實(shí)驗(yàn)室電路設(shè)計(jì)
1·設(shè)計(jì)思路在電源設(shè)計(jì)思路上，一方面要考慮供電電壓，有的設(shè)備需要220V，而有的需要380V供電，另一方面還要考慮電源負(fù)荷大小，這是電源接線(xiàn)時(shí)必須考慮的因素之一，以免影響儀器設(shè)備的正常使用?？傠娫匆跃鄬?shí)驗(yàn)室最近的學(xué)校分配電室的三相四線(xiàn)制電源，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的線(xiàn)路根據(jù)實(shí)際條件采用地溝走線(xiàn)。為避免不同負(fù)載之間的互相干擾，電源線(xiàn)與信號(hào)線(xiàn)，在地溝內(nèi)分槽、分管敷設(shè)。
2·電源種類(lèi)根據(jù)需要設(shè)計(jì)單相電源與三相電源兩種。并將其電氣線(xiàn)路部分集中在電源間的電控柜內(nèi)。電控柜分為上下兩部分，上層布置單相電源，包括測(cè)試電源、普通電源及36V*用電，均用斷路器、接觸器控制，每個(gè)插座都有專(zhuān)門(mén)的熔斷器。下層布置三相動(dòng)力電源。
(1)單相測(cè)試電源該電源主要用來(lái)為計(jì)算機(jī)測(cè)量、控制系統(tǒng)及其他一些對(duì)電源質(zhì)量要求較高的儀器設(shè)備供電。電源相線(xiàn)來(lái)自三相電源的A相，單相AC220V，如圖1所示。為*電源質(zhì)量，在交流電源進(jìn)線(xiàn)后經(jīng)由隔離變壓器和交流穩(wěn)壓電源輸出。加裝隔離變壓器，能夠抑制電網(wǎng)引入的干擾。抗干擾交流穩(wěn)壓電源，除具有良好的穩(wěn)壓性能和過(guò)電壓保護(hù)外，還可有效地抑制各種噪聲和尖峰干擾，減少許多暫態(tài)沖擊、幅度波動(dòng)和電壓脈沖。在使用時(shí)，該電源不應(yīng)同時(shí)與大電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)和空調(diào)器等電感性大的電器共用一組電源線(xiàn)，因?yàn)檫@些電感性大的電器在起動(dòng)或關(guān)閉時(shí)，由于它們的自感作用，會(huì)對(duì)測(cè)控信號(hào)產(chǎn)生干擾。
(2)單相普通電源該電源主要為實(shí)驗(yàn)室中對(duì)電源質(zhì)量要求不高、功率較小的儀器設(shè)備用電。電源相線(xiàn)來(lái)自圖1中三相電源的B相，電氣線(xiàn)路中未加裝隔離變壓器及穩(wěn)壓電源。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和類(lèi)型的增多，實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)儀器設(shè)備也會(huì)逐漸增多。因此，在設(shè)計(jì)電源線(xiàn)路時(shí)，要做到長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，明確大概要接多少臺(tái)儀器，總功率約為多少。在敷設(shè)圖1單相測(cè)試電源電線(xiàn)、安裝插座時(shí)都留出了一定的余量，以充分滿(mǎn)足現(xiàn)在和將來(lái)的需要。
(3)36V*用電實(shí)驗(yàn)室工作中，經(jīng)常需要手持照明燈進(jìn)行作業(yè)。如設(shè)備檢修、局部照明等，為確保人身*，實(shí)驗(yàn)室中配備36V的*電源是必不可少的。按照*電壓的設(shè)計(jì)要求，*電壓供電的輸入電路和輸出電路必須實(shí)行電路上的隔離。因此，來(lái)自圖1三相電源C相的單相AC220V的電壓，通過(guò)*隔離變壓器將輸電線(xiàn)路上的220V電壓變壓成36V的交流*電壓。在使用中要注意，*電壓系列用的插頭不能插入較高電壓的插座，如使用36V插頭則應(yīng)不能插入220V插座，該電源不可與普通電源并用。
