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指数形声波导管的等效电路及其声传输特性
    摘 要:基于机电类比原理,从特殊形式波动方程出发,推导出了指数形变截面声波导管的等效电路,从等效电路推导出了声波导管的阻抗转移公式.讨论了指数形波导管输入阻抗与负载阻抗之间的关系,并对其声传输特性进行了分析,为变截面声波导管的阻抗计算及工程设计提供一种简便而有效的等效电路分析方法.0 引 言在声检测技术领域里,声波导管是一种用途广泛的声学器件.如测量吸声材料的声阻抗及材料吸声系数用的驻波管;水声领域中用于对声纳换能器进行动态性能测试的行波管[1];现代工业技术中的管道有源消声技术[2];热声致冷技术;远距离气、液输运管道缺陷泄漏超声导波检测技术等[3-7].这些应用使得管道声传播的研究已成为目前声学及其相关学科领域的研究热点之一.工程应用中的声波导管有等截面和变截面声波导.对于等截面声波管的等效电路及其声传输特性,笔者已在文献[3]中进行了较深入的研究.变截面声波导管也是一种常见的声传输系统,通常比等截面声波导有更好的传声性能,如用于传声放大的喇叭管、人耳以及各种管形乐器等,特别是一些电声传输系统,研究其阻抗匹配问题尤为重要.在常见的变截面声波导管中,指数形变截面声波导是比较典型的一种.笔者依据机电类比原理,从特殊形式声波方程出发,推导出了指数形声波导管的等效电路,通过电路分析导出了其声阻抗转移公式,并对其声传输特性进行了研究,旨在对变截面声波导管的声阻抗传输特性及其工程设计提供一种等效电路分析方法.1 指数形声波导管的声电类比等效电路如图1所示的圆截面指数形声波导管,设轴向沿x方向.坐标原点x=0处的横截面积为s1,半径为r1;x=l处的横截面积为s2,半径为r2.令其面积函数为s (x)=s1exp(-2bx),b称为蜿蜒指数.假设管中传播声波的波阵面也按指数规律变化,由特殊形式的声波方程[8-9]可得管中传播谐和声波时的波动方程为式(1)中,p为声压,k=x/c为管中媒质的纵波波数, c为管中媒质的纵波波速.蜿蜒指数b由波导管的几何参数决定,即式(2)中,n=(s1/s2)1/2=r1/r2,称为面积比.考虑到管中传播谐和声波,计及时间因子exp( jxt),则式(1)的通解为式(3)中,为待定常数,由边界条件确定.管中质点振动速度为式(4)中,q为管中媒质密度.设声波导管两端声压与质点振速分别为p1、v1和p2、v2.由图1知,相应的边界条件为由式(4),并结合式(5)中的速度边界条件,可得出待定系数a,b的表达式分别为将式(6)、式(7)代入式(5)的声压边界条件,得管两端声压与质点振速之间的关系式为若波导管中横截面上质点作同相振动,且波导管直径小于声波长的1/4,则式(8)、式(9)可表示为管两端力与质点振速之间关系的形式.设波导管两端力与质点振动速度分别为f1、v1和f2、v2.因f1=p1s1,f2=p2s2,利用n=ebl=(s1/s2)1/2=(z01/z02)1/2,化简得式(10)、式(11)中,z01=qcs1.利用上述表达式,将式(10)与式(11)进一步整理为如下形式依据双端口网络理论,式(12)与式(13)可用如图2所示的集中参数t型等效网络来描述.t型等效网络各元件虽然是以集中参数的形式画出,但所代表的却是分布参数系统.图2中的各阻抗表达式分别为当b=0,n=1,c=k时,即为等截面声波导的情形,则式(8)~式(16)退化为文献[3]中的结果.2 声阻抗转移特性假定在管末端(或称喉部)x=l处有声负载zl,如图3所示.显然,由于管末端声负载的存在必然会影响管入口或管的输入端的阻抗特性.从图3的等效电路可导出指数形声波导管的输入阻抗与负载阻抗之间的关系或阻抗转移公式.设管口输入阻抗为zin,则将上述阻抗z1,z2,z3的表达代入式(17),并利用三角函数关系化简,得管口输入阻抗与负载阻抗的关系式为式(18)中,h=arctan(b/c).同理,若在x=0处有声负载zl,则喉部处输入阻抗为将各阻抗表达式代入式(19)并化简,得指数形声波导喉部阻抗与负载阻抗的关系为式(20)与文献[9]中的结果是一致的.从式(19)和式(20)可以看出,管口处输入阻抗不仅与管末端的声负载阻抗有关,并且也决定于声波导管的长度、声波的频率以及蜿蜒指数b.3 讨 论(1)管末端被刚性封闭,即在x=l处,zly],相当于图3等效电路右端/开路0.由此得管口的输入声阻抗为当管中传播的声波频率远大于指数形变截面管的截止频率,即当c=k,则得近似结果(2)管末端无声负载,此时在x=l处,zl=0,相当于图3等效电路右端/短路0.由此可得管口输入阻抗为同理,当时,得近似结果可见,当管中传播声波的频率远大于管的截止频率时,其声阻抗传输特性与均匀截面声波导的声传输特性相似.由式(22)与式(24)可知,无论管末端刚性封闭还是无负载,当声波频率远高于指数波导管的截止频率时,波导管口输入声阻抗|zin|的值在一系列零到无穷大值之间变化,这和等截面声波导管的情形相同.阻抗为零相当于/短路0;阻抗为无穷大相当于/开路0,后者将导致声波无法向管中辐射,这是声波导管设计时应注意的问题.(3)一般地,管末端负载阻抗取zl=rs+jxs的形式,其中rs称为阻,xs称为抗.事实上,管口输入阻抗不仅与管末端声负载有关,而且与管中声波频率以及波导管的几何尺寸有关.