前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇支護(hù)技術(shù)論文范文,相信會(huì)為您的寫作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
關(guān)鍵詞:基坑支護(hù)卸荷支頂斜撐
1工程概況
某建筑位于太原市汾河?xùn)|側(cè)500m。該工程地下1層,地上15層,建筑面積11000m2,鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。采用Φ800mm鋼筋混凝土灌注樁,1500mm厚條形承臺(tái)基礎(chǔ),承臺(tái)基礎(chǔ)用400mm厚構(gòu)造筏板(筏板下設(shè)300mm厚干爐渣)相連,基礎(chǔ)頂標(biāo)高-5.13m,平面尺寸43.8m×19m。構(gòu)造筏板干爐渣底標(biāo)高-6.00m,承臺(tái)墊層底標(biāo)高-6.80m,電梯基坑處局部-8.37m,室內(nèi)外高差0.9m,自然地坪為-1.06~-1.6m。施工前期,鋼筋混凝土灌注樁和基坑支護(hù)帷幕樁已相繼施工完成。
1.1工程水文地質(zhì)條件工程場(chǎng)地土自上而下依次為:
①雜填土,平均層厚1.18m;
②粉土,平均層厚1.5m;
③粉細(xì)砂,平均層厚3.88m;
④I:中砂,中密,平均層厚9.02m;
⑤II:粉細(xì)砂,中密,平均層厚4.73m;
⑥粗砂礫,中密,平均層厚2.22m;
⑦粉土,平均層厚5.14m。
土質(zhì)類型為中軟場(chǎng)地土,場(chǎng)地類別Ⅲ類。地下水位在自然地坪下2.2~2.7m,為潛水類型,由東向西流入汾河。
1.2周邊環(huán)境
該工程?hào)|側(cè)相距6m為5層辦公樓,西側(cè)相距8m為6層住宅樓,南側(cè)相距4m為寬15m的道路,相距25m為5層住宅樓,道路下埋設(shè)有各種管線。
1.3基坑帷幕
基坑四周布設(shè)雙排噴水泥漿深層攪拌樁,樁徑Φ500mm,樁長(zhǎng)12m,樁頂標(biāo)高-2.5m,樁間距350mm,排距400mm。
1.4基坑支護(hù)
東西兩側(cè)距離辦公樓、住宅樓分別為3m、5m處,各布置14根鋼筋混凝土灌注樁,樁徑Φ600mm,樁長(zhǎng)12m,間距1.5m,頂標(biāo)高-1.8m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25。周圍均勻布置8Φ18受力筋,箍筋Φ8@200。南北兩側(cè)帷幕樁兼作支護(hù)樁。
2基坑支護(hù)綜合處理方案
2.1原支護(hù)樁復(fù)核該工程的巖土工程勘察報(bào)告,未提供土的力學(xué)性能指標(biāo)。原支護(hù)設(shè)計(jì)采用的技術(shù)數(shù)據(jù)及要求的技術(shù)條件也未獲得。按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)算,東西兩側(cè)的鋼筋混凝土支護(hù)樁及南北兩側(cè)的噴水泥漿深層攪拌帷幕支護(hù)樁均不能保證安全,必須采取處理措施。
2.2基坑支護(hù)處理原則
(1)盡量保留原有支護(hù)樁,使其充分發(fā)揮作用,以節(jié)約投資;
(2)確?;又ёo(hù)結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)施工過(guò)程中安全可靠;
(3)避免因基坑周圍土體變形和降水不當(dāng),造成鄰近建筑、道路和地下管線的不均勻沉降;
(4)便于施工操作。根據(jù)上述原則,經(jīng)過(guò)對(duì)幾種方案的分析比較和細(xì)致計(jì)算,確定了基坑支護(hù)的綜合處理方案。即采用土體卸荷、對(duì)不同的開(kāi)挖深度采取不同的支頂斜撐和不同的承臺(tái)胎模的作法;降水采用輕型井點(diǎn)和回灌的措施。
2.3綜合處理方案介紹
2.3.1鋼筋混凝土支護(hù)樁和帷幕支護(hù)樁外側(cè)挖土至-3.5m卸荷,卸荷寬度2.5m,其標(biāo)高略高于地下水位;
2.3.2400mm厚構(gòu)造筏板部位,用370mm厚磚胎模保護(hù)被動(dòng)土區(qū)不受干擾;
2.3.31500mm厚條形承臺(tái)部位,先以工程樁為支點(diǎn),用鋼管斜撐臨時(shí)支頂鋼筋混凝土支護(hù)樁和帷幕樁,然后挖土滿砌磚胎模加強(qiáng)被動(dòng)區(qū),再拆除斜撐;
2.3.4電梯基坑部位,以4排工程樁為支點(diǎn),邊挖土、邊用4道鋼管斜撐支頂帷幕支護(hù)樁,澆筑配筋混凝土胎模兼支護(hù)墻,再割除斜撐;
2.3.5采用4套輕型井點(diǎn)降水,其中3套設(shè)在支護(hù)樁及承臺(tái)筏板之間,井點(diǎn)管底標(biāo)高-9m,高于帷幕樁底3m,在卸土區(qū)挖土后安設(shè),主體結(jié)構(gòu)完成4層后拆除;另1套設(shè)備設(shè)在電梯基坑?xùn)|、南、西三面,挖土至-6.8m時(shí)安設(shè),電梯基坑混凝土完成后拆除;
2.3.6在基坑?xùn)|、南、西三面布置10口回灌井,保證回灌水高度-3.8m。
3方案的實(shí)施順序及施工要點(diǎn)
3.1施工順序施工準(zhǔn)備卸荷區(qū)統(tǒng)一挖土至-3.5m支護(hù)樁內(nèi)側(cè)邊3套輕型井點(diǎn)管埋設(shè),打回灌井、觀測(cè)井,組裝降水回灌系統(tǒng)降水回灌基坑內(nèi)土方開(kāi)挖,支護(hù)樁內(nèi)側(cè)寬2.5m的范圍挖至-5.1m時(shí)暫保持不動(dòng),其余部位挖至-6m條形承臺(tái)部位挖至-6.8m,支頂斜撐,挖除支護(hù)樁內(nèi)側(cè)保留土;砌筑磚胎模砌體兼支護(hù)墻,拆除斜撐電梯基坑外側(cè)1套輕型井點(diǎn)管埋設(shè),機(jī)組組裝降水電梯基坑部位挖土,斜撐處斜面分層挖土,分別支頂-5.0m、-6.6m、-7.5m、-8.2m斜撐,支模澆筑鋼筋混凝土胎模兼支護(hù)墻,割除斜撐,封斜撐管口電梯基坑部位基礎(chǔ)承臺(tái)施工拆除電梯基坑外側(cè)1套輕型井點(diǎn)其余承臺(tái)筏板施工。
3.2施工要點(diǎn)
(1)型鋼和鋼板用Q235,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30,砌體均用M10水泥砂漿砌MU10磚。
(2)為使東西兩側(cè)樁間土在施工過(guò)程中保持穩(wěn)定,邊開(kāi)挖、邊在支護(hù)樁間掛鉛絲網(wǎng)抹灰。
(3)鋼斜撐下端支頂在工程樁上,斜撐與工程樁相接觸處焊弧形鋼墊板,鋼墊板與工程樁間孔隙用水泥砂漿或水泥漿灌實(shí);鋼斜梯上端槽鋼組合腰梁與支護(hù)樁間孔隙,用細(xì)石混凝土或水泥砂漿灌實(shí)。
