電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究

余光超

摘 要：本文首先闡述了設(shè)計(jì)電氣控制線(xiàn)路的三個(gè)目的，即對(duì)調(diào)節(jié)電路負(fù)荷、提升線(xiàn)路運(yùn)行速度、優(yōu)化線(xiàn)路運(yùn)轉(zhuǎn)方式；其次，深入研究了電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)順序，意在為研究電氣控制線(xiàn)路的優(yōu)化打下基礎(chǔ)，保證電氣系統(tǒng)整體的平穩(wěn)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：電氣控制線(xiàn)路 荷載量 計(jì)生線(xiàn)路

引言

電氣控制線(xiàn)路又叫做電氣設(shè)備二次控制回路，由若干電氣元件及線(xiàn)路組合而成。作為整個(gè)電氣系統(tǒng)控制工作的中心，電氣控制線(xiàn)路的合理設(shè)計(jì)對(duì)電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)以及使用人員便捷操作都有著重要的作用，所以有必要對(duì)電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

一、設(shè)計(jì)電氣控制線(xiàn)路的目的

（一）調(diào)節(jié)電氣控制線(xiàn)路的負(fù)荷

電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足電氣控制線(xiàn)路運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)負(fù)荷承載量的需求。具體來(lái)說(shuō)，在電氣線(xiàn)路的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，為了滿(mǎn)足系統(tǒng)發(fā)出的工作指令，需要保持線(xiàn)路中機(jī)械設(shè)備的大功率持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。線(xiàn)路對(duì)負(fù)荷的承載量如果不能滿(mǎn)足此類(lèi)功率需求，會(huì)導(dǎo)致電路受損甚至整個(gè)電氣系統(tǒng)發(fā)生癱瘓。所以，在控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者需要認(rèn)真計(jì)算電氣系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的負(fù)荷量以及線(xiàn)路的承載能力，通過(guò)改良原本的控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)方案，強(qiáng)化線(xiàn)路的總體運(yùn)轉(zhuǎn)水平，從而滿(mǎn)足電路對(duì)負(fù)荷的調(diào)節(jié)作用。

（二）提升電氣控制線(xiàn)路的運(yùn)行速度

在電路系統(tǒng)中，許多大型電氣設(shè)備的功能不同使得其運(yùn)轉(zhuǎn)速度和運(yùn)轉(zhuǎn)方式也不盡相同，這就需要不同的電路與之相配。所以，設(shè)計(jì)人員在對(duì)電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)要根據(jù)線(xiàn)路運(yùn)轉(zhuǎn)速度的變化性做出適當(dāng)調(diào)整和改良，可以通過(guò)多種類(lèi)型電路相結(jié)合的設(shè)計(jì)手段實(shí)現(xiàn)電路的自我調(diào)節(jié)功能，使得電路可以適應(yīng)不同設(shè)備運(yùn)行的速度變化，保證線(xiàn)路的高效運(yùn)行和系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定工作。

（三）優(yōu)化電氣控制線(xiàn)路的運(yùn)行方式

由于電氣控制線(xiàn)路是整體性的電力控制渠道，其包含控制線(xiàn)路、照明線(xiàn)路、動(dòng)力線(xiàn)路以及信號(hào)線(xiàn)路等不同作用的線(xiàn)路類(lèi)型。線(xiàn)路運(yùn)行方式和類(lèi)型的多樣性要求控制線(xiàn)路的總體設(shè)計(jì)具有一定的兼容性，以便于不同類(lèi)型電路之間的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)或同一類(lèi)型電路作用的分化。所以，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中要優(yōu)化電路控制線(xiàn)路，以便應(yīng)對(duì)不同的設(shè)備需求和用電問(wèn)題。此外，為了更好地滿(mǎn)足電氣用戶(hù)的需求以及電氣線(xiàn)控的科學(xué)性實(shí)用性，設(shè)計(jì)人員需要設(shè)計(jì)出多種方案供用戶(hù)選擇，以實(shí)現(xiàn)與設(shè)備實(shí)際需求的完美貼合。

二、電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)

（一）電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)原則

在電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)中，想要保證電力系統(tǒng)運(yùn)行與實(shí)際投入成本的平衡，就要遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則，具體來(lái)講有以下幾點(diǎn)：

第一，經(jīng)濟(jì)適用的原則。電路的設(shè)計(jì)需要多種類(lèi)型電路的共同配合、協(xié)調(diào)作用，但并不意味著線(xiàn)路的設(shè)計(jì)就要過(guò)于復(fù)雜。在線(xiàn)路的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能用最簡(jiǎn)潔明了的方式設(shè)計(jì)線(xiàn)路系統(tǒng)，以保證在出現(xiàn)問(wèn)題或故障時(shí)電路維修工作的快速完成；

