從整體上把握施工全局。第三,對施工設備和材料進行管理。施工設備和材料是110kV送電線路施工中必不可少的內(nèi)容。因此,在送電線路施工之前,管理人員要合理分配施工機械設備,做好設備的檢查工作,保證機械設備在施工中的正常運轉(zhuǎn)。同時,還要對施工材料進行嚴格把關(guān),避免一些劣質(zhì)材料進入到施工現(xiàn)場。
3強化送電線路施工安全管理工作
安全是各項工程施工管理中的必不可少的一部分,110kV送電線路施工也不例外。在送電線路施工中,我們需要做好兩個方面的工作以提高安全管理水平。第一,實行安全責任制。在送電線路施工中,管理人員要推行安全責任制,把施工中各個部分的安全責任落實到小組和個人,從而確保安全管理工作得到貫徹落實。第二,加強安全監(jiān)督檢查。在送電線路施工中,相關(guān)管理人員還要加強對施工過程中的安全監(jiān)督檢查工作,以便及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的各種安全隱患,把各種安全問題消滅在萌芽狀態(tài),降低安全事故發(fā)生的幾率。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞:無線發(fā)射FSK射頻發(fā)射器nRF902
1概述
nRF902是一個單片發(fā)射器芯片,工作頻率范圍為862~870MHz的ISM頻帶。該發(fā)射器由完全集成的頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成。由于nRF902使用了晶體振蕩器和穩(wěn)定的頻率合成器,因此,頻率漂移很低,完全比得上基于SAW諧振器的解決方案。nRF902的輸出功率和頻偏可通過外接電阻進行編程。電源電壓范圍為2.4~3.6V,輸出功率為10dBm,電流消耗僅9mA。待機模式時的電源電流僅為10nA。采用FSK調(diào)制時的數(shù)據(jù)速率為50kbits/s。因此,該芯片適合于報警器、自動讀表、家庭自動化、遙控、無線數(shù)字通訊應用。
2引腳功能和結(jié)構(gòu)原理
nRF902采用SIOC-8封裝,各引腳功能如表1所列。
表1nRF902的引腳功能
引腳端符號功能
1XTAL晶振連接端/PWR-UP控制
2REXT功率調(diào)節(jié)/時鐘模式/ASK調(diào)制器字輸入
3XO8基準時鐘輸出(時鐘頻率1/8)
4VDD電源電壓(+3V)
5DIN數(shù)字數(shù)據(jù)輸入
6ANT2天線端
7ANT1天線端
8VSS接地端(0V)
圖1所示是nRF902的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從圖中可以看出:該芯片內(nèi)含頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器等電路。
通過nRF902的天線輸出端可將平衡的射頻信號輸出到天線,該引腳同時必須通過直流通道連接到電源VDD,電源VDD可通過射頻扼流圈或者環(huán)路天線的中心接入。ANT1/ANT2輸出端之間的負載阻抗為200~700Ω。如果需要10dBm的輸出功率,則應使用400Ω的負載阻抗。
調(diào)制可以通過牽引晶振的電容來完成。要達到規(guī)定的頻偏,晶振的特性應滿足:并聯(lián)諧振頻率fp應等于發(fā)射中心頻率除以64,并聯(lián)等效電容Co應小于7pF,晶振等效串聯(lián)電阻ESR應小于60Ω,全部負載電容,包括印制板電容CL均應小于10pF。由于頻率調(diào)制是通過牽引晶振的負載(內(nèi)部的變?nèi)荻O管)完成的,而外接電阻R4將改變變?nèi)荻O管的電壓,因此,改變R4的值可以改變頻偏。
將偏置電阻R2從REXT端連接到電源端VDD對可輸出功率進行調(diào)節(jié)。nRF902的工作模式可通過表2所列方法進行設置。