(4)同一根工程樁上支頂兩根斜撐的,在該工程樁與其鄰近后側(cè)樁間水平支頂木撐,以確保工程樁的安全。
(5)支頂斜撐的設(shè)置,必須遵循先撐后挖的原則。斜撐的拆除,必須在砌體砌筑后2d且混凝土強(qiáng)度至少達(dá)到C10以上時(shí)進(jìn)行。
4施工監(jiān)測(cè)結(jié)果
4.1周邊環(huán)境東、西兩側(cè)建筑及南側(cè)道路穩(wěn)定,無(wú)開(kāi)裂現(xiàn)象發(fā)生,建筑物的最大沉降值10mm,最大傾斜值0.07%,屬正常允許范圍。
4.2支護(hù)樁頂變形觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)后進(jìn)行第一次觀測(cè)。從挖土開(kāi)始,在施工的不同階段,每日或隔日進(jìn)行觀測(cè),直至承臺(tái)混凝土施工完畢,共觀測(cè)10次,東、南、西、北的最大位移分別為7mm、7mm、8mm、20mm。
深基坑支護(hù)是一個(gè)結(jié)構(gòu)體系,需要滿足一定的變形與穩(wěn)定要求,才能確保建筑工程的質(zhì)量。而正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)是深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)要求中的兩種極限狀態(tài)要求。正常使用極限狀態(tài)是由于開(kāi)挖引起周邊土體產(chǎn)生的較大變形或支護(hù)結(jié)構(gòu)變形而影響正常使用,但又沒(méi)有對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的極限狀態(tài);而承載能力極限狀態(tài)是指支護(hù)結(jié)構(gòu)滑動(dòng)、傾倒、破壞或周邊環(huán)境的破壞而形成大范圍失穩(wěn)的極限狀態(tài)?;又ёo(hù)設(shè)計(jì)時(shí)要保證相對(duì)承載力極限狀態(tài)的安全系數(shù),才能確保支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。同時(shí)在基于支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下,應(yīng)控制好位移量,以防止影響到周圍建筑物的安全使用。在設(shè)計(jì)的計(jì)算理論方面,要計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時(shí)也要計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形問(wèn)題,基于周圍環(huán)境條件下,將變形控制在允許范圍值內(nèi)。支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移控制主要是水平位移,因其便于直觀監(jiān)測(cè)位移情況及位移量變化。
2深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用
2.1土釘支護(hù)施工土釘支護(hù)施工主要通過(guò)利用土釘與土體之間發(fā)生的相互作用以加固邊坡的功能,可以使土體具有良好的穩(wěn)定性和整體性。土體主要受彎矩作用和拉力作用影響而發(fā)生變形,因此,在設(shè)計(jì)土釘?shù)目估蛷?qiáng)度時(shí),結(jié)合相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)建筑工程施工實(shí)際情況進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。土釘支護(hù)施工時(shí)應(yīng)注意:(1)嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行土釘拉拔試驗(yàn),以確保土釘?shù)膶?shí)際拉拔力,該項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)應(yīng)由具有一定資質(zhì)的第三方進(jìn)行。此外,還應(yīng)準(zhǔn)確把握好注漿力度和注漿量。(2)根據(jù)鉆機(jī)的總長(zhǎng)度準(zhǔn)確計(jì)算實(shí)際孔深,并明確標(biāo)注每個(gè)孔口的深度。(3)嚴(yán)格根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求控制好漿液的水灰比和外加劑數(shù)量及類型。通過(guò)重力完成注漿操作,直至注滿。同時(shí)應(yīng)在漿液初凝之前進(jìn)行補(bǔ)漿作業(yè),一般是1至2次。
2.2土層錨桿施工土層錨桿施工主要通過(guò)錨桿鉆機(jī)鉆孔直接到達(dá)預(yù)計(jì)深度,注入水泥漿以保護(hù)孔壁,同時(shí)穿鋼絲絞線,進(jìn)行多次補(bǔ)漿施工,最后基于滿足設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度下鎖定張拉。具體施工流程如下:測(cè)量人員應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)要求在施工現(xiàn)場(chǎng)確定錨桿具置,隨后讓錨桿機(jī)就位,然后詳細(xì)檢查錨桿各個(gè)方面有無(wú)問(wèn)題,如鉆桿傾角、錨桿水平位置、標(biāo)高等,確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行作業(yè);在鉆孔過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)要求鉆孔深度進(jìn)行作業(yè)。同時(shí)使用錨桿前,應(yīng)全面檢查錨桿是否存在問(wèn)題,尤其是隱蔽工程要檢查并做好相應(yīng)的記錄。此外,作業(yè)過(guò)程中,如果遇到異常問(wèn)題或遇到障礙物時(shí)應(yīng)立即停止鉆孔,詳細(xì)分析問(wèn)題產(chǎn)生原因并采取有效的措施予以解決后方可繼續(xù)作業(yè)。錨桿水平方向孔距應(yīng)根據(jù)施工相關(guān)規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格控制,允許誤差范圍為在50mm以內(nèi),保證垂直方向孔距誤差在100mm以下。對(duì)于鉆孔底部的偏斜尺寸應(yīng)控制在錨桿長(zhǎng)度的3%以下。對(duì)于注漿的材料種類選擇及配合比確定方面,應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,同時(shí)要確保漿液內(nèi)干凈,無(wú)雜物。漿液在攪拌時(shí)采用一邊攪拌一邊用的形式進(jìn)行,且應(yīng)勻速攪拌。注漿時(shí)應(yīng)按照孔底自下而上的順序進(jìn)行作業(yè),直至孔口溢出漿液時(shí)停止注漿。除此之外,進(jìn)行張拉錨桿時(shí),應(yīng)預(yù)先標(biāo)定好張拉設(shè)備,張拉施工均需滿足錨固體與臺(tái)座混凝土強(qiáng)度在15MPa以上的條件后方可進(jìn)行作業(yè)。錨桿張拉前,應(yīng)選取0.1至0.2倍的設(shè)計(jì)軸向拉力值,并對(duì)錨桿進(jìn)行預(yù)張,一般為1至2次,以使錨桿各個(gè)部位間緊密,達(dá)到桿體完全平直的狀態(tài)。
