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电气设计阶段需要考虑的问题

对任何行业来说电气作为其生产过程中必不可少的关键因素，用户最关心的问题，就是安全性和可靠性。而电气设计阶段为今后产品成型，能否达到预期效果成为了一个关键的阶段。
电气设计阶段应注意以下问题：
1电源引接一般原则是：供电可靠，操作方便、运行安全灵活，经济合理，具有发展的可能性。
1.1供电可靠性作为供电系统不间断供电的可靠程度。应根据负荷等级来保证其不同的可靠性。在设计时应考虑双重事故对电源可靠性的影响。依据现有资源和容量、经济合理的原则。对建设区域外供电源正确论证考察，做好不间断供电或电源快速切换方案的设计准备。依据市场情况合理确定执行可行性方案。
1.2供电系统的接线应保证在正常运行和发生事故时操作和检修方便、运行维护安全可靠。为此，应简化接线，减少供电层次和操作程序。根据国内电气设备制造工艺的不断更新，大型厂矿企业用电容量的不断加大，设计前期可以考虑电压等级的选择问题，很多实例为110KV直降10KV。省去了35KV这部分，为实际运行中检修、运行、维护减少了多重环节和投入。
1.3接线方式在满足生产要求和保证供电质量的前提下应力求简单，以减少投资和运行费用，并应提高供电安全性。设计前期可根据设计范围做如下选择1) 线路变压器组接线就是线路和变压器直接相连，是一种最简单的接线方式，其特点是设备少、投资省、操作简便、宜于扩建。2）双母线接线就是将工作线、电源线和出线通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组（一次/二次）母线上，且两组母线都是工作线，而每一回路都可通过母线联络断路器并列运行。与单母线相比，它的优点是供电可靠性大，可以轮流检修母线而不使供电中断，当一组母线故障时，只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线，就可迅速恢复供电，另外还具有调度、扩建、检修方便的优点。
1.4具有发展的可能性，接线方式应保证便于将来发展，同时能适应分期建设的需要。设计前期，考虑到投资的回收及初期的负荷水平，特别是受限于资金的情况时，一般都是按最终规模进行设计规划，实施建设分期进行。设计人员在做分期的具体设计时，往往对一次设备的布置优化，以及下期建设时能方便扩建，减少停电机会等考虑得多一些；对二次设备引起的修改工作尽量减少，或者对二次设备先做最终规模计划，分期建设后期只是对定值或软件部分进行调整。
2设备对电气设计的特殊求。
2.1用电设备根据其特点，对电气设计提出需要做特殊的设计要求。对现阶段设备自作工艺和最大生产极限的原因，较大容量设备在设计电源电缆时，因电缆规格最大生产能力和现场安装方便的原因，可采用相同规格型号电缆并联使用设计。类似这种设计方案很多。
2.2设备根据使用特点、环境特点对电气设计提出特殊要求。对于高海拔地区电气设计应考虑气压对设备爬电距离和安全距离的影响，设计选择设备容量要考虑高原降效的因素。我国南方潮湿多雨，设计前应考虑设备防雨和加强绝缘的问题。使用环境多尘、盐雾较重地区设计前应考虑提高电气污染等级的设计。
2.3根据用户使用要求，在最初对设计阶段对内容进行特殊处理。便于用户操作和用户使用信誉度高的产品，在设计阶段应与用户交流确认，根据工艺特点，在设计内容上优先考虑。
3随着智能化程度的加速提升、技术产品创新换代、新工艺的优化完善，建设工程装置的复杂程度在逐步加深，在工程实践中，建筑安装空间不断缩小，对电气工程质量要求和自动化程度不断提高。
3.1最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求。对于同功率设备，对降压启动的设计，应根据投入的经济性，和设备长期运行的可靠性，来确定是选择星角降压，还是软启动设备，还是变频启动。
3.2控制在满足要求的前提下使系统简单、合理、便于操作，维修方便可靠。设计前期考虑电源单回路供电能够满足工艺要求的，应不设计双回路或电源自动切换装置。对供电可靠性无要求的地方，可考虑简单的设计，应不设计远传及自动控制及监控系统。
3.3电器元件选用合理,正确经济并满足系统能正常工作要求。根据设备在装置中的重要性，对电气元件品牌及可靠系数的选择做到优化，一般设备可以选择经济实惠型元件，可靠系数应接近运行时系数要求。对重要设备可选择有着良好运行业绩的知名品牌，其可靠系数可根据情况做较大设计处理。
