電氣控制線路設計基礎研究

余光超

摘 要：本文首先闡述了設計電氣控制線路的三個目的，即對調節電路負荷、提升線路運行速度、優化線路運轉方式；其次，深入研究了電氣控制線路設計的設計原則、設計理念、設計方法和設計順序，意在為研究電氣控制線路的優化打下基礎，保證電氣系統整體的平穩安全運轉。

關鍵詞：電氣控制線路 荷載量 計生線路

引言

電氣控制線路又叫做電氣設備二次控制回路，由若干電氣元件及線路組合而成。作為整個電氣系統控制工作的中心，電氣控制線路的合理設計對電氣設備的穩定運轉以及使用人員便捷操作都有著重要的作用，所以有必要對電氣控制線路的設計進行研究。

一、設計電氣控制線路的目的

（一）調節電氣控制線路的負荷

電氣控制線路的設計要滿足電氣控制線路運轉時對負荷承載量的需求。具體來說，在電氣線路的實際運行過程中，為了滿足系統發出的工作指令，需要保持線路中機械設備的大功率持續運轉。線路對負荷的承載量如果不能滿足此類功率需求，會導致電路受損甚至整個電氣系統發生癱瘓。所以，在控制線路的設計中，設計者需要認真計算電氣系統運轉所需的負荷量以及線路的承載能力，通過改良原本的控制線路設計方案，強化線路的總體運轉水平，從而滿足電路對負荷的調節作用。

（二）提升電氣控制線路的運行速度

在電路系統中，許多大型電氣設備的功能不同使得其運轉速度和運轉方式也不盡相同，這就需要不同的電路與之相配。所以，設計人員在對電氣控制線路的設計要根據線路運轉速度的變化性做出適當調整和改良，可以通過多種類型電路相結合的設計手段實現電路的自我調節功能，使得電路可以適應不同設備運行的速度變化，保證線路的高效運行和系統的持續穩定工作。

（三）優化電氣控制線路的運行方式

由于電氣控制線路是整體性的電力控制渠道，其包含控制線路、照明線路、動力線路以及信號線路等不同作用的線路類型。線路運行方式和類型的多樣性要求控制線路的總體設計具有一定的兼容性，以便于不同類型電路之間的協調運轉或同一類型電路作用的分化。所以，設計人員在設計中要優化電路控制線路，以便應對不同的設備需求和用電問題。此外，為了更好地滿足電氣用戶的需求以及電氣線控的科學性實用性，設計人員需要設計出多種方案供用戶選擇，以實現與設備實際需求的完美貼合。

二、電氣控制線路的設計

（一）電氣控制線路的設計原則

在電氣控制線路的設計中，想要保證電力系統運行與實際投入成本的平衡，就要遵循相應的設計原則，具體來講有以下幾點：

第一，經濟適用的原則。電路的設計需要多種類型電路的共同配合、協調作用，但并不意味著線路的設計就要過于復雜。在線路的設計中，設計人員應盡可能用最簡潔明了的方式設計線路系統，以保證在出現問題或故障時電路維修工作的快速完成；

第二，設計規范的原則。在電氣控制線路的設計過程中，一定要嚴格遵守用電規范和設計規范，對線路長度、荷載量等具體數據做出精確的考量，對線圈、開關、繼電器等部件的安置點不可馬虎，以保證最終效果與預期相一致，同時也為日后設備的檢查、更換以及故障維修提供了便利；

第三，安全穩定的原則。電氣控制線路的合理設計是電氣系統安全穩定運轉的基礎和保障，一個大型電氣系統或設備的電氣控制線路一旦出現問題，輕則使工廠、車間臨時停工減產，重則造成設備損壞甚至操作人員傷亡。所以，只有選用科學合理的電路設計，應用高質量的硬件設施，才能保證電氣系統穩定運行，設備操作人員安全工作。

（二）電氣控制線路的設計理念

基于電氣控制線路設計的原則，可以總結出這樣的設計理念：一，為避免電路故障的發生，應最大程度地減少到導線間的交叉數量，達到最好的線路控制效果；二，為減少電路后期檢修的工作難度，應避免寄生線路的出現，以防電氣線路復雜密集；三，為了使電路布局更加簡潔，降低線路間的相互影響，需要盡量減少節點上電氣線路的連接數，增大無關線路間的距離。

（三）電氣控制線路的設計方法

在日常的電路控制系統設計中，通常選用兩種設計方法，即電路圖繪制法以及直覺設計法。電路圖繪制法，主要是按照電路設計的基本原理和電流通路的相關科學完成設計工作的，設計人員可以通過電路圖直觀地檢查及修改設計方案，使其最大程度滿足用戶的需求；直覺設計法，主要是設計人員根據過往設計經驗和自身的專業素養結合實際情況和用戶需求對控制線路進行設計，這種方法一般速度較快，但由于主觀性和經驗性強，難免會出現設計漏洞，且對設計人員的工作經驗和專業能力要求相對較高。

（四）電氣控制線路的設計順序

設計人員在設計電路方案的過程中，一定要按照一定的順序進行，以便于將全面性與特殊性相結合，統籌規劃各個設計要素，避免出現設計漏洞或設計改動。首先，設計人員需要對電路整體的結構進行構思，對電路的功能、荷載能力以及運行速度有一定的設計方向和設計預期，同時列出可能出現的安全隱患并作出有效的防范策略；其后，要按設計的整體結構將設計步驟逐步完成，在選取電氣元件時對不同部分的元件型號、種類、大小作出具體的判斷，以保證電路結構的合理化；最后，按照客戶的意見對設計作出相應的輔助設計或改動，例如對照明、信號等方面的特殊設計，以用足客戶對的電氣系統應用的實際要求。

總結

總而言之，電氣控制線路的設計對電氣系統運行、檢修人員工作以及用戶需求的滿意程度都有著重要意義。由上文分析可知，基于經濟安全的原則對電氣控制線路進行合理設計，可以有效地節約電路布置成本，規避控制電路使用過程中的風險。同時依靠減少線路數量、優化電路質量，可以減少線路之間的相互影響，加強線路的負荷承載能力，從而提升電氣系統的整體運轉水平。希望本文的研究對設計人員有所啟發，促使日后的工作中設計出結構更優化高效的電氣控制線路方案。

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