2.3護(hù)坡樁施工護(hù)坡樁施工是護(hù)坡施工中常用技術(shù),具有高施工效率、污染小等優(yōu)點(diǎn),主要應(yīng)用于地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜的施工中。具體施工流程如下:使用螺旋鉆機(jī)達(dá)到預(yù)定深度,按照從孔底自下到上的順序不斷壓入漿液,以無(wú)塌孔問(wèn)題或地下水的位置為界限,不斷使?jié){液上升,直至達(dá)到相應(yīng)位置,然后將其全面提出鉆桿,將骨料和鋼筋籠投放,最后進(jìn)行多次高壓補(bǔ)漿作業(yè)。
3深基坑施工質(zhì)量監(jiān)督
深基坑支護(hù)系統(tǒng)的施工質(zhì)量高低直接影響著整個(gè)工程施工質(zhì)量高低,因此,應(yīng)加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工質(zhì)量的監(jiān)督工作。明確挖土方案及施工組織情況,充分運(yùn)用觀測(cè)體系以隨時(shí)掌控施工突況,確保施工安全與質(zhì)量。加強(qiáng)對(duì)深基坑邊坡變形情況、周邊建筑及地下管線變形等方面情況的檢查,減少安全隱患。同時(shí),還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行安全責(zé)任制度,明確分工與職責(zé)。
4小結(jié)
紙張的耐久性取決于纖維素的性質(zhì),盡管纖維素在一定的條件如高溫、高濕、酸、酶、氧化劑等下,可發(fā)生水解和氧化反應(yīng),但只要我們?cè)跈n案保護(hù)過(guò)程中,注意排除發(fā)生兩大化學(xué)反應(yīng)所需要的條件,就可以使紙質(zhì)檔案的壽命達(dá)到上百年甚至上千年。
電子文件的載體材料是磁性物質(zhì)和光盤。聚酯底基是磁盤和磁帶的支持體。聚酯底基具有易產(chǎn)生靜電而吸引塵埃導(dǎo)致卷曲、易與磁粉脫離、伸長(zhǎng)后不易恢復(fù)等缺點(diǎn)。粘和劑起著連接底基和磁粉的作用,它具有易熱脹冷縮、磨損、脫落、粘連、生霉等缺點(diǎn),直接影響信息再現(xiàn)。磁粉中的磁性氧化物顆粒的剩磁感應(yīng)強(qiáng)度是記錄和再現(xiàn)信息的決定因素,它極易受外磁場(chǎng)影響而導(dǎo)致退磁、消磁等。光盤是利用激光進(jìn)行信息存取的,它呈圓盤狀,由盤基、記錄介質(zhì)和保護(hù)層等部分組成。目前光盤常用的記錄介質(zhì)主要有碲、碲合金、硒、碳鋁化合物以及一些在激光熱效應(yīng)作用下易產(chǎn)生物化性質(zhì)變化的材料。這些材料不穩(wěn)定、易氧化、易與堿溶液發(fā)生反應(yīng)。與紙質(zhì)檔案載體相比,電子文件載體材料的壽命要短得多,一般僅為5-15年。
2環(huán)境條件影響的差異
2.1溫濕度影響的差異
不適宜的溫濕度對(duì)磁性載體、光盤和紙張均有影響。對(duì)紙張而言,高溫高濕,可促進(jìn)紙張發(fā)生水解-氧化反應(yīng),加速紙張內(nèi)部不利化學(xué)成分對(duì)紙張的影響,也可使字跡材料發(fā)生擴(kuò)散、洇化現(xiàn)象。而電子文件載體受溫濕的影響方式截然不同。在溫度過(guò)高或過(guò)低條件下,聚酯底基易膨脹或收縮變形,光盤載體中使用的塑料、鋁和多碳材料也會(huì)彎曲變形,影響激光束精確定位和數(shù)據(jù)的讀寫。實(shí)驗(yàn)證明,保存紙質(zhì)檔案的標(biāo)準(zhǔn)溫度為14℃-24℃,相對(duì)濕度為45%-60%,而保存電子文件的理想溫度為16℃-20℃,相對(duì)濕度為40%±5%,可見(jiàn),溫濕度對(duì)電子文件和紙質(zhì)檔案的影響程度是不同的。
2.2灰塵影響的差異
灰塵對(duì)紙張的危害主要是機(jī)械磨損紙張、使紙張發(fā)生粘結(jié)而形成“檔案磚”、給紙張帶來(lái)霉菌等。而灰塵對(duì)電子文件載體的損壞主要有物理?yè)p壞、化學(xué)損壞和生物損壞。物理?yè)p壞是指污染、劃傷磁盤、磁帶、光盤表面,造成記錄信息的損毀;化學(xué)損壞是指灰塵中所含的化學(xué)成分會(huì)不同程度地引起磁盤、磁帶、光盤載體腐蝕、降解等化學(xué)作用而毀壞,造成記錄信息消失;生物損壞是指灰塵是霉菌孢子的傳播者,也是霉菌的培養(yǎng)基、繁殖地,霉菌分泌的酶和有機(jī)酸會(huì)損壞磁性載體和光盤,使數(shù)據(jù)丟失。綜上所述,灰塵均可以損壞紙張和電子文件載體。只是對(duì)紙張而言,即使灰塵已經(jīng)對(duì)其產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的損害,如磨損紙張、形成“檔案磚”、產(chǎn)生色斑和霉斑等,也可通過(guò)修復(fù)手段在很大程度上恢復(fù)其所記錄信息。而灰塵一旦對(duì)電子文件載體造成危害,載體上所記錄的信息可能會(huì)局部丟失,在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上便無(wú)法讀出原始信息,使電子文件失去保存價(jià)值。因此,防止灰塵對(duì)電子文件載體的危害有特別重要的意義,在電子文件形成和使用過(guò)程中,要采取嚴(yán)密的防灰塵措施。
2.3外來(lái)磁場(chǎng)和機(jī)械震動(dòng)影響的差異
磁場(chǎng)和機(jī)械震動(dòng)對(duì)紙質(zhì)檔案無(wú)任何影響,而對(duì)電子文件的磁性載體則是最重要的影響因素。外來(lái)磁場(chǎng)作用于磁性載體,能使磁性涂層的剩磁發(fā)生消磁或磁化,造成信號(hào)失落或信噪比降低,破壞記錄信息,影響讀出效果。此外,強(qiáng)烈的機(jī)械震動(dòng)也會(huì)影響磁性載體材料中磁分子的排列次序,造成剩磁衰減,從而破壞記錄信號(hào)。因而要防止外磁場(chǎng)的影響,如遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng),將磁性載體存放在有抗磁性的框架內(nèi)或金屬盒內(nèi)等等,并避免強(qiáng)烈的機(jī)械震動(dòng)。
