開關柜設計范文

時間:2023-04-02 13:56:20

導語:如何才能寫好一篇開關柜設計,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

開關柜設計

篇1

關鍵詞:接地開關;閉鎖;防誤

中圖分類號:TM591 文獻標識碼:A

1 開關柜接地開關防誤操作的現狀

目前開關柜接地開關防誤操作采用對接地閘刀操作孔掛裝機械電磁鎖,在操作接地閘刀時由操作人員進行人工判別,在電纜無電時打開機械電磁鎖進行操作,但是在無電的情況下,機械電磁鎖也不能打開,機械電磁鎖的應用往往因現場無法提供操作電源而受到限制,況且即使有外部電源,由人工進行判別總會有出錯的可能,所以普通掛鎖方法并不是一種完善的可靠的防誤方案,如圖1所示為機械電磁鎖式高壓開關柜接地開關誤操作裝置原理框圖。

2 接地開關防止誤合接地開關裝置的設計

高壓開關柜接地開關防誤操作裝置主要由專用帶電指示器、無源電磁鎖和電子鑰匙三部分組成,使用時防誤操作裝置安裝在高壓開關柜面板上,裝置上可控活門與接地開關操作孔對準,將專用帶電指示器與無源電磁鎖連接在一起,專用帶電指示器為無源電磁鎖提供控制信號。利用電容傳感器通過電場法非接觸獲得三相高壓信號,該信號通過屏蔽電纜線送到無源防誤強制閉鎖裝置作為是否開鎖判據,只要有一相高壓端有電則無源防誤強制閉鎖裝置不能開鎖,只要高壓端均沒電則可以開鎖,實現了無源防誤強制閉鎖裝置有電閉鎖、無電開鎖,即驗電解鎖功能,開鎖時需要的電能來源于無源防誤強制閉鎖裝置的外部電子鑰匙,電子鑰匙通過拔插的方式為無源防誤強制閉鎖裝置解鎖時提供電源,鎖門的驅動機構利用雙穩態電磁鐵,脈沖驅動,實現了閉鎖裝置低功耗工作。

2.1 專用帶電指示器的設計

當電容傳感器與高壓帶電體接觸時,電容傳感器與高壓帶電體之間就可以等效為一電容,如圖2所示,利用電容的分壓特性在電容傳感器兩端就可以獲得與高壓帶電體電壓成份完全一致的電壓信號,該信號送到帶電顯示器進行處理后,就可以作為高壓帶電體是否存在電壓的判據。

專用帶電指示器利用電容傳感器非接觸獲得電壓信號,通過整流電流將交流信號轉換為直流信號給電容充電,再利用限流及穩壓電路就可以獲得穩定的直流信號,該信號就作為高壓線路是否帶電的判斷依據,邏輯關系是:高壓有電時電子鑰匙不能開鎖,即操作孔或鎖門關閉,高壓沒電時可以開鎖,強制開鎖時必須使用專用的工具或不損傷柜體的破拆解鎖,為防止沒鎖門就離開,正常開鎖后解鎖鑰匙不能拔出,必須等操作結束,關閉鎖門后才能拔出解鎖鑰匙。

2.2 無源電磁鎖和電子鑰匙的設計

無源電磁鎖核心部件為雙穩態電磁鐵,由于采用雙穩態電磁鐵,閉鎖時靠電磁力吸附住,解鎖時使電磁線圈通電,產生反向電磁力,并借助彈簧彈出。

電子鑰匙采用紐扣電池供電時,采用雙穩態電磁鐵可以實現微功耗設計,12V雙穩態電磁鐵驅動電流雖然在瞬間較大,但是持續時間幾百微秒就可以工作,采用在電池兩端并聯一個電容,瞬間大電流由電容提供,這樣大大延長電池的使用壽命,無源電子鎖及電子鑰匙原理框圖如圖4所示。

無源電子鎖及電子鑰匙安裝實物圖如圖5所示,圖5中的(a)圖為閉鎖狀態,圖(b)為解鎖狀態圖。

防誤操作裝置可以在開關柜制造前配套安裝,在開關柜面板上,直接從電壓傳感器取樣,電壓信號線隱蔽在閉鎖裝置背面 (閉鎖裝置背面有接線插座),安裝后與開關柜渾然一體。

防誤操作裝置也可以在運行中設備不停電情況下安裝,將閉鎖裝置固定在開關柜面板上,安裝簡單、方便、牢固,電壓信號從開關柜面板上原帶電顯示器插孔取樣,閉鎖裝置配備電壓信號聯結線。

閉鎖裝置可靠性高,只要任一相取樣電壓信號存在,且取樣電壓信號≥15% 高壓側額定電壓,電磁鎖即處于強制閉鎖狀態,可控活門關閉。

閉鎖裝置具有反閉鎖功能,當接地開關操作完畢,必須將閉鎖裝置可控活門復位,否則鑰匙盒無法取下。

3 接地開關防止誤合接地開關裝置技術參數

1)開鎖方式:擬采用插撥式專用防誤開鎖帶電電子鑰匙。

2)鎖門機構動作元件:擬采用低功耗雙穩態電磁鎖及活動鎖片,電磁鎖設計使用壽命大于100000次。

3)帶電顯示器電容量:5-120P。

4)開鎖鑰匙內電池為12VDC紐扣電池,設計連續解鎖使用壽命大于2000次。

5)邏輯判斷電壓信號來源于帶電指示器,帶電指示需符合DL/TS38-2006電力行業標準。

6)安裝方式:采用柜門面板螺絲固定方式。

7)設計抗惡劣環境能力:計劃與戶外環網柜的抗環境要求指標一致。

結語

本文研究的接地開關防止誤合接地開關裝置利用雙穩態電磁鐵結合電子鑰匙和專用帶電指示器實現了環網柜接地操作孔驗電、防誤和解鎖功能,解鎖時采用外部紐扣電池供電,無源防誤強制閉鎖裝置具有極低功耗設計,紐扣電池可以連續解鎖2000次以上,根據配電網設備隱患排查的要求以及上述原因,開發無源驗電防誤解鎖一體化強制閉鎖裝置勢在必行,是為了解決在無源環境下高壓帶電時可靠地強制閉鎖接地開關操作操作孔,由驗電防誤解鎖一體化的自動裝置替代操作人員進行防誤控制,杜絕由于人為的出錯而發生誤操作的惡性事故的可能性,對保證配網運行安全和人身安全具有非常重要的意義。

篇2

關鍵詞:10kV 高壓開關柜;設計;應用

中圖分類號:TM591 文獻標識碼:A

電力設備是電力能夠順利進入到千家萬戶進行使用的前提條件。在目前的情況下,高壓開關柜是在電力系統中廣泛使用的一種設備。對于高壓開關柜而言,主要的作用就是控制和保護電力系統的正常發電、輸電以及對電能的轉化。但是因為開關在使用過程中有不同的功能,所以可以將開關分成不同的種類,例如斷路器和負荷開關等。如果想要電力系統能夠保持正常運轉,使用高壓開關柜是一種非常不錯的方法。由此可見,高壓開關柜的正常設計并且生產是我國的電力能夠得到正常使用的前提條件,對于我國的電力企業而言也是十分重要的。因此對于高壓開關柜設計和應用的討論就顯得尤其重要。文章主要對小車式開關柜在設計和應用過程中進行了對比和分析,根據應該注意的問題做出了分析。

一、目前常用的高壓柜運轉車的設計特點以及優缺點對比

(一)目前高壓柜運轉車的主要結構

目前廣泛使用的高壓柜運轉車為中置手車式高壓柜運轉車,在類型上主要為螺桿式結構和掛鉤式結構。對于螺桿式結構而言,主要是通過螺桿來實現讓運轉車和高壓開關柜進行連接,同時使用螺桿傳動的形式來讓斷路器從柜體中進出,而斷路器手車運轉車的上升和下降是通過螺桿裝置來實現的。而掛鉤式結構主要是通過掛鉤以及導向桿來讓運轉車和高壓開關柜之間進行連接,并且使用調節手輪來讓運轉車的導軌面和柜體內部的導軌面能夠形成一致性,同時掛鉤式的運轉車是沒有提升設備的,在實際的使用過程中需要依靠人力來將斷路器放置在運轉車或是高壓開關柜內部。

