电气专业范文

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。其触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。本专业生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作，是宽口径“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大。据估计，随着国外大企业的进入，在这一专业领域将出现很大缺口，那时很可能出现人才供不应求的现象。

（来源：文章屋网http://www.wzu.com）

电气专业范文

关键词：电气测试技术；教材建设；电气工程专业

作者简介：徐科军（1956-），男，江苏无锡人，合肥工业大学电气与自动化工程学院，教授。（安徽合肥230009）马修水（1963-），男，安徽庐江人，浙江大学宁波理工学院信息科学与工程学院，教授。（浙江宁波315100）

基金项目：本文系安徽省高等学校省级教学研究项目（项目编号：2012jyxm058）、安徽省信号检测、处理及实现系列课程教学团队建设项目、浙江省新世纪教改项目（项目编号：yb2010084）、浙江省信号检测、处理及实现系列课程教学团队建设项目的研究成果。

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）33-0110-02

“电气测试技术”课程是电气类专业学生的一门重要的专业课。电气类专业教学的核心内容是电能的产生、变换、控制和传输，其中，必然涉及到电气设备的电磁量和非电量的测试。“电气测试技术”课程教学目的是使学生掌握常用电磁量的测试方法和电工仪表的工作原理，掌握常用传感器的工作原理、基本结构、测量电路和各种应用，熟悉电气测试的基本知识和数据处理方法。教材在教学中起着非常重要的作用，为此，笔者根据多年的教学经验和科研积累，编写了《电气测试技术》教材。[1-3]在10年的应用中，笔者在教材定位、框架构建和内容更新等方面不断探索，已经出版了第3版，不断完善和提升其出版质量，选用的高校逐年增加，在相关课程的教学中发挥了应有的作用。本文以第3版修订过程为例，介绍其与时俱进、不断探索的过程。

一、教材的现状

1.教材的框架有待商讨

20世纪80年代以来，“电气测试技术”方面的教材出版不下十几种，[4-9]基本上可以分为两大类：一类是专门介绍电学量和磁学量测试；另外一类是既介绍电磁量的测试，又介绍非电量的测试。

针对于电气类专业学生来说，电磁量的测试是必须的；同时，在电气设备的运行和控制中，也需要测试一些非电量，例如温度、转速、扭矩等。可见，仅仅介绍电磁量的测试是不够的。但是，因为非电量很多，有尺寸、形状、位移、速度、加速度、力、压力、温度、物位、流量、成分等，若要面面俱到介绍非电量测试，教材的篇幅就会很长，需要的学时数多；同时，有些非电量的测试并不是电气类专业所常用的，需要对非电量测试内容优化。

2.教材内容比较陈旧

近年来数字技术发展非常迅速。然而，大多数《电气测试技术》教材的内容陈旧，介绍模拟电测仪表的篇幅较多。电测仪表按测量方式的不同，可分为直读式仪表和比较式仪表两大类。直读式电测仪表按显示方式又可分为模拟量指示仪表和数字量显示仪表。模拟量指示仪表主要是电气机械式仪表，可以进行电压、电流、电阻和功率等测量，测量结果通过仪表指针在仪表标尺或表盘上读出，又称指示仪表。按其内部结构和工作原理，可分为磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表、静电系仪表和感应系仪表几大类。在直读式电测仪表中的磁电系仪表、电磁系仪表和电动系仪表，在实际应用中越来越少，需要适应技术发展，实时调整教学内容。

3.测试技术的基础发生了变化

过去电气测试的基础是误差理论，而目前的基础还应该包括信息论，特别是信号处理方法和技术。新技术的应用将极大地提高电气测试的准确度和抗干扰能力，教学内容需与时俱进。

二、教材修订与完善的过程

1.概述

以徐科军主编的《电气测试技术》教材为例，2002年在机械工业出版社出版《电气测试技术》第1版。当时是针对课程学时较少的情况编写的，仅限于电磁量的测试，内容较为单薄。为了完整地介绍电气测试技术，也考虑到有些学校将电磁量测量和非电量测量合并在一起作为一门课来讲授，所以，于2008年由电子工业出版社出版了第2版。在第2版中，加入了非电量测量的内容，形成上篇《电磁量测试技术》和下篇《非电量测试技术》。通过这几年的教学实践，根据部分使用本教材有关教师的意见，也为了适应电气工程专业教学改革的需要，2013年又出版了第3版。第3版对第2版的框架进行了重新规划，对部分内容进行了修改。

