开关电源的分类及应用

开关电源的分类及应用（精选8篇）

开关电源的分类及应用 第1篇

关键词：UPS电源,工作原理,蓄电池,配置

0 引言

随着信息技术的飞速发展和现代煤矿企业面临的安全生产、经营形势的需要, 建设数字化企业成为各级领导的共识。在数字化矿山建设过程中, 为各类信息系统提供优质电源环境, 确保系统数据和硬件设备的安全以及系统在突然断电后的持续工作, 必须为系统配置UPS电源。了解和掌握UPS电源的基本工作原理、分类, 主机及蓄电池延时配置方法。为不同功能信息系统配置合适UPS电源及后备蓄电池, 无论对管理人员还是维护人员来讲都具有重要的意义。

1 UPS电源基本工作原理

经过输入滤波器, 将市电中的高频电磁干扰、射频干扰、尖峰脉冲等干扰进行吸收、抑制处理, 分成四路分别进入以下处理:

(1) 送到具有“功率因数校正功能”的整流器输入端进行整流处理。

(2) 进入UPS同步锁相电路, 提取同步信号以便逆变器在市电停电时将蓄电池组产生的直流电进行瞬时同步逆变, 保证负载侧供电的同步连续性。

(3) 经充电器对UPS所配置的蓄电池组进行“浮充”式充电, 其浮充电压应为电池组标称端电压的1.125倍。

(4) 直接经交流旁路供电通道馈送到切换开关的常闭触点上。在当逆变器或微处理器发生故障时由市电直接向负载供电, 避免负载供电中断。

整流器将输入的带有干扰的市电整流为幅值稳定的直流电源送到逆变器的直流总线输入端。当市电正常时, 整流器输出电压高于直流变换器输出的直流电压, 在微处理器的控制下, 蓄电池不向逆变器提供逆变电源。逆变器在微处理器提供的正弦脉宽调制脉冲的控制下, 将整流器输出的高压直流电逆变成标准的50 Hz的正弦波电源。当市电中断或市电过高过低时, 在微处理器的控制下, 直流变换器将蓄电池的直流电压提升到符合逆变器输入所要求的电压水平, 经逆变器向负载输出电源。

2 UPS电源的特点

(1) 同步锁相功能。同步锁相电路除了实现主备电源的同步切换外, 还能使逆变器输出的电压、频率保持在所要求的误差范围内。当市电频率超过误差范围时, 逆变器输出电压频率不再跟踪市电频率, 而是同步于本机石英晶体振荡频率50 Hz±0.5%, 从而确保逆变器输出电压、频率的稳定。输入功率因数校正电路的作用是使进入整流器的输入电流和电压保持良好相位一致的关系。

(2) 自动保护功能。自动保护电路具有两种主要的保护功能:一是逆变器负载过载或短路的自动保护, 可以有效防止逆变器中的IGBT等大功率开关元件在负载短路时被烧毁。二是电池电压过低自动保护。UPS电源在市电中断或不正常时会将蓄电池组的能量立即提供给逆变器, 随着蓄电池放电时间的延长, 电池所存贮的能量逐渐释放出来, 电池的电压也随之降低, 当下降到阈值电平时, 为防止电池组因过度放电而损坏, 保护电路会立即停止逆变器的工作, 中断电池组的放电过程。

(3) 稳压精度高。逆变器输出电压负反馈电路的功能是:在逆变器输出电路中, 通过建立“逆变器输出微处理器逆变器PWM调节逆变器输出”这样一个电子负反馈闭环控制回路, 可确保UPS向负载提供高精度稳压电源 (±2%) 。

3 UPS电源的分类

UPS电源分为离线式、在线式和在线互动式三类。

(1) 离线式UPS电源。该类UPS电源平时处于蓄电池充电状态, 市电断电时逆变器紧急切换到工作状态, 将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出, 切换时间一般介于2~8 ms, 不适合用在关键性的供电不能中断的场所。因多数微电子设备本身的交换式电源供应器在断电时可维持10 ms, 所以该部分设备一般不会因为这个切换时间而出现问题。

(2) 在线式UPS电源。该类UPS电源逆变器始终处于工作状态, 通过电路将市电转变为直流电, 再通过逆变器将直流电转变为高质量的正弦波交流电输出, 市电断电时无切换时间, 适用于对电源有严格要求的场合。

(3) 在线互动式UPS电源。该类UPS电源是一种智能化电源, 可自动侦测市电电压是否处于正常范围之内, 如有偏差可由稳压电路升压或降压, 提供稳定的正弦波输出电压。与计算机之间可以通过数据接口进行数据通讯, 通过监控软件, 用户可直接从电脑屏幕上监控UPS电源状态。

4 UPS电源配置方法

4.1 UPS电源容量数配置方法

通常情况下, 负载设备提供标称电压和标称电流, 负载容量数如下:

负载容量数=电压数电流数

特殊情况下, 负载设备只给出了功率W数的信息, 容量数如下:

负载容量数=功率1.4

应配UPS电源容量数=负载容量数÷0.7

4.2 后备延时蓄电池配置方法

(1) UPS蓄电池的主要技术指标。UPS蓄电池的额定电压和额定容量是两个最常用的技术指标, 额定电压指UPS蓄电池正负极间的电压, 也称端电压。额定容量是指充足电的蓄电池放电到终止电压时输出的电量。在恒流放电的情况下, 容量

式中Q电池放出的电量, AH;

I放电电流, A;