(二)兩種高壓開關柜運轉車結構的優缺點對比

對于螺桿式運轉車而言,由于在設計上以及制造技術上的特點,往往會在使用功能上相比掛鉤式運轉車更加完善,因此也就能夠滿足更多電力系統在工作過程中的相關需求。但是在我國的實際電力使用中,尤其是對于我國的南方城市,例如佛山市在使用店里的過程中,這種運轉車的使用并不廣泛。這是由于這種運轉車的結構較為復雜,同時加工的步驟較多,也就會造成運轉車的陳提交稿,同時螺桿式運轉車的高壓開關柜的配套設施組裝并不完善。但是對于掛鉤式運轉車而言,雖然在某些功能上并沒有螺桿式運轉車那樣完善,但是由于生產工藝簡單,并且成本較低,因此受到了眾多電力企業的青睞。但是由于掛鉤式運轉車在設計上會有一些問題,在實際的使用過程中也會對電力系統造成一定的影響,甚至會造成大面積停電的情況。

二、在實際的使用過程中兩種高壓開關柜運轉車的結構以及影響

(一)高壓開關柜運轉車的常見結構

對于掛鉤式運轉車而言,一種常見的結構是由敷鋁鋅板制造而成的,這種柜體的制造方式十分常見,但是在真空斷路器的設計方面,主要是使用了VD4系列的斷路器。在以往的研究中我們可以發現,在使用這種斷路器的過程中會出現一些問題,從而對高壓開關柜的使用造成一些影響。在第二種結構上,主要是使用金屬板件以及鋼材進行組裝而成的一種中置柜,這種柜體能夠兼容VS1或是VD4系列的真空斷路器手車。圖1表示的就是高壓開關柜的結構示意圖。

(二)兩種高壓開關柜運轉車結構在使用過程中產生的影響

例如:我國佛山500kV變電站,在2003年使用這種運轉車的過程中,出現了掛鉤無法順利插入開關柜中,同時運轉車上的導向桿斷裂的情況。這是由于運轉車上的導向桿無法承受力的作用,并且在設計的過程中沒有留出縫隙,從而導致了掛鉤無法順利插入的情況。同時在2006年,在使用的過程中發現掛鉤軸已經變形,導軌之間也產生了較大的裂縫,從而嚴重的影響到了高壓開關柜的安全使用。在第二種結構上,我們發現在實際的使用過程中,導軌之間是沒有水平方向上的間隙,但是出現了垂直方向上的間隙,而這種間隙極大地增加了使用過程中的沖擊力。在我國佛山市500kV變電站使用這類結構進行供電的過程中,就曾出現過在使用前沒有較好的進行調整的問題,而正是由于沒有較好的進行調整,因此垂直高度上的間隙會變得更大,因此也就會造成更大的安全隱患。

三、如何改進10kV高壓開關柜的相關結構

(一)增加鎖定裝置

由于運轉車在實際的使用過程中不可避免的會增大縫隙,在使用較長的一段時間后會產生較大的安全隱患,因此可以增加鎖定裝置來提升安全程度。在實際的增加鎖定裝置的過程中,我們可以利用摩擦自鎖的原理,來增加一個經過特別設計的凸輪裝置,從而實現10kV高壓開關柜的鎖定。在工作的過程中,如果凸輪沒有被鎖定,那么依靠彈簧的作用,掛鉤會和柜體之間存在著一段較大的間隙,而這一段間隙就能夠幫助運轉車的掛鉤進行插入,并且能夠將柜體鉤住并且固定。同時可以將凸輪逆時針轉動,以消除操作的間隙,并且實現運轉車和柜體之間較好鎖定的目標。同時在推拉斷路器手車的過程中,是不需要依靠人力將運轉車固定的,從而極大的提升了操作過程中的可靠性。而且采用這種方式,也會避免在使用過程中轉軸變形的情況。

(二)盡可能地減少縫隙

當10kV高壓開關柜實際運轉的過程中,縫隙的產生會極大地影響到10kV高壓開關柜運轉車的使用安全性以及可靠性,這是因為一旦出現了縫隙,就會產生較強的沖擊力。而正是由于沖擊力,會對10kV高壓開關柜運轉車造成較大的損害,從而無法保證在高負荷下10kV高壓開關柜仍然能夠正常的工作。因此在進行10kV高壓開關柜運轉車的設計和制造的過程中需要避免出現任何的縫隙。

(三)在凸輪和掛鉤之間安放調整墊

由于在以往的研究過程中,我們發現10kV高壓開關柜運轉車在使用過一段時間后就會出現凸輪和掛鉤相互磨損的情況,正是由于凸輪和掛鉤之間出現了磨損,導致兩者之間出現了較大的縫隙,而這些縫隙的產生會極大地降低鎖緊力,為10kV高壓開關柜的正常使用埋下安全隱患。為了改進這一情況,我們可以在凸輪以及掛鉤之間安放調整墊,通過調整墊的安放就能夠有效地避免磨損的現象發生。

四、高壓開關柜常見的故障及整改

我們對高壓開關柜產生的故障進行了分析,發現高壓開關柜的故障大多數發生在機械、導電和絕緣方面。比如我們比較常見的拒動和誤動故障,發生這種故障的原因第一是由于操動系統出現了機械的故障,在這種情況下,開關柜市場出現變形、或者位移情況,從而被損壞,在損壞時有可能出現脫扣失靈,軸銷松斷等情況。第二類故障,有可能是輔助回路和電氣控制造成的,出現這種故障時,經常出現接觸不良,端口松動,接線錯誤等情況,這時分合閘因為開關轉換不良出現失靈的情況,從而形成微動故障。

在改善高壓開關柜出現的故障時,對大量資料進行參考,在資料中顯示,高壓開關柜出現機械故障的比例最高,由于在操作過程中,與機械相關聯的操作非常多,在進行開關操作時并沒有相關的規定,有時長時間都不操作,有時卻在連續的工作,除此之外,環境以及季節的變化也會對開關柜造成一定的影響。比如:制造廠在生產出一批真空斷路器以后,產品還沒出廠時,制造廠會嘗試用其在不同高低的電壓下進行幾百次的操作,如果在操作過程中出現故障,那么在出廠前就可以提前得到處理。除此之外,開關柜其余部分的部件也要具有很大的可靠性,要能經得起長期的運行和考驗。為了更好的保證設備的連通性就必須保證輔助開關和所有元件的連通性。如果在置留回路上出現絕緣不良的情況,出現多點接地或者一點接地,這就有可能導致開關發生誤動情況,如果直流回路出現通暢程度不好的情況,電源如果不正常,那么就會有拒動事故發生。

五、高壓開關柜最新設備和技術

在我國高壓開關柜市場中,目前GIS開關設備和550kV的設備大約占據了我國的百分之八十的市場,在252kV范圍中的設備大約占據我國市場的百分之三十左右,高壓斷路器由我國國內生產的產品大約占百分之二十四,合資企業生產的產品大約占百分之七十六左右,在我國高壓超高壓領域中,大量的新產品都是由進口或者合企產品來滿足我國國內市場需求的。所以,我國國內企業還應當加大開發力度,不斷創新,不斷提高自身水平。

結語

對于我國的電力系統而言10kV高壓開關柜是十分重要的工具,也是能夠保證正常供電的前提條件。但是由于在目前我國對于10kV高壓開關柜的研究時間較短,因此在10kV高壓開關柜的設計和使用上往往會出現一些問題。在本次的研究中,從10kV高壓開關柜的設計入手,并且分析出了10kV高壓開關柜在使用過程中的問題,討論了解決辦法,為我國相關企業提供了參考依據。

參考文獻

[1]黃慶榮.10kV高壓開關柜故障原因分析及措施[J].電子世界,2014 (03):47-48.

[2]周華磊,周麗麗,孫沛,等.試論10kV高壓開關柜故障成因及其防范[J].科技致富向導,2014(16):145,233.