2.针对电气类专业组织教材内容

第3版不再将教材明显地分为上篇和下篇，而是紧扣“测试技术”主题来组织内容，其内容分为四部分：测试技术基础知识、电磁量测试技术、非电量测试技术和电气测试技术新进展。第3版主要面向电气工程类专业，对非电量测试技术部分中的传感器做了较大幅度的删减和调整。按照被测量对传感器进行了分类，仅介绍几种在电气工程中常用的传感器，例如温度测量传感器、转速测量传感器和扭矩测量传感器，突出测试技术在电气工程中应用的特点。其教材内容框架如图1所示。

3.删减一些陈旧内容

第3版删减了一些比较陈旧的技术内容。例如，考虑在实际中直读式电测仪表很少应用，所以删除了“直读式电测仪表”的内容。

4.增加数字式电测仪表的内容

数字仪表是测量装置将测量结果自动地以数字的形式进行显示、记录和控制的仪表。具体地说，当被测量是模拟信号，例如电压和电流等，数字仪表就是对被测量进行离散化和数据处理后，以数字形式显示的仪表；若被测量不是连续量，例如脉冲信号的频率或者时间间隔等，数字仪表就是用数字电子技术或者微处理器对其进行测量和处理，以数字形式显示的仪表。数字式电测仪表，无论在测量方法、原理、结构或操作方法上都完全与前面所讲述的模拟式电测仪表不同。数字技术的引入，使测量技术得以提升、仪表功能得以增强。数字化测量技术已成为电磁测量技术的一个非常重要的方面。

数字化测量技术可分为3个阶段，如表1所示。一是基于数字电路的测量技术阶段，即电测仪表中采用了大量的数字电路。二是基于微处理器的测量阶段，即将微处理器引入电测仪表中，用微处理器的一些功能来完成测量任务，例如，用微处理器的定时器来对脉冲信号进行计数，此时，微处理器仅对信号做简单的加减运算或者平均处理。三是基于数字信号处理技术的测量阶段，针对某些含有很多现场噪声的被测量，基于高性能单片机或者数字信号处理器（DSP），采用数字信号处理方法，对其进行处理，从而有效地消除噪声，提取更多更为准确的有用信息。第二和第三阶段均使用了微处理器，所以，将这两个阶段的仪表定义为微机化仪表。其中，第三阶段是对信号进行数字信号处理，必须对被测量进行采样，所以，称为基于数字信号处理的仪表。需要说明的是，这三个阶段是相继发展的，是相互衔接的，并非后一个阶段的仪表能够完全取代前一个阶段的仪表。这是因为电气测试的任务、场合、要求各不相同，工程中需根据测试的需要来选择最合适的测试技术。

表1数字化测量仪表的发展与特点

阶段名称特点

第一阶段基于数字电路的仪表采用数字电路，以数字形式显示测试结果，价格便宜

第二阶段带微处理器的仪表可以做简单的运算，设置参数、显示结果，定时器计数，价格适中

第三阶段基于数字信号处理的仪表对信号进行采样，数字信号处理方法处理数据，价格较贵

微机化仪表可分为三类。第一类是带微处理器的仪表。此类仪表利用微处理器对被测量进行简单的数据处理，例如，进行简单的平均处理和误差修正等；利用微处理器对仪表进行参数设置和测量结果显示等；利用微处理器的定时器和捕获单元对脉冲信号进行计数等。第二类是基于数字信号处理的微机化仪器。此类仪表往往基于高性能单片机、DSP等，对被测信号进行采样，然后，采用数字信号处理方法，例如数字滤波、静态系统误差修正、动态误差频域修正、功率谱分析、相关函数分析等，从含有大量噪声的信号中，提取有用的信息；对静态误差和动态误差进行修正，得到较为准确的测试结果。第三类是虚拟仪器。此类仪器由计算机、应用软件和仪器硬件组成，其特点是以计算机为基础，将硬件模块化，采用Labview软件编程，实现测量任务。[3]

