电路分析与设计范文
关键词：防雷防强电；光缆；措施
中图分类号：TN818文献标识码：A
一、光缆通信概述
随着现代信息化时代不断地完善与发展，与我们而言，光缆通信线路随处可见，也十分常见，在日常生活之中的建设面非常的广泛，长途光缆通信线路的存在，良好地实现了信息的交流与传输的有效性，光缆通信的优势诸多，在各个领域之中经常被使用，具有广阔的应用价值，尤其是在抗干扰方面，其能力十分卓越，国家部队、邮电局以及铁路等各个方面，做出了巨大的贡献。
光缆通信，即是指利用光信号，不会遭受外界电磁波所带来的干扰影响，但是，其光缆通信线路的内部，有一层金属加强芯，钢带铠装层以及金属防水层，这些内部的金属构件，如果遇到雷电天气亦或者是强电的话，则会发生耦合感应，其感应电压如果大于光缆通信所承受的耐压力度之时，就会发生地绝缘现象，进而被雷电击中，于光缆的使用寿命而言，有着严重的不利影响，基于此，做好长途光缆通信线路的防雷防强电措施，是至关重要的。
二、强电对长途光缆通信线路的影响分析
网络通信系统中，如果强电线与金属光缆临近时，会在通信光缆金属防水层、金属加强芯以及金属保护套等内部构件之上，产生一定的过强电流以及感应电流，电流的强度达到某一特定值时，就会缩短长途通信光缆的使用寿命，严重者还会损坏通信光缆，更甚者对人们的通信安全带来不利影响。强电的发生对长途光缆通信线路的影响，主要有以下几个方面：第一，短期影响，从长途光缆通信线路的内部构件方面而言，因为线路接地的时候发生故障，会对内部构件等有关金属组件的电流感应产生直接的影响，进而致使线路温度升高，这样一来，便会破坏光缆通信线路的绝缘层，致使信号减弱，中断通信。第二，长期影响，如果长途光缆通信线路在运行之时发生不对称现象，强电线路正常运行状况之下，可对通信电缆线路内部的金属组件发生感应电动势，进而损伤电缆线路的绝缘层，超出安全电压所规定的范畴时，会直接影响到通信的传输，更甚者还会发生安全故障、安全事件等等。第三，干扰影响，在不对称的强电线路工作状况下，长途光缆通信线路极其容易发生电动势于光缆铜线之上，抑或者是导致过强电压的发生，铜线回路状况之下，进而发生信号干扰、通信杂音等现象，就无铜线的光缆线路而言，强电影响所带来的允许值，主要取决于光缆外层对绝缘强度，通常情况下，光缆PE的厚度，需等于2mm或者是超过2mm，绝缘强度则需超过20000V。在网络通信系统中，如果光缆金属组件的纵电动势遭受长期影响，其长期影响的允许值则必须根据国家有关规范标准进行设计，应当超过60V，方可确保人们通信安全以及通信的可靠性，可有效防止发生雷电安全事故。
三、长途电缆通信线路的防雷分析
光纤之所以可免受电流冲击，是因为其具备不导电性。但是，为确保高容量的光纤，避免遭受环境的影响，比如岩石、人为事件、动物的啃咬、架空金属构件的触碰以及其他自然事件等等，通信光缆必须要设置一层保护套或者是铠装元件，主要包括加强芯、金属保护层以及业务铜线之类的，这些都属于金属导体，当金属构件遭受雷击或者是电力接线发生短路情况时候，会产生感应交流电，或者是浪涌电流，这对于人身安全而言，有着严重的伤害，于线路设施而言，也有着极大的破坏力。当发生雷击事件时，光缆线路与落雷点之间，会形成相差巨大的电位差，电位差的发生，如果大于落雷点与光缆通信线路外保护层的耐压强度的时候，便会击穿通信线路的外保护层，在金属组件到落雷点会形成一道电弧通道，导致大量的雷电流出现在光缆之中，将会严重损伤光缆，降低其使用寿命。在施工过程中，光缆通信线路的PE层也难免会遭受一些小损伤，此外，外力、人为原因以及虫鼠啃咬等，也会对光缆金属元件造成一定的损害，进而使得金属元件暴露。这些所暴露出来的点，容易将雷电荷以及强电引进到光缆中，使之发生损坏。通常情况下，光缆通信线路发生雷击，主要有以下几个方面：第一，金属保护套的地绝缘比较低，或者是铜线、加强芯具有较低的地绝缘；第二，地形变化、土壤电阻率改变等因素，于光缆通信线路而言，也会容易发生雷击事件；第三，光缆与高耸建筑物之间的距离抑或者是与大树之间的隔距不足，如果光缆与大树之间的距离靠得太近时，暴露点容易引入雷电荷、强电于光缆之中，进而造成光缆通信线路发生损伤。