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關鍵詞:高壓開關柜;電力設備設施;電力能源;電力系統;電力行業 文獻標識碼:A

中圖分類號:TM591 文章編號:1009-2374(2017)06-0039-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.020

現如今人們可以順利地使用電力能源就是因為電力設備的建立,其中在電力系統中高壓開關柜是使用范圍最大的設備設施。高壓開關柜的主要內容是保證電力系統的正常運行,因此對高壓開關柜進行良好的設計是保障其設備安全穩定運行的重要目標。而且保證其高壓開關柜進行良好的設計,不僅可以保障我國電力能源的正常使用,也是我國電力行業快速發展的重要前提。

1 高壓開關柜及其電力系統概況

1.1 高壓開關柜的涵義

通常高壓開關柜的作用是在電力系統運行過程中通過對配電、輸電和變電的消耗和轉變進行相應的控制和保護。其會按照電壓等級適用于相關千伏的電器,選擇符合相關條件的高壓開關柜。并且高壓開關柜是由隔離開關、高壓負荷開關、接地開關和電器元件等設備組成的配電設備。其中空氣和絕緣材料都是高壓開關柜內部的絕緣載體,輸送和分配電力網中的電力能源是它的主要作用,并且最重要的是要按照有關部門的相關標準和客戶的實際需要對其進行嚴格的設計,盡量減少高壓開關柜在其運作時發生的故障問題,保證其設備正常運轉。

1.2 高壓開關柜電力系統的內容

其高壓開關的電力系統運行十分方便,可以起到把發電廠、變電站、終端用戶和配電線路相互連接變成一個主體,并且根據有關部門的相關標準和法律法規分配其走線方法,通常可分成母線和雙電源等走線方法。一般在電力系統運行過程中其走線方法出現的問題有:其一,進一步實現系統中每個方面的需求符合,保證電力系統的安全性和可靠性;其二,可以有效保證高壓開關柜電力系統在諸多運作方法中的正常運轉功能;其三,其系統在運作過程中主要以節能為主,有效保障其的經濟效益。因此在高壓開關柜的電力系統中經常使用的接線方法有4種,分別是雙電源、母線、旁路母線和單電源等方法,進一步保障高壓開關柜系統正常運行。

2 高壓開關柜的設計

2.1 高壓開關柜的結構

組裝式是高壓開關柜經常使用的安裝結構,在安裝高壓開關柜時其結構和組裝方案都非常簡單,可以按照其高壓開關柜的實際組裝現狀對一些細小的零部件進行改進,實現想要達成的目標,使高壓開關柜的安裝更加便利。而且在其進行一次元件設置時,不僅要保證高壓開關柜的安全性和可靠性,還應該提高其經濟效益。

2.2 高壓開關柜中一次元件的設計

2.2.1 高壓開關柜的母線。在高壓開關柜進行主母線設計過程中,其對電流和電壓的限定控制是關鍵條件。通常設計圖紙會出現兩種方式:其一,明確主母線的限定電壓值和電流值;其二,可以直接檢測主母線的格式,并且根據相關協議對用戶進行其格式和額定值的溝通,按照用戶的實際情況和要求對主母線進行相應的設計,嚴格執行其設計方案,保證其主母線的電壓值、電流值及格式留有一定的裕度。

2.2.2 高壓開關柜中互感器的設計。在高壓開關柜中電流互感器二次繞組設計其中重要的一點是一定要進行接地,因為其繞組中的絕緣遭到損害時,可以通過其高壓電流導入地面,維持其二次繞組的低電流,保證工作人員的人身安全。并且其二次繞組的電流互感器不能開路,確保一次電流不會成為勵磁電流,接地可引發其精密電流互感器鐵芯過度飽滿,使其千伏的電壓過高,導致精密電流互感器鐵芯的溫度嚴重超高,使其鐵芯燒壞。在電流互感器中具備多種形式,如貫穿式、支柱式和母線式等,應按照電氣元器件的設置情況和其現在運行的母線連接形式進行合理化的選擇。

2.2.3 高壓開關柜中真空斷路器的設計。高壓開關柜中斷路器主要是可以起到開關器件的作用。而且在高壓開關柜正常運行的狀態體系,斷路器是對斷開回路的負荷電流進行接收。如果發生故障問題,斷路器會和繼電保護裝置互相協作,將發生故障的電流及時斷開,避免重大故障問題的發生,并保證其斷路器具備安全的防跳性能,進一步實現對電氣回路的控制。

2.3 高壓開關柜中二次元件的設計

2.3.1 儀表隔間的面板設計。在高壓開關柜中設計儀表隔間面板可以有效對這些設備進行檢測、監督和調試,并可以保持外觀的美感性,確保設備安全穩定的運作。而且其面板中的設備應符合安裝條件,在運行、監督和檢測完好的情況下進行良好的設計。

2.3.2 面板在進行開孔設置過程中,要確定其面板中元件的位置有沒有觸碰到別的元件和端子排,并對其進行適當的檢測。通常面板上會進行元件的檢測工作或設置測量的儀表量,在面板中間設置檢測工作量大的設備元器件,進一步保持每塊面板上的美觀度。

2.3.3 高壓開關柜中控制回路的設計。在高壓開關柜中常用的控制回路有儲能、合閘和跳閘三種,剩下的控制回路都是在這些常用的回路中開展的。在儲能回路中符合斷路器合閘時用到的電力能源是它的主要作用,而合閘回路不僅能手動合閘,還能進行電動合閘。并且斷路器出現故障問題時,跳閘回路既可以預防合閘情況發生,還可以使用與之相關的幾種防跳閘形式預防跳閘現象發生,如運用綜合保護裝置、斷路器和防跳繼電器等系統設備進行防跳保護措施。

3 高壓開關柜應用的重要性

3.1 要對出現的故障問題進行整改

通過對高壓開關柜進行了解和分析,發現高壓開關柜應用是保證供電系統正常運行的主要設備,但是現如今大部分高壓開關柜發生的故障問題都在機械設備、導電系統和絕緣介質等方面,會導致嚴重影響供電系統正常運作,不能為人們提供日常電力能源。例如,在使用高壓開關柜的過程中一旦作動系統發生機械設備故障問題,開關柜就會發生變形或位移的現象,嚴重的還會被毀壞,導致其系統設備不能運行的情況發生。還可能因為電氣控制回路出現故障問題,導致電路接觸不良和接線失誤等現象,引發其開關柜轉換失靈,因此要對高壓開關柜出現的故障問題進行及時整改,確保高壓開關柜應用的經濟效率,并為人們日常生活提供優質

電能。

3.2 保證高壓開關柜的可靠性

在高壓開關柜應用過程中要保證其各個部分的可靠性和安全性,并可以經過長期檢測的使用,避免因一些元器件的不良品質導致整個高壓開關柜在應用過程中發生事故。因此高壓開關柜的設計和應用要根據國家相關規定嚴格進行,應時常檢測所有使用的絕緣介質、相關設備和元件等,可以有效保障高壓開關柜正常運行。而且大多數大型的發電裝置都會用到高壓開關柜,因此對其設備材料的安全性和防護性的要求也十分嚴格,在設計和應用時要始終保持將高壓開關柜的質量和安全放在第一位。可以有效提高電力行業的經濟效益,提升高壓開關柜在應用時的可靠性和安全性。

4 結語

綜上所述,高壓開關柜是電力系統中必備的一種電力設備,因此要不斷積累經驗對其進行優質的設計,進一步完決在應用高壓開關柜過程中發現的故障問題,有效地提供優質的電力能源,提升人日常生活的質量水平,促進供電行業的快速發展。

參考文獻

[1] 梁文濱.芻議高壓開關柜的設計與應用[J].中國新技術新產品,2014,2(6).