t放电时间, h。

(2) 后备延时蓄电池配置方法。UPS蓄电池组额定电压≥UPS电源启动直流电压 (各UPS电源出厂时标明启动直流电压) 。

UPS电源功率延时时间÷UPS电源启动直流电压=所需蓄电池安时数

5 结论

目前, UPS电源在信息技术、自动化控制领域得到了广泛的应用。同时, 其本身也不断朝着智能化、网络化、高可靠性与安全性方面快速发展。

5.1 智能化、网络化

全数字控制方式, 通过UPS电源内部的CPU对机器参数进行编程控制。

利用通讯接口与计算机通讯, 并配合智能化监控软件及网络协议使用户方便、高效的在本地或远程分析及管理整个UPS电源网络系统。

5.2 高可靠性与安全性

自动侦测:开机时UPS电源即开始进行元件 (逆变器、电池等) 负载的检查, 及时发现问题。

自我保护:通过自我保护设计, 不论是UPS超载、短路、电池电压太低或UPS温度太高, UPS皆会自动保护。

直流开机:充分发挥UPS的紧急备用功能。

极强的过载能力:即使在大过载情况下仍能工作较长时间。

网络防火墙的分类及应用方案 第2篇

系别：信息工程系统 专业：网络技术专业 班级：网络二班 姓名：武连玲 学号：0903032209 指导教师：吕秀鉴

日期：2011年10月31日星期一

目录

绪论.................................................................................................................................1.防火墙的概念...............................................................................................................1.1 什么是防火墙.......................................................................................................................1.2 防火墙的原理.......................................................................................................................2．防火墙的分类.............................................................................................................2.1基础和分类............................................................................................................................2.2包过滤防火墙........................................................................................................................2.3动态包过滤防火墙................................................................................................................2.4 代理（应用层网关）防火墙...............................................................................................2.5 自适应代理防火墙...............................................................................................................3．防火墙的安全策略.....................................................................................................3.1校校园网防火墙网络安全策略............................................................................................3.2防火墙的基本配置................................................................................................................3.2.1命令行基本信息收集：.....................................................................................................3.2.2能问题需收集下列信息：...............................................................................................3.2.3接口之间实施策略：.......................................................................................................3.2.4接口管理设置...................................................................................................................3.2.5用户帐号的操作...............................................................................................................4．防火墙的功能配置...................................................................................................4.1基于内网的防火墙功能及配置..........................................................................................4.1.1 IP与MAC（用户）绑定功能........................................................................................4.1.2 MAP（端口映射）功能..................................................................................................4.1.3NAT（地址转换）功能....................................................................................................5.外网防火墙功能配置..................................................................................................5.1 基于外网的防火墙功能及配置.........................................................................................5.1.1 DOS攻击防范..................................................................................................................5.1.2访问控制功能...................................................................................................................结论...............................................................................................................................参考文献........................................................................................................................防火墙原是设计用来防止火灾从建筑物的一部分传播到另一部分的设施。从理论上讲，Internet防火墙服务也有类似目的，它防止Internet（或外部网络）上的危险（病毒、资源盗用等）传播到网络内部。Internet（或外部网络）防火墙服务于多个目的：

1、限制人们从一个特别的控制点进入；

2、防止入侵者接近你的其它防御设施；

3、限定人们从一个特别的点离开；

4、有效地阻止破坏者对你的计算机系统进行破坏。

1.2 防火墙的原理

随着网络规模的扩大和开放性的增强，网络上的很多敏感信息和保密数据将受到很多主动和被动的人为攻击。一种解决办法是为需要保护的网络上的每个工作站和服务器装备上强大的安全特征(例如入侵检测)，但这几乎是一种不切合实际的方法，因为对具有几百个甚至上千个节点的网络，它们可能运行着不同的操作系统，当发现了安全缺陷时，每个可能被影响的节点都必须加以改进以修复这个缺陷。另一种选择就是防火墙(Firewall)，防火墙是用来在安全私有网络(可信任网络)和外部不可信任网络之间安全连接的一个设备或一组设备，作为私有网络和外部网络之间连接的单点存在。防火墙是设置在可信任的内部网络和不可信任的外部网络之间的一道屏障，它可以实施比较广泛的安全策略来控制信息流，防止不可预料的潜在的入侵破坏.DMZ外网和内部局域网的防火墙系统。

图1-2-1

2．防火墙的分类

2.1基础和分类

从防火墙的防范方式和侧重点的不同来看，防火墙可以分为很多类型，但是根据防火墙对内外来往数据处理方法，大致可将防火墙分为两大体系：包过滤防火墙和代理防火墙。包过滤防火墙经历了两代：

2.2包过滤防火墙

静态包过滤防火墙采用的是一个都不放过的原则。它会检查所有通过信息包里的IP地址号，端口号及其它的包头信息，并根据系统管理员给定的过滤规则和准备过滤的信息包一一匹配，其中：如果信息包中存在一点与过滤规则不符合，那么这个信息包里所有的信息都会被防火墙屏蔽掉，这个信息包就不会通过防火墙。相反的，如果每条规都和过滤规则相匹配，那么信息包就允许通过。静态包的过滤原理就是：将信息分成若干个小数据片（数据包），确认符合防火墙的包过滤规则后，把这些个小数据片按顺序发送，接收到这些小数据片后再把它们组织成一个完整的信息这个就是包过滤的原理。这种静态包过滤防火墙，对用户是透明的，它不需要用户的用户名和密码就可以登录，它的速度快，也易于维护。但由于用户的使用记录没有记载，如果有不怀好意的人进行攻击的话，我们即不能从访问记录中得到它的攻击记录，也无法得知它的来源。而一个单纯的包过滤的防火墙的防御能力是非常弱的，对于恶意的攻击者来说是攻破它是非常容易的。其中“信息包冲击”是攻击者最常用的攻击手段：主要是攻击者对包过滤防火墙发出一系列地址被替换成一连串顺序IP地址的信息包，一旦有一个包通过了防火墙，那么攻击者停止再发测试IP地址的信息包，用这个成功发送的地址来伪装他们所发出的对内部网有攻击性的信息。

图2-2-1 2.3动态包过滤防火墙

静态包过滤防火墙的缺点，动态包过滤防火墙都可以避免。它采用的规则是发展为“包状态检测技术”的动态设置包过滤规则。它可以根据需要动态的在过滤原则中增加或更新条目，在这点上静态防火墙是比不上它的，它主要对建立的每一个连接都进行跟踪。在这里我们了解的是代理防火墙。代理服务器型防火墙与包过滤防火墙不同之点在于，它的内外网之间不存在直接的连接，一般由两部分组成：服务器端程序和客户端程序，其中客户端程序通过中间节点与提供服务的服务器连接。代理服务器型防火墙提供了日志和审记服务。

图2-2-3

校园网网络结构拓扑图如图4-1所示:

图3-1-1校园网网络总拓扑结构图

在实际应用环境中，一般情况下防火墙网络可划分为三个不同级别的安全区域： 内部网络：这是防火墙要保护的对象，包括全部的内部网络设备及用户主机。这个区域是防火墙的可信区域(这是由传统边界防火墙的设计理念决定的)。

外部网络：这是防火墙要防护的对象，包括外部网主机和设备。这个区域为防火墙的非可信网络区域(也是由传统边界防火墙的设计理念决定的)。

DMZ(非军事区)：它是从内部网络中划分的一个小区域，在其中就包括内部网络中用于公众服务的外部服务器，如Web服务器、邮件服务器、DNS服务器等，它们都是为互联网提供某种信息服务。

在以上三个区域中，用户需要对不同的安全区域制订不同的安全策略。虽然内部网络和DMZ区都属于内部网络的一部分，但它们的安全级别(策略)是不同的。对于要保护的大部分内部网络，一般情况下禁止所有来自互联网用户的访问；而由内部网络划分出去的DMZ区，因需为互联网应用提供相关的服务，这些服务器上所安装的服务非常少，所允许的权限非常低，真正有服务器数据是在受保护的内部网络主机上，所以黑客攻击这些服务器没有任何意义，既不能获取什么有用的信息，也不能通过攻击它而获得过高的网络访问权限。

通过NAT(网络地址转换)技术将受保护的内部网络的全部主机地址映射成防火墙上设置的少数几个有效公网IP地址。这样可以对外屏蔽内部网络构和IP地址，保护内部网络的

netscreen>get config（得到config信息）netscreen>get log event（得到日志）

3.2.2能问题需收集下列信息：

netscreen>set ffiliter?（设置过滤器）

netscreen>debug flow basic是开启基本的debug功能 netscreen>clear db是清除debug的缓冲区

netscreen>get dbuf stream就可以看到debug的信息了 性能问题需收集下列信息：

得到下列信息前，请不要重新启动机器，否则信息都会丢失，无法判定问题所在。netscreen>Get per cpu detail（得到CPU使用率）

netscreen>Get session info（得到会话信息）

netscreen>Get per session detail（得到会话详细信息）netscreen>Get mac-learn（透明方式下使用，获取MAC硬件地址）netscreen>Get alarm event（得到告警日志）

netscreen>Get tech>tftp 202.101.98.36 tech.txt（导出系统信息）netscreen>Get log system（得到系统日志信息）

netscreen>Get log system saved（得到系统出错后，系统自动记录信息，该记录重启后不会丢失。

设置接口-带宽,网关

设置所指定的各个端口的带宽速率,单位为kb/s Set interface interface bandwidth number unset interface interface bandwidth 设置接口的网关

set interface interface gateway ip_addr unset interface interface gateway 设置接口的接口的区域,IP地址zone就是网络逻辑上划分成区,可以在安全区或安全区内部