(4)三相動(dòng)力電源如圖2所示，該電源為三相四線(xiàn)制220V/380V，主要為實(shí)驗(yàn)室的大功率設(shè)備供電。大儀器設(shè)備引用專(zhuān)線(xiàn)供電，既可以滿(mǎn)足該設(shè)備的電功率要求，同時(shí)還可避免由于大功率設(shè)備的起動(dòng)和關(guān)閉可能造成電網(wǎng)電壓的劇烈波動(dòng)，而對(duì)同一電網(wǎng)上的其他儀器產(chǎn)生影響。根據(jù)未來(lái)發(fā)展需要，預(yù)設(shè)1個(gè)40kW，2個(gè)20kW及4個(gè)10kW的動(dòng)力電源。每路均設(shè)有斷路器、接觸器。插座布置在實(shí)驗(yàn)大廳布局所有電源插座時(shí)，本著方便*的原則，根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)桌及儀器設(shè)備的安放位置，合理布局電源插座。各類(lèi)電源插座在外觀(guān)上進(jìn)行區(qū)分，方便選擇使用。所有單相220V電源均采用帶有良好接地線(xiàn)的單相三孔插座。另外，為確保儀器設(shè)備的正常運(yùn)行及防止觸電事故，供電系統(tǒng)*有良好的地線(xiàn)。儀器設(shè)備用電系統(tǒng)控制臺(tái)為*及操作方便，在實(shí)驗(yàn)大廳設(shè)計(jì)了一個(gè)控制臺(tái)，該控制臺(tái)采用積木式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以便今后發(fā)展更新?？刂婆_(tái)分三個(gè)區(qū):(左區(qū)、中心區(qū)和右區(qū))其中:左區(qū)是將儀器設(shè)備用電系統(tǒng)的控制線(xiàn)路通過(guò)地溝走線(xiàn)引到控制臺(tái)的起?？刂泼姘迳?，通過(guò)起停按鈕帶動(dòng)觸頭動(dòng)作來(lái)接通與分?jǐn)嚯娐贰８黝?lèi)電源都帶有相應(yīng)的起停電路，方便且*。中心區(qū)主要安裝兩臺(tái)工控機(jī)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、分析和處理等工作。其上方可放置實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控系統(tǒng)的顯示屏。右區(qū)為風(fēng)洞設(shè)備的風(fēng)速控制調(diào)節(jié)部分，是將原分離的電源間內(nèi)風(fēng)洞的調(diào)速控制臺(tái)整體移植到實(shí)驗(yàn)大廳控制臺(tái)上，便于實(shí)驗(yàn)調(diào)速。這樣，實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)控制臺(tái)上就可以完成全部電氣控制，遠(yuǎn)離電源間的強(qiáng)電，大大提高了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的*性。接地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室*問(wèn)題是極為重要的課題，它不但關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)備*，而且關(guān)系學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)的群體人身*，必須給予足夠重視，采取相應(yīng)的保護(hù)措施。而且，對(duì)于電子設(shè)備，儀器的接地和共地是抑制干擾、確保人身和設(shè)備*的重要技術(shù)措施。因此接地方面的設(shè)計(jì)是非常重要的。沿電源走線(xiàn)的地溝側(cè)壁，專(zhuān)門(mén)安裝了30mm×3mm的銅排地線(xiàn)。使用時(shí)，將電氣裝置內(nèi)須接地的部分與銅排相連接，電氣設(shè)備的不帶電金屬部分與大地間作良好的電氣連接，用以做系統(tǒng)接地、保護(hù)接地或信號(hào)接地。這樣，將設(shè)備的地線(xiàn)與實(shí)驗(yàn)室整體地線(xiàn)牢固連接，可以抑制地線(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)所造成的干擾，并把干擾抑制到最小限度，使系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定地工作，大大提高了用電的*性和可靠性。