2.4光線和有害氣體影響的差異
光線和有害氣體對(duì)紙張的危害主要是促進(jìn)紙張發(fā)生水解氧化反應(yīng),導(dǎo)致紙張強(qiáng)度的降低。而有害氣體和光線,特別是紫外線對(duì)電子文件的破壞力更大。有害氣體主要是二氧化硫、硫化氫、二氧化氮和氯氣等具有酸性和氧化性,在一定條件下,腐蝕、破壞磁性載體和光盤,致使盤基帶基老化、變質(zhì)和磁粉脫落,使電子文件信息丟失。光線能使電子文件載體材料發(fā)生光氧化反應(yīng),使盤基帶基老化,強(qiáng)度下降。同時(shí),紫外線的能量足以破壞磁性載體的剩磁的穩(wěn)定性,導(dǎo)致信號(hào)衰減,影響磁性記錄信息的讀寫效果。
3技術(shù)壽命的差異
紙質(zhì)文件一旦形成,其制成材料—紙張、字跡材料、字跡三者永遠(yuǎn)結(jié)合在一起,它的壽命與其內(nèi)部諸因素和保護(hù)環(huán)境條件有關(guān)。而電子文件的壽命不僅與其內(nèi)部諸因素和保護(hù)環(huán)境條件有關(guān),更與技術(shù)革新有關(guān)。因?yàn)殡娮游募峭ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)將信息與載體結(jié)合在一起而形成的,必須通過(guò)計(jì)算機(jī)才能識(shí)讀。一旦技術(shù)過(guò)時(shí),則載體上的信息就無(wú)法讀出。技術(shù)過(guò)時(shí)的表現(xiàn)有兩個(gè)方面,一是技術(shù)革新,使舊的存貯技術(shù)消失。二是由于商業(yè)性的原因,使由單個(gè)廠家生產(chǎn)或銷售的電子文件設(shè)備會(huì)由于廠家的破產(chǎn)或改變產(chǎn)品生產(chǎn)而很難找到配套產(chǎn)品。一般說(shuō)來(lái),大多數(shù)電子文件載體的預(yù)期壽命都超過(guò)了識(shí)讀它的硬件和軟件的技術(shù)期限,也就是說(shuō),技術(shù)過(guò)時(shí)對(duì)電子文件安全性的影響顯得更為重要。因此,對(duì)于電子文件中數(shù)字化信息的長(zhǎng)期存取而言,技術(shù)過(guò)時(shí)比載體損壞是更為嚴(yán)重的危害。針對(duì)技術(shù)過(guò)時(shí),歐美國(guó)家在理論上提出三種解決辦法:將閱讀電子文件的設(shè)備與軟件保存到某種技術(shù)博物館中;在紙與縮微膠片上制作拷貝;將電子文件轉(zhuǎn)換為盡可能中性格式的文檔。這三種方法只能是在沒(méi)有其它更好措施的情況下的暫時(shí)性辦法,因?yàn)殡S著需要保存的電子文件數(shù)量的增大,這三種方法都將花費(fèi)大量的人力物力。最近,信息專家提出了用標(biāo)準(zhǔn)化的方法,即用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織用于連接開(kāi)放系統(tǒng)的互連標(biāo)準(zhǔn),使不同系統(tǒng)和不同軟件的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行互換。這種方法不失為解決技術(shù)過(guò)時(shí)的新途徑。
4信息保護(hù)的差異
關(guān)鍵詞:TN系統(tǒng)TT系統(tǒng)IT系統(tǒng)RCD保護(hù)接地接零
電能是一種即發(fā)即用、便于傳輸、使用的清潔能源。我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展速度2000年全國(guó)發(fā)電量為1368.5TWH發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到319GW,居世界第二位。電氣化水平也得到了極大提高。電能已經(jīng)成為我國(guó)各方面建設(shè)及人們生活中不可缺少的能源。電能的使用已遍及各行各業(yè)。如:電能用于金屬熔煉、焊接、切割及金屬熱處理,用于電解、電鍍及電化加工,電能還用于運(yùn)輸工業(yè)、醫(yī)療及農(nóng)業(yè)灌溉等?,F(xiàn)在,電能正愈來(lái)愈多地用來(lái)改善居住環(huán)境等。
1接地方式
長(zhǎng)期以來(lái),電力安全運(yùn)行及正確使用電能一直是人們關(guān)心的問(wèn)題,而配電系統(tǒng)的正確接地及有效保護(hù)技術(shù)又是安全利用電能的重要方面。
電力系統(tǒng)中,有兩種接地方式,即中性點(diǎn)直接接地(亦稱大電流接地系統(tǒng)),另一種是中性點(diǎn)不接地(或經(jīng)消弧線圈接地,亦稱小電流接地系統(tǒng))。在110kV及以上的高壓或超高壓電力系統(tǒng)中,一般采用中性點(diǎn)直接接地,這是為了降低高壓電器設(shè)備的絕緣水平,也可以防止在發(fā)生接地故障后產(chǎn)生的過(guò)電壓,可免除單相接地后的不對(duì)稱性。這種接地方式下,接地故障所產(chǎn)生的零序電流足夠使繼電保護(hù)靈敏動(dòng)作,所以保護(hù)可靠。
中壓配電系統(tǒng)一般中性點(diǎn)不接地,所以,一旦發(fā)生單相接地故障,系統(tǒng)還能在不對(duì)稱方式下運(yùn)行二個(gè)小時(shí)。但是地下電力電纜大量使用及城市用電負(fù)荷急增,不少地方已開(kāi)始采用中性點(diǎn)接地方式。
對(duì)380/220V的低壓配電系統(tǒng),除某些特殊情況外,絕大部分是中性點(diǎn)接地系統(tǒng),其目的是為了防止絕緣損壞后運(yùn)行人員遭受觸電的危險(xiǎn)。
這里舉一例說(shuō)明(見(jiàn)圖1),低壓三相四線制變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)接地,電氣設(shè)備外殼不接地。當(dāng)外殼帶電時(shí),有人觸及外殼,此時(shí)流過(guò)人體的電流為:
Iren=
式中:ux——相電壓(V)
rren——人體電阻(Ω)
r0——接地裝置電阻(Ω)
由于r0<<rren≈1500Ω,則Iren≈≌0.147A,結(jié)果遠(yuǎn)大于安全允許值。
2漏電保護(hù)器
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB16917.1—97《家用或類似用途帶過(guò)電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器的一般要求》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,漏電保護(hù)器可分:
(1)漏電動(dòng)作開(kāi)關(guān)(僅有漏電保護(hù)的保護(hù)器);
(2)漏電動(dòng)作斷路器(帶過(guò)載、短路和漏電三種功能保護(hù)器);
(3)漏電繼電器(僅有漏電報(bào)警功能的保護(hù)器)。
2.1保護(hù)器的工作原理
漏電保護(hù)是一種電流動(dòng)作型漏電保護(hù),它適用于電源變壓器中性點(diǎn)接地系統(tǒng)(TT和TN系統(tǒng)),也適用于對(duì)地電容較大的某些中性點(diǎn)不接地的IT系統(tǒng)(對(duì)相-相觸電不適用)。
漏電保護(hù)器工作原理見(jiàn)圖2。三相線A,B,C和中性線N穿過(guò)零序電流互感器,零序電流互感器的副邊線圈接中間環(huán)節(jié)及脫扣器。
在正常情況下(無(wú)觸電或漏電故障發(fā)生),由克氏電流定律知道:三相線和中性線的電流向量和等于零,即:
+++=O
因此,各相線電流在零序電流互感器鐵芯中所產(chǎn)生磁通向量之和也為零,即:
+++=0
當(dāng)有人觸電或出現(xiàn)漏電故障時(shí),即出現(xiàn)漏電電流,這時(shí)通過(guò)零序電流互感器的一次電流向量和不再為零,即:
Δ+++≠0
零序電流互感器中磁通發(fā)生變化,在其副邊產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),此信號(hào)進(jìn)入中間環(huán)節(jié),如果達(dá)到整定值,使勵(lì)磁線圈通電,驅(qū)動(dòng)主開(kāi)關(guān),立即切斷供電電源,達(dá)到觸電保護(hù)。
2.2漏電保護(hù)器性能參數(shù)說(shuō)明
2.2.1額定漏電動(dòng)作電流(In)
它是指在規(guī)定條件下,漏電保護(hù)器必須可靠動(dòng)作的漏電動(dòng)作電流值。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB6829—86)規(guī)定為0.006、0.01、0.015、0.03、0.05、0.075、0.1、0.2、0.3、0.5、1、3、5、10、20A計(jì)15個(gè)等級(jí),在0.03A(30mA)以下為高靈敏度,0.03~1A為中靈敏度,1A以上為低靈敏度。
2.2.2額定漏電不動(dòng)作電流(In0)
這是為防止漏電保護(hù)器誤動(dòng)作的必需技術(shù)參數(shù),即在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)允許的三相不平衡漏電流。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定In0不得低于In的1/2。
2.2.3漏電動(dòng)作分?jǐn)鄷r(shí)間
動(dòng)作時(shí)間是從突然施加漏電動(dòng)作電流開(kāi)始到被保護(hù)主電路完全被切斷為止。為達(dá)到人身觸電時(shí)的安全保護(hù)作用和適應(yīng)分級(jí)保護(hù)的需要,漏電保護(hù)器分快速型、延時(shí)型及反時(shí)限型三種。
2.2.4靈敏度α
一般漏電信號(hào)電流不可能很大,又要保證人身安全,我國(guó)規(guī)定的30mA信號(hào)電流可直接接觸保護(hù),國(guó)外可小到6mA。
漏電互感器的靈敏度由下式表示:
α=
式中:
E——副邊繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)模;
I——一次漏電流的模。
α反應(yīng)了漏電互感器對(duì)漏電流的反應(yīng)能力。根據(jù)電磁感應(yīng)原理計(jì)算得到:
=1/
采取加大鐵芯截面積,增加匝數(shù)N1,可以增加勵(lì)磁阻抗Zm,及增加負(fù)載阻抗ZL,則可以得到高的靈敏度。3低壓配電系統(tǒng)的接地
3.1三種接地系統(tǒng)
在我國(guó)的《民用電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T16—92)標(biāo)準(zhǔn)中將低壓配電系統(tǒng)分為三種,即TN、TT、IT三種形式。其中,第一個(gè)大寫字母T表示電源變壓器中性點(diǎn)直接接地;I則表示電源變壓器中性點(diǎn)不接地(或通過(guò)高阻抗接地。第二個(gè)大寫字母T表示電氣設(shè)備的外殼直接接地,但和電網(wǎng)的接地系統(tǒng)沒(méi)有聯(lián)系;N表示電氣設(shè)備的外殼與系統(tǒng)的接地中性線相連。
TN系統(tǒng):電源變壓器中性點(diǎn)接地,設(shè)備外露部分與中性線相連。
TT系統(tǒng):電源變壓器中性點(diǎn)接地,電氣設(shè)備外殼沒(méi)有專用保護(hù)接地線(PE)。
IT系統(tǒng):電源變壓器中性點(diǎn)不接地(或通過(guò)高阻抗接地),而電氣設(shè)備外殼沒(méi)有專用保護(hù)接地線(PE)。
3.2TN系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的電源變壓器的中性點(diǎn)接地,根據(jù)電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)連接的不同方式又可分三類:即TN—C系統(tǒng)、TN—S系統(tǒng)、TN—C—S系統(tǒng)。下面分別進(jìn)行介紹。
3.2.1TN—C系統(tǒng)(見(jiàn)圖3)
其特點(diǎn)是:電源變壓器中性點(diǎn)接地,保護(hù)零線(PE)與工作零線(N)共用。
(1)它是利用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的中性線(零線)作為故障電流的回流導(dǎo)線,當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼,故障電流經(jīng)零線回到中點(diǎn),由于短路電流大,因此可采用過(guò)電流保護(hù)器切斷電源。TN—C系統(tǒng)一般采用零序電流保護(hù);
(2)TN—C系統(tǒng)適用于三相負(fù)荷基本平衡場(chǎng)合,如果三相負(fù)荷不平衡,則PEN線中有不平衡電流,再加一些負(fù)荷設(shè)備引起的諧波電流也會(huì)注入PEN,從而中性線N帶電,且極有可能高于50V,它不但使設(shè)備機(jī)殼帶電,對(duì)人身造成不安全,而且還無(wú)法取得穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位;
(3)TN—C系統(tǒng)應(yīng)將PEN線重復(fù)接地,其作用是當(dāng)接零的設(shè)備發(fā)生相與外殼接觸時(shí),可以有效地降低零線對(duì)地電壓。