3.4正确考虑生产需要为新增设备应留有裕量。生产阶段为提高产量和更新工艺改造，电气专业应为生产后在计划内的新增设备留有相同设计的回路，在数量和容量上应按其工艺生产能力考虑，应做到经济且通用性较强。
4电气设计阶段与其它专业的协调。所有建设项目设计阶段，作为辅助服务专业，要做好与其他专业的设计配合，设备专业提供相应要求后，根据内容和流程需要，制定系统方案，编制控制方案。进行电气范围内初步设计。在本专业设计过程中及时把其他专业需要条件进行反馈，为总体设计周期的缩短创造良好的条件。
5电气设计阶段要做好以下内容包括：
5.1电气原理图设计内容
5.1.1拟定电气设计任务书
5.1.2选择电力拖动方案和控制方式
5.1.3确定电动机的类型,型号,容量,转速
5.1.4设计电气控制原理图
5.1.5选择电器元件及清单
5.1.6编写设计计算说明书
5.2电气工艺设计内容包括：
5.2.1设计电气设备的总体配置,绘制总装配图和总接线图
5.2.2绘制各组件电器元件布置图与安装接线图,标明安装方式,接线方式
5.2.3编写使用维护说明书
6电力拖动方案的确定和电动机的选择应遵循以下内容：
6.1电力拖动备份方案的确定
6.1.1拖动方式的选择
6.1.2调速方案的选择
6.1.3电动机调速性质应与负载特性相适应
6.2拖动电动机的选择
6.2.1电动机选择的基本原则
6.2.1.1电动机的机械特性应满足生产机械的要求,与负载的特性相适应
6.2.1.2电动机的容量要得到充分的利用
6.2.1.3电动机的结构形式要满足机械设计的安装要求,适合工作环境
6.2.1.4在满足设计要求前提下,优先采用三相异步电动机
6.2.2根据生产机械调速要求选择电动机
一般速度选择三相笼型异步电动机,双速电机
调速,起动转矩大选择三相笼型异步电动机
调速高的选择直流电动机,变频调速交流电动机
6.2.3电动机结构形式的选择
根据工作性质,安装方式,工作环境选择结构形式。例如是普通型还是防爆型，还是增安型。
6.2.4电动机额定电压的选择
6.2.5电动机额定转速的选择
6.2.6电动机容量的选择
分析计算法:可通过对长期运行的同类生产机械的电动机容量进行调查,并对机械主要参数,工作条件进行类比,然后再确定电动机的容量.
7电气控制电路设计的一股要求
7.1电气控制应最大限度地满足生产机械加工工艺的要求
设计前,应对生产机械工作性能,结构特点,运动情况,加工工艺过程及加工情况有充分的了解,并在此基础上设计控制方案,考虑控制方式,起动,制动,反向和调速的要求,安置必要的联锁与保护,确保满足生产机械加工工艺的要求。
7.2对控制电路电流,电压的要求
应尽量减少控制电路中的电流,电压种类,控制电压应选择标准电压等级.电气控制电路。
7.3控制电路力求简单,经济
7.3.1尽量缩短连接导线的长度和导线数量设计控制电路时,应考虑各电器元件的安装位置,尽可能地减少连接导线的数量,缩短连接导线的长度。
7.3.2尽量减少电器元件的品种,数量和规格 同一用途的器件尽可能选用同品牌,型号的产品,并且电器数量减少到最低限度。
7.3.3尽量减少电器元件触头的数目.在控制电路中,尽量减少触头是为了提高电路运行的可靠性。
7.3.4尽量减少通电电器的数目,以利节能与延长电器元件寿命,减少故障。
7.4确保控制电路工作的安全性和可靠性
7.4.1正确连接电器的线圈 在交流控制电路中,同时动作的两个电器线圈不能串联,两个电磁线圈需要同时吸合时其线圈应并联连接，在直流控制电路中,两电感值相差悬殊的直流电压线圈不能并联连接。
7.4.2正确连接电器元件的触头 设计时,应使分布在电路中不同位置的同一电器触头接到电源的同一相上,以避免在电器触头上引起短路故障。
7.4.3防止寄生电路 在控制电路的动作过程中.意外接通的电路叫寄生电路。
7.4.4在控制电路中控制触头应合理布置。
7.4.5在设计控制电路中应考虑继电器触头的接通与分断能力。
7.4.6避免发生触头"竞争","冒险"现象
竞争:当控制电路状态发生变换时,常伴随电路中的电器元件的触头状态发生变换.由于电器元件总有一定的固有动作时间,对于一个时序电路来说,往往发生不按时序动作的情况,触头争先吸合,就会得到几个不同的输出状态,这种现象为电路的"竞争".
冒险:对于开关电路,由于电器元件的释放延时作用,也会出现开关元件不按要求的逻辑功能输出,这种现象为"冒险".
7.4.7采用电气联锁与机械联锁的双重联锁.
7.5具有完善的保护环节
电气控制电路应具有完善的保护环节,常用的有漏电保护,短路,过载,过电流,过电压,欠电压与零电压,弱磁,联锁与限位保护等。

对于电气设计阶段应细心规划、统筹考虑、合理安排每个细节，为后期本专业下道工序的开展创下坚实的基础。