第二，設(shè)計(jì)規(guī)范的原則。在電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要嚴(yán)格遵守用電規(guī)范和設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)線(xiàn)路長(zhǎng)度、荷載量等具體數(shù)據(jù)做出精確的考量，對(duì)線(xiàn)圈、開(kāi)關(guān)、繼電器等部件的安置點(diǎn)不可馬虎，以保證最終效果與預(yù)期相一致，同時(shí)也為日后設(shè)備的檢查、更換以及故障維修提供了便利；

第三，安全穩(wěn)定的原則。電氣控制線(xiàn)路的合理設(shè)計(jì)是電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)和保障，一個(gè)大型電氣系統(tǒng)或設(shè)備的電氣控制線(xiàn)路一旦出現(xiàn)問(wèn)題，輕則使工廠、車(chē)間臨時(shí)停工減產(chǎn)，重則造成設(shè)備損壞甚至操作人員傷亡。所以，只有選用科學(xué)合理的電路設(shè)計(jì)，應(yīng)用高質(zhì)量的硬件設(shè)施，才能保證電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備操作人員安全工作。

（二）電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)理念

基于電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)的原則，可以總結(jié)出這樣的設(shè)計(jì)理念：一，為避免電路故障的發(fā)生，應(yīng)最大程度地減少到導(dǎo)線(xiàn)間的交叉數(shù)量，達(dá)到最好的線(xiàn)路控制效果；二，為減少電路后期檢修的工作難度，應(yīng)避免寄生線(xiàn)路的出現(xiàn)，以防電氣線(xiàn)路復(fù)雜密集；三，為了使電路布局更加簡(jiǎn)潔，降低線(xiàn)路間的相互影響，需要盡量減少節(jié)點(diǎn)上電氣線(xiàn)路的連接數(shù)，增大無(wú)關(guān)線(xiàn)路間的距離。

（三）電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)方法

在日常的電路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通常選用兩種設(shè)計(jì)方法，即電路圖繪制法以及直覺(jué)設(shè)計(jì)法。電路圖繪制法，主要是按照電路設(shè)計(jì)的基本原理和電流通路的相關(guān)科學(xué)完成設(shè)計(jì)工作的，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)電路圖直觀地檢查及修改設(shè)計(jì)方案，使其最大程度滿(mǎn)足用戶(hù)的需求；直覺(jué)設(shè)計(jì)法，主要是設(shè)計(jì)人員根據(jù)過(guò)往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和自身的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)結(jié)合實(shí)際情況和用戶(hù)需求對(duì)控制線(xiàn)路進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種方法一般速度較快，但由于主觀性和經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)，難免會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)漏洞，且對(duì)設(shè)計(jì)人員的工作經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)能力要求相對(duì)較高。

（四）電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)順序

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)電路方案的過(guò)程中，一定要按照一定的順序進(jìn)行，以便于將全面性與特殊性相結(jié)合，統(tǒng)籌規(guī)劃各個(gè)設(shè)計(jì)要素，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)漏洞或設(shè)計(jì)改動(dòng)。首先，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)電路整體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)思，對(duì)電路的功能、荷載能力以及運(yùn)行速度有一定的設(shè)計(jì)方向和設(shè)計(jì)預(yù)期，同時(shí)列出可能出現(xiàn)的安全隱患并作出有效的防范策略；其后，要按設(shè)計(jì)的整體結(jié)構(gòu)將設(shè)計(jì)步驟逐步完成，在選取電氣元件時(shí)對(duì)不同部分的元件型號(hào)、種類(lèi)、大小作出具體的判斷，以保證電路結(jié)構(gòu)的合理化；最后，按照客戶(hù)的意見(jiàn)對(duì)設(shè)計(jì)作出相應(yīng)的輔助設(shè)計(jì)或改動(dòng)，例如對(duì)照明、信號(hào)等方面的特殊設(shè)計(jì)，以用足客戶(hù)對(duì)的電氣系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)際要求。

總結(jié)

總而言之，電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)對(duì)電氣系統(tǒng)運(yùn)行、檢修人員工作以及用戶(hù)需求的滿(mǎn)意程度都有著重要意義。由上文分析可知，基于經(jīng)濟(jì)安全的原則對(duì)電氣控制線(xiàn)路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，可以有效地節(jié)約電路布置成本，規(guī)避控制電路使用過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)依靠減少線(xiàn)路數(shù)量、優(yōu)化電路質(zhì)量，可以減少線(xiàn)路之間的相互影響，加強(qiáng)線(xiàn)路的負(fù)荷承載能力，從而提升電氣系統(tǒng)的整體運(yùn)轉(zhuǎn)水平。希望本文的研究對(duì)設(shè)計(jì)人員有所啟發(fā)，促使日后的工作中設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更優(yōu)化高效的電氣控制線(xiàn)路方案。

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