3.2.3接口之间实施策略：

设置接口的接口的区域

set interface interface zone zone unset interface interface zone 设置接口的IP地址

set interface interface ip ip_addr/mask set interface interface ip unnumbered interface interface2 unset interface interface ip ip_addr 3.2.4接口管理设置

①set interface interface manage {ident-reset|nsmgmt|ping|snmp|ssh|ssl|telnet|webui} unset interface interface manage {ident-reset|nsmgmt|ping|snmp|ssh|telnet|webui} WebUI：允许接口通过Web用户界面(WebUI)接收HTTP管理信息流。Telnet:选择此选项可启用Telnet管理功能。

SSH:可使用“安全命令外壳”(SSH)通过以太网连接或拨号调制解调器管理NetScreen设备。必须具有与SSH协议版本1.5兼容的SSH客户端。选择此选项可启用SSH管理功能。SNMP:选择此选项可启用SNMP管理功能。

SSL:选择此选项将允许接口通过WebUI接收NetScreen设备的HTTPS安全管理信息流。NS Security Manager:选择此选项将允许接口接收NetScreen-SecurityManager信息流。

Ping:选此选项将允许NetScreen设备响应ICMP回应请求，以确定是否可通过网络访问特定的IP地址。

Ident-Reset:与“邮件”或FTP发送标识请求相类似的服务。如果它们未收到确认，会再次发送请求。处理请求期间禁止用户访问。启用Ident-reset选项后，NetScreen设备将发送TCP重置通知以响应发往端口113的IDENT请求，然后恢复因未确认标识请求而被阻止的访问。②指定允许进行管理的ip地址

set interface interface manage-ip ip_addr unset interface interface manage-ip 3.2.5用户帐号的操作

①添加只读权限管理员

set admin user Roger password 2bd21wG7 privilege read-only ②修改帐户为可读写权限

unset admin user Roger set admin user Roger password 2bd21wG7 privilege all ③删除用户

unset admin user Roger ④清除所有会话,并注销帐户 clear admin name Roger

4．防火墙的功能配置

4.1基于内网的防火墙功能及配置 4.1.1 IP与MAC（用户）绑定功能

如果在一个局域网内部允许Host A上网而不允许Host B上网，则有一种方式可以欺骗防火墙进行上网，就是在HostA还没有开机的时候，将HostB的IP地址换成Host A的IP地址就可以上网了。那么针对IP欺骗的行为，解决方法是将工作站的IP地址与网卡的MAC地址进行绑定，这样再改换IP地址就不行了，除非将网卡和IP地址都换过来才行，所以将IP地址与MAC地址进行绑定，可以防止内部的IP盗用。但是这种绑定只适合与防火墙同网段的节点，如果其他网段的节点通过防火墙进行访问时，通过网段的源IP地址与目的IP地址是不同的，无法实现IP地址与MAC的绑定。但是可以通过IP地址与用户的绑定，因为用户是可以跨网段的。

另外对DHCP用户的支持，如果在用DHCP服务器来动态分配IP地址的网络中，主机没有固定的IP地址，如何解决这样的问题呢？目前主要有两种方式可以解决这个问题，第一种是在防火墙中内置DHCP服务器，但这种方式由于防火墙内置DHCP服务器，会导致防火墙本身的不安全，如果有一天防火墙失效，造成DHCP服务器宕机会影响整个网络而并不仅仅只对出口造成影响。另一种比较好的解决方法是防火墙支持基于MAC地址的访问控制，在配置之前，先不添IP地址只添网卡的MAC地址，开机后自动将获得的IP地址传给防火墙，防火墙根据这个IP地址与MAC地址进行绑定来实现访问控制，这种方式可以实现IP地址与MAC地址的绑定。这种方式的好处是防火墙受到破坏并不会对这个局域网的通讯产生影响，DHCP服务器不会受到影响，整个网络也不需要进行改动。

（用户）绑定针对IP欺骗的行为，我校校园网网络设置中将工作站的IP地址与网卡的MAC地址进行绑定。

2个WEB服务器。因此，通过这种方式有两个优点，第一是这些服务器可以使用私有地址，同时也隐藏了内网的结构，如果这时黑客进行攻击进行扫描，内网是安全的，因为61.235.51.6地址是防火墙的外端口，真正的WEB服务器的地址是192.168.0.1不会受到攻击，这样可以增加网络的安全性

4.1.3NAT（地址转换）功能

网络地址转换可以将内网的私有地址利用防火墙的地址转换功能，来实现对地址的转换，防火墙可以随机设置静态合发地址或者动态地址池，防火墙向外的报文可以从地址池里随机找一个报文转发出来。利用这个方式也有两个优点：第一可隐藏内网的结构，第二是内部网络可以使用保留地址，提供IP复用功能。

具体NAT功能配置如下：

nat inside source list 22 pool pool100 nat inside destination static 10.106.1.16172.1.1.15 nat inside destination static tcp 10.106.1.16 21 172.1.1.11 21 nat inside destination static tcp 10.106.1.16 80 172.1.1.12 80

5.外网防火墙功能配置

5.1 基于外网的防火墙功能及配置 5.1.1 DOS攻击防范

防范DOS攻击的传统技术主要有4种：

①加固操作系统，即配置操作系统各种参数以加强系统稳固性 ②利用防火墙

③负载均衡技术，即把应用业务分布到几台不同的服务器上 ④带宽限制和QOS保证

本论文主要介绍利用防火墙来应对DOS的攻击。目前绝大数的主流防火墙都支持IPInspect功能，防火墙会对进入防火墙的信息进行严格的检测。这样，各种针对系统漏洞的攻击包会自动被系统过滤掉，从而保护了网络免受来自外部的系统漏洞攻击。通过设置ACL过滤、TCP监听功能，过滤不必要的UDP和ICMP数据报。

防火墙的基本配置如下：

firewall(config)#nameif fa0/1 inside security 100 firewall(config)#nameif fa0/2 inside security 100 firewall(config)#nameif fa0/3 outside security 0 firewall(config)#int fa0/1 auto firewall(config-if)#ip add inside 192.168.6.1 255.255.255.0 firewall(config-if)#no shutdown firewall(config-if)#int fa0/2 auto firewall(config-if)#ip add inside 192.168.7.1 255.255.255.0 firewall(config-if)#no shutdown firewall(config-if)#int fa0/3 auto firewall(config-if)#ip add outside 192.168.5.2 255.255.255.0 firewall(config-if)#no shutdown firewall(config-if)#exit 由于我们经常会开启一些小服务，例如echo(回显)端口和discard(丢弃)端口，用于诊断，回显端口将重放那些端口所接受到的数据包，而丢弃端口则将数据包丢弃，由于丢弃数据包或回显数据包都会消耗Pcu周期，一些DOS攻击就采用这些端口。所以建议在防火墙接口上关闭这些服务

firewall(config)#no service tcp-small-servers firewall(config)#no service udp-small-servers firewall(config)#no service finner firewall(config)#no ip directed-broadcast 5.1.2访问控制功能