表2nPF902的工作模式設置
引腳
工作模式XTALREXTXO8DIN
低功耗模式(睡眠模式)GND---
時鐘模式VDDGNDVDD-
ASK模式VDDASK數(shù)據(jù)VDD或者GNDVDD
FSK模式VDDVDDVDD或者GNDFSK數(shù)據(jù)
在FSK模式時,調(diào)制數(shù)據(jù)將從DIN端輸入,這是nRF902的標準工作模式。
ASK調(diào)制可通過控制REXT端來實現(xiàn)。當R2連接到VDD時,芯片發(fā)射載波。當R2連接到地時,芯片內(nèi)部的功率放大器關(guān)斷。這兩個狀態(tài)可用ASK系統(tǒng)中的邏輯“1”和邏輯“0”來表示。在ASK模式,DIN端必須連接到VDD。
時鐘模式可應用于外接微控制器的情況,nRF902可以給微控制器提供時鐘。它可在XO8端輸出基準時鐘,XO8端輸出的時鐘信號頻率是晶振頻率的1/8。如晶振頻率為13.567MHz,則XO8輸出的時鐘信號頻率為1.695MHz。
在低功耗模式(睡眠模式),芯片的電流消耗僅10nA。在沒有數(shù)據(jù)發(fā)射時,芯片可工作在低功耗模式以延長電池的使用時間。電路從低功耗模式轉(zhuǎn)換到發(fā)射模式需要5ms的時間,從時鐘模式轉(zhuǎn)換到發(fā)射模式需要50μs的時間。
圖2nRF902的應用電路
關(guān)鍵詞:輸電線路;路徑;桿塔
隨著國民經(jīng)濟快速增長,各地電網(wǎng)建設迅猛發(fā)展,從過去的“幾年建一條線路”到現(xiàn)在的“一年建幾條線路”實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,供電可靠性進一步提高,電網(wǎng)輸送能力大大增強,但輸電線路建設的內(nèi)部環(huán)境和外部空間卻越來越小。各地進行土地開發(fā)線路路徑選擇困難,施工占地的民事工作難以協(xié)調(diào),線路改造停電時間短,工程建設資金短缺等是電網(wǎng)建設中遇到的新問題。如何應對新形勢,最大限度地滿足電網(wǎng)建設需要已成為技術(shù)部門不斷研究的課題。本文從設計角度圍繞方便施工、降低造價、利于運行等方面,對輸電線路設計中應注意的問題進行了探討。
1設計中應注意的問題
1.1路徑選擇
路徑選擇和勘測是整個線路設計中的關(guān)鍵,方案的合理性對線路的經(jīng)濟、技術(shù)指標和施工、運行條件起著重要作用。為了做到既合理的縮短路徑長度、降低線路投資又保證線路安全可靠、運行方便,一條線路有時需要徒步往返3~5趟才能確定出最佳方案,所以線路勘測工作是對設計人員業(yè)務水平、耐心和責任心的綜合考驗。
在工程選線階段,設計人員要根據(jù)每項工程的實際情況,對線路沿線地上、地下、在建、擬建的工程設施進行充分搜資和調(diào)研,進行多路徑方案比選,盡可能選擇長度短、轉(zhuǎn)角少、交叉跨越少,地形條件較好的方案。綜合考慮清賠費用和民事工作,盡可能避開樹木、房屋和經(jīng)濟作物種植區(qū)。
在勘測工作中做到兼顧桿位的經(jīng)濟合理性和關(guān)鍵桿位設立的可能性(如轉(zhuǎn)角點、交跨點和必須設立桿塔的特殊地點等),個別特殊地段更要反復測量比較,使桿塔位置盡量避開交通困難地區(qū),為組立桿塔和緊線創(chuàng)造較好的施工條件。
1.2桿塔選型
不同的桿塔型式在造價、占地、施工、運輸和運行安全等方面均不相同,桿塔工程的費用約占整個工程的30%~40%,合理選擇桿塔型式是關(guān)鍵。
對于新建工程若投資允許一般只選用1~2種直線水泥桿,跨越、耐張和轉(zhuǎn)角盡量選用角鋼塔,材料準備簡單明了、施工作業(yè)方便且提高了線路的安全水平。對于同塔多回且沿規(guī)劃路建設的線路,桿塔一般采用占地少的鋼管塔,但大的轉(zhuǎn)角塔若采用鋼管塔由于結(jié)構(gòu)上的原因極易造成桿頂撓度變形,基礎施工費用也會比角鋼塔增加一倍,直線塔采用鋼管塔,轉(zhuǎn)角塔采用角鋼塔的方案比較合理,能夠滿足環(huán)境、投資和安全要求。