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[關鍵詞]高壓開關柜;電氣設計;基本思路;注意事項

中圖分類號:TM 591文獻標識碼:A文章編號:2306-1499-(2014)11-0016-01

1.前言

在電力系統中,高壓開關的電壓等級通常為3.6kV~550kV,包含幾大類設備,如高壓開關柜、高壓負荷開關、高壓斷路器、高壓防爆配電裝置等,能在電力系統輸電、配電、轉換電能等時,有效控制、開合開關,同時起到安全保護用電設備的作用[1]。目前,隨著高壓開關柜技術的進步和發展,開關柜使用頻率不斷提高,使用范圍逐漸擴大,種類也在不斷增多,且逐漸實現自動化和智能化。為了使高壓開關柜能在電力系統中充分發揮作用,保障電力系統正常運行,提高電力系統運行效率,需結合高壓開關柜電氣實際情況,科學合理的對高壓開關柜電氣進行設計。

2.高壓開關柜概析

按電壓等級分類,高壓開關柜是電壓等級為3.6kV~550kV的電器產品,如GG-1A、XGN15、KYN48等,具有架空進出線、電纜進出線、母線聯絡等功能,適用于發電廠、變電站、冶金軋鋼、高層建筑等場所[2]。高壓開關柜由柜體和斷路器兩大部分組成,其中柜體部件主要有殼體、電器元件、二次端子、連線等。高壓開關柜的分類方法有很多,按斷路器安裝方式,可分為移開式開關柜和固定式開關柜;按按照地點,可分為戶內開關柜和戶外開關柜。為保證高壓開關柜質量,選購時必須注意以下要點:(1)明確項目定位。高壓開關柜是成套的組合產品,為保證設備維護和更換便捷,在資金充裕的情況下,應盡可能選擇質量優的知名品牌。(2)檢驗資質。選購前,需先了解高壓開關柜檢驗資質,嚴格按照圖紙要求配置相應的電器元件。(3)柜體材料。高壓開關柜體積較大,所以通常需采用敷鋁鋅板作為部件支架,采用300系列優質鋼板作為門板。(4)整組柜排列。合理排列整組柜,可確保平面布置圖要和現場進出線實際位置吻合,順利安裝高壓開關柜。(5)進出線方式。在高壓開關柜上,常規進出線連接方式有兩種,需根據現場實際安裝要求,選擇適宜的連接方式。(6)正確選擇斷路器開斷容量。根據系統短路參數,合理選擇斷路器開斷容量,避免造成不必要的資金浪費,且保證安全運行[3]。

3.高壓開關柜電氣設計基本思路

在高壓開關柜電氣設計中,其基本思路是一種邏輯思維,好的電氣設計,必須符合邏輯控制規律,保證電氣安全,并滿足高壓開關柜生產需求。所以,為了滿足高壓開關柜相關設備生產和使用要求,必須對高壓開關柜電氣進行合理設計。

4.高壓開關柜電氣設計注意事項

4.1合理劃分電氣組件

在高壓開關柜中,不同電氣組件有不同的安裝位置,為構成完整的電氣控制系統,需嚴格遵循以下原則合理劃分電氣組件,即:(1)有機組合功能類似的元件。(2)盡可能在同一個組件中放置連接密切的控制電器,并注意減少組件間連線數量。(3)分離強弱電控制器,減少干擾。(4)組合外形尺寸、重量相近元件,以利于整齊美觀。(5)組合需常調節、維護與易損元件,以便檢查和調試電氣控制系統。

4.2嚴格遵守電氣各組件間接線方式原則

合理劃分電氣組件時,需嚴格遵守電氣各組件間接線方式原則,對組件間、電氣箱間、電氣箱和被控制裝置間進行接線,即:(1)用接線端頭或鼻連接開關電器、控制板進出線,需根據進出線數和電流大小,選擇規格適宜的接線端頭或鼻。(2)用接線端子或業聯接器連接電氣柜、控制柜及控制設備間。(3)用適宜類型標準接插件連接弱電控制組件、印制電路板組件。(4)用元件自身接線端子直接連接電氣柜、控制柜等內的元件。

4.3防護等級要求

高壓開關柜是一種高壓帶電設備,必須全面考慮柜體防護等級要求,以防人體接近高壓開關柜帶電或可觸及部分。所以,設計高壓開關柜電氣時,應追求適宜的防護等級,以免因防護等級過高,增加不必要的成本,且降低散熱性能,一般情況下,適宜且合理的防護等級的為IP3X和IP4X。

4.4嚴格遵守五防聯鎖要求

在高壓開關柜運行中,五防聯鎖具有重要作用,攸關高壓開關柜能否安全可靠運行。目前,我國已對高壓開關柜五防聯鎖提出了明確要求,并合理的制定了相關標準,因此,設計高壓開關柜電氣時,需嚴格遵守五防聯鎖要求,即防止帶負荷合閘;防止帶接地線合閘;防止誤入帶電間隔;防止帶電合接地線;防止帶負荷拉刀閘[4]。因此,為實現五防聯鎖功能,防止現場工作人員發生誤操作情況,各廠家不同型號的高壓開關柜,均齊全的具備五防聯鎖功能,且各具特色。

4.5合理進行接地設計

在高壓開關柜電氣設計中,接地設計是重要組成部分。高壓開關柜中的電器元件均帶電的,要求電氣元件安全可靠接地,可確保檢修設備時,不對檢修人員人身安全造成危害。因此,對高壓開關柜進行接地設計時,需注意以下幾點:需沿著高壓開關柜寬度方向,設置專用貫通接地母線,并連接地網;柜中所有電器元件接地均需連專用接地母線。

4.6設計時注意絕緣距離、爬電距離和溫升處理

在高壓開關柜電氣設計時,不僅要注意絕緣距離、爬電距離,還要處理溫升,具體為:(1)絕緣距離。一般情況下,以空氣為絕緣介質,且海拔1000的10kV相對地,及相和相間的絕緣距離不少于125mm;若是35kV相對地,及相和相間的絕緣距離不少于300mm。對于海拔不低于1000m的相對地,則需嚴格按照GB3906相關標準適當修正絕緣距離。由于絕緣距離極易受配電室位置、開關柜外形尺寸等影響,為解決絕緣問題,可采取以下方法:用熱縮套管將高壓帶電導體熱縮,10kV絕緣距離不少于100mm,35kV則不少于200mm,但該方法存在熱縮套管絕緣老化問題;將非金屬絕緣隔板應用于金屬封閉高壓開關柜,通過相間或相對地絕緣的加強,有效控制絕緣距離,但該方法極易受環境影響,且存在絕緣隔板絕緣老化問題。(2)爬電距離。電力系統是供電部門的核心系統,用戶不能因追求高可靠性,過于要求爬電距離。所以,在實際應用中,高壓開關柜各組件和絕緣件的外絕緣爬電距離通常應為18mm/kV~20mm/kV。為滿足上述要求,可要求配套廠家加大絕緣子傘群,若放置高壓開關柜的環境比較潮濕,可將帶溫控裝置加熱器加入高壓開關柜電纜室、斷路器室中,以防凝露。(3)升溫處理。高壓開關柜各電氣元件正常工作時,會有不同程度的發熱,所以,對于開關柜各電氣元件升溫情況,我國相關部門做出了明確要求,即嚴格按各照電氣元件標準控制其升溫,外殼和蓋板升溫必須低于20K,而且在額定電流和頻率下,必須嚴格按照《交流高壓電器在長期工作時的發熱》中的相關規定控制主回路升溫。

5.小結

總之,隨著高壓開關柜技術的不斷進步和發展,其設計日益市場化、人性化、合理化,在一定程度上滿足了用戶的用電需求。為保證電氣設備安全運行,滿足電氣控制設備要求,為用戶提供優質的電力保障,在高壓開關柜電氣設計中,需合理劃分電氣組件,嚴格遵守電氣各組件間接線方式原則、防護等級要求、五防聯鎖要求,合理進行接地設計,并且在設計時注意絕緣距離、爬電距離和溫升處理。

參考文獻:

[1]宋傳山,楊曉青.淺談10kV高壓開關柜設計的幾點體會[J].科技風,2010(14):259-260.

[2]楊海峰.10KV高壓開關柜設計分析與研究[J].世界家苑,2011(01):114-115.