防火墙最基本的功能是访问控制功能，一个域的信息流穿过防火墙对另一个域进行访问的时候，防火墙可以截获信息并对信息进行检查，按着管理员设置的安全策略逐条进行匹配，如果符合安全策略，则逐条进行转发；不符合则进行堵断。因此防火墙基本的访问控制功能是基于源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、时间、流量、用户、文件、网址和MAC地址来做访问控制功能，这是防火墙最基本的访问控制技术。

配置命令如下：

access-list extended 500 permit icmp ip access-list service 1021 ftp any 10.106.1.160.0.0.255 ip access-list service 1025 smtp any 10.106.1.160.0.0.255

开关电源的分类及应用 第3篇

在站用变低压交流系统中发生了终端开关在非金属相零短路情况下不动作, 造成站变零序过流保护 (或过流保护) 越级跳闸动作, 同时因不能闭锁380 V备自投, 造成备自投动作引起全站站用变跳闸。因某一路负荷故障导致全站失电的情况时有发生, 终端开关脱扣为反时限特性没法改变, 为了减小故障范围, 考虑将变电站用电负荷按重要性和备用性进行分类保护, 此方法可以减小故障范围, 并且可以减少故障排除时间。

1 实施方法

该方法是将所有站用负载按照重要性、备用性、使用频率等进行分类, 每段母线都分为4组 (如图1) , 每组开关前端设置1台主馈线开关, 该开关具备定时限4段保护, 可以与定时限4段保护的进线开关和高压开关进行极差配合保护。当某个负载发生故障时, 若保护负载的开关不能起到保护作用时, 该类负载的总开关启动保护脱扣 (该保护脱扣定值和时间能够与上级开关进行极差配合保护) , 从而将故障范围控制在该类总进线开关后, 减少了故障范围, 大幅降低站用电母线失压的风险, 有效提高变电站站用电系统的可靠性, 可缩小事故后故障馈线的排查范围, 减轻运维人员的消缺压力。

例如, 当户外照明发生短路故障 (图2) , 按理11KK9开关启动保护脱扣, 但是若发生的是非金属短路故障, 短路电流可能只有11KK9开关额定电流的2~3倍, 然而根据下图开关的脱扣曲线可知 (如图3) 开关故障电流只有达到10倍时才能启动瞬时脱扣, 脱扣时间为0.03 s, 当额定电流的3倍时, 按照理论需要20~200 s才能脱扣。因此此时只能由上级主馈线开关跳闸, 且主馈线开关的整定值必须与低压进线开关的整定值形成级差配合保护, 避免越级到进线开关甚至高压开关跳闸。当故障跳闸后, 运维人员根据跳闸的主馈线开关锁定馈线负载跳闸范围, 可减少排查时间, 快速排除故障恢复供电。

2 备自投装置功能简介

本装置用于在非故障导致的本侧电源失压时切换至对侧电源, 以保障本段母线不失压;而故障情况下, 能检测故障电流, 跳开进线开关并闭锁切换功能。安装位置:站用电系统的I、Ⅱ段母线交流进线屏各安装1个。以I段母线侧装置为例说明, 其动能如下。

1) 装置有4种工作模式选择:自动电源1、自动电源2、固定电源1、固定电源2。

2) 在自动电源1模式下。当装置检测到#1站用电源U11、U12、U13降低至20%Un (Un为额定电压) 以下, 而#2站用电源U21、U22、U23电压正常的情况下, 装置发出指令使得母联开关3QF闭合, 切换至#2电源, 避免I段母线失压, 整个切换过程为5s;当装置检测到#1站用电源U11、U12、U13电压正常, 则发出指令使得母联开关3QF断开, 回复至#1电源, 整个回复过程为5s;自动电源2同理。

3) 在固定电源1模式下, 当装置检测到#1站用电源U11、U12、U13降低至20%Un (Un为额定电压) 以下, 不会执行切换过程;固定电源2同理。

4) 在所有工作模式下, 当装置检测到I段母线电流Ia、Ib、Ic大于所设置的整定值Izd, 则过流保护功能启动, 跳开进线开关1QF, 同时闭锁装置切换功能;当In大于所设置整定值Izd0, 则零序保护功能启动, 跳开进线开关1QF, 同时闭锁装置切换功能。

3 结语

电子胶分类及应用点 第4篇

电子胶黏剂主要可分为：

1、SMT/SMD/SMC电子胶水——贴片红胶，低温固化胶SMT系列贴片胶是环氧树脂（快速热硬化作用）粘合剂，有的具有高剪切稀释粘性特征，所以适用于高速表面贴片组装机（针筒式）点胶机用，特别适用于各种超高速点胶机（如：HDF）。有的型号的粘度特性和扱摇变性，特别适用于钢网/铜网印胶制程，并能获得良好成形而有效预防PCB板的溢胶现象。产品均按无公害产品的要求，设计开发成要求高温耐热性的无铅（Pb-Free）焊接上适用的产品。低温固化胶是单组份、低温热固化改良型环氧树脂胶粘剂。该产品用于低温固化，并能在极短的时间内在各种材料之间形成最佳粘接力。产品工作性能优良，具有较高的保管稳定性，适用于记忆卡、CCD/CMOS等装置。特别适用于需要低温固化的热敏感元件。

2、COB/COG/COF电子胶水——围堰填充胶，COB邦定黑胶围堰填充胶系列单组分环氧胶，适用于环氧玻璃基板的IC封装之用途，如电池线路保护板等产品。该产品具有优异的耐焊性和耐湿性，低热膨胀系数以减少变形，优异的温度循环性能和较佳的流动性。COB邦定黑胶系单组分环氧树脂胶，是IC邦定之最佳配套产品。专供IC电子晶体的软封装用，适用于各类电子产品，例如计算器、PDA、LCD、仪表等。其特点是流动性较大，易于点胶且胶点高度较低。固化后具有阻燃、抗弯曲、低收缩、低吸潮性等特性，能为IC提供有效保护。此包封剂的设计是经过长时间的温度/湿度/通电等测试和热度循环而研制成的优质产品。

3、BGA/CSP/WLP电子胶水——底部填充胶底部填充胶(underfill)是单组分环氧密封剂，用于CSP&BGA底部填充制程。它能形成一致和无缺陷的底部填充层，能有效地降低硅芯片与基板之间的总体温度膨胀特性不匹配或外力造成的冲击。较低的黏度特性使其更好的进行底部填充；较高的流动性加强了其返修的可操作性。

4、MC/CA/LE/EP封装材料——导电银胶导电银胶是一种以银粉为介质的单组份环氧导电胶。它具有高纯度、高导电性、低模量的特点，而且工作时效长。该类产品具有极好的常温贮存稳定性，较低的固化温度，离子杂质含量低，固化物有良好的电学和机械性能以及耐温热稳定性等优点。产品成功应用于LED、LCD、石英谐振器、片式钽电解电容器、VFD、IC等方面的导电粘接，适用于印刷或点胶工艺。