除此之外，光缆通信线路遭受雷击，其影响主要表现在以下几个方面：第一，导致光缆金属组件发生熔化，暴露点引入雷电流到光缆之中的金属保护套时，强电压会对光缆芯导体以及金属保护套发生强大的冲击力，这样便会容易击穿光缆线路，导致光缆金属组件发生熔化现象。第二，针孔击穿，当发生雷电击穿事故时，会升高地电位，这样便会击穿光缆线路外保护套的针孔，进而缩短光缆线路的使用周期。第三，孔洞的发生，通过雷击针孔的雷电会击穿金属保护套，进而发生孔洞，于光缆而言会造成严重的损害。第四，光缆发生改变，雷击穿地面之时，会对光缆发生放电，这样便会产生压缩力，导致光缆线路的结构发生改变，增大了通信传输的损耗，更甚者还会导致通信线路中断，影响通信交流与传输。
总而言之，光缆通信线路由于线路越长，遭受雷击的几率就会大大地增加，基于此，做好长途光缆通信线路的防雷以及防强电分析工作以及应对策略，显得至关重要。
四、长途光缆通信线路的防雷与防强电措施
现阶段，我国大部分的长途光缆通信线路的设计，基本上都采用的是直埋式，与公路比较近的地方进行辐射，有少数光缆线路则是架空在线杆之上，光缆通信线路在埋设过程之中，与交流电气铁道、高压输电线以及建筑物之间，形成了密切的联系，并且也保持了特定的距离，防止发生强电事故以及雷击事故。本文主要根据国家相关规定以及有关通信线路设计要求，总结并提出了一些防雷与防强电措施，增强保护力度，保证光缆通信线路的安全运行，主要从以下两个方面进行了探索。
（一）长途光缆通信线路的防雷措施
敷设线路期间，如果遇到雷暴天气且日数超过20天，按照该区域所发生的雷击事故予以分析，做好该地段的线路保护措施，针对性地创新施工与改进，可通过以下措施来进行应对：在设计防雷时，需遵循准则，即P10500Ωm地段，则需布置两条防雷线。此外需注意防雷线的布置应当超过2km，此外，面对雷击非常严重的区域，长途光缆通信线路可适用无金属构件结构亦或者是金属加强芯结构形式，确保防雷成效。
（二）长途光缆通信线路的防强电措施
为保证防强电成效，要做到：光缆路由选择时，应当与现有路线间隔一定的距离，设计敷设时需靠近时，则先计算光缆金属组件方所可能会发生的危险系数，保证光缆在规定的范畴之内，实现良好的防强电成效。此外，预防措施方面，处理外层介质绝缘，促进防强电能力提升，增强外部绝缘强度，是最好的预防措施。在日常维护光缆、光缆施工时，操作人员需把光缆内部的金属构件作为临时接地，加强线路防强电能力。
结语
总的来说，对光缆线路防雷防强电分析之后，采取针对性的防雷防强电措施，按照线路敷设区域，布置防雷线，增强光缆线路保护力度，设计以及布置方面，有待加强，针对特殊雷击地段，实施针对性布置，在线路的选择方面，需不断提升其合理性与准确性，防止与强电设备直接近距离接触，提升线路使用的安全性以及可靠性，减少不必要的安全事故问题。
电路分析与设计范文篇2
关键词：Multisim10；晶闸管；调光电路；计算机仿真
中图分类号：TN91934；TP39文献标识码：A文章编号：1004373X(2012)10018603