作为计算实例,给定指数形声波导管的参数:粗端半径r1=0.08 m,细端(或喉部)半径r2=0.02 m,管长l=1 m,求得蜿蜒指数b为1.39,空气密度取q=1.29 kg/m3,声速c=340 m/s,可求出此指数声波导管的截止频率fc为75hz.图4为指数形声波导管口输入阻抗与管中声波频率的关系,图4中曲线1、2、3分别对应负载阻抗zl为18、58、108时输入阻抗与频率的关系.从图4可以发现,输入阻抗的大小随频率周期性变化,其值在某些频率附近取得极大值.对上述给出的波导参数,管的截止频率为75 ~500 hz时,输入阻抗极大值出现在185hz和350hz附近.此外,负载阻抗不同,输入阻抗极大值不同,输入阻抗极大值随末端负载阻抗的增大而增大;图5给出了500hz时,对不同的蜿蜒指数b,管口输入阻抗随负载阻抗的变化关系.从图5可以看出,管口输入阻抗随负载阻抗增大开始增加较快,此后增长缓慢并随负载的增大而趋向极大值.另一方面,蜿蜒指数b的值越大,输入阻抗极值也越大.b=0代表均匀截面声波导管的情况,从图5可以看出,指数形声波导管比等截面声波导管具有更显著的阻抗变换作用.上述结果是利用式(18)求得的.4 结 论本文从特殊形式波动方程出发推导出了指数形变截面声波导管机电类比等效电路,从等效电路得出了其阻抗转移公式.讨论了指数形声波导的输入阻抗与管中声波频率的关系,计算了不同蜿蜒指数时波导管的输入阻抗与管末端负载阻抗之间的关系,并给出了相应的理论曲线,因而可以通过等效电路来研究声波导管中声场分布及其阻抗转移特性,特别是声波导与其他电声器件连接时的声阻抗匹配问题.理论分析表明,指数形声波导比等截面声波导具有更好的阻抗变换作用.本文仅对应用中比较典型的指数形变截面声波导管的等效电路及其声阻抗转移特性进行了研究,对其他类型的变截面声波导管声传输特性,如管截面按锥形变化等,研究方法类似.参考文献:[1]薛耀泉,马永其,沈建新,等.行波管校准技术[j].声学与电子工程, 1996(1): 27-34.[2]费仁元,伊善贞.管道有源消声控制技术的发展与动向[j].北京工业大学学报, ): 257-263.[3]刘世清,林书玉.截面声波导管的等效电路研究[j].西南师范大学学报:自然科学版, ): 648-651.[4]焦敬品,何存富,吴斌,等.管道超声导波检测技术研究进展[j].实验力学, ): 1-9.[5]李贤徽.声波导)))研究非线性物理的工具[j].物理, ): 124-125.[6]盛元生,韩建民,沙云东,等.涡喷燃烧室内声测量技术研究[j].沈阳航空工业学院学报, ): 10-18.[7]masson p,amramm,ostiguyg.theoretical and experiment study ofplanewave propagation in asymmetrical rectangularwaveguide filters[j].journal ofsound and vibration, ): 327-345.[8]何祚镛,赵玉芳.声学理论基础[m].北京:国防工业出版社, 1981.[9]杜功焕,朱哲民,龚秀芬.声学基础[m].南京:南京大学出版社, 2001.作者：刘世清 姚 晔 邱营营
收录时间:日 07:20:25 来源:中国计量测控网 作者:点击率
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求负荷阻抗计算方法？
提问者:石锐箫
铜排、铝排载流量（安）表 铜铝排(宽/厚) 15×3 20×3 25×3 30×4 40×4 40×5 50×5 50×6 60×6 60×8 60×10 80×6 80×8 80×10 100×6 100×8 100×10 120×8 120×10 2根 2根 材料 结构排放 法 60×6 80×8 铜排 开启 平放 162 212 264 368 485 540 660 740 873 15 56 60 50 竖放 171 275 285 335 510 580 705 775 920 05 75 55 20 TMY 封闭 130 175 215 315 400 440 540 605 718 837 935 915 20 85 30 每米重量(kg) 0.40 0.53 0.66 1.04 1.40 1.74 2.18 2.61 3.13 4.18 5.22 4.18 5.57 6.96 5.22 6.96 8.70 8.35 10.50 6.26 11.14 铝排 开启 平放 127 166 205 283 372 417 515 573 680 788 895 864 995 20 50
竖放 134 175 215 300 395 440 546 600 715 830 935 935 60 50 50 LMY 封闭 104 136 168 235 305 342 422 470 560 648 730 708 815 915 885 77 1 每米重量(kg) 0.12 0.16 0.20 0.32 0.43 0.54 0.68 0.81 0.97 1.30 1.62 1.30 1.73 2.16 1.62 2.16 2.70 2.60 3.24 1.94 6.46 塑料铜芯线载流量(安)表 导线截面(mm2) 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 硬线BV 根数/单根直径 1/1.13 1/1.37 1/1.76 1/2.24 1/2.73 7/1.33 7/1.68 7/2.11 7/2.49 19/1.81 19/2.14 19/2.49 37/2.01 软线BVR 根数/单根直径 7/0.43 7/0.52 19/0.41 19/0.52 19/0.64 19/0.82 49/0.64 98/0.58 133/0.58 133/0.68 189/0.68 259/0.68 259/0.76 开启式载流量(安) 5 10 15 25 35 60 90 113 140 177 268 288 314 封闭式载流量(安) 4 8 12 20 28 48 72 93 115 145 220 240 258 额定电流是指设备正常工作时候的电流。 