开关电源的分类及应用 第5篇

关键词：高频开关电源,反向直流注入,变压器中性点直流,直流偏磁

0 引言

高压直流输电系统在大地回线运行方式下,大量直流将会通过直流接地极流入大地,并形成直流电场,导致直流电流经中性点流入变压器,引起变压器直流偏磁现象[1,2,3]。在相关文献的仿真分析中发现:直流偏磁现象不利于电网的安全运行,一方面改变铁心磁化曲线使变压器发生饱和,变压器噪声、 震动增大[4,5];另一方面励磁电流的畸变使变压器成为一个谐波源,大量的谐波对电网保护设备带来一定的影响[6,7,8,9]。

大地中的直流电流是变压器直流偏磁的主要诱因,地中电流主要由地磁感应电流和直流接地极入地电流组成[10,11]。直流偏磁现象普遍存在,并且威胁着变压器的正常运行,所以对于直流偏磁的抑制具有重要意义[12]。根据国内外关于直流偏磁抑制方式研究的进度,目前受到学者们认可的抑制直流方法主要有[11,13,14,15,16]:串小电阻法、电容隔直法、电位补偿法和反向注入法。

江苏500 k V武南变电站投运一种新研制的反向直流电流注入装置,其主要原理是电源经调压器调压后再经硅整流经辅助接地极和变压器中性点回路向变压器中性点注入反向直流电流。其调压器为电动机械式,在响应速度方面会受到限制[17]。本文在反向注入法的基础上提出了一种新型的基于高频开关电源的直流抑制装置,该装置采用电力电子开关电源作为电流注入源,并且结合PLC监测控制系统,实现了对变压器中性点直流进行实时监测和精确补偿。响应速度快,效率高、体积小是装置的特点。装置经过现场试运行,运行情况良好,结果表明装置能较好地低主变中性点的直流电流。

1 中性点电流反向注入法

1.1 反向注入法原理

反向电流注入法的基本原理是在变压器中性点串入一个可控反向直流电流源,如图1所示,装置装设于变压器中性点和接地电阻RM之间,控制器通过CT监测中性点电流和直流电源电流,对补偿程度进行调节。通过在变电站地网与辅助接地极之间注入直流电流从而改变变压器中性点电位,以全部或部分消除流入变压器绕组的直流电流为目的, 直观而形象地被称为直流电流反向注入法。

这种方法的优点是在变压器中性点与地网之间无其他设备接入,能保证变压器中性点可靠接地而无过电压问题;对系统现有保护配置不产生影响; 针对不同的中性点流入的直流电流值,可以动态地选择注入不同的反向电流,具有灵活性。

1.2 分流系数

在反向电流注入装置中,引入一个重要的参数, 分流系数k。流入变压器绕组的电流只占直流电流平衡装置输出电流的一部分,它所占的比例称为注入装置的分流系数。直流电流平衡装置的最大输出电流取决于变压器的最大直流偏磁电流以及分流系数。

图2所示为反向注入装置接入后电流的分布情况。装置的输出电流Ij在A点分流:一部分(Ij T)注入中性点作为抵消变压器中性点电流的反向电流, 该电流经过变压器、输电线、远方接地点G3及大地返回装置的接地极G2;另一部分(Ij G)从变压器中性点流入接地点G1,通过大地返回G2。则分流系数定义为

图中:Ij、Ij T和Ij G分别为平衡装置补偿的电流、 注入变压器中性点的电流和流入大地的电流;RT1和RT2为变压器的等值直流电阻;RL为交流电网线路的等值直流电阻;RG1、RG2和RG3为接地电阻; RG12和RG23为接地极之间的土壤电阻;LR为限流电抗器。

结合式(1)和图2可以将分流系数表达式具体化为

其中,Z=RT1+RL/3+RT2+RG3。 一般来说,RT1、RT2、 RL、RG1和RG3都是相对固定的值,因此通过改变辅助接地极G2的位置来改变分流系数,即改变RG12和RG23的大小,可获得期望的分流系数。

当变压器中性点有峰值为Igmax的电流流入,变压器发生直流偏磁现象,此时装置为了抑制该中性点电流,最大输出电流应为

式中:Ijmax为平衡装置输出的最大反向电流;ki为分流系数。由式(3)可见,直流电流平衡装置的最大输出电流取决于变压器的最大直流偏磁电流以及分流系数。最理想状态是分流系数ki等于1,即装置输出的直流电流完全用于补偿地中直流,装置电流的利用率达到100%,但是根据实际工程运行的经验来看,各参数的选取需从技术和经济的角度来考虑,比如:装置的最大输出电流与分流系数相关, 理想情况是把辅助接地极接到无穷远处,使分流系数接近于1,但实际上还需要考虑输电线的耗费和辅助接地极的选址问题;装置的最大输出电压和功率与RG2相关,若某花岗岩地带的变电站预备接入装置,土壤电阻率较高,则RG2的值要小,但所需费用较高。一般实际选取的辅助接地极G2距G1直线距离约3 km,分流系数测量值约为27%~30%, Igmax为40 A,取RG3为0.2 Ω、RG1为0.5 Ω,RG2在不大于2.8 Ω 时,装置的最大输出电流和电压至少要取为150 A和500 V。

2 直流平衡装置的研制

2.1 装置控制原理

直流电流平衡装置的基本原理就是通过检测变压器中性点上的直流电流的方向和大小,调节直流电流平衡装置的输出电流的方向及大小,控制目标就是将变压器中性点直流电流减小到一预设的范围内。直流电流平衡装置控制流程见图3。

2.2 平衡装置的结构

装置的人工控制部分现场图如图4所示。由图5可将本装置分为如下三大部分:

(1) 高频开关电源模块并机系统

高频开关电源模块并机系统由8台模块电源、 电源监控器及直流输出换向器等组成,主要实现直流电流的平滑输出及自动闭环控制调节。

8个30 A/500 V的PWM高频开关电源模块并联运行,其中6个正常工作,2个为冗余,可提供从0 A到240 A连续调节的直流电流。在所有模块都正常时,每个模块输出相同的电流,以保证相同的运行条件和使用寿命。如果某一模块出现故障而退出运行,其余模块将担负该模块的输出电流。

(2) 就地/远方监控系统

就地监控系统由PLC控制器、液晶触摸屏、 AD转换模块、DA转换模块及串行口通信模块等组成,主要实现对外的人机界面操作、与远方监控系统的联系及对模块电源并机系统的控制。

PLC控制器实时检测流入中性点的直流电流, 一旦超出设定值,即启动比例积分(PI)环节进行计算,将计算结果作为指令发给电源监控器,要求电源模块和直流换向模块输出指定的直流电流。为了防止地中直流突然消失,反向注入的直流造成变压器更严重的直流偏磁,装置注入变压器的直流电流不能超过变压器直流偏磁电流的最初数值。

装置以LCD触摸屏和远方监控工控机作为就地和远方的人机界面,它们之间通过光纤通信,与变电站的远方监控机进行通信,该客户服务终端软件可远方查看现场装置的的工作状态、实时监测数据、历史数据和记录。