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關鍵詞:高壓開關柜 設計 質量

中圖分類號:M9 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)09(a)-0096-01\

10 kV高壓開關柜的廣泛使用,在一定程度上促進了社會的發展,但也不能忽視存在的問題和弊端,要對其進行有效的檢測,以防質量問題或老化問題影響到10 kV高壓開關柜的正常運行,利用對它在設計上的優化,推進我國電力系統的發展。

1 10 kV高壓開關柜事故問題分析

(1)高壓開關柜的絕緣性能是一項重要指標,在市場上銷售的電力產品的質量參差不齊,一旦質量偏低的產品在電力項目中被使用,極易造成設備設施絕緣性能的破壞。比如像常用的PT手車和避雷器手車等,如果它們的外形尺寸與配套元器件的配置沒有統一在投入到運行后極易受到外部環境的影響造成其性能的減退;另一方面,通常來講當低于10 kV等級的電力配套設備如果在它的主回路或是聯絡橋中采用的銅排規格不統一,則需要對冷縮管、熱縮管等增加絕緣層來加強系統的安全性。

(2)為了便于了解高壓開關柜dB值得變化規律,在制定開關柜dB值的圖表時,一般應用的都是英國公司的UltraTEV+,這樣就很容易了解到dB值是否正常。在定位方面,如果放電的強度很強,就會出現定位不準確的現象,即使是運行良好的TEV的檢測設備,也會出現一定的偏差。造成不準確的因素是因為一旦出現局部的放電,而通行的路徑又會發生折反射,使得信號開始時的順序不能準確呈現出來。所以,很多大型的電力公司會使用PDL1來對局部放電進行定位,因為在雙通道模式下它能對工作人員指示出距離放電源不遠的探頭。

(3)高壓柜的基本元件一般都能通過各種檢驗,但把元件組合在一起形成一個整體后卻會出現很多問題,很多情況下都是因為設備的質量不過關或是制造的工藝水平不高。有些公司對高壓柜的配置要求較低,質量自然不高,越小的事越容易忽略,即使是緊固螺絲的操作,都會不按正常程序來,使得螺桿的長度遠遠超過標準值,而對支持瓷柱不做任何特殊處理的結果就是使得局部的電場加強,影響絕緣效果。除了設備本身的問題外,對其的防護不重視也是問題的關鍵點,設計者在設計高壓開關柜時,沒有對合閘和分閘的具置做出明顯的辨別標志,造成了開關機械聯鎖設計的不合理,這使讓操作者增大誤操作的幾率,以致出現事故。

(4)安裝人員在安裝程序中會經常使導體的外表面形成金屬的突出,這樣的金屬突出就會造成放電現象的出現。再加之高壓主電線的連接處和高壓開關的的觸頭存在接觸不良的現象,高壓柜內又容易產生易導電的金屬顆粒,就會加大局部放電的概率。而很多絕緣設施由于年久失修或維護不當,使得絕緣設施的內部存在氣隙,也會產生放電現象。

2 防范10 kV高壓開關柜事故的措施

(1)要防范高壓開關柜出現問題,方便對其開展維修,不僅應對放電脈沖進行檢測,還要對放電的電源位置進行定位。定位的精確度不高,就會造成多次定位,使得成本增加,所以要使得成本下降,減少重復操作,就要選用先進的儀器來提高精準度。很多公司的定位方法是利用兩路信號的到達前后來判斷的。在能量法中,信號值會由于波的到達而產生波動,這就會造成信號能量的變化,而且是大幅度的變化。所以對于防護而言,定位的精準性是十分值得重視的。

(2)對高壓開關柜進行設計時,要使得設備的元件都在規定的凈距內,特別是一些露在外面的的元件,因為這些元件都是帶電的,所以保持一定的距離十分必要,這樣才能保證整個大環境的安全。為了保護電力系統的正常運行,避免不利因素的干擾,降低短路問題的出現概率,就要保證元件間的空氣間隙在要求范圍內。在海拔超千米的的的地方,要是把空氣作為高壓配電系統的絕緣介質,那么標準的設計規范就要求高壓開關柜相與相之間的間隙要大于125 mm,還要使得其和地面的間隙也要大于125 mm,而當海拔過于高時,還應對高壓開關柜的距離間隙進行再次的調整,以便使絕緣距離保持在合理的范圍內。對于高海拔可以采取以上措施,但對于空間有限的配電室而言,隨意調整距離是不現實的,因為它的有限空間使得開關柜不能太大,在絕緣距離上沒法下手,就得在絕緣材料上下工夫,有些配電室于是采用了一些絕緣熱縮材料,或者是DMC、SMC之類的絕緣板,但是在應用的過程中要注意的是如果利用絕緣熱縮材料,就必須使得絕緣的間隙大于80 mm。對這些熱縮材料要精心養護,減緩縮套管的老化進度,使得它們的絕緣力保持在良好的強度內,讓專人負責定期的檢查工作,有問題及時上報,及時解決。采用絕緣的材料若是絕緣板,就不像絕緣熱縮材料那樣,而要保持絕緣板和導體的距離在15 mm以上。

(3)一個好的外界環境,會減少很多干擾因素,從而促使電力設備更好的工作,所以要采取一系列措施來使得環境符合電力設備的要求,由于溫濕度很容易影響開關柜,因此首先要對溫濕度進行控制。在線監測溫度、濕度需要增加溫度、濕度傳感器及加熱器、風扇控制輸出觸點。一般來說,開關柜的濕度監控范圍為0~99%RH,溫度監控范圍為0~99 ℃。還要及時對室內采取通風措施,使空氣得到對流,但還要注意在外界環境或空氣不好時要減少通風,避免灰塵飄入室內,影響設備的運行;還要防止一些小動物進入設備內,對孔柜底部采取堵擋的措施。

3 結語

10 kV高壓開關柜是維持電力系統安全的重要設備,要保證其的安全穩定,就要總結相關的經驗教訓,提高工作人員的操作水平,做好問題診斷分析,對10 kV開關柜局部的放電進行檢測和定位,實現控制10 kV高壓開關柜的智能化和科學化。

參考文獻

[1] 魏振,張強,齊波,等.高壓開關柜典型缺陷局部放電TEV特征的研究[J].高壓電器,2014(2):60-67.

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關鍵詞:電廠項目;低壓開關柜;結構設計

中圖分類號:TB482 文獻標識碼:A

引言

作為低壓配電系統最主要的成套設備, 低壓開關柜在電力系統中發揮著非常重要的作用。低壓開關柜的結構形式主要有兩種,一種是固定式,一種是抽出式。其中,抽出式低壓開關柜應用廣泛,本文主要以其作為重點進行分析,只有了解其特性,分析其結構設計,才能更好的使低壓開關柜發揮出其應有的作用,從而保證電廠工作的穩定性。

1、低壓開關柜的概念

低壓成套開關設備在低壓供電系統中負責完成電能的控制、保護、測量、轉換和分配,我國電能的絕大部分都是通過低壓成套開關設備供出。目前,市場上流行的低壓成套開關設備型號有十多種,從結構形式上分為固定式和抽出式;從柜體連接上分為焊接式和緊固件連接式。具體來看主要由固定面板式、固定分隔式、抽出式、混裝式、智能型等組成。

2、低壓開關柜的特點本文主要以抽出式低壓開關柜為例。抽出式低壓開關柜是采用鋼板制成封閉固定的外殼,作為完整功能的開關設備和相應的附件安裝在可水平抽出的抽屜單元內,完成某一類供電任務的功能實體。抽出式低壓開關柜的主要特點為:(1)相互隔離的功能小室:利用絕緣隔板或接地的金屬隔板將柜體分成若干個功能隔室,一般包括:母線室(裝設水平母線的空間)、電器室(裝設功能單元的空間)、電纜室(電纜進出線空間)。在饋電柜中,還要用隔板將抽屜之間隔開,形成抽屜單元隔室。隔室能防止觸及相鄰功能單元的帶電部件,限制事故電弧的擴大,防止外來物從一個單元進入另一個單元。(2)模數化尺寸設計:抽出式低壓開關柜在高度方向上采用模數尺寸設計。模數化設計就是確定一個基本模數,這個模數一般稱為E,E是組成柜體骨架所用型材的基本孔距,功能單元區空間和功能單元的外形尺寸均以基本模數的整數倍按需要進行增減變化。在有效安裝空間內,不同模數的功能單元可以任意組合。(2)抽出部件的互換性:饋電柜能夠靈活地根據所需要的各種單元線路方案進行任意組合,可以迅速更換故障單元而不需要將其余回路停電,提高了供電的連續性,并且相同單元可任意互換。