负载电流是指设备的负载的工作电流。对一个供电设备来说，如果负载电流大于其额定电流，可能会引起其过热甚至烧毁等。比如你的墙面插座是额定220V 10A的，你接一个220V 15A的电水壶，那么就可能烧毁插座， 因为其内部线路只能承受10A的电流。对于三相电气设备通常说的额定电流指的是其线电流，在同时有单相负载和三相负载时统一折算成线电流。 三相负载电流+单相负载电流/1.732 （1）额定功率( Pn)：电气设备的额定功率是其铭牌标称功率，是设备在额定条件（额定电压和适当的绝缘材料等）下的允许输出功率，设备在此功率下长期运行时温升不会超出规定的允许值。（2）设备容量（Pe）：设备容量也称设备功率、安装容量或安装功率，它与用电设备的额定功率是两个不同的概念，两者在数值上可能相等，有可能不等。设备安装功率是指设备在统一的标准工作制下的功率，当铭牌上标注的暂载率与标准暂载率不相等时，需要把铭牌标称的额定功率换算成标准暂载率条件下的功率。（3）电气设备的工作制与暂载率：电气设备的工作制分为连续、短时和断续三种。①连续工作制：又称连续运行工作制或长期工作制。是指电气设备在规定的环境温度下运行，能够达到稳定的温升，但设备的任何部分的温度和温升均不超过允许值②短时工作制：即短时运行工作制，是指电气设备的运行时间短而停歇时间长，且在工作时间内的发热量不足以达到稳定的温升，而在停歇时间内能够冷却到环境温度。③断续工作制：即反复短时工作制，是指电气设备以断续方式反复周期性的进行工作，工作时间（tg）与停歇时间（tr）交替重复进行。短时断续周期性工作的电气设备的特性用暂载率表征。④暂载率：暂载率用以表征断续工作制电气设备的工作特性，暂载率定义为ε= = 国家标准规定一个工作周期（tg+tr）为10min。起重专用电动机的标准暂载率有15％、25％、40％、60％四种；电焊设备的标准暂载率有50％、65％、75％、100％四种。7.2.2负荷计算的内容和意义负荷计算是供配电系统设计的基础，一般需要计算设备容量、有功功率、无功功率、视在功率、计算电流，一级负荷、二级负荷、季节性负荷、消防负荷、尖峰负荷电流等。（1）计算负荷：也称计算容量或最大需要负荷，它是个假定的等效的持续性负荷，其热效应与同一时间内实际的不一定恒稳的负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用能让中小截面导体达到稳定温升的时间段（30min）的最大平均负荷作为按发热条件选择配电变压器、导体及相关电器的依据，并用来计算电压损失和功率消耗。在工程上为方便计，也可作为电能消耗量及无功功率补偿的计算依据。计算用的单位的各类总负荷也是确定供电电压等级也确定合理的配电系统的基础和依据。（2）一级、二级负荷及消防负荷：用以确定变压器的台数和容量、备用电源或应急电源的形式、容量及配电系统的形式等。（3）季节性负荷：从经济运行条件出发，用以考虑变压器的台数和容量。（4）尖峰电流：也叫冲击电流，是指单台或多台冲击性负荷设备在运行过程中，持续时间在ls左右的最大负荷电流。一般用设备启动电流的周期分量作为计算电压损失、电压波动、电压下降，以及选择校验保护器件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑起动电流的非周期分量。大型冲击性电气设备的有功、无功尖峰电流是研究供配电系统稳定性的基础。（5）负荷曲线：负荷曲线是在直角坐标系中表示负荷随时间变化的曲线，用横坐标表示时间、纵坐标表示负荷量，它通常是根据每隔30min所测定的最大负荷量绘制而成的。计算30min最大负荷的目的是用以按发热条件选择导线及配电设备。根据纵坐标表示的功率不同分为有功功率负荷曲线和无功功率负荷曲线。根据负荷延续时间的不同（即横坐标的取值范围不同），分为日负荷曲线和年负荷曲线。7.2.3负荷计算的方法负荷计算的方法有很多，主要有①单位指标法、功率密度法；②需要系数法；③二项式法；④利用系数法等。不同的计算方法都有各自的适用范围，应根据不同的情况选用不同的计算方法，可参考如下原则进行：（1）在方案设计阶段可采用单位指标法或功率密度法；在初步设计及施工图阶段宜采用需要系数法。对于住宅类建筑，在各设计阶段均可采用单位指标法或功率密度法。（2）当用电设备数量较多，且不同设备间容量相差不太大时，宜采用需要系数法，比如配电干线及配变电所的负荷计算等。（3）用电设备数量较少，且不同设备间容量相差悬殊时，宜采用二项式法，一般用于支干线和配电箱（柜)的负荷计算。无论采用哪种计算方法，都需要首先对用户的单个设备或设备组的负荷进行计算。7.2.4各类负荷的设备容量1. 照明负荷的设备容量对于热辐射光源的白炽灯和卤钨灯而言，其设备容量Pe就等于其标称的额定功率Pn。