(3) 就地监测保护系统

就地监测保护系统由单独的PLC控制器(不同于就地监控系统中的PLC)、AD采样模块等组成, 主要实现对直流电源输出及变压器中性点电流等进行独立监测,判断就地装置系统运作情况,一旦出现故障情况及时切断直流电源交流输入及直流输出开关。当PLC判断装置处于危急状态时,可以控制交流开关和直流开关跳闸。

为了抑制中性点故障电流流入装置,在装置的输出端串接一限流电抗器LR。

2.3 控制方式及参数

主变中性点装设该装置后,在发生直流偏磁现象时,装置可以采取两种工作方式:(1) 自动工作方式。直流电流注入装置自动检测变压器中性点直流电流的大小及方向,根据设定的参数自动投切交流电源开关及直流输出开关,并自动完成直流电流的调节,当直流电流调节器输出电流达到其额定值仍不能满足调节目标时,则停止继续增加输出电流, 保持输出额定电流,并报警。(2) 手动工作方式。运行人员根据检测到的变压器中性点直流电流判断是否需要投入直流电流注入装置,当需要投入直流电流注入装置时,人工投入交流电源开关及直流输出开关,并且可以根据检测到的直流电流大小手动调节注入电流。

在投运中的直流发生器应满足快速补偿中性点直流的要求,并保证补偿精度,以免造成更严重的直流偏磁现象,还要在必要时发出报警信号。装置的相关参数如下:

(1) 投入门槛值及越限时间门槛值

可以设定装置投入门槛值及越限时间门槛值, 当变压器中性点直流电流超过此门槛值并且超过时间达到设定的越限时间门槛值时,合上直流电流注入装置的交流电源开关及其直流输出开关,此项设定值功能是防止因干扰信号引起的装置频繁投入。

(2) 控制目标值

一旦启动投入直流电流注入装置的交流电源开关及直流输出开关,直流电流注入装置将以这一设定值作为控制目标来平衡变压器中性点的直流电流,使平衡后的变压器中性点直流电流小于该控制目标值。

(3) 注入电流报警值

当注入电流超过注入电流报警值时进行报警和保护,防止异常情况发生。

(4) 跟踪时间

可以设定直流电流平衡装置跟随变压器中性点直流电流的响应时间。

(5) 测量CT误差报警值

在变压器中性线直流电流的测量上采用两个独立直流电流测量CT。在控制器上比较两个测量值, 当两个测量值相差等效达到测量CT误差报警值(3A)时,发出报警信号。

3 中性点注入反向直流的效果分析

3.1 模拟实验

受试验条件限制,直流电流平衡装置的模拟试验分两个阶段进行。

第一阶段试验未考虑分流系数的影响,即未接入远方接地极。此次试验验证了装置的大电流自动控制功能,用一台大功率主流电流源输出可调节大小和方向的直流电流作为地中直流。装置在自动控制模式和误差绝对值设定在5 A下的部分试验结果如表1所示。

注:表中 IG为地中直流,Ij为装置输出电流,IT为变压器中性点电流。

从表1可见,装置的自动注入功能良好,实际误差在设定误差之内,而且注入电流量小于直流源输出电流量,避免了在地中直流突然消失的情况下造成更严重的直流偏磁现象。

第二阶段试验接入了远方接地极。此次试验验证了装置的小电流自动控制功能和手动控制功能, 测试了流入变压器的直流分流系数。在自动控制模式下且误差绝对值设定3 A,经过补偿后的注入变压器的直流电流在3 A以内,满足要求。在手动控制模式下,分流系数如表2所示。

注:k 为分流系数。

当辅助接地极距变压器中性点约3 km时,分流系数为30%左右,实验的测量结果基本符合要求。

3.2 装置运行曲线

该装置曾于惠州市义和站挂网试运行,根据监测记录,在试运行的一年半时间内,由于电网结构的变化导致义和站只有三次中性点电流越限的记录。虽然直流偏磁程度均不严重,但装置均能及时准确地抑制中性点之流。装置后期正式投运,从监测的数据观测,装置在较大直流电流(10 A)的干扰下能有效进行抑制,减小直流偏磁带来的损失。下面列举了两次装置动作记录曲线,记录曲线如图6、 图7所示。

图6、图7中分别表示装置通过电流互感器检测到的中性点电流曲线(Idc)和直流电流平衡装置的直流电流输出曲线(Iout)。以图6为例,当天发生两次中性点电流越限,时间分别为14:30和19:30, 中性点电流达到13 A左右,监测装置检测到电流越限,装置开始反向补偿中性点电流,此变压器中性点电流回落至安全范围。直到直流偏磁现象解除, 装置停止补偿电流,变压器中性点电流恢复正常。 根据图中曲线可知,当直流偏磁较为严重时,反向电流补偿法需要补偿较大的电流才可以达到抑制的效果。

4 总结

(1) 直流电流平衡装置的输出电流能够自动跟踪主变中性点的直流电流变化,经平衡补偿后的变压器中性点直流电流不超过3 A,且此时的直流电流方向与平衡装置补偿前的直流电流方向相同。这说明装置的自动跟踪精度达到设计要求,不会过补偿,一旦地中直流消失,反向注入的直流也不会造成变压器更严重的直流偏磁。

三极管的开关特性及应用 第6篇

一、三极管的开关特性

图1 (a) 所示为常见的单管共射电路, 其输入回路程为uI=iBRB+uBE, 输出回路方程为VCC=uCE+iCRC。电路参数确定后, 根据输出回路方程在三极管的出特性曲线上作出负载线如图1 (b) 所示, 负载线斜率为-1/RC。由iB确定的一条输出特性曲线与负载线的交点即为该电路的工作点, 当iB0时, 三极管工作于A点, 即截止区;增大iB时工作点将沿负载线从截止区经放大区向饱和区移动, 如图1 (b) 所示, 只有在iB≥80u A即越过S点时, 三极管才能够进入饱和区。因此三极管要工作在开关状态, 必须满足一定的条件。

截止条件:UBE0V

饱和条件:iB>IB (sat)

饱和条件中两个基极电流是有区别的, 其中IB (sat) 为图1 (b) 中的S点对应的基极电流, S点为放大区和饱和区的交界处, 此处UCE=UBE, UCB=0, 称为临界饱和状态。临界饱和状态的IC、IB、UCE分别称为临界饱和集电极电流、基极电流、管压降且用IC (sat) 、IB (sat) 、UCE (sat) 表示。

临界饱和状态的特殊性在于该点处即符合放大区的特点, IC (sat) =βIB (sat) ;又可将整个饱和区的各数值用此点的数值代替且临界饱和压降UCE (sat) 为常数, UCE (sat) =0.3V (小功率硅管) 、UCE (sat) =0.1V (小功率锗管) 。所以临界饱和状态的输出回路方程可写作VCC=UCE (sat) +IC (sat) , 当VCC、RC确定时, 临界饱和集电极电流IC (sat) = (VCC-UCE (sat) ) /RC, IB (sat) =IC (sat) /β。由此可知临界饱和基极电流IB (sat) 由输出回路的参数VCC、RC决定, 与输入信号uI和RB没有关系。要使三极管工作在饱和区必须使输入信号uI实际注入基极的电流iB大于临界饱和基极电流IB (sat) 。根据输入回路方程uI=iBRB+uBE, 可计算出iB= (uI-uBE) /RB。

