电气控制线路设计基础

摘 要 只有优化电气控制设备，电气控制设备才能正常的使用。设计人员要把握电气控制线路设计的原则，优化设计的方法、强化设计的要点，这三项内容是电气控制线路设计的基础。

【关键词】电气 控制线路 设计

随着社会不断的发展，人们越来越需要使用大量的电气控制设备，电气控制设备的使用需要电力系统的支持，优化电气控制线路设计就是优化电气控制设备使用的电力系统设计，只有优化电气控制设备，电气控制设备才能正常的使用。

1 电气控制线路设计基础的原则

1.1 标准化原则

应用标准化原则进行设计的目的有两个：

（1）便于工作人员进行管理和维修，如果设计方法或使用的设备不标准，那么工作人员进行维修时，就需要花费大量的时间、精力来探索线路的设计原理及内在机理，这不利于工作人员开展电气控制线路的维护及管理工作。

（2）便于拓展，如果设计的线路或使用的设备不标准，后续进行拓展可能会存在难题，比如工作人员要升级换代设备，可能会出现购买不到相应设备的问题。

1.2 经济化原则

电气控制线路既要具有拓宽性，又要具有经济性。电气控制线路设计的内容包含电力输送、电力输送控制、电力能源供给这三项内容的设计。三项内容的设计都必须满足经济化的原则，否则电力控制系统在应用时会耗费大量的能源，从而既带来自然能源消耗多的问题，又带来电力控制系统使用耗费成本大的问题。

1.3 稳定性原则

电气控制线路必须具有稳定性。这是因为如果电气线路稳定性不足，不仅会给用户带来不良的体验，还会引发各种安全事故。比如断路会引发火灾事故，电压过高会带来人生安全事故等，电气控制线路设计要优化线路设计方案确保电气控制系统的运行安全。

2 电气控制线路设计基础的方法

2.1 设计理念

设计理念的核心为简化线路。如果线路过于复杂，会带来以下的问题：

（1）成本损耗的问题，线路越长，意味着电力输送时，能耗消耗得越多，无论从环保的角度，或从节省成本的角度，都应尽可能缩短输电线路。

（2）智能判断的问题，如果线路分叉过多，线路判断可能易出现故障，为此，应尽量避免出现线路交叉、循环、寄生等问题。

（3）线路耦合的问题，线路传输时，会产生电磁场，虽然线路外会套上绝缘管套，避免电磁场造成的干扰，但是由于种种原因，干扰的问题还是不可避免的，如果线路过于复杂，就会出现电磁干扰严重的问题。综合以上的原因，电气控制线路要尽量简单。

2.2 设计方法

2.2.1 设计内容

电气控制系统设计的内容主要包括两个方面：

（1）与控制对象有关的内容，它包括设备的类型、型号、容量等。

（2）根据控制的需求设计控制线路、电器元件、设计电气原理图、地装图、互连图。

以上的设计过程要依序进行，顺序如下：分析控制对析，分析电气设计任务书→确定传输方式及控制方案→选择电动机→设计电气原理图→列出电器元件清单→设计操作系统计控制方法控制元件→绘制安装图及位置图→编写一系列操作文本。

2.2.2 设计条件

确定设计内容后，要让设计条件一一齐备，为后续的设计打好基础。电气设计的条件如下：设计供电系统，让电压、频率、容量、电流等条件满足后续的设计要求，这是电气控制系统设计的基础；确定操作需要的元气件设备，它们是操作系统设计的对象；设计操作系统，以PLC为例，要设计PLC的输入控制、输出控制、安全系统等，这是电气控制系统设计的依据；设计电力拖动数据，包括电力设备的数量、负荷、调速、控制等方案，为电气控制系统设计提供数据依据。确定以上设计条件后，绘制电气控制系统设计图，标明每项内容的参数。

2.2.3 设计要点

结合设计原则完成线路设计；结合项目差异性进行设计，部分电气控制系统通用性较强，可以依照常规的设计方案来设计；部分电气控制系统有特殊的要求，需要依照特殊的需求作专门的设计；控制的复杂程度影响线路的设计，线路的设计必须满足控制的需求；在满足项目功能需求的前提下，要考虑线路设计的工艺性。

3 电气控制线路设计基础的要点

3.1 负荷的设计

负荷的设计是电气控制线路设计的重点。比如如果一味加大电气控制线路的负荷量，那么虽然一定能满足用户的需求，但是却会损耗大量的电能，带来电力使用成本增加的问题；在设计负荷量的时候，如果设计负荷过小，则会出现各种使用故障，甚至带来安全隐患。在设计电气控制线路时，要在满足需求的基础上，结合拓展性，合理的设计线路负荷。负荷设计的要点为：以电气控制线路需求为基础，在分析电源能源需求总量、电力输送损号、元器件使用及拓展的基础上，科学的设定负荷。

3.2 线路的设计

线路的设计包含稳定性与安全性两方面的内容。线路应从简化线路、电气控制线路对稳定性和安全性要求极高，这是由于电气控制线路如果出现故障，会影响电气设备运作的缘故，为此，电气设计人员要从整体设计上保持电气控制的安全性。比如当电气控制系统出现故障以后，电气线路需能自动闭合出现故障的线路，让整个系统能正常运行；或者线路能自动闭合出现故障的线路后，开启另一条线路，让整条线路依然能成为一条闭合线路。线路设计是否稳定和安全决定了电气控制线路设计的实用性。

3.3 调频的设计

有些电气设备在运行时，运转的速度会发生变化，如果只有一条线路，就不能满足电气设备的调频需求，为了发挥设备的调频功能，电气控制线路也要具有调频性。电气控制线路可以应用将设备分级的方式完成调频。即设备提出一个调频需求后，线路可立即切换到满足设备运行的电气线路上。

4 总结

电气控制线路设计的方案是灵活多变的，然而它的设计也有其规律性。设计人员要把握电气控制线路设计的原则，优化设计的方法、强化设计的要点，只有把握好这三方面的设计内容，才能设计出合理的电气控制线路。

参考文献

[1]唐亦敏.电气控制线路设计的相关问题及解决策略[J].电子技术与软件工程，2014（16）.

[2]刘鹏羽.电气控制线路的设计方法探析[J].黑龙江科技信息，2013（04）.

[3]顾拥军.电气控制线路基础设计分析[J].机电信息，2013（03）.

作者简介

黄元浦（2000-），男，河南省內乡县人。高中在读。研究方向为电气自动化。

作者单位

河南省南阳市油田实验高中高三一班 河南省南阳市 473132endprint