3、電廠項目中對開關柜的總體要求

(1)柜體鋼板采用敷鋁鋅板,柜體鋼板厚度2mm;柜架采用C型材;面板噴塑,均勻平滑美觀;結構合理勻稱,平直度高。

(2)PC段防護等級:IP42,MCC段防護等級:IP54;柜間設金屬隔板,柜體材料及柜體結構能防止故障電弧的產生,一旦發生故障電弧,能在短時間內熄滅。

(3)柜體的電氣連接和機械安裝維護工作量小,抽屜單元組合靈活。

(4)開關柜體應分隔成三個小室,即主母線室,電器室和電纜室。

(5)每個電器室及主母線與單元間有隔板,電纜出入口應采取密封措施。設備保證任何一個分支回路故障,可不停主母線更換開關和元件、檢修電纜。

4、幾種常用的低壓開關柜的類型及其結構設計分析

目前,我國市場上主流的開關柜型號歸納起來有以下幾種型號:GGD型固定式開關柜、GCK型抽出式開關柜、GCS型抽出式開關柜、MNS型抽出式開關柜、MCS型抽出式智能開關柜。下面具體介紹幾種低壓開關柜:

4.1、GGD型固定式開關柜

GGD型低壓固定式開關柜適用于三相交流頻率為50Hz,額定工作電壓380V額定工作電流1000―3150A的配電系統,作為動力、照明及發配電設備的電能轉換、分配與控制之用。它采用通用柜形結構,柜體框架用8MF冷彎型鋼局部焊接組裝而成,并有20模的安裝孔。同時該柜型充分考慮了散熱問題,柜體上下兩端均有不同數量的散熱槽孔,能夠利用柜內外的溫度差形成自然的通風散熱通道,達到迅速散熱的目的。該柜型柜體的防護等級為IP30,用戶也可根據環境的要求在IP20~IP40之間選擇。

4.2、GCS型固定式開關柜

GCS型低壓抽出式開關柜適用于三相交流頻率為50Hz,額定工作電壓為400V(690V),額定工作電流為4000A及以下的配電系統,作為動力、照明及發配電設備的電能轉換、分配與控制之用。此柜型廣泛應用于我國經濟建設的各個領域和對自動化程度要求較高的場所。

它采用通用柜形結構,構架用8MF冷彎型鋼,主構架上安裝模數為E=20mm和100mm的φ9.2mm的安裝孔,框架組裝靈活方便。開關柜的各功能室相互隔離并獨立工作,其隔室分為功能單元室、母線室和電纜室。水平母線采用柜后平置式排列方式,主電路短路強度高。抽屜高度的模數為160mm,抽屜的改變只在高度上變化,其抽屜寬度、深度尺寸不變。抽屜單元的而板具有分、合、試驗、抽出等功能,且可設置機械聯鎖裝置。抽屜單元回路額定電流400A及以下,相同功能單元的抽屜具有良好的互換性。柜體防護等級為IP30,用戶也可根據環境的要求在IP30~IP40之間選擇。

4.3、MNS型固定式開關柜

MNS型低壓抽出式開關柜適用于三相交流頻率為50Hz,額定工作電壓為400V(690V),額定工作電流為4000A及以下的配電系統,作為動力、照明及發配電設備的電能轉換、分配與控制之用。此柜型是最初由ABB公司帶入中國,柜內許多開關廠已取得ABB公司的授權許可,進行批量生產,廣泛應用于我國經濟建設的各個領域和對自動化程度要求較高的場所。

MNS型低壓抽出式開關柜柜體采用通用柜形結構,構架為組合式結構,基本骨架由C型鋼材通過螺栓緊固連接組裝而成。開關柜的各功能室相互隔離并獨立工作,其隔室分為功能單元室(柜前部)、母線室(柜后部)和電纜室(柜下部或柜右前部)。主構架上安裝模數以E=25mm變化,可雙面安裝,柜體防護等級為IP30,用戶也可根據環境的要求選用相應的防護等級。

5、固定插拔式結構與抽出式結構設計分析說到抽出式結構,就不得不提到饋電柜的另一種結構型式:固定插拔式。固定插拔式結構同抽出式結構一樣,由固定的柜體和裝有開關等主要電器元件的可移裝置部分組成,所不同的是,插拔式結構所選用的斷路器本體帶有插接式底座,插接式底座和元件室后端的垂直母線連接,斷路器本體可從插接式底座上拔出進行維修或更換,完畢后再將斷路器插入回路即可。功能單元和垂直母排之間的連接,采用一次隔離觸頭,即使與其連接的回路是帶電的,也不影響其互換性。柜體采用分隔式布置,每個電氣單元均占有一個獨立的隔室,隔室門上設有機械或電氣聯鎖開關,電路接通時隔離室不能打開,只有開關分斷時隔室門才能打開。固定插拔式結構保留了固定柜結構簡單、操作方便的優點,同時也具有抽屜柜功能單元分隔明確、隔離可靠的特點,因此是一種可替代抽出式結構的經濟實用的方案。很多饋電柜都同時具有這兩種結構形式,用戶可以根據自己的習慣和工程特點進行選擇。一般說來,抽出式結構偏向于饋出少、回路電流大的動力回路或電動機控制回路;插拔式結構在饋出多、回路電流小的配電回路中更具優勢。結語

總而言之,為了選擇出性價比高、實用性強的產品,就要了解低壓開關柜的性能和特點,結合工程的實際,選擇合適的結構類型。除此之外,我們應不斷的積累經驗,學習先進的工藝和技術,改進低壓開關柜的結構,進而使其工作效率提高,保證電廠的正常運行。

參考文獻:

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論文關鍵詞:智能開關柜,協議,上位機,控件

引言

我國智能發電和智能輸電網的建設與發達國家基本同步,但是智能配電網的建設則相對滯后。隨著國家低碳經濟、節能減排和新能源戰略的實施,智能配電網的建設必然受到越來越多的重視。現代計算機技術和通信技術的飛速發展,促進了智能配電系統的發展和完善,而開關柜的智能化就是智能配電網的重要基礎。

智能開關柜是在以模擬儀表、繼電器為監測、控制設備的普通開關柜基礎上,與新型的智能儀表(網絡電力儀表、智能配電監控/保護模塊、網絡I/0等)進行配合,通過其網絡通訊接口與中央控制室的計算機系統聯網,從而可以實現對各供配電回路的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、電度量等電參數以及斷路器的分合閘狀態、故障信息、開關柜的溫濕度信息進行監測,對斷路器的分合閘狀態和開關柜的溫濕度進行控制,并可以配合遠程監控軟件實現“四遙”。

本課題采用高性能AVR單片機設計的開關柜智能操控裝置提供RS485通訊接口,可進行串口通信。本文根據Modbus通訊協議的定義以及智能開關柜操控裝置采集信息的種類和特點,完整地設計了該類智能開關柜操控裝置與上位機通訊的Modbus-RTU通信協議,并采用VC++程序設計語言實現了該通訊協議。

1智能開關柜Modbus-RTU通訊協議設計

1.1Modbus-RTU通訊協議簡介

Modbus通訊協議是由Modicon公司開發且已是工業領域全球最流行的通訊協議。此協議支持傳統的RS-232、RS-422、RS-485和以太網設備。

Modbus協議規定了消息、數據的結構、命令和應答的方式。數據通訊采用Maser/Slave方式,Master端發出數據請求消息,Slave端接收到正確消息后就可以發送數據到Master端以響應請求。Master端也可以直接發消息修改Slave端的數據,實現雙向讀寫。

Modbus協議在一根通訊線上使用主從應答式連接(半雙工),這意味著在一根單獨的通訊線上信號沿著相反的兩個方向傳輸。首先,主計算機的信號尋址到一臺唯一的終端設備(開關柜),然后,終端設備發出的應答信號以相反的方向傳輸給主機。Modbus協議只允許在主機和終端設備之間通訊,而不允許獨立的終端設備之間的數據交換,這樣各終端設備不會在它們初始化時占據通訊線路,而僅限于響應到達本機的查詢信號。

Modbus通訊規約包括RTU協議和ASCII協議。RTU(RemoteTerminalUnit)通訊方式采用8位二進制數據傳輸命令或數據,數據校驗采用CRC循環冗余校驗,通訊速度較快;ASCII通訊方式采用7位二進制表示的ASCII碼進行通訊,數據校驗采用奇偶校驗或LRC邏輯冗余校驗,通訊速度較慢。在一個通訊系統中,只能選用一種通訊方式。