如果在图1 (a) 中VCC=9V、RC=300Ω、RB=5kΩ、β=100、在uI为0或4V时, 试判断三极管能否工作在开关状态并计算输出电压。

(1) uI=0V时, 发射结截止所以三极管工作在截止区;uO=VCC=9V。

(2) uI=4V时, 发射结导通, 先假设三极管工作在饱和区。

由输出回路可计算出临界饱和基极电流IB (sat) = (VCC-UCE (sat) ) /βRC=0.29m A。

由输入回路可计算出实际注入的基极电流iB= (uI-uBE) /RB=0.66m A。

因为iB>IBS, 所以三极管工作在饱和区;uO=UCE (sat) =0.3V。

由于uI=0V, uO=VCC=9V;uI=4V, uO=UCE (sat) =0.3V, 所以该电路的输出与输入之间实现了非逻辑, 且输入的高电平与输出的高电平不相同, 常称该电路为反相器。

三极管并不是一个理想的电子开关, 当其工作于截止区时, 忽略iC=ICEO≈0时, C、E间相当于开关断开;当其工作于饱和区时, 忽略UCE (sat) =0.3V时, C、E间相当于开关闭合。如图1 (c) 所示。

三极管的β越大、RB越小、RC越大时, 三极管越容易进入饱和区, 并用iB/IBS恒量三极管的饱和深度, 称为饱和系数。在实际应用时, 考虑到三极管可能需要频繁的在断开和闭合之间进行切换, 为了提高开关的速度, 常使三极管常工作于靠近临界饱和状态的浅饱和区。

二、三极管开关特性的常见应用

三极管开关特性最为常见的应用是驱动发光二极管、蜂鸣器、继电器等器件。

图2是三极管驱动一个发光二极管时的常用电路, 其中图 (a) 为NPN型, 图 (b) 为PNP型。当uI=UIL (图a) 或uI=UIH (图b) 时 (U1L代表低电平, U1H代表高电平) 。三极管截止, LED中无电流所以不发光;当uI=UIH (图a) 或uI=UIL (图b) 时, 满足饱和条件时三极管饱和导通, LED亮, 且IC (sat) =ID。电路中的VCC、RC、RB要根据发光二极管参数、输入信号的幅度, 并结合截止与饱和条件选取。

如果发光二极管的参数为2V、10m A, uI=0V或4V试分析电路的工作原理并确定图2 (a) 所示电路中的各参数。

当uI=0V时, 发射结截止, LED灭。

当uI=4V时, 发射结正偏, 假设三极管工作于饱和区, 则IC (sat) =ID且LED亮。根据输出回路方程选择合适的VCC、限流电阻RC;根据输入回路方程及饱和条件选取合适的RB。

VCC:由于二极管的正向导通压降为2V, 因此VCC可选5V或与其它电路共用一个电源。

RC:由输出回路方程可得RC= (VCC-UCE (sat) -VD) /ID=270Ω。RC在此作为发光二极管稳定工作所需要的限流电阻。

RB:设三极管的β=100, 可得IB (sat) =IC (sat) /β=0.1m A, 当iB=IB (sat) =0.1m A时, RB= (uI-UBE) /iB=33kΩ, 只有RB<33kΩ时, 才满足饱和条件iB>IB (sat) 。

根据上述估算RB可选10kΩ, RC选取270Ω, 由于电压与电流均较小, 因此电阻均选0.125W;T选β大于100的三极管如9013。

图3为驱动n个发光二极管时的常用电路。如果LED、uI的参数不变, 则RCn= (VCC-│UCE (sat) │-VD) /ID=270Ω;IC (sat) =n ID, 设三极管的=100时, 可得IB (sat) =IC (sat) /β=n0.1m A, 当iB=IB (sat) =n0.1m A时, RB= (uI-UBE) /iB=33/n kΩ, 选取三极管时要保证集电极最大电流ICM>>n ID。

用开关电路驱动蜂鸣器或继电器时, 参数选取与上述类似。

三、开关电路在动态显示电路中的应用

在实际应用时, 开关电路往往作为其它电路的负载, 当三极管为NPN型时, 工作在饱和状态时需要的基极电流iB应由驱动电路流入负载, 对驱动电路而言开关电路为拉电流负载;而PNP型三极管工作在饱和状态时的基极电流iB是由负载流入驱动电路, 因此是灌电流负载。

集成电路带灌电流负载的能力要远远大于带拉电流负载的能力, 所以当开关电路作为集成电路的负载时, 多用PNP型三极管。图4为常见的单片机动态显示电路, 数码管为共阳型。对于动态显示电路, 只有数码管的公共端 (字位) 与各笔段输入端 (字形) 的电平均符合要求时, 笔段亮。对于图4所示电路, 当P0.0为低电平时、P0.1为高电平时, T0导通、T1截止, 右侧数码管不能工作, 左侧数码管上显示的数字由P2.0~P2.7发出的字形码决定 (如显示0时, P2.0~P2.7=a b c d e fg DP=00000011) ;当P0.0为高电平时、P0.1为低电平时, T1导通、T0截止, 左侧数码管不能工作, 右侧数码管上显示的数字由P2.0~P2.7发出的字形码决定 (如显示1时, P2.0~P2.7=a b c d e fg DP=00111111) ;当字位口的扫描频率小于10Hz时, 可明显地观察到两个数码管上轮流显示数码;一般扫描频率大于250Hz时, 利用人的视觉暂留效应用, 将不会再看不到闪烁现象, 两个数码管在视觉效果上均能够稳定地显示相应的数码。

综上所述, 三极管构成的开关电路虽然简单, 却是不可或缺的单元电路, 在选取开关电路中各元件的参数时, 一定要牢记截止与饱和条件。

读者思考以下问题:

1. 用开关电路驱动多个发光二极管时, 将它们串联在一起能否正常工作?

中药泻下药物的分类及应用 第7篇

1分类

根据药效作用, 主要分为攻下药、润下药、峻下药3类。

1.1 攻下药

主要有大黄、芒硝、番泻叶、芦荟等。目前, 中西药结合治疗多种急腹症, 根据“六腑以通为用”、“不通则痛”的原理, 以此药为主适当配伍清热解毒、活血化瘀药物, 取得较好的效果。

1.2 润下药

主要有火麻仁、郁李仁、柏子仁、瓜蒌仁、杏仁、桃仁、蜂蜜、当归、何首乌等。润下药多为植物种子或种仁, 富含油脂, 能润滑大肠而奏通便之效。适用于年老、体弱、久病、产后所致津枯、阴虚、血虚便秘者。

1.3 峻下药

主要有甘遂、大戟、芫花、巴豆、牵牛子、商陆皆为通便泄水药, 只限于治疗水肿, 一般通调大便, 多不应用。

2药物的应用范围

2.1 退热

对于一切热性病, 如温邪、时疫、温毒等, 常因热结阳明, 而致大便不通, 发烧持续不退。若只用退热剂, 功效多不显著, 必兼用泻下药, 则大便通而热速退。如承气汤、凉膈散、防风通圣散等, 皆属此类。