调光电路在日常生活中应用较为广泛。在教学中，它不仅是学习晶闸管应用的入门电路，也是中级维修电工电子技能实训的经典项目。调光电路内容涉及广，具体包括晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路等工作原理，以及控制角和同步触发的概念、控制角对被控电压的影响等。对于学生来说，要理解和掌握这些知识点，借助传统的仪器仪表获取波形图来分析无疑具有很大的挑战性。利用Multisim10软件进行实验仿真，可以动态直观地观察不同参数对调光电路性能的影响，对于理解原理，熟悉调试过程具有很大的帮助。
1Multisim10简介
Multisim10是美国国家仪器公司最新推出的版本。Multisim10用软件的方法虚拟电子与电工元器件，虚拟电子与电工仪器和仪表，实现了“软件即元器件”、“软件即仪器”，是一个原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。
Multisim10的元器件库提供了千种电路元器件供实验选用，也可以新建或扩充已有的元器件库，因此也很方便的在工程设计中使用。Multisim10的虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表、函数信号发生器、双踪示波器、直流电源；而且还有一般实验室少有或没有的仪器，如波特图仪、字信号发生器等。
Multisim10不仅可以设计、测试和演示各种电子电路，而且还具有较为详细的电路分析功能。可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析等电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能。
2调光电路设计
2.1电路组成
调光电路如图1所示，由整流电路、触发电路和主电路3部分组成。VD1~VD4组成的桥式整流电路和稳压管VDZ组成的稳压电路产生一个梯形波电压，用来作为单结晶体管的电源电压，也用来保证触发电路与主电路同步。充电回路（R2+R3）C1和可编程单结晶体管PUT构成触发电路，用来产生晶闸管的同步触发脉冲。主电路由晶闸管VT1和照明灯X1组成，电源直接由220V市电提供。
2.2调光原理
接通电源前，电容C1上电压为零。接通电源后，电容C1经由R2、R3充电，电容的电压uC逐渐升高。当达到峰点电压UP时，PUT的e~b1间导通，电容上电压uC经e~b1向电阻R5放电。当电容上的电压uC降到谷点电压UV时，PUT恢复阻断状态。此后，电容C1又重新充电，重复上述过程，结果在电容C1上形成锯齿状电压，在R5上则形成脉冲电压。此脉冲电压作为可控硅VT1的触发信号。在VD1~VD4桥式整流输出的每一个半波时间内，振荡器产生的第一个脉冲为有效触发信号。调节R2的阻值，可改变触发脉冲的相位，控制晶闸管VT1的导通角，调节负载电压UX1的大小，从而控制灯泡亮度。
3搭建仿真电路
按如图1所示电路搭建仿真电路。
图1晶闸管调光电路变压器T1的选择与参数设置。选择路径为：双击基本元器件库快捷图标“”，打开“SelectaComponent”（选择一个元件）对话框，选择“”（变压器），在元件列表中选择“TS_IDEAL”（理想变压器），“OK”确定。参数设置的目的是要把原边的交流220V变成副边的交流36V。因此，变比n=36/220=0.16363636≈0.1634，所以在理想变压器属性对话框的“Value”选项卡中，设置“coefficientofcoupling”（耦合系数）为0.1634，其他参数不变。
稳压管VDZ选择型号为1N4745A（对应国产型号2CW11216V、2DW6E），其稳定电流为15mA，功率为1W，稳定电压为16V。