特低电压卤钨灯的Pe除灯泡Pn外，还应加上变压器的功耗。对应气体放电光源的荧光灯、金属卤化物灯等的Pe除灯泡（或灯管）的Pn外，还应加上镇流器的功耗。在无法得到确切参数的情况下可以采用如下方法计算Pe：①配电子整流器的荧光灯：Pe≈光源功率Pn×1.1；②配电感整流器的荧光灯：Pe≈光源功率Pn×1.2；③金属卤化物灯：Pe≈光源功率Pn×1.5；④烘手器：Pe可按2kW计；⑤插座：无具体设备接入时，每个面板（2孔、3孔、2+3孔或2+2+3孔）可按100W计，计算机较多的办公场所可按150W计。对于宾馆饭店吸尘器用的清扫插座，一般一个楼层（或防火分区）用一个回路，同时可能会有1～3台吸尘器工作（一台吸尘器0.25kW），即清扫插座可按0.25～0.75kW／回路计。2. 空调负荷的设备容量空调类负荷有风机盘管、新风机组、空调机组、制冷机、冷却水循环泵及冷冻水循环泵。空调的制冷/热量的功率单位为瓦（W）和千瓦（kW）。空调器的制冷（制热）性能系数，即能效比η=制冷（制热）量W/输入电功率W，其物理意义是标准额定工况下每消耗1W电功率所能产生的冷量/热量（W）。空调室内机铭牌上为标准额定工况下制冷、制热消耗功率；室外机铭牌上为最大工况下制冷、制热消耗功率。空调&匹&数（P）是指空调器的输入功率，包括压缩机、风扇电机及电控部分所消耗的电能。输入1马力的功率所能产生的冷/热功率叫一&匹&。对于电气专业来讲，这个&匹&是电功率的概念，对于暖通空调专业则可认为是冷/热功率的概念。空调负荷的用电量一般应由暖通专业配合确定，在无法得到确切参数的情况下，可通过表7-7所示关系大体估算；一个风机盘管的功率可按100W计。表7-7 空调&匹&数与制冷量及耗电量的对应关系&匹&数11.522.53510制冷/热量kW2.2~2.63.2~3.64~5.25.8~6.26.5~7.21224耗电量kW0.751.31.82.42.8510注：一般1~3P的空调电压为220V, 3P以上的为380V，3P的有220V也有380V。3. 水泵、风机、电梯的设备容量水泵、风机铭牌上给出的额定功率是指其轴功率，即原动机经传动系统传到水泵、风机主轴上的功率，亦即水泵、风机的输入功率。水泵、风机额定功率乘以大于1的安全系数才是电动机的额定功率。一般情况下，水泵、风机产品样本上直接给出的是经过&换算&的电动机的额定功率。我们通常在配电设计中用额定功率和额定电流作为选择相关电器元件的依据。电动机的额定功率即其额定输出功率（也称满载功率），是指电动机在额定条件（即满载）下运行时主轴的输出功率，不含电动机的机械损耗（轴承损耗、风损耗）和电气损耗（铜损、铁损），也就是说电动机实际需要的电力系统提供的功率比其额定功率要大。电动机的额定电流（即满载电流）则指满载运行时输入电动机的电流，它包括电动机的损耗。三相电动机的额定电流Ir应按下式计算Ir= （A）式中：Pr&电动机的额定功率（kW）； Ur&电动机的额定电压（kV）；η&电动机额定运行（满载）时的效率；cos &电动机额定运行（满载）时的功率因数电梯、自动扶梯和自动人行道的供电容量应按其拖动电动机的容量与附属设备用电容量的和。实际计算时，电梯的供电容量应以厂家提供的数据为准，在无法得到厂家数据的情况下可以做如下估算：交流单速电梯： S≈0.035L×V （kVA）交流双速电梯： S≈0.030L×V （kVA）直流有齿轮电梯：S≈0.021L×V （kVA）直流无齿轮电梯：S≈0.015L×V （kVA）式中：L&电梯的额定载重量（kg）；V&电梯的额定速度（m/s）。4.连续长期工作制电动机：设备容量等于其铭牌标称额定功率（如自动扶梯），即Pe=Pn。5.断续周期工作制电动机如起重机用电动机等的设备容量是指将额定功率换算为统一负载持续率下的有功功率。当采用需要系数法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为25％下的有功功率即： Pe=Pr Pr （kW）当采用利用系数法计算负荷时，应统一换算到负载持续率ε为100％下的有功功率即： Pe=Pr （kW）上两式中： Pr&电动机的额定功率（kW）；εr&电动机额定负载持续率。6．短时工作制设备：车床上的进给电动机等短时工作制设备的设备容量按零计。原因是其在工作时间内的发热量不足以达到稳定的温升，而在停歇时间内能够冷却到环境温度。7．电焊机：设备容量是将其铭牌标称额定功率换算到负载持续率ε为100％时的有功功率即： Pe=Sr cos （kW）式中: Sr&电焊机的额定容量(kVA)；cos &电焊机的额定功率因数。8．整流变压器：设备容量是指其额定直流功率。9．整流器：整流器的设备功率是指额定交流输入功率。10．电炉变压器：设备容量是指额定功率因数时的有功功率即： Pe=Srcos r （kW）式中： Sr&电炉变压器的额定容量（kVA）；cos r&电炉变压器的额定功率因数。 0
liuzhiqiangd