三、结束语

第3版《电气测试技术》教材特色如下：

第一，面向电气工程类专业，注重介绍电磁测量，包括电参量、磁参量以及信号和电源质量的测量。其中，电参量又分为电量（如电压、电流、电功率、电能和相位等）和电路参数（如电阻、电容、电感和互感等）；磁参量又分为磁量（如磁通、磁感应强度、磁场强度等）和磁路参数（如磁阻、磁性材料的磁导率等）；信号和电源质量包括频率、周期和相位等。此外，简要介绍电气工程中经常用到的温度测量、转速测量和扭矩测量。

第二，将电磁量的测试与非电量的测试很好地融合起来，满足电气工程专业教学的需要。介绍用各种比较式电测仪表、电子式测量仪表和数字化电测仪表完成电磁量的测试，用各种传感器完成非电量的测试，因为非电量的测量是通过传感器转换成电量来进行的。电量的测量是非电量测量的基础，而非电量的测量是电量测量的拓展。

第三，删减比较陈旧的技术内容，增加新的技术内容。例如，考虑到实际情况中直读式电测仪表很少应用，删除了“直读式电测仪表”，增加了数字式电测仪表的内容。例如，增加了“数字荧光示波器”和“基于数字信号处理的电测仪表”等。

参考文献：

[1]徐科军，李国丽.电气测试基础[M].北京：机械工业出版社，2002.

[2]徐科军，马修水，李国丽.电气测试技术[M].第2版.北京：电子工业出版社，2008.

[3]徐科军，马修水，李国丽.电气测试技术[M].第3版.北京：电子工业出版社，2013.

[4]傅维潭.电磁测量[M].北京：中央广播电视大学出版社，1985.

[5]陶时澍.电气测量[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1997.

[6]唐统一，赵伟.电磁测量[M].北京：清华大学出版社，1997.

[7]袁禄明.电磁测量[M].北京：机械工业出版社，1983.

电气专业范文篇3

随着城市建筑的飞速发展，大型住宅小区工程比比皆是，作为电气专业设计新人，应从哪些方面考虑本专业设计问题，从多年来的设计经验出发，提出以下一些方面仅供参考：

确定负荷等级。负荷等级的确定关系到整个供电系统的配置，一级负荷需要双路或多路配电，二级负荷需要双回路电源配电，而三级负荷只需要单回路电源供电，所以，准确而合理的确定负荷等级是整个供配电的前提。确定负荷等级后，应确定供电系统形式，是高压还是低压供电，这一步应结合当地供电部门的要求，按常理用电负荷超过250KW以上的应该高压供电，接下来合理选择高低压变配电室的位置，应尽量靠近负荷中心，而且进出线方便。下面列举一个住宅小区，包含七栋十七层住宅楼、一个地下立体车库、一栋三层幼儿园，一栋两层社区文化中心服务用房工程，此住宅小区规划阶段电气专业需注意的问题：

第一步，确定供电条件，确定能否提供双路电源及进线方

向如何（如不能提供双路电源，建议最好采用柴油发电机供电以满足第二电源供电需求），第二步，确定室外变配电设备，根据当地供电部门提供的供电条件，小区室外采用分散的箱变，至各单体住宅楼再进行低压配电。第三步，初步计算用电负荷：

住户用电量：715（居住总户数）*6KVA（每户预留电量）*0.35(需用系数)=1502KVA;

地下车库用电量：12100（车库面积）*30VA(立体车库用电指标)=363KVA;

地下储藏间用电量：9680（储藏间面积）*10V(用电指标)=97KVA;