針對多條老線路運行十幾年后出現(xiàn)對地距離不夠造成隱患的情況,在新建線路設計中適當選用較高的桿塔并縮小水平檔距可提高導線對地距離。在線路加高工程中設計采用占地小、安裝方便的酒杯型(Y型)鋼管塔,施工工期可由傳統(tǒng)桿塔的3~5天縮短為1天,能夠減少施工停電時間。
1.3基礎設計
桿塔基礎作為輸電線路結(jié)構(gòu)的重要組成部分,它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間,運輸量約占整個工程的60%,費用約占整個工程的20%~35%,基礎選型、設計及施工的優(yōu)劣直接影響著線路工程的建設。
濱州市位于山東省北部,屬于黃河沖積平原,土質(zhì)大部分為粉質(zhì)粘土,而且地下水位高,一般為±0.0~1.0m,地基承載力又低,一般為70~90kN/m2。通俗講基礎越深受力越好、體積越小,但由于受地下水的影響,基礎深埋后泥水、流砂現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率就會加大,給施工帶來極大困難,既影響工期又增加投資。
由于地質(zhì)的特殊性和埋深的局限性,當前的基礎型式只有采取淺埋式,通過適當加大基礎地板尺寸,增加基礎自重來滿足上拔穩(wěn)定才是比較安全經(jīng)濟的。直線塔埋深控制在2m左右,承力塔埋深控制在3~4m左右可減少地下水對施工的影響。
根據(jù)工程實際地質(zhì)情況每基塔的受力情況逐地段逐基進行優(yōu)化設計比較重要,特別對于影響造價較大的承力塔,由四腿等大細化為兩拉兩壓或三拉一壓才是經(jīng)濟合理的。
2結(jié)束語
縱觀近年來的輸電建設工程,每項工程都有各自特點,設計中脫離工程實際,一味生搬硬套是無法保證設計質(zhì)量與滿足電網(wǎng)發(fā)展需要的。只有結(jié)合實際,因地制宜,通過優(yōu)化方案,科技攻關(guān),不斷探索與創(chuàng)新,才能滿足建設堅強電網(wǎng)的要求,才能開創(chuàng)工程設計“技術(shù)先進、安全合理”的全新局面。
參考文獻
[1]110~500kV架空送電線路設計技術(shù)規(guī)定.國家經(jīng)貿(mào)委,1999,10.
關(guān)鍵詞:電力線載波消費總線
智能家庭要求家用電器經(jīng)網(wǎng)絡(總線)實現(xiàn)互聯(lián)、互操,總線協(xié)議是其精髓所在。目前,國際上占主導地位的家庭網(wǎng)絡標準有:美國的X10[1]、消費總線(CEBus)[2]、日本的家庭總線(HOMEBUS)[3]、歐洲的安裝總線(EIB)[4]。
消費總線使用五種類型的介質(zhì)(電力線、無線、紅外、雙絞線和同軸電纜),其中以電力線的應用最為廣泛。消費總線得到IBM、Hownywell、Microsoft、Intellon、Lucent、Philips、Siements等大公司的支持,1992年成為美國電力工業(yè)協(xié)會的標準(EIA600、EIA721)。1997年,EIA600成為美國ANSI標準;2000年6月,微軟和CEBus委員會共同宣布支持CEBus的簡單控制協(xié)議SCP。SCP是未來微中UPNP協(xié)議的子集。
1CEBus電力線物理層
鑒于家庭中電力線載波通訊的特殊性,CEBus采用價格低廉、簡單易行的線性調(diào)頻(chirp)擴頻調(diào)制技術(shù)。摒棄了傳統(tǒng)電力線載波通常應用的直接序列擴頻、調(diào)頻擴頻、跳時擴頻等設備復雜、價格昂貴的擴頻調(diào)制技術(shù)。
圖2通用通訊模塊的原理圖