8:25:12 123.15.230.* 举报 供配电系统设计规范 GB50052－95&br&供配电系统设计规范 GB50052－95 主编部门：中华人民共和国机械工业部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：日 关于发布国家标准《供配电系统设计规范》的通知 建标〔号 根据国家计委计综〔号文的要求，由原机械电子工业部会同有关部门共同修订的《供配电系统设计规范》，已经有关部门会审。现批准《供配电系统设计规范》GB50052－95为强制性国家标准，自一九九六年五月一日起施行。原国家标准《工业与民用供电系统设计规范》GB52－83同时废止。 该规范由机械工业部负责管理，其具体解释等工作由机械工业部第二设计研究院负责，出版发行由建渗部标准定额研究所负责组织。 中华人民共和国建设部 一九九五年七月十二日 修订说明 本规范是根据国家计委计综〔号文的通知要求，由机械工业部负责主编，具体由机械工业部第二设计研究院会同有关单位共同对《工业与民用供电系统设计规范》GBJ52－83修订而成。 在修订过程中，规范组进行了广泛的调查研究，认真总结了规范执行以来的经验，吸取了部分科研成果，广泛征求了全国各有关单位的意见，最后由我部会同有关部门审查定稿。 这次修订的主要内容有：在负荷分级中增加了特别重要的负荷及其供电要求；在保证电能质量内容中，新制订了限制电压波动和闪变，控制谐波引起的电网电压正弦波形畸变率和降低三相低压配电系统的不对称度应采取的措施；还提出了35kV以上电网的有载调压宜实行逆调压，某些无功负荷宜单独就地补偿以及宜选用D，yn11结线组别的三相配电变压器等条文。 本规范在执行过程中，如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄送机械工业部第二设计研究院《供配电系统设计规范》管理组（地址：杭州市石桥路338号，邮政编码：310022），并抄送机械工业部行业发展司，以便今后修订时参考。 机械工业部 1995年7月 第一章 总则 第1.0.1条 为使供配电系统设计贯彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理，制订本规范。 第1.0.2条 本规范适用于110kV及以下的供配电系统新建和扩建工程的设计。 第1.0.3条 供配电系统设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。 第1.0.4条 供配电系统设计应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主。 第1.0.5条 供配电系统设计应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。 第1.0.6条 供配电系统设计除应遵守本规范外，尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定。 第二章 负荷分级及供电要求 第2.0.1条 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定： 一、符合下列情况之一时，应为一级负荷： 1．中断供电将造成人身伤亡时。 2．中断供电将在政治、经济上造成重大损失时.例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点 企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。 3．中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作.例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常 用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。 在一级负荷中,当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷,以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷,应视为特别重要的负荷。 二、符合下列情况之一时，应为二级负荷： 1．中断供电将在政治、经济上造成较大损失时.例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企 业大量减产等。 2．中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷,以及中断供电将造成大型影剧院 、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。 三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 第2.0.2条 一级负荷的供电电源应符合下列规定： 一、一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。 二、一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。 第2.0.3条 下列电源可作为应急电源： 一、独立于正常电源的发电机组。 二、供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。 三、蓄电池。 四、干电池。 第2.0.4条 根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源： 一、允许中断供电时间为15s以上的供电，可选用快速自启动的发电机组。 二、自投装置的动作时间能满足允许中断供电时间的，可选用带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。 