地上独立车库用电量：1185（车库面积）*20(用电指标)=27KVA;

幼儿园用电量:2640(建筑面积)*25(用电指标)=66KVA;

社区文化中心及服务用房用电量:1115(建筑面积)*100(用电指标)=112KVA;

商业用电量:1850(建筑面积)*140(用电指标)=259KVA;

其它项：小区配套设施用电（换热站，变电站，门卫，室外照明等）150KW

经初步计算,总用电负荷为2576KVA，适当考虑预量外，可以按3000KVA考虑选择变压器容量。在接下来的初步设计及施工图阶段需要结合总图确定单体住宅楼进线方向，而后再着手单个楼的电气施工图设计，这里不再累述。

二.在单体住宅楼内合理确定强弱电竖井的位置及面积是电气设计人不可回避的问题，现普遍采用的高层住宅电气竖井尺寸：不进人操作的强电竖井尺寸(1800X600)，不进人操作的弱电竖井尺寸（1500X600），进人操作的强弱电合用竖井尺寸（1100X2000）。提供以上尺寸仅供参考，应结合工程实际情况做相应调整。

4.应急电源负荷的确定上，举两个小区案例，看看柴油发电机的功率选择范围究竟是多少？

实例一：某住宅小区共5栋住宅楼，其中两栋楼地下二层，地上十八层；另两栋楼地下二层，地上十层；其余一栋楼地下二层，地上十二层。小区总建筑面积70302m2总住户数为452户（每户按5KW用电负荷考虑），消防及给排水配套设备分散于小区室内及室外附属建筑中，经统计：

1#楼照明负荷N1~N4,Pe=4*185kw，Pj=4*111kw

1#楼动力及应急负荷N5~N8,Pe=4*51.8kw，Pj=4*51.8kw

2#楼照明负荷N1~N2,Pe=2*270kw，Pj=2*135kw

2#楼动力及应急负荷N3~N4,Pe=2*113kw，Pj=2*113kw

3#楼照明负荷N1~N2,Pe=2*155kw，Pj=2*98kw

3#楼动力及应急负荷N3~N4,Pe=2*25.2kw，Pj=2*25.2kw

4#楼照明负荷N1~N4,Pe=4*105kw，Pj=4*84kw

4#楼动力及应急负荷N5~N8,Pe=4*25.2kw，Pj=4*25.2kw

5#楼照明负荷N1~N2,Pe=2*224kw，Pj=2*123kw

5#楼动力及应急负荷N3~N6,Pe=4*47.4kw，Pj=4*47.4kw

5#楼商业负荷N7=120kw

经计算，小区总照明，动力及应急负荷如下：

照明负荷Pe=2578kw,Pj=1999kw(含商业网点照明120kw)

动力负荷387kw

应急负荷387kw

应急负荷占额定照明负荷百分比为387/2578x100%=15%

应急负荷占计算照明负荷百分比为387/1999x100%=19.4%

小区单位面积照明用电量1999/70302x100%=28.4w

实例二：某小区共四栋住宅楼，其中两栋楼地上十七层，另外两栋地上十一层，一二层皆为商业网点，地下一层皆为戊类储藏室，总建筑面积为33950m2,总住户数为207户（每户按5KW用电负荷考虑），消防及给排水配套设备分散于小区室内及室外附属建筑中，动力负荷考虑太阳能热水泵功率，经统计：