消費總線的物理層有四種碼,分別是:“0”、“1”、“EOF”和“EOP”。均為掃頻信號,正弦信號載波,從203kHz經(jīng)過19個周期線性地變?yōu)?00kHz,再經(jīng)過1個周期變?yōu)?00kHz,然后在5個周期中變?yōu)?03kHz,整個過程用時100μs,也就是1個UST(Unitsymbletime,在消費總線中用多少個UST來度量時間)。其波形如圖1所示。
chirps掃頻載波需經(jīng)過放大耦合到電力線上,放大后的幅度應適中。幅度太低,給接收電路帶來困難;幅度太大,又會對電力線上的設備產(chǎn)生干擾。CEBus的規(guī)定如表1[5]所示。
表1不同條件下的載波幅度值
設備工作電壓最小幅值最大幅值負載范圍
~120V2.5Vpp7Vpp10Ω~2kΩ
~240V5Vpp14Vpp39Ω~8.2kΩ
表2不同條件下的設備輸入阻抗值
設備工作電壓設備輸入阻抗(在頻率20kHz~50000kHz)載波幅值
~120V>150Ω6Vpp
~240V>300Ω12Vpp
同時也規(guī)定了電器設備對信號的阻抗。如果阻抗很小,就會將信號吸收從而無法傳送國。規(guī)定如表2[5]所示。
線性調(diào)頻技術(shù)實現(xiàn)寬帶低功率密度傳輸,從而大大提高抗干擾性能和傳輸距離。同時,chirps具有很強的自相關(guān)性和自同步性。這種自相關(guān)決定了所有連接在網(wǎng)絡上的設備可以同時識別從網(wǎng)上任意設備發(fā)出的這種特殊波形。
2通訊模塊的設計
根據(jù)P89C51RD2和P300的芯片手冊[6][7],設計的通用通訊模塊的原理圖如圖2所示。P89C51RD2和P300之間采用SPI接口通訊,用模擬的I2C總線和串行EEPROM通訊。這樣,中斷口、串口和有足夠的I/O口可以用于實際設備的設計。
3通訊模塊電力線接口電路的設計
從P300輸出的信號幅度小、驅(qū)動能力弱而且還有高次諧波,因此必須經(jīng)過濾波和放大,然后才能通過耦合電路將信號調(diào)制到電力線上。耦合電路將高壓和低壓隔離開,防止高壓擊穿通訊電路。另一方面,從電力線來的載波信號又要由P300接收,而電力線上的干擾很大也很不確定,所以需要一個帶通濾波器,通過100kHz~400kHz之間的信號,再送到P300的接收端。電路的方框圖如圖3所示。
其中左邊的3根線來自P300,TS是數(shù)字信號,控制收發(fā)轉(zhuǎn)換。實際上P300的收發(fā)類似半雙工方式,因為當它在“發(fā)送”劣態(tài)的時候,實際上并沒有輸出信號。因此,這個時候它可以處于接收狀態(tài),如果接收到了優(yōu)態(tài),就表示發(fā)生了競爭。
3.1濾波電路
輸入濾波器電路如圖4所示。
這個濾波器有6階,對高頻干擾有很好的抑制,圖5是它的頻率響應曲線。在高頻段400kHz處衰減為3dB。高于400kHz的平均衰減為3dB,高于400kHz的平均衰減為128dB/dec,可以有效地過濾干擾信號。
P300輸出的信號包含豐富的高次諧波,為了減小對電網(wǎng)的干擾,先經(jīng)過帶通濾波器再進行放大。濾波器也采用無源電路,原理與上面類似,這里不再多述。
3.2放大電路
P300的輸出信號經(jīng)過濾波之后,其內(nèi)阻很大,沒有驅(qū)動能力,而且電壓幅度不符合消費總線的要求,必須放大后才能夠驅(qū)動電力線。放大電路不僅要有強有力的輸出能力,還需有禁止輸出功能,這樣才能使P300接收其它節(jié)點發(fā)出信號。
電網(wǎng)的性能不確定,有時是容性負載,有時是感性負載。這樣就給末級電路采用反饋帶來很大困難。因為當負載的阻抗特性變化時,輸出的信號相位會發(fā)生變化,最終有可能是負反饋變成了正反饋,從而引起振蕩。
圖6電力載波放大電路