3.2.2TN—S系統(tǒng)(見(jiàn)圖4)
整個(gè)系統(tǒng)的中性線(N)與保護(hù)線(PE)是分開(kāi)的。
(1)當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼,直接短路,可采用過(guò)電流保護(hù)器切斷電源,如果線路較長(zhǎng),可在線路首端裝設(shè)RCD,靠它切斷故障電流;
(2)當(dāng)N線斷開(kāi),如三相負(fù)荷不平衡,中性點(diǎn)電位升高,但外殼無(wú)電位,PE線也無(wú)電位;
(3)TN—S系統(tǒng)不必重復(fù)接地,因?yàn)橹貜?fù)接地后對(duì)N線斷后保護(hù)設(shè)備作用不明顯;
(4)TN—S系統(tǒng)適用于工業(yè)企業(yè)、大型民用建筑。
3.2.3TN—C—S系統(tǒng)(見(jiàn)圖5)
它由兩個(gè)接地系統(tǒng)組成,第一部分是TN—C系統(tǒng),第二部分是TN—S系統(tǒng),其分界面在N線與PE線的連接點(diǎn)。
(1)當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼,同TN—S系統(tǒng);
(2)當(dāng)N線斷開(kāi),故障同TN—S系統(tǒng);
(3)TN—C—S系統(tǒng)中PEN應(yīng)重復(fù)接地,而N線不宜重復(fù)接地。
PE線連接的設(shè)備外殼在正常運(yùn)行時(shí)始終不會(huì)帶電,所以TN—C—S系統(tǒng)提高了操作人員及設(shè)備的安全性。
3.3TT供電系統(tǒng)(見(jiàn)圖6)
如圖6,電源中性點(diǎn)直接接地,電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分用PE線接到接地極(此接地極與中性點(diǎn)接地沒(méi)有電氣聯(lián)系)。
(1)當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生相碰殼接地,環(huán)路阻抗Z=ZL+ZPE+Zf+RA+RB
式中:
ZL——相線阻抗;
ZPE——PE線阻抗;
Zf——相線與外殼間接觸電阻;
ZA——用電設(shè)備接地電阻;
ZB——電源中性點(diǎn)接地電阻。
由于ZL、ZPE、Zf很小,可忽略,接地電流:
Id==
按JGJ/T16—92標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定RA·I'd≤50V,及I'd=
U——相電壓;
I'd——為低壓斷路器瞬時(shí)或延時(shí)過(guò)電流脫扣整定值(A);
Id——單相短路電流(A)。
RA≤(15/29)·RB
如果RB≤4Ω,則:RA≤·RB=2.07Ω;接地電阻的要求極其苛刻,較難實(shí)現(xiàn),因此一般要求RA取值范圍為4Ω~10Ω。
如果RA≤4Ω,則Ia≈12.5A。
由RL1型熔斷器特性曲線與自動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù)特性曲線得到的保護(hù)裝置允許最大整定值列于下表。
由表可知RA≤4Ω時(shí),熔斷器熔體的額定電流Ie≤4A或Ie≤2A,而低壓斷路器瞬時(shí)動(dòng)作整定值Ie≤11A才能保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)切斷故障回路。在工程上,這么小的整定值是沒(méi)有實(shí)際意義的,另外,容量較大的分支負(fù)荷或支路負(fù)荷也無(wú)法采用熔斷器或自動(dòng)開(kāi)關(guān)作這種TT接地系統(tǒng)的保護(hù)電器,因此要采用RCD保護(hù)電器。
(2)TT系統(tǒng)在國(guó)外被廣泛應(yīng)用,在國(guó)內(nèi)僅限于局部對(duì)接地要求高的電子設(shè)備場(chǎng)合,如果在負(fù)荷端和首端裝設(shè)RCD而干線末端裝有斷零保護(hù),則可適用于農(nóng)村居住區(qū)、工業(yè)企業(yè)及分散的民用建筑等場(chǎng)所。
3.4IT系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的帶電部分與大地間無(wú)直接連接(或經(jīng)電阻接地),而受電設(shè)備的外露導(dǎo)電部分則通過(guò)保護(hù)線直接接地(如圖7)。
圖7(a)配電中性點(diǎn)與地絕緣;圖7(b)配電中性點(diǎn)經(jīng)電阻(阻抗)接地;圖7(c)配電中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地而設(shè)備外露導(dǎo)電部分接到電源的接地體上。
下面分析發(fā)生單相短路故障時(shí)的情況這里只論述圖7(b)。在發(fā)生第一次接地故障時(shí)。
Id≤U/(Z+RA+RB+ZL+Zf)
式中:
Z——配電系統(tǒng)中性點(diǎn)的阻抗
RA——用電設(shè)備的接地電阻,一般RA≤4Ω
RB——配電設(shè)備中性點(diǎn)的接地電阻,一般RB≤4Ω
U——電源相電壓,220V
ZL——相線電阻
Zf——相線與外殼之間接觸電阻
ZL、Zf數(shù)值很小,略去不計(jì)。按IEC標(biāo)準(zhǔn),Z的阻抗推薦5倍于相線電壓數(shù)值,
Z=5×2201000Ω
Id≤220/(1000+4+4)=0.218(A)
設(shè)備外露部分的電壓:Uf≤Id·RA=0.218×4=0.872V,這個(gè)電壓不會(huì)造成觸電傷害,因此第一次出現(xiàn)這種情況,不用切斷電源,而是發(fā)一個(gè)聲光告警。
在發(fā)生第二次接地故障時(shí)(圖8),M1設(shè)備的L3相接地,M2設(shè)備的L2相接地時(shí),必須滿足RA·Ia≤50V及RC·IC≤50V,式中Ia、IC分別為M1,M2保護(hù)器的動(dòng)作電流。
在一般情況下,RA=RC=4Ω,則Ia=Ic≈50V/4Ω=12.5A;如果采用熔斷器或空氣斷路器作保護(hù)時(shí),IT系統(tǒng)只能提供小容量負(fù)荷。如果采用RCD,則IT系統(tǒng)可以提供較大負(fù)荷量。4漏電保護(hù)器的配置
4.1漏電保護(hù)器的配置技術(shù)
一般僅有一級(jí)保護(hù),額定動(dòng)作電流In≤Vr/Rs。式中:Vr——安全觸電電壓,特別潮濕場(chǎng)所為2.5V,潮濕場(chǎng)所取25V,而干燥場(chǎng)所取56V;Rs為設(shè)備外露導(dǎo)電部分接地電阻。