三、允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置、蓄电池机械贮能电机型不间断供电装置或柴油机不间断供 电装置。 第2.0.5条 应急电源的工作时间，应按生产技术上要求的停车时间考虑。当与自动启动的发电机组配合使用时，不宜少于10min。 第2.0.6条 二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时,二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路或 电缆供电。当采用架空线时，可为一回架空线供电；当采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承 受100%的二级负荷。 第三章 电源及供电系统 第3.0.1条 符合下列情况之一时，用电单位宜设置自备电源： 一、需要设置自备电源作为一级负荷中特别重要负荷的应急电源时或第二电源不能满足一级负荷的条件时。 二、设置自备电源较从电力系统取得第二电源经济合理时。 三、有常年稳定余热、压差、废气可供发电，技术可靠、经济合理时。 四、所在地区偏僻，远离电力系统，设置自备电源经济合理时。 第3.0.2条 应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施。 第3.0.3条 供配电系统的设计，除一级负荷中特别重要负荷外，不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计。 第3.0.4条 需要两回电源线路的用电单位，宜采用同级电压供电。但根据各级负荷的不同需要及地区供电条件，亦可采用不同电压供电。 第3.0.5条 有一级负荷的用电单位难以从地区电力网取得两个电源而有可能从邻近单位取得第二电源时，宜从该单位取得第二电源。 第3.0.6条 同时供电的两回及以上供配电线路中一回路中断供电时，其余线路应能满足全部一级负荷及二级负荷。 第3.0.7条 供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。 第3.0.8条 高压配电系统宜采用放射式。根据变压器的容量、分布及地理环境等情况，亦可采用树干式或环式。 第3.0.9条 根据负荷的容量和分布，配变电所宜靠近负荷中心。当配电电压为35kV时亦可采用直降至220/380V配电电压。 第3.0.10条 在用电单位内部邻近的变电所之间宜设置低压联络线。 第3.0.11条 小负荷的用电单位宜接入地区低压电网。 第四章 电压选择和电能质量 第4.0.1条 用电单位的供电电压应根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、当地公共电网现状及其发展规划等因素 ，经技术经济比较确定。 第4.0.2条 当供电电压为只35kV及以上时，用电单位的一级配电电压应采用10kV；当6kV用电设备的总容量较大，选用6kV经济合理时，宜 采用6kV。低压配电电压应采用220/380V。 第4.0.3条 当供电电压为35kV，能减少配变电级数、简化结线，及技术经济合理时，配电电压宜采用35kV。 第4.0.4条 正常运行情况下，用电设备端子处电压偏差允许值（以额定电压的百分数表示）宜符合下列要求： 一、电动机为±5%。 二、照明：在一般工作场所为±5%；对于远离变电所的小面积一般工作场所,难以满足上述要求时，可为±5%、－10%；应急照明、道路照 明和警卫照明等为±5%、－10%。 三、其它用电设备当无特殊规定时为±5%。 第4.0.5条 供配电系统的设计为减小电压偏差，应符合下列要求： 一、正确选择变压器的变压比和电压分接头。 二、降低系统阻抗。 三、采取补偿无功功率措施。 四、宜使三相负荷平衡。 第4.0.6条 计算电压偏差时，应计入采取下列措施后的调压效果： 一、自动或手动调整并联补偿电容器、并联电抗器的接入容量。 二、自动或手动调整同步电动机的励磁电流。 三、改变供配电系统运行方式。 第4.0.7条 变电所中的变压器在下列情况之一时，应采用有载调压变压器： 一、35kV以上电压的变电所中的降压变压器，直接向35kV、10（6）kV电网送电时。 二、35kV降压变电所的主变压器，在电压偏差不能满足要求时。 第4.0.8条 10（6）kV配电变压器不宜采用有载调压变压器；但在当地10（6）kV电源电压偏差不能满足要求，且用电单位有对电压要求严 格的设备，单独设置调压装置技术经济不合理时，亦可采用10（6）kV有载调压变压器。 第4.0.9条 电压偏差应符合用电设备端电压的要求,35kV以上电网的有载调压宜实行逆调压方式。逆调压的范围宜为额定电压的0～＋5%。 第4.0.10条 对冲击性负荷的供电需要降低冲击性负荷引起的电网电压波动和电压闪变（不包括电动机启动时允许的电压下降）时,宜采取 下列措施： 一、采用专线供电。 二、与其它负荷共用配电线路时，降低配电线路阻抗。 三、较大功率的冲击性负荷或冲击性负荷群与对电压波动、闪变敏感的负荷分别由不同的变压器供电。 四、对于大功率电弧炉的炉用变压器由短路容量较大的电网供电。 第4.0.11条 控制各类非线性用电设备所产生的谐波引起的电网电压正弦波形畸变率，宜采取下列措施： 一、各类大功率非线性用电设备变压器由短路容量较大的电网供电。 