設計的電力載波放大電路如圖6所示,虛線的左邊的原理圖,右邊是實現(xiàn)電路圖??梢钥闯?,這個電路有兩個輸入,一個輸出。輸入信號來自P300的電力載波,輸出使能控制放大器運行。圖6的左半部分,T1和T2接成互補式OTL輸出,它們的偏置電壓來自電阻R1、R2的分壓。來自P300的信號經(jīng)過運放U1放大達到期望的幅度,然后通過電容耦合到T1和T2的基極。如果開關(guān)S1和S2合上,則T1和T2正常輸出電信,P300可以發(fā)送數(shù)據(jù);如果S1和S2都斷開,那么T1和T2的基極都處于懸空狀態(tài),輸出端也成為懸浮狀態(tài),從而不會吸收由電力線傳來的信號,P300可以接收信號。
在圖6的右邊,開關(guān)S1和S2也被T7和T8取代,T1和T2被復合管取代,其中的電阻R11用來消除三極管漏電電流的影響。采用復合管是為提高放大倍數(shù),這樣可以盡量減小級間耦合,即使輸出信號發(fā)生了畸變,也不會影響到前級而發(fā)生振蕩。實際證明這種做法是很可行的。其對容性負載、感性負載以及純電阻的負載都有較穩(wěn)定的輸出,輸出阻抗小于2Ω。
圖7P300與電力線的耦合電路
3.3耦合電路及保護措施
圖7中J1接到電力線,R1是壓敏電阻,它可以使尖峰脈沖短路,變壓器T1實現(xiàn)了高壓與低壓的隔離。因為載波的頻率比較高(100kHz~400kHz),遠遠大小電網(wǎng)的頻率,這樣就使載波信號暢通無阻,而能夠隔斷高壓。電容C1阻斷低頻高壓,阻止變壓器飽和;電阻R2取值比較大,作用是在離線時使電容放電,防止在設備插頭的兩端出現(xiàn)高壓。Z1是瞬變抑制二極管(TransientVoltageSuppressor,或稱TVS),它可以有效地避免后而電路被高壓擊穿。L1、D1、D2也是為防止高壓擊穿放大電路而設計的。電力線上的設備接入或者是斷開,都有可能引起尖峰脈沖,并導致收發(fā)電路的永久損壞。所以高壓保護措施是至關(guān)重要的。
1.1道路綠化景觀設計原則
道路綠化景觀是公路環(huán)保工程的重要構(gòu)成部分,能夠反應出公路形象。為了獲得較好的城市生活環(huán)境,提升市民生活質(zhì)量,因此必須樹立綠色交通的理念,進行生態(tài)公路修建。因此道路綠化景觀在施工過程要避免對自然的地形和地貌造成破壞,對當代環(huán)境進行保護,并且還要使其具有美感,使駕駛?cè)藛T感到舒適,提升公路的使用價值,使公路發(fā)揮應有的功能。
1.2道路綠化景觀施工分析
道路綠化景觀施工內(nèi)容主要有地形改造、鋪裝施工、建設工程設施、植物移栽等。道路景觀施工設計中要保證道路的主要功能:確保行車視線清晰。做到以下幾點:(1)道路交叉部位以及彎道內(nèi)側(cè)樹木種植不能對駕駛員視線造成阻擋,確保足夠的行車視距;(2)彎道外側(cè)樹木要進行整齊種植,不能對駕駛員視線造成誘導;(3)道路設計中有相規(guī)定的寬帶和高度范圍作為車輛行駛空間,因此樹木種植不能進入此區(qū)域。(4)綠色植物選擇要求為:較強的抗逆性、抗旱性、抗病蟲害、方便管理;不對交通造成影響;樹木根系發(fā)達、適合多次修剪等。
二、道路綠化景觀施工內(nèi)容
2.1施工前準備
(1)對施工圖紙和設計資料進行熟悉并審查;(2)認真做好四通一清工作,主要指供水通暢、供電通暢、道路通暢、信號通暢以及對場地進行清理;(3)清理場地,園林工程在施工過程中對場地進行平整不僅是對垃圾進行簡單的清除,還包括清除雜草、清除灌木以及建筑垃圾,從而為不同地形施工創(chuàng)造基本條件。
2.2道路綠化大樹、草坪等景觀施工
道路綠化景觀實施過程中,要重視大樹移植工作,在挖掘樹苗時,要防止對苗木根系造成損傷。常綠樹木在移栽時要帶土球。土球直徑要為樹木直徑的8~10倍,確保土球保持完整,可以采用麻繩進行綁扎。由于苗木比較高大,運送過程中要將其傾斜放置。為了避免對下枝干造成損傷,要在運輸車輛上放好支架。苗木在種植時要根據(jù)深淺要求,將苗木置入坑內(nèi)。栽植深度要高于原地面,避免產(chǎn)生積水。帶有土球的苗木要將草繩剪斷,一邊將其埋入一邊將其夯實。裸根樹木進行移植時,要保持根系舒展,不能使根部受到折傷,當填土到達坑1/2時,要提起苗木,再進行填土和夯實。樹木栽植后,要制作三腳架保護樹木。草坪也是道路綠化景觀的主要構(gòu)成部分,并且對整條道路的景觀產(chǎn)生影響,因此必須選擇合適的草坪類型,能夠抗病蟲害和易于管理。