如果有二級(jí)保護(hù),圖9表示了兩級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作電流的配合關(guān)系。其第一級(jí)的目的是為了防止人身間接接觸觸電,被保護(hù)電網(wǎng)面積大負(fù)載電流大,通常150kVA變壓器總出線電流216A,動(dòng)作電流取100~300mA,而動(dòng)作時(shí)間為0.2s以上;其第二級(jí)的目的是防止直接接觸觸電事故,被保護(hù)電網(wǎng)覆蓋小,動(dòng)作電流選30mA,動(dòng)作時(shí)間≥0.04s。
如果多級(jí)漏電保護(hù)時(shí),多級(jí)漏電保護(hù)In1≥3In2t1≥tfd,式中,In1是上一級(jí),In2為下一級(jí)RCD額定動(dòng)作電流,tfd為上一級(jí)RCD可返回的時(shí)間;tfd為下一級(jí)RCD分、合斷時(shí)間。
如果要采取三級(jí)保護(hù),則(1)末線路端用電設(shè)備In=30mAt≤0.1s;(2)分支路選擇RCD,取In=100mAt≤0.3s;(3)干線選擇In=300mAt≤1s。
4.2安裝漏電保護(hù)器的注意事項(xiàng)
(1)漏電保護(hù)器能否正常工作,它與接地方式及安裝方式有很大關(guān)系。這里僅舉一例說(shuō)明In=100mAt≤1s。
由于兩個(gè)漏電保護(hù)器出線后的線路混用(見(jiàn)圖10),而造成兩個(gè)漏電保護(hù)器不能同時(shí)供電。
圖中,由于臨時(shí)將照明燈泡跨接在兩個(gè)漏電保護(hù)器出線后的相線與中性線之間,它是跨接在2LDB中的相線與的1LDB中性線之間,當(dāng)燈泡亮后,其相線電流流經(jīng)2LDB和1LDB回到中線,很明顯2LDB使出現(xiàn)不平衡電流,1LDB中也出現(xiàn)差流,從而2LDB和1LDB一起動(dòng)作,切斷了電源,因此造成兩個(gè)回路都無(wú)法正常工作。
(2)安裝漏電保護(hù)器時(shí),一定要注意線路中中性線的正確接法,即工作中性線一定要穿過(guò)漏電電流互感器,而保護(hù)中性線決不能穿過(guò)漏電電流互感器,如圖4—(a)(即TN-S系統(tǒng))。5結(jié)論
(1)不同的接地方式應(yīng)選用不同的接地保護(hù)器。TT系統(tǒng)中,RCD是接地故障的適合保護(hù)器;而在TN-C系統(tǒng),就不宜采用RCD;在TN-S,TN-C-S系統(tǒng),均可采用RCD作保護(hù)器。
1.1智能電網(wǎng)通信技術(shù)現(xiàn)狀
目前,網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在智能電網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,在發(fā)、輸、變、配、用等環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的通信標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用。比如,變電站與控制中心之間采用IEC61970或IEC61968標(biāo)準(zhǔn);變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部使用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通信。當(dāng)前電網(wǎng)通信技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)種類多且兼容性不足,通信技術(shù)不能滿足不斷發(fā)展的用戶端新的要求,比如電動(dòng)汽車、智能家居和智能電表等。
1.2智能電網(wǎng)用戶端通信技術(shù)
智能電網(wǎng)用戶端涉及的領(lǐng)域較廣,在不同的應(yīng)用領(lǐng)域有不同的通信技術(shù)存在,這是由于各種通信技術(shù)在不同時(shí)間階段不同行業(yè)發(fā)展有各自不同特點(diǎn)所形成。隨著新技術(shù)的發(fā)展,多元化的通信技術(shù)在智能電網(wǎng)用戶端系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。
(1)InternetIP使用IP基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)在于與互聯(lián)網(wǎng)的有效銜接。用戶端通信采用基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò),可以非常便捷地與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通。其好處還在于大量IP成熟標(biāo)準(zhǔn)、有效工具能直接應(yīng)用到用戶端的應(yīng)用軟件。此外,IP基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)支持帶寬共享和動(dòng)態(tài)路由能力,在智能電網(wǎng)用戶端中對(duì)最小存取延遲,最大丟包率或最小帶寬現(xiàn)狀等有特殊要求的應(yīng)用,一些IP如多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)技術(shù)可滿足此特殊要求。
(2)光纖以太網(wǎng)通信它采用光纖介質(zhì)運(yùn)行以太網(wǎng)LAN數(shù)據(jù)包。物理層和數(shù)據(jù)鏈路層以任何標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)速度運(yùn)行,也可以實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的速率限制功能,以非標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)速度運(yùn)行,最高可以達(dá)到10Gbit/s。目前光纖以太網(wǎng)通信在電力監(jiān)控系統(tǒng)中已有商業(yè)化產(chǎn)品投入運(yùn)行。
(3)電力線寬帶(BPL)該技術(shù)采用電力線傳輸數(shù)據(jù)。通過(guò)電力調(diào)制解調(diào)器可以在一定區(qū)域內(nèi)任意的電源插座上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入。電力線寬帶在缺少其它通信網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)有著廣闊的應(yīng)用前景,其優(yōu)點(diǎn)在于利用現(xiàn)有電力線上網(wǎng)而無(wú)新增通信線纜鋪設(shè)投資。但目前的BPL能夠提供的最大帶寬為4MB。因?yàn)殡娏W(wǎng)使用的大多是非屏蔽線,電磁兼容性的問(wèn)題嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度。