二、对大功率静止整流器，采取下列措施： 1 提高整流变压器二次侧的相数和增加整流器的整流脉冲数。 2 多台相数相同的整流装置，使整流变压器的二次侧有适当的相角差。 3 按谐波次数装设分流滤波器。 三、选用D，yn11结线组别的三相配电变压器。 注：D，yn11结线组别的三相配电变压器是指表示其高压绕组为三角形、低压绕组为星形且有中性点有&11&结线织别的二相配电变压器。 第4.0.12条 设计低压配电系统时宜采取下列措施，降低三相低压配电系统的不对称度。 一、220V或380V单相用电设备接入220/380V三相系统时，宜使三相平衡。 二、由地区公共低压电网供电的220V照明负荷，线路电流小于或等于30A时，可采用220V单相供电；大于30A时，宜以220/380V三相四线制 供电。 第五章 无功补偿 第5.0.1条 供配电设计中应正确选择电动机、变压器的容量，降低线路感抗。当工艺条件适当时，宜采取采用同步电动机或选用带空载切 除的间歇工作制设备等，提高用电单位自然功率因数的措施。 第5.0.2条 当采用提高自然功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求时，应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。当经过技术经济 比较，确认采用同步电动机作为无功补偿装置合理时，可采用同步电动机。 第5.0.3条 采用电力电容器作为无功补偿装置时，宜就地平衡补偿。低压部分的无功功率宜由低压电容器补偿；高压部分的无功功率宜由 高压电容器补偿。容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率宜单独就地补偿。补偿基本无功功率的电容器组，宜 在配变电所内集中补偿。在环境正常的车间内，低压电容器宜分散补偿。 第5.0.4条 无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定。 第5.0.5条 无功补偿装置的投切方式，具有下列情况之一时，宜采用手动投切的无功补偿装置。 一、补偿低压基本无功功率的电容器组。 二、常年稳定的无功功率。 三、经常投入运行的变压器或配、变电所内投切次数较少的高压电动机及高压电容器组。 第5.0.6条 无功补偿装置的投切方式，具有下列情况之一时，宜装设无功自动补偿装置。 一、避免过补偿，装设无功自动补偿装置在经济上合理时。 二、避免在轻载时电压过高，造成某些用电设备损坏，而装设无功自动补偿装置在经济上合理时。 三、只有装设无功自动补偿装置才能满足在各种运行负荷的情况下的电压偏差允许值时。 第5.0.7条 当采用高、低压自动补偿装置效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。 第5.0.8条 无功自动补偿的调节方式，宜根据下列原则确定： 一、以节能为主进行补偿时，采用无功功率参数调节；当三相负荷平衡时，亦可采用功率因数参数调节。 二、提供维持电网电压水平所必要的无功功率及以减少电压偏差为主进行补偿者，应按电压参数调节，但已采用变压器自动调压者除外。 三、无功功率随时间稳定变化时，按时间参数调节。 第5.0.9条 电容器分组时，应满足下列要求： 一、分组电容器投切时，不应产生谐振。 二、适当减少分组组数和加大分组容量。 三、应与配套设备的技术参数相适应。 四、应满足电压偏差的允许范围。 第5.0.10条 接在电动机控制设备侧电容器的额定电流，不应超过电动机励磁电流的0.9倍；其馈电线和过电流保护装置的整定值，应按电 动机-电容器组的电流确定。 第5.0.11条 高压电容器组宜串联适当参数的电抗器.低压电容器组宜加大投切容量或采用专用投切接触器。当受谐波量较大的用电设备影 响的线路上装设电容器组时，宜串联电抗器。 新网首页 - 建筑设计规范 共2页、第02页 供配电系统设计规范 GB50052－95 第六章 低压配电 第6.0.1条 低压配电电压应采用220/380V。带电导体系统的型式宜采用单相二线制、两相三线制、三相三线制和三相四线制。 第6.0.2条 在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电。 第6.0.3条 当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电。 第6.0.4条 当部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过 5台，其总容量不宜超过10kW。容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加。 第6.0.5条 在高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分日树干式配电；但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电 室以放射式配电。 第6.0.6条 平行的生产流水线或互为备用的生产机组，根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回 路配电。 第6.0.7条 TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜选用D、yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器。 