2.3營造微地形相關(guān)施工
(1)同附近的自然地形和地貌進行結(jié)合。由于自然環(huán)境是最佳的綠化景觀,因此要同道路綠化景觀附近的自然地形和地貌進行有機結(jié)合,體現(xiàn)出當?shù)氐淖匀伙L貌和地形特點,從而做到返璞歸真。(2)進行適當?shù)木坝^構(gòu)造。由于地形具有不同的高低、不同的大小、不同的比例以及不同外觀,因此地表特征變化多樣,這也為景觀的多樣提供了先天基礎。如場景較大時,要構(gòu)造平緩的綠地、較大面積的草坪,從而呈現(xiàn)宏偉廣闊的場景;如場景比較小時,要打破整齊統(tǒng)一的景象,對微地形進行恰當處理,從而呈現(xiàn)更多的層次和空間,具有最佳的景觀效果。(3)將建筑景觀同周圍的自然環(huán)境和地形進行融合。人為的建筑景觀要同自然的地形進行有效結(jié)合,從而使建筑融入自然環(huán)境,從而使建筑同自然環(huán)境進行有機結(jié)合,將建筑和附近景觀有機的融合,從而體現(xiàn)出自然的狀態(tài)。
三、結(jié)語
在對電器的設計中,要等到客戶對電器的線路的控制要求下達以后,再根據(jù)要求,結(jié)合當前的資金限制,以及現(xiàn)有的操作條件,選擇合適的,同時具備經(jīng)濟性、合理性、安全性等多個方面的設備配置。在控制線路的設計操作中,首先應該對主電路進行優(yōu)化設計。因為主電路是控制線路的設計基礎,它是整個設計線路的總領,在運行過程中,起到絕對的領到地位,和支配地位。因此,主電路設計的優(yōu)劣狀況將會直接影響到電器的正常運行和控制線路的設計和控制器編程工作的復雜、難易程度。所以,我們首先要做的就是通過對主電路的設計和優(yōu)化把設備的設計問題進行轉(zhuǎn)化,在這個過程中,我們要注意一些基本的問題。當我們了解電氣的控制線路的設計之后,就需要根據(jù)現(xiàn)行的控制任務進行認真的,具體的,謹慎的分析,具體問題具體分析,實事求是的解決問題,提出可行的操作方案。比如,在對發(fā)動機的電氣的控制線路的設計時,首先要了解的就是,所需要的電動機的控制是點動控制、連續(xù)控制還是正反轉(zhuǎn)控制等。只有全面的對電器的設備需求有所了解后,才能正確的處理問題,實現(xiàn)主電路的優(yōu)化。在對電氣的主電路的優(yōu)化設計中,我們可以借用,或者說參考已經(jīng)熟悉的電路設計。這樣,既可以提高工作的效率,也能在一定程度上,幫助我們更完善的設計其它線路的優(yōu)化。還有一個非常重要點,就是要注意及時利用工作原理來進行分析。當在操作過程中,遇到挫折或是瓶頸時,我們應該查看電氣控制圖。比如,我們在上文中提及到的電氣原理圖,以及電氣接線圖。這些圖畫的功能,可以幫助更好的了解問題,排查麻煩。也就是當你不知道怎么辦時,首先應該想到的是查看工作原理圖,然后再考慮把它轉(zhuǎn)化為控制電路圖。這樣,有助于我們更好地對電氣控制線路的優(yōu)化設計。
2控制電路的優(yōu)化