2.2 止痛和止吐

缓下药物对于胃肠实热积滞所致的胃痛或腹痛, 效果较好, 如厚朴三物汤, 可有效地缓解由于淤积导致的胃肠疼痛。而对于一般呕吐疾患, 若大便秘结, 可于和胃止吐方中加入通下之药, 较独用止吐之剂, 效果明显。如大黄甘草汤治食入即吐。

2.3 小儿应用

小儿肝经实热, 急惊抽搐, 用清肝熄风佐以缓下之剂, 效果较好。如泄清丸、太极丸等方中都有大黄, 取其通便泄热之用。此外对于小儿疳积和消化不良等病症, 多有缓下作用, 如肥儿丸、至宝锭等。因食滞不清, 消化不良, 应兼用缓下之剂, 消导积滞, 以助消化。

2.4 化瘀和消痈肿

泻下药如大黄、甘遂等, 有活血、逐瘀、通经及攻水、破血的作用, 治疗妇女血瘀经闭及胸腔诸水。如:大黄甘遂汤等。泻下药不仅用于内科范围, 外科也常用。如:清咽利膈汤之治咽肿, 大黄牡丹汤治肠痈等。方中皆有泻药。

2.5 逐水

治疗水肿, 最好不用峻烈泻剂。但如水肿特重, 则需运用峻泻之法以攻其水。方如舟车丸、葶苈丸等。

3泻下药应用的注意事项

泻药之应用广泛, 虽然用之得当确有立竿见影之效, 但必须辨明虚实。若久病气虚, 或素体虚弱, 就要慎用或不用。还要掌握用量, 用量过大容易引起不良反应或中毒, 用量过小则难获疗效。应严格掌握, 恰如其分, 中病即止, 以达到药到病除, 又不导致不良反应发生的目的。

密封装置的分类及应用研究 第8篇

泄漏是各类机械设备经常发生的故障之一,给现代工业领域带来了重大危害与经济损失,目前已引起设计人员的高度重视。产生泄漏的原因有很多,归纳起来主要为两类:一类是产品机械加工完成后,其密封面的表面粗糙度未达到图纸要求,表面存在一定的尺寸偏差,从而在两密封面接合处产生了间隙;另一类是当产品处于有一定压差的外围环境中时,外围环境中的工作介质在压力差的作用下,会沿着密封面接合处的间隙流动,导致泄漏的发生。为防止泄漏的产生就要将两密封面接合处产生的间隙通过密封元件的方式将其封住,实现隔离泄漏通道的目的,同时也增加工作介质流动的阻力,达到密封效果。为此本文重点对密封装置的种类及其应用进行分析,以供设计人员参考。

2 密封装置的分类

密封装置的主要作用是确保系统的密封性能,保障系统正常工作。根据使用工况的不同,在液压气动系统的密封装置中,通常分为两类:一类为动态密封装置,另一类为静态密封装置。当两密封面存在一定的相对运动(通常是一个密封面保持静止状态,另一个密封面运动)时,应装配动态密封装置,它能够防止两元件在相对运动过程中产生的摩擦对密封件磨损,确保密封可靠,同时可延长密封件的使用寿命。动态密封装置按照相对运动的类型分为移动式动态密封和旋转式动态密封[1]。而当两密封面在工作过程中无相对运动时,则应装配静态密封装置,其密封方式主要包括胶密封、垫密封和接触密封3类,另外按密封面的工作压力又可将其分为中低压静态密封和高压静态密封两类。

3 密封装置的设计原则

在设计密封装置时,应考虑其具体的使用环境及工作状态,在各种类型的密封方式中寻求能满足使用要求的技术途径。所以在密封形式及材料的选择等方面,需要考虑以下几点[2]:①根据密封环境要求,选择合适的不易泄漏的工作介质;②密封材料要求具备一定的机械硬度及强度,确保其永久变形小;③密封材料要求抗腐蚀性能好,在酸、碱、油等介质中能长期工作;④根据密封环境要求,设计合理的表面粗糙度要求及装配精度要求等;⑤密封件的结构及装置的运动形式要与系统的工作压力相匹配;⑥根据密封件的相对运动速度,设计合理的密封件结构型式。

4 密封装置的应用

4.1 静态密封装置的应用

垫密封是最常用的一种静态密封方式,它是将密封垫片安置在需要连接的两密封面,通过螺纹或螺栓来压紧密封垫片,使其产生塑性和弹性变形,达到充满密封间隙的效果,确保密封。垫片的材料和形式根据设备的工作温度、压力和介质的腐蚀性等条件来选用,主要有橡胶、皮革、石棉、软木、聚四氟乙烯、铜等。垫密封主要应用于管道、压力容器以及各种壳体的结合面的静密封中。

胶密封采用刮涂或压注的方法在需要密封的两个面涂上密封胶,利用胶的流动性充满两密封面之间的间隙,从而产生一层密封膜,达到密封的目的。密封胶通常分厌氧胶和液态密封胶两类,其主要特点是方法简单,密封牢固,效果好。胶密封可用于海洋工程产品的静止接合面间的密封,也可以用于接合面较复杂的螺纹密封,因其耐温性差,主要应用于低温环境中,通常用于150℃以下。

O形圈密封是一种接触密封形式,其主要特点是寿命长、结构简单、拆装容易、密封性好,根据选择的O形圈材料的不同,其可适应-100℃~200℃的温度范围,并且可在100 MPa的压力下使用。O形圈密封目前已制定了相关标准,如GB/T 3452.1-2005《液压气动用O形橡胶密封圈第1部分:尺寸系列及公差》、GB/T 3452.2-2007《液压气动用O形橡胶密封圈第2部分:外观质量检验规范》及GB/T 3452.3-2005《液压气动用O形橡胶密封圈沟槽尺寸》等,设计过程中根据这3个标准进行详细图纸设计,就能很好地保证产品的密封效果。另外,如果在更高或更低的温度和压力条件下工作,可以采用金属空心O形圈进行密封,其能承受的压力达到280 MPa,可在-250℃~650℃的温度范围内使用,扩大了O形圈的使用范围。

4.2 动态密封装置的应用

按照密封件是否与与其相对运动的零部件接触,可将动态密封装置分为非接触式密封和接触式密封两类,非接触式密封通常可分为离心式密封、间隙密封和迷宫式密封;而接触式密封通常分为涨圈密封、机械密封、密封圈密封及软填料密封等多种类型。

一般来说,接触式密封的密封性好,但受摩擦磨损限制,适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差,适用于较高速度的场合。而机械密封适宜于有一定的压力和转速较高的轴的密封,优势在于其具有泄漏量小、使用寿命长等特点,能满足高低温、生产过程自动化等苛刻的密封要求。

5 结语

密封装置在目前海洋工程装备领域中发挥着重要作用,是各类水下装备及机械设备中不可或缺的结构之一,它的性能好坏直接影响液压、气动设备是否出现泄漏问题,一旦出现水下装备密封泄漏,将使设备在水下不能正常工作,或者设备内部进水,增加设备的重量,使其不能正常上浮到水面,造成重大经济损失,因此需要设计人员在集中精力实现设备使用功能的同时重视设备密封问题,确保整个设备运行正常。

参考文献

[1]顾永泉.机械密封实用技术[M].北京:机械工业出版社,2002.