可编程单结晶体管PUT的选择。Mutilsim10中可提供的PUT只有2N6027和2N6028两种，路径为：三极管元件库“”单结晶体管“”。程控单结晶体管PUT，又称可编程单结晶体管，实质上是一个N极门控晶闸管的功能，但因它与单结晶体管BUJ的用途相近，故纳入单结管之列。程控单结晶体管可用外部电阻取代内部基极电阻Rb1和Rb2，只需改变二者的电阻比，即可从外部调整其参数值。图1中PUT的分压比为：η=R6R6+R4=240240+120=23≈0.67照明灯的选择与参数设置。选择路径为：指示器库“”虚拟灯“”。参数设置为：220V，5W。
电位器R2的增量步长“Increment”设为1%。其余元器件的型号和参数选择与设置参考图1。
4仿真分析
电路分析与设计范文
[关键词]出口断路器；火电厂；选择；设计
中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）14-0063-01
1断路器的简介及其作用
1.1断路器的简介
对于大多数人来说，断路器是相当陌生的东西。所谓断路器就是指能够关合、承载、开断正常条件下的电流并能关合。另外，一个标准的断路器还必须具备在规定的时间内承载和将出现异常的回路进行开断，总而言之，断路器就是一个开关装置，它对于电路的安全起着重要的保障作用。断路器有着很多的种类，包括为工业配电系统所广泛使用的，具有短路以及过载保护等强大功能的EC100小型断路器。这种断路器有着接线安全度高、功能扩展便捷并且相对来说安全可靠等很多的优点。还有就是EPD电涌保护器，这种断路器的应用范围相对来说较小，对于直接或者是间接性雷电的影响或者是瞬间大幅超过限定电压的状况进行保护。还有将国际先进的技术而研发成功的新型断路器―塑壳断路器，这种断路器可以用来分配电能，这样就可以省去再安装其他的部件来完成分配电能任务的空间、物力和财力了，这种断路器主要的作用是对电路起到很大的保护作用，使电源等重要设备避免受到过载、短路、电压不足等线路系统故障的损坏。这种断路器在体积上有着很大的优势，其体积相对其他的断路器来说较小这就意味着使用这种断路器会节省出更多的空间，并且其分段高、飞弧短，由于这些优良的特性，这种断路器成为了现实生活中用户最为理想的选择。上文中提到的几种断路器只是比较典型的几种而已，断路器的种类多种多样，但它们有着一个共同的特点就是对电路的安全起着重要的作用。
1.2断路器的作用
断路器是功能相当强大的一个部件，它对于电路的安全起着重要的保障作用，是电路安全和整个供电系统和用电系统起着关键性作用的一部分。还有就是断路器还可以用来对电能进行分配，这样就可以在少量发动异步电动机的情况下，对电源还有线路以及电动机来实施及时的保护，安装了断路器之后，当线路中出现严重过载或者是短路等故障时，断路器就能发挥它的效能将电路自动切断。由于断路器有着在分断故障电流后一般不需要更换部件的优点，现今已得到了广泛的应用。断路器基本上由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器以及外壳等重要的部件组成。断路器可以分为高压断路器和低压断路器，低压断路器同时又被称为自动空气开关，之所以被称为自动空气开关，是因为其可以用来将电路接通和分断负载电路，它的功能相当的强大，是失压继电器、热继电器等部件功能的组合，断路器是低压电网中一种十分重要的保护电器。在电的产生、输送等过程之中，配电是一个绝对不可忽视的环节，在配电系统中就包含了低压断路器设备，这也证明了其使用量大且使用面广的特点。低压断路器很多种的保护功能而且其动作值可进行相应的调节，并且断路器还具有着操作方便、安全性很高等优点。以上便是笔者对于断路器的作用进行的简要的介绍，从中我们可以了解到断路器强大的功能以及其多方面的优点。
2火电厂发电机出口断路器的选择与设计
2.1如何选择火电厂发电机出口断路器