我們知道,一件電器的運行,需要各個零件的集體配合。正如我們所熟知的木桶效應一樣,如果在設計中,存在一些短板,那么,電氣線路的整體優(yōu)化效果就會不如人意。因此,在對電氣的主電路進行優(yōu)化設計之后,我們也應該對其它部分進行整合與優(yōu)化。比如,對控制電路的優(yōu)化。當電氣線路的主電路設計出來后,我們應該認真的,具體的對其探討和分析,把對電器的控制轉(zhuǎn)化為對接觸器和繼電器的控制,也就是提出更為適合的控制要求,然后進行控制電路設計和優(yōu)化。對電氣的控制電路的控制要求,是我們進行控制電路設計的基礎和重要依據(jù)。只有認真分析主電路的設計,并且結(jié)合實際,完備的選擇合適的控制方法和控制手段,才能得到具體的控制線路。當然,就像對主電路的優(yōu)化設計一樣,我們同樣可以用已知的或熟悉的控制電路來對電器設備進行控制。因為在很多種情況下,我們會發(fā)現(xiàn),雖然設備的運行不同,但實際上,其中的控制電路是完全一樣的。因此,我們可以借鑒已知的電路來幫助我們更好更快的解決當前的問題。這樣,可以簡化我們的設計工作,節(jié)約操作用時,提高工作效率。
3控制方法的優(yōu)化
俗話說,只有對癥下藥,才能徹底解除病癥。在對電氣的控制電路的優(yōu)化中也同樣如此。選擇對一個正確的控制方法,對于我們的工作來說,簡直就是事半功倍。因此,我們要謹慎的選擇控制方法。當然,在這個過程中,是一定要符合要求進行選擇的。比如,如果選擇的控制方法和控制手段不合適則會使控制電路的設計工作復雜或難以進行。舉個例子,在對一件電器的設計中,選擇手動控制,還是自動控制,就需要結(jié)合當前的情況,來進行選擇。如果是設計走廊的聲控燈那么,燈亮以后的熄滅,就需要線路的自動控制來進行。如何選擇手動控制,就會加大人們的操作,那么顯然,這樣的設計,就是不合理的。再比如,一件電器的手動控制和時間控制,同樣也需要根據(jù)實際來正確選擇。在煲飯的電壓鍋中,人們所需要的,就是食物烹飪結(jié)束之后,能夠自行關(guān)閉電源,這樣,既可以便捷的通知我們食物的烹飪狀況,又可以節(jié)約電能。由此可知,電氣的控制方法的選擇,對于電氣控制線路的優(yōu)化的重要性。
4接觸器控制系統(tǒng)的優(yōu)化
在電氣的控制線路的優(yōu)化中,接觸器控制系統(tǒng)的優(yōu)化,也具有非常重要的作用。繼電器接觸器控制系統(tǒng)中,主要是通過觸點之間的接觸運作,進而控制電氣設備而運行的。也就是通過常開觸點以及常閉觸點二者組合而成的。通過一些物理知識,我們可以了解到一些對接觸器的控制系統(tǒng)的優(yōu)化。比如,當幾個條件中,只要具備一個其中任何一個條件,所控制的電器線圈就能通電,這時可以使幾個常開觸點采用并聯(lián)的方法來實現(xiàn)。而當幾個條件同時具備,使電器線圈通電,可以使這幾個常開觸點串聯(lián),進而能夠正常運行。復合按鈕的使用,也可以促進控制線路的優(yōu)化。也就是說,當控制要求中,有一次動作要求連續(xù)進行幾個動作指令才能完全進行時,就可以采用復合按鈕。比如,在日常的家居電器中,很對按鈕都可以采用復合按鈕。最常見的就是電源的開啟與關(guān)閉功能,時間預約與時間增減等等一系列情況。
5結(jié)語
導線和避雷線振動時產(chǎn)生的動態(tài)彎曲應力導線振動時,其形狀是做周期性的變化,因此,每一段導線都在反復地彎曲。以導線中性層(軸線水平面)為界,其上下層鋁股承受著交變的拉、壓應力。在一個振動周期中,導線上下層的應力狀態(tài)改變二次,這就是動態(tài)彎曲應力。線夾附近的一小段導線,相當于以線夾壓板固定為支點的一段懸臂梁。參照美國電工與電子學會(IEEE)的實驗研究結(jié)果,認為距線夾出口89mm內(nèi)的導線,按懸臂梁的假定是切合實際情況的。
導線振動時所產(chǎn)生的伸長應力導線振動時,振動波沿著導線晚返傳播,改變了導線靜止時的形狀,這種幾何形狀的改變,會引起導線伸長而產(chǎn)生伸長應力,由于振動角很小,所以在線路設計中,此種應力一般可以不計。
導線和避雷線重力引起的靜態(tài)彎曲應力一檔導線重力由二側(cè)線夾固定點加以支持,同時使導線產(chǎn)生了弧垂。因此,在線夾出口處的導線承受了一個向下的靜態(tài)彎曲力矩、使上層線股產(chǎn)生拉應力,下層線股產(chǎn)生壓應力。該彎曲應力方向是靜止不變的,與上述動態(tài)彎曲應力截然不同的。靜態(tài)彎曲應力數(shù)值上雖然相當可觀,但與靜態(tài)拉應力相比仍然較小,對導線的不利影響已考慮在平均運行應力中。