1#楼照明负荷N1,Pe=182kw，Pj=108kw

1#楼动力负荷N2,Pe=162kw，Pj=130kw

1#楼应急负荷N3,Pe=32kw，Pj=32kw

1#楼商业网点负荷N4,Pe=105kw,Pj=84kw

2#楼照明负荷N1~N2,Pe=2*150kw，Pj=2*130kw

2#楼动力负荷N3~N4,Pe=2*30.2kw，Pj=2*30.2kw

2#楼应急负荷N5~N6,Pe=2*35.7kw，Pj=2*35.7kw

2#楼商业网点负荷N4,Pe=105kw,Pj=84kw

3#楼照明负荷N1~N3,Pe=3*150kw，Pj=3*130kw

3#楼动力负荷N4~N5,Pe=2*47kw，Pj=2*47kw

3#楼应急负荷N6~N7,Pe=2*53kw，Pj=2*53kw

3#楼商业网点负荷N8,Pe=105kw,Pj=84kw

4#楼照明负荷N1,Pe=272kw，Pj=136kw

4#楼动力负荷N2,Pe=195kw，Pj=117kw

4#楼应急负荷N3~N4,Pe=2*44kw，Pj=2*44kw

4#楼商业网点负荷N5,Pe=90kw,Pj=72kw

经计算，小区总照明，动力及应急负荷如下：

照明负荷额定值1609kw(含商业网点额定照明值405kw)

照明负荷计算值1218kw(含商业网点计算照明值324kw)

动力负荷535kw

应急负荷242kw

应急负荷占额定照明负荷百分比为242/1609x100%=15%

应急负荷占计算照明负荷百分比为242/1218x100%=19.8%

小区单位面积照明用电量1218/33950x100%=35.8w

以上两个工程的统计可见一斑，应急负荷占额定照明负荷百分比皆为15%，占计算照明负荷量的19%左右，可见，我们只要按照应急负荷为10%~20%的范围选取就能满足应急负荷的供电要求。另外，住宅小区的总照明用电量一般按小区面积略有出入，一般可以达到每平米20~40w左右，利用这个数字可以大略的估算出整个小区的总照明用电量。

三．在设计电气图的过程中，还应注意以下一些常见问题：

A．保护电器与导体不匹配。审图中60%的问题出在这里，万万不可忽视。（计算电流

桥架多层配线，电缆载流量相应折减，在选择开关时要考虑进去;电缆敷设方式，是暗敷设还是明敷设，载流量有一定区别，应按照形式准确选择载流量。

B.自动转换开关电器（ATSE）的选用值偏低。当采用PC级自动转换开关电器时，应能耐受回路的预期短路电流，且ATSE的额定电流不应小于回路计算电流的125%。见JGJ16-2008第7.5.4条（应根据配电系统的要求，选择高可靠性的ATSE电器，其特性应满足现行国家标准《低压开关设备和控制设备》GB/T14048.11的有关规定）

C.配电柜电流互感器变比选择不符合要求。仪表的测量范围和电流互感器变比的选择，宜满足当被测量回路以额定值的条件运行时，仪表的指示在满量程的70%。（见JGJ16-2008第5.3.1条第7款。）

D.应急照明最少持续供电时间不符合要求。JGJ16-2008第13.8.6条。

E.信息系统电缆入户处，应选用适配的信号线路浪涌保护器。见GB50311-2007第7.0.9条。

F.竖井内布线每层应做防火密封隔离。竖井的井壁应是耐火极限不低于1h的非燃烧体。竖井在每层楼应设维护检修门并应开向公共走廊，其耐火等级不应低于三级。同时楼层应采用防火密封隔离，电缆和绝缘线在楼层间穿管时，两端管口空隙应作密封隔离。见GB50054-95第5.7.5条。

G.变配电室应急照明照度应为100%。消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室、防烟与排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的其他房间的消防应急照明，应保证正常照明的照度。见GB50016-2006第11.3.2条4款。

H.消防配电设备应设有明显标志，采用专用的供电回路。见GB50045-2005第9.1.3条。

I.所有消防用电回路的断路器过载保护皆应动作于信号，不应动作于跳闸，设计时，消防设备回路应注明断路器的脱扣器代号，根据目前断路器的情况，应采用“200”单电磁型脱扣器，如有只报警不脱扣的过载保护元件，应优先选用。

J.卫生间插座安装高度必须遵照0、1、2区的要求，在0、1、2区内不允许非本区的配电线路通过，也不允许在该区内装设接线盒。见JGJ/T16-92第14.8.2.8条要求。