(4)3G移動(dòng)通信利用現(xiàn)有3G移動(dòng)通信可以避免建立專門的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所需的大量投資,使用方便、靈活。但若大量使用成本投入會(huì)較高,且日常的運(yùn)行、管理、維護(hù)費(fèi)用較高。故此通信技術(shù)適用于重要、且節(jié)點(diǎn)數(shù)少的遠(yuǎn)距離智能電網(wǎng)用戶端通信場(chǎng)合。
(5)無(wú)線通信(ZigBee、WiMedia、Wi-Fi)Wi-Fi技術(shù)具有較高的成本效益,能夠進(jìn)行升級(jí)擴(kuò)展以覆蓋大型地域和多個(gè)端點(diǎn),且無(wú)需鋪設(shè)電纜。ZigBee通信使用跳頻擴(kuò)頻無(wú)線技術(shù),該技術(shù)具有可靠性高、傳輸速率低、傳輸距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn),由此解決了傳輸堵塞和干擾。WiMedia通信的物理層采用超寬帶標(biāo)準(zhǔn),其解決方案的射頻覆蓋水平與ZigBee相似,其數(shù)據(jù)傳輸速率高,并具有網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)功能。
(6)現(xiàn)場(chǎng)總線通信20世紀(jì)80年代中期產(chǎn)生的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),相比傳統(tǒng)控制系統(tǒng),其特征為:數(shù)字化、全雙工傳輸、分支結(jié)構(gòu)多?,F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制系統(tǒng)的分散化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化,導(dǎo)致其體系結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生重大發(fā)展。
(7)通用工業(yè)協(xié)議(CIP)CIP是面向?qū)ο蟮墓I(yè)網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議。根據(jù)OSI/ISO七層協(xié)議模型,DeviceNet協(xié)議定義了七層模型中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。而CIP協(xié)議是七層模型中的最上層———應(yīng)用層。CIP協(xié)議是De-viceNet的應(yīng)用層,同時(shí)是ControlNet、EtherNet/IP、CompoNet的應(yīng)用層。DeviceNet和ControlNet、Eth-erNet/IP、CompoNet共用同一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議CIP,但它們有各自的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。
(8)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)當(dāng)前,工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的性能不斷提高,成本不斷下降,其在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展非常迅速。相比其它現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),以太網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)有:1)數(shù)據(jù)傳輸速率高,達(dá)到100Mbit/s;2)不同的傳輸協(xié)議能在相同總線上共存;3)在以太網(wǎng)中,數(shù)據(jù)存取技術(shù)采用變互式和開(kāi)放式;4)不同的拓樸結(jié)構(gòu)和不同的物理介質(zhì)得以存在和運(yùn)用。
2走向集成的智能電網(wǎng)用戶端通信技術(shù)
2.1集成的通信技術(shù)
在智能電網(wǎng)設(shè)備端,目前仍然是多種現(xiàn)場(chǎng)總線并存。從用戶角度,希望通過(guò)通信技術(shù)集成以實(shí)現(xiàn)各種智能元器件與控制器之間的互聯(lián)互通,但并非必須用一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)所有的功能。例如:Internet網(wǎng)絡(luò)并非同結(jié)構(gòu)的單一網(wǎng)絡(luò),但用戶確能實(shí)現(xiàn)電子郵件、文件下載、網(wǎng)絡(luò)瀏覽、網(wǎng)上游戲等不同類型的服務(wù)。從通訊協(xié)議的構(gòu)筑模型角度,大多數(shù)用戶端通訊協(xié)議均根據(jù)OSI的七層模型。當(dāng)前,自底層向上定義構(gòu)筑統(tǒng)一整體的通信協(xié)議大量存在,這使得在相同層次上的互聯(lián)性在各標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議之間較難集成。其實(shí),定義OSI分層模型是為了讓不同構(gòu)架、不同發(fā)展階段的通訊協(xié)議能相互獨(dú)立,使其能在獨(dú)立發(fā)展的同時(shí)具備良好的互相配合、結(jié)合,增加其相互間成為一個(gè)端對(duì)端完整協(xié)議的可能。比如,以TCP/IP協(xié)議棧為核心的Inter-net網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中,不同的應(yīng)用層協(xié)議可以在上層網(wǎng)絡(luò)存在,而大量的不同局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)可以在下層網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,通信集成將應(yīng)運(yùn)而生。通信集成是指一個(gè)集成的通信軟硬件平臺(tái)融合多種通信協(xié)議及通信接口,實(shí)現(xiàn)不同通信技術(shù)的互通互聯(lián)。
2.2通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展及融合