在RTU模式下,幀中的每個字節直接用于傳輸,這樣在同樣的波特率下,可比ASCII模式傳輸更多的數據。與絕大多數電力自動化儀表一致,本儀表采用Modbus-RTU通訊模式。

1.2字節格式

智能開關柜操控裝置Modbus-RTU通訊協議中的數據結構以及數據傳輸遵循以下規則:

編碼形式:二進制;

字節位:每個傳輸序列包含11位串行數據,其中1位起始位、8位數據位D0~D7、2位停止位;

發送方式:數據位傳輸時,先傳低位,后傳高位,如圖1所示。

圖1字節傳輸序列(RTU模式)

Fig.1Bytetransmissionsequence(RTUmode)

1.3數據幀格式

幀是傳送信息的基本單元,Modbus協議中主機與從機采用相同的幀格式。

RTU幀以至少4個字節的停頓時間開始,同樣以至少4個字節的停頓時間標志幀的結束。整個幀必須作為連續的流傳送,RTU數據幀格式如表1所示。

表1Modbus-RTU協議的幀格式

Tab.1FrameformatofModbus-RTUprotocol

幀開始 地址碼 功能碼 數據區 校驗碼 幀結束

4字節

停頓時間

1字節 1字節 N字節 2字節

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文摘 :依據現有國家規范,對于道路開口的規定分性質、分行業均有涉及,但均未提及開口寬度上限,在工業企業集中的工業開發區,規劃部門最為審批部門,需要將開口寬度控制在一個有效、公平的范圍之內,筆者在工業企業道路開口審批過程中,整理相關規定并結合工業開發區審核經驗、道路斷面、標準汽車長度來控制道路開口的最大寬度。

關鍵字 :道路開口;工業企業;開口寬度,最大開口寬度。

1.前言:

筆者在為工業企業道路開口審批的過程中發現,企業道路開口寬度上限很難界定,個別企業報建開口寬度寬則30-100米,數量多則5至6個,沒有章法可循,一旦為之批準,各個企業互相參照,一發不可收拾,也很難控制;為了維護城市形象,合理組織交通,需要將開口規則統一在一個合理可控的范圍內,道路開口在滿足企業基本使用要求的情況下,也能體現城市規劃的必要性,現將多年來整理的審批原則及道路開口寬度的最大控制原則整理如下:

2.工業開發區道路分級

根據相關規范,道路劃分如下四級:快速路、主干路、次干路、支路,具體劃分方法見各個開發區路網規劃。

3.基地機動車出入口設置的位置要求

3.1基地位于城市快速路或主干路旁,出入口嚴禁開設在快速路上,嚴格控制開設在主干路上。因特殊情況出入口必須開設在快速路上時,只能開設在其輔道。

3.2基地位于城市主干路與次干路、支路相交的位置旁,出入口不應設置在主干路上。

3.3基地位于次干路和支路相交的位置旁,出入口不應設置在次干路上。

3.4基地位于次干路與支路相交的位置旁,出入口宜設在支路上。

4. 基地機動車出入口設置的距離要求

4.1開設在快速路輔道上的建設工程基地的出入口,距離道路交叉口紅線交叉點量起不應小于150m或在基地最遠端。

4.2開設在主干路上的建設工程基地的出入口,距離道路交叉口紅線交叉點量起不應小于70m或在基地最遠端。

4.3開設在次干道及支路上的建設工程基地的出入口,距離道路交叉口紅線交叉點量起不應小于50m或在基地最遠端。

4.4基地出入口距公園、學校、兒童及殘疾人使用建筑的出人口不應小于20m。

4.5基地出入口距地鐵出人口、公共交通站臺邊緣不應小于15m。

4.6基地出入口距橋梁、隧道引道端點等,出入口應保持不小于50米的距離。

4.7開設在城市主次干道上的機動車出入口之間凈距不小于150m。

4.8基地地出入通道與城市道路相交的角度應為75-90度,具有良好的通視條件。

5. 基地機動車出入口設置的數量要求

5.1當機動車停車數小于等于50輛時,宜設置一個機動車出入口,如需設2個出入口,則機動車出入口僅能設置在次干路和支路上。

5.2當機動車停車數為51-300輛時,則基地機動車出入口總數不應超過2個。

5.3當機動車停車數為301- 500輛時,則基地機動車出入口總數不應超過3個,主干路上必須設置機動車出入口的,機動車出入口總數不應超過2個。

5.4當機動車停車數大于500輛時,則機動車出入口總數不應超過4個,應布置在不同的城市道路上,且同條道路機動車出入口總數不應超過2個;主干路上必須設置出入口的,機動車出入口總數不應超過3個。

5.5可在道路上另設置備用出入口,但備用出入口在城市道路上不得設置進口坡道,機、非隔離帶不得開口。

5.6一般情況下,嚴禁企業破除中央綠化帶。

5.7分開設置的機動車出口、入口之間的凈距不應小于20米,相鄰兩塊基地在用地分界線兩側分別設置出入口時,兩個出入口宜合并為1個。

5.8非機動車不宜在道路上單獨設置出入口;城市主干路不宜單獨設置行人出入口;有彎道設置超高的道路上,不應設置車輛出入口。

6.機動車停車庫出入口設置要求

6.1基地內配建的機動車停車庫(場)不應將其出入口直接設置在城市快速路及主干道上,其出入口應設在基地內部道路上,并應符合內部交通組織的需要。

6.2機動車停車庫出入口的坡道終點面向城市道路時,其與城市道路紅線的距離不應小于7.5米,平行城市道路或與城市道路斜交角度小于75度時應后退基地的出入口不小于5.0米,轉彎半徑不小于7.0m。

6.3機動車停車庫出入口之間的凈距不應小于15米。

6.4機動車與非機動車停車庫出入口宜分開設置,出入口凈距不宜小于5.0米。設置在一起時,應用物理分隔。

7.基地機動車出入口設置的寬度要求:

7.1在城市道路上設置的機動車雙向行駛的出入口車行道寬度宜為7-12米;單向行駛的出入口車行道寬度宜為5-7米。

7.2以開發區40米道路為例, 18米長車為參照依據,根據《汽車庫建筑設計規范》 JGJ100-98第4.1.10條:汽車庫內汽車環形道的最小內半徑和外半徑按下列公式進行計算,40米道路上開設大門寬度及圖示如下:

單位:米

道路斷面寬度 車長 軸距 汽車轉彎半徑 紅線內圓弧半徑 企業紅線處允許開門寬度 破人行道弧邊緣寬度 破側分帶寬度 破中央綠化帶寬度

最小 允許最大 最小 允許最大

40米 18 12.5 18.0 11.5 12 15 15.5 18.5 30 不許可

圖示如下:(單位:米)

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一、森林旅游發展現狀

城市化加速,我國經濟高速發展,人民的生活水平得到極大改善的同時,對精神生活的要求也越來越高,再加上世界性的自然保護綠色浪潮,這些無疑都給森林旅游的發展,帶來了巨大生機和活力。近十年來,我國森林旅游發展取得顯著的成績,然而,森林旅游的巨大潛力與我國目前的旅游現狀存在著一些矛盾,使森林旅游在實踐中暴露出一些問題,值得引起重視:森林旅游目的地環境日益惡化;森林旅游項目開發機制與森林資源建設及保護難以協調;管理機制跟不上森林旅游快速增長的巨大需求;森林旅游產品缺乏特色五;森林旅游業的科研水平相對落后。

二、森林旅游景觀規劃設計的發展方向

1、從觀光型向參與體驗型發展

森林旅游業可謂是在生態園林中發展起來的,通過對森林林場和保護區的改造,為人們創造了更多親近自然的機會。并且在未來的發展中,森林旅游要逐步的打破傳統的開發形式,將觀光型向體驗型轉變,不僅要看到壯闊的自然景象,還要通過觸覺、嗅覺和聽覺的體驗,同自然環境真切的融會,真正的舒緩心情,達到返璞歸真的效果。同時,這一轉型也是現代生活的需要,隨著人們生活水平的提高,人們在精神生活的構建中加強了重視,并在較大的生活與工作壓力中,需要全方位了融入在自然環境中,體驗型的旅游方式是必然的發展方向。