断路器作为火电厂一个重要的组成部分，在选择发电机的出口断路器时，不能盲目的去选择断路器。我们已经知道断路器有着很多的种类，包括EC100小型断路器、EPD电涌保护器、ENS塑壳断路器、ENSLE塑壳漏电断路器等各种断路器不胜枚举。也正因为断路器的种类太过于多样，就可能出现在选择断路器时不能选择最适合火电厂发电机的断路器。所以火电厂在选择发电机的出口断路器时应该先对自身的实际状况进行详细的考察，然后根据考察结果来选择最适合火电厂发电机的出口断路器。由于发电厂需要持续的输出电能，这就意味着火电厂会存在着高压，所以在选择出口断路器时就要将这个重要的问题考虑进去，应该选择一种对于控制高压之下线路安全最良好的断路器。只有选择最适合火电厂发电机的出口断路器才可以在发电机在出现故障时最快的对整个线路进行保护，将威胁降到最低，不会使火电厂遭到很大的损失。总而言之，正确的选择出口断路器的类型是相当重要的。
2.2火电厂发电机出口断路器的设计
我们一直都在强调正确的火电厂发电机出口断路器对于整个火电厂的重要性，所以对于火电厂发电机出口断路器的设计应该是系统的、精确的。设计火电厂发电机出口断路器时，要组织专业的团队，明确每个人的分工，制定出不同的设计方案，然后再经过不断的审核，最后筛选出最佳的设计方案进行进一步的实验，在不断的实验中找出不足，进行完善，最后将设计方案确定。火电厂发电机出口断路器的设计要遵循的一个中心原则就是设计出的出口断路器一定要满足火电厂的实际需要，使火电厂发电机的安全系数得到实际的提升，只有遵循这个原则所设计出的断路器才会最符合实际的需要。火电厂发电机出口断路器的设计是一项十分复杂的工作，所以就需要特别的注意实际操作中的每一个细节，将每一个数值都精确的进行计算和统计，将每一步的操作都做到尽善尽美，这样才可以完成火电厂发电机出口断路器的设计。总而言之，要想将火电厂发电机出口断路器设计好，就要将每一个细节都良好的把握，始终遵循以实际的需求为设计理念的原则。
3良好的出口断路器的选择与设计对于火电厂的意义
我们都知道，我国人口数量众多，而且伴随着我国科学技术的发展，我国居民家中也增添了各种先进的用电器，这也就意味着我国对于电能有了更大的需求。我国有着风力发电站、水力发电站以及火力发电站，而我国现今绝大多数的电能还是都是又火电厂而来，所以火电站的顺利安全的输出电能，对于我国各方面的生产生活都有着深远的意义。出口断路器是保障火电厂发电机安全的重要部件，当发电机的线路出现短路或者是电压过高时断路器就会发挥作用自动将线路切断，来保护发电机不受到损坏。针对于断路器所起到的重要作用，火电厂对于出口断路器的正确选择和良好设计就对于整个火电厂的安全和发展有着深远的意义。一个良好的出口断路器，可以在很大程度上保障火电厂源源不断的进行电能的输出，如果出口断路器的质量得不到保障，就很有可能在发电机工作过程中出现短路问题而无法得到电路切断，这样可能会导致整个系统的瘫痪，甚至会引发火灾，为整个火电厂带来毁灭性的灾难。对火电厂出口电路器进行良好的选择与设计，并且在全国范围内进行推广，相信可以在很大程度上提高我国火电厂的产电量，并且降低火电厂的事故发生率，总而言之，良好的出口断路器的选择与设计对于火电厂有着深远的意义。
4总结
作为保障火电厂发电机安全的出口断路器，它对于整个火电厂都起着至关重要的作用，所以对于火电厂的出口断路器的选择和设计是必须要引起足够重视。断路器有着很多的种类，它们分别有着自己适用的线路系统，所以，对于断路器的选择不能是盲目的，应该根据火电厂的特性来进行选择，这样可以使最佳种类的出口断路器发挥出最大的效能。对于断路器的设计，要把握好每一个设计细节，避免出现纰漏，还要遵循以实际需求为目的原则来进行设计。以上便是笔者对于火电厂发电机出口断路器的选择与设计所进行浅要分析。