導線和避雷線重力引起在線夾處的剪應力半個垂直檔距的導線重力,完全由線夾支撐,因此,在導線出口處導線截面上,承受著較大的靜態(tài)剪應力。該應力與上述各種應力的方向彼此垂直。為減小此應力,可通過護線條、鋁包帶、預絞絲等來加強線夾出口處的導線強度和有效截面積。
線夾對導線和避雷線握力產(chǎn)生的壓應力一般懸垂線夾是通過壓板螺栓將導線緊緊握著。這個握力使導線受到擠壓應力,而在線夾壓板出口處使導線受到剪應力。所以對線夾的結(jié)構(gòu)設計,必須考慮導線的防振要求。終上所述:雖然在線夾出口處,導線承受了各種應力,根據(jù)實踐運行證明,導線的振動損壞主要控制于導線的拉應力和動態(tài)彎曲應力的組合,其他力都是非常小的。
導線和避雷線的疲勞極限
設計線路時,雖然考慮了導線的極限抗拉強度,足以應付在各種氣象條件下可能出現(xiàn)的最大靜態(tài)應力而不致破壞。但是,許多線路上的導線,一經(jīng)發(fā)生振動,就會在遠低于其極限拉應力的情況下,出現(xiàn)破斷,導致這一嚴重后果的原因,在于導線承受交變動態(tài)應力時,導線材料發(fā)生了疲勞破壞。
導線耐疲勞的能力與許多綜合因素有關(guān),其中最主要的是,導線的材料和結(jié)構(gòu)方式、振動時彎曲應力的大小、震動的累計次數(shù)、承受靜態(tài)綜合應力的大小,以及固定方式等。如前所述,導線振動的動態(tài)彎曲應力是疊加在許多靜態(tài)盈利上的。就導線實際受力而言,導線的平均靜態(tài)拉應力,是各種靜態(tài)應力中最主要的。故在衡量導線疲勞極限能力時,一般只考慮平均運行應力和振動彎曲應力的疊加作用。
導線和避雷線的防振措施
在微風作用下,無論是任何波長或頻率,都是在線夾出口處,導、地線振動的危害性最嚴重。這是由于線夾出口處的導線始終是一個波節(jié)點;現(xiàn)價本身的轉(zhuǎn)動不靈活,在懸掛點處容易形成“死點”,使振動波形不易通過線夾傳至相鄰檔距內(nèi),除部分反射外,振動的絕大多數(shù)能量將集中在線夾出口處導線上,導線懸掛點處拉應力較大,為船體型的線夾,其曲率又使導線附加了一個彎曲應力,再加上線夾握住導線產(chǎn)生的擠壓應力等不利因數(shù)的疊加,使線夾出口處的導線最容易因疲勞而損壞,造成斷股或短線事故,以及造成金具的損壞。目前的防振措施如下:
1采用自然壞境防止導線振動盡量避開或減少容易引起振動的因素:如線路選擇在微風區(qū)域,或出現(xiàn)較少均勻風速的區(qū)域,但這不易實現(xiàn)。
2采用線路設備本身來阻尼導線振動采用柔索軟橫擔、偏心導線、預交式線夾等。
3采用護線條(略)
4改善線夾的耐振性能一般要求線夾的轉(zhuǎn)動部分應靈活,出口處的曲率小些,常用的是采用壓縮性耐張線夾,可改善線夾出口處曲率及加固裝置。
5降低導線和避雷線的靜態(tài)應力即為提高安全系數(shù),增大導線弧垂,減小平均運行應力的一種有效措施,增加導線的耐振性能,可以充分發(fā)揮現(xiàn)有的防振裝置的效果,減少設計難題。
6采用防振錘目前,防振錘是線路中最廣泛的、采用最大的一種措施,運行經(jīng)驗豐富,效果顯著,可以將導線振動的最大振幅值降低到幾分之一和幾十分之一。
7采用阻尼線主要用于大跨越線路和小截面線路上,個別嚴重振動地段局部采用,其優(yōu)點如下:(1)重力輕,不宜在固定形成“死點”;(2)結(jié)點不用像防振錘那樣用線夾固定,而防振錘線夾出口處若加工不良,就容易形成刀口磨傷導線;(3)對振動能量的消耗比較平緩;(4)對高頻振動波,阻尼線防振效果比防振錘好;(5)便于就地取材,不需專門加工。其缺點:由于阻尼線安裝尺寸較大,安裝人員安裝阻尼線時,出線距離較大,安裝困難。目前,主要用于小截面導線,懸掛點高和大跨越處。