2、從人工景觀向生態景觀發展

在傳統的森林旅游開發中,都是在旅游建設要求的基礎上,對森林環境進行改造,并實現人們觀賞的目的,雖然創造了精致的景區,但是對于生態環境卻造成了一定的破壞,沒有結合森林的實際情況進行針對性的設計。在未來的森林開發中,需要將人工景觀向生態景觀轉型,以原有的自然環境為中心,通過人為的設計與施工,合理化安排動植物的分布情況,利用栽種不同種類的樹木,改善當地的土質環境,并進行人工湖、水上樂園等施工建設,為動物和昆蟲們提供更加適宜的生活環境,同時也豐富了森林的旅游項目。

3、從單一景觀向整體多樣化景觀規劃發展

整體設計是以對森林景觀進行全面分析和設計,是多目標多功能的設計。既為區域內的風光進行設計,也為森林內影響景觀的保護、管理等進行設計。它將取代單一的、孤立地對某一景觀元素而忽略其它因素進行設計的單一景觀規劃設計。

4、從盲目追求大而全向主題特色公園發展

森林旅游在早期的景觀開發設計中,對景觀資源的平等對待現象導致了把任何景觀與旅游項目都列入規劃中,造成主題分散、雜亂無章、毫無特色的景觀組合。經過十幾年的摸索總結,景觀規劃設計己逐步走出大而全的誤區,規劃更講究對森林旅游資源特色評價和客源特點的分析,以此來確定森林公園的主題和個性。

5、從功能理性向公眾參與性發展

在森林旅游的開發中,都是設計人員根據目前的旅游動態進行旅游項目的開發,這種在少數人參與的設計中,存在功能理性的特點,并沒有在公眾的實際需要中獲取開發靈感。在未來的森林體驗型景觀的設計中,就要打破傳統的設計觀念,通過在民眾中采取意見的形式進行人性化的設計,滿足人們的森林旅游要求。

三、體驗型景觀規劃設計在森林旅游開發中的應用

森林旅游體驗感知方式主要通過五味,包括視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、動覺感知。

1、視覺設計應對策略

(1)文化景觀體驗化規劃設計

首先是歷史文化,文化景觀以各朝代遺留景觀為主,眾多的歷史文化景觀將成為吸引大量游客的關鍵因素之一;其次為宗教文化體驗,宗教朝覲活動(如進香、朝圣、拜佛)產生大量的旅游流量,吸引了宗教信仰者的參與,也引來游客觀看、駐足,體味宗教文化韻味,即使不是宗教信仰者,人們對宗教圣地的建筑、雕刻、石刻藝術及特殊的宗教氛圍也十分感興趣。

(2)環境景觀體驗化景觀規劃設計

環境景觀設計涉及地貌景觀,生物景觀,氣象景觀,天文景觀等。作為設計者的主要任務是發現、挖掘、提煉、提高、命名、解譯、展示任務。熟知游客心理、民族文化,同時注意把環境(物質的)與文化道德倫理(精神的)結合起來,使游客在享受審美體驗的同時,也能享受教育體驗與娛樂體驗。

(3)視線走廊體驗化景觀規劃設計

進行視線走廊設計,要讓游客在游覽、體驗過程中有一個完整的體驗過程,猶如音樂史詩般,有序、起迭、漸變、、尾韻等完整的符合心理審美要求的景廊系列。根據大圍山的景觀特點,充分考慮游客的需要,兼顧所有景點,盡量形成旅游環線,不走回頭路。以景區為單位,景點多或路程遠的景區,設計多條環線,滿足各種類型的游客。同時注意生態環境的保護,不破壞景觀。

2、聽覺設計應對策略

風聲、雨聲、瀑布之聲、流水的聲音、蟲鳥鳴叫的聲音、雞犬鳴吠的聲音;寺院鐘聲、現代科技術利用電子設備模擬的公園背景音樂、現代科技術利用電子設備模擬的其它聲音等都是聽覺設計考慮的元素。

3、嗅覺設計應對策略

嗅覺景觀的實現主要是通過森林植物設計來體現。同一地區不同植物品種的花期不盡相同,而植物在開花期間所發出的氣味也不相同,如丁香帶給人的是濃郁的芳香氣味、玫瑰給人以清香的感覺、百合更給人以淡淡的清香的感覺。即使是同一植物品種在不同地區開花期間所發出的氣味也會因為溫度、濕度、日照、土壤等的不同而有所差異。同一植物品種的園林植物在整個花期的不同階段所發出的氣味也帶給人以不同的嗅覺感受。

4、觸覺設計應對策略

篇10

此次獲獎的規劃設計方案是天津海河辦通過國際招標,由美國易道公司為主設計的,該方案在充分尊重保留天津歷史和傳統文化特點的基礎上,融入了現代設計理念,其創作的景觀規劃設計――慈海橋至北安橋左右岸4km長的景觀效果,得到了各方人士的高度評價。

在方案中,設計人員充分尊重并認真考慮了天津市是有著悠久歷史文化傳統的大城市,無論是當地富有特色的民俗風貌,還是若干年來與國外通商交往而形成的特殊文化氛圍,并將其加以提煉,使其精髓能夠在新的規劃設計中加以反映和體現;同時結合現代化城市設計的思路,以形成一個能夠適應天津未來發展的遠景規劃。

易道公司做的第一期工程設計,主要是從三岔河口到北安橋之間。4km長范圍內從水岸到河岸邊道路的紅線。這個設計離不開原來的城市風格和文化背景,因為過去天津最好的文化歷史街區都在這一個范圍內。在這4km范圍中,設計了多個重要的開敞性城市空間及城市廣場,其中的文化廣場在解放橋附近,設計了城市主題雕塑,同時以橋為背景,更加強調了環境的整體風格。海河上的橋這時已經不是單單的一座橋,而成了公園的一部分,成為城市大環境中的一部分,使橋同時融入了城市之中。

方案設計中,每一個開放空間都強調了與附近現有建筑之間的關系,如文化廣場與附近的古文化街相融在一起,有著更濃烈的文化氛圍,但在設計中是用新的手法表現出來,從而實現用景觀設計將城市的歷史文化繼續發揚。創新。

方案設計中強調了人與水的親近,一年中有320天的時間,人是可以走近水旁邊的,設計中加強了人與水。人與河、人與城市的親情關系。對設計來說,這是最重要的。城市設計的作用可以對人的生活有好的幫助,水濱建筑的尺度應適宜人與環境。與自然的親近,這是非常重要的。

海河是天津城市的中心,與天津的城市發展緊密相連,而發展是整體的。全面的,不是單一的。城市交通很重要,有許多城市水系設計,將交通要道挨著水,從而也就將人與水給隔開了。新的設計中,對此提出了很好的方案和設想。城市地鐵是今后城市交通發展的重要功能,設計中,人們從地鐵站出站后最多走700m就可以到海河邊,從而拉近了人與環境的關系,也更加體現出親情。和平路是天津有名的商業街,其繁榮程度如同北京的王府井、上海的南京路。設計中強調了和平路與海河的關系,人們在商業街購物完后,能夠到海河邊上來走一走,看一看,同時也是加強了商業與旅游的溝通。這也就是在設計中,分別從土地功能和街景的功能出發,為城市發展打好基礎,由此帶動城市經濟朝著既定的目標發展。

消費可以有靜有動,可以有不同的層次,海河可以帶動城市經濟的發展,為城市發展打好基礎。如果做不好,就要影響城市的整體發展和未來。現在加強海河的開發建設。特別是景觀環境的建設,就是要保證將這個架構的基礎做好。景觀如同水、電,是城市的基礎,非常重要,可以說城市發展不能缺少景觀建設,沒有景觀就不可能將城市建設好。建筑與景觀應一同考慮,只有這樣才能從宏觀上進行統一協調,同時也強調了整體的關系。海河規劃設計不是單個的景觀設計,而是一個整體,包括環境、綠化。景觀、交通。應是各個方面互動的關系將天津的優勢連在一起才能做成功。這里強調的規劃設計應是整體,而不是某一個局部。

方案設計中仍然使用傳統的材料施工,以及手法和工藝,從而在現代化建設中能夠更好地體現傳統的歷史風貌,使傳統在現代化建設中得以發展和創新。