注：TN系统--在此系统内，电源有一点与地直接连接，负荷侧电气装置的外露可导电部分则通过保护线（PE线）与该点连接。其定义应符合现行国家标准《电力装置的接地设计规范》的规定。 TT系统--在此系统内，电源有一点与地直接连接，负荷侧电气装置的外露可导电部分连接的接地极和电源的接地极无电气联系。其定义应符合现行国家标准《电力装置的接地设计规范》的规定。 第6.0.8条 在TN及TT系统接地型式的低压电网中，当选用Y，yn0结线组别的三相变压器时，其由单相不平衡负荷引起的中性线电流不得超 过低压绕组额定电流的25%％，且其一相的电流在满载时不得超过额定电流值。 注：Y，yn0结线组别的三相变压器是指表示其高压绕组为星形、低压绕组亦为星形且有中性点和&0&结线组别的三相变压器。 第6.0.9条 当采用220/380V的TN及TT系统接地型式的低压电网时，照明和其它电力设备宜由同一台变压器供电。必要时亦可单独设置照明 变压器供电。 第6.0.10条 由建筑物外引入的配电线路，应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器。 附录一 名词解释 新网首页 - 建筑设计规范 共2页、第02页 供配电系统设计规范 GB50052－95 第六章 低压配电 第6.0.1条 低压配电电压应采用220/380V。带电导体系统的型式宜采用单相二线制、两相三线制、三相三线制和三相四线制。 第6.0.2条 在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电。 第6.0.3条 当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电。 第6.0.4条 当部分用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过 5台，其总容量不宜超过10kW。容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加。 第6.0.5条 在高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分日树干式配电；但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电 室以放射式配电。 第6.0.6条 平行的生产流水线或互为备用的生产机组，根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回 路配电。 第6.0.7条 TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜选用D、yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器。 注：TN系统--在此系统内，电源有一点与地直接连接，负荷侧电气装置的外露可导电部分则通过保护线（PE线）与该点连接。其定义应符合现行国家标准《电力装置的接地设计规范》的规定。 TT系统--在此系统内，电源有一点与地直接连接，负荷侧电气装置的外露可导电部分连接的接地极和电源的接地极无电气联系。其定义应符合现行国家标准《电力装置的接地设计规范》的规定。 第6.0.8条 在TN及TT系统接地型式的低压电网中，当选用Y，yn0结线组别的三相变压器时，其由单相不平衡负荷引起的中性线电流不得超 过低压绕组额定电流的25%％，且其一相的电流在满载时不得超过额定电流值。 注：Y，yn0结线组别的三相变压器是指表示其高压绕组为星形、低压绕组亦为星形且有中性点和&0&结线组别的三相变压器。 第6.0.9条 当采用220/380V的TN及TT系统接地型式的低压电网时，照明和其它电力设备宜由同一台变压器供电。必要时亦可单独设置照明 变压器供电。 第6.0.10条 由建筑物外引入的配电线路，应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器。 附录一 名词解释
续表 附录二 本规范用词说明 一、为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1．表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用&必须&； 反面词采用&严禁&。 2．表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用&应&； 反面词采用&不应&或&不得&。 3．表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用&宜&或&可&； 反面词采用&不宜&。 二、条文中规定应按其它有关标准、规范执行时，写法为&应符合……的规定&或&应按……执行&。 附加说明 本规范主编单位、参加单位和主要起草人名单 主编单位：机械工业部第二设计研究院 参加单位：上海市电力工业局 化工部中国环球化学工程公司 中国航空工业规划设计研究院 主要起草人：瞿元龙、章长东、郑祖煌、陈乐珊、徐永根、王厚余、
陈文良、黄幼珍、刘汉云、包伟民
回答者:庄国枚
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