节能节电的方法

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节能节电的方法范文第1篇

关键词：火电厂；电气节能；节能技术；损耗

中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：

目前我国火电厂发电能力和当前的用电需求还存在一定的差距，甚至有些地方出现限电现象，严重影响了经济的发展。因此对电气设施采取节能措施是非常必要的。

从电气设计工艺专业的角度认为，火电厂的节能降耗中最直接的办法是节约燃料，提高锅炉燃烧效率与热力循环效率，降低传输热量损耗。加强引进火力发电的新材料、变频调节技术的使用，设计火电厂电气系统时采取节能措施，保证节能效果。

一、降低变压器的有功损耗

变压器损耗主要是空载损耗与负载损耗，变压器铁心的材质和变压器内部的结构决定空载消耗，负载消耗就主要由线圈的材质和导体截面决定。

（一）采用节能型变压器

随着科学技术的发展，变压器根据实践操作不断改进变压器构成，提升变压器节能功效。如今变压器在逐渐更新，以前S7和S9型的变压器已成为耗能的机器，而S10—1600／10型的节能变压器，空载损耗是1.8kW,负载是14Kw,是我国先今最佳的节能型变压器。

表110kV级配电变压器的损耗对照表

（二）调整变压器运行方式节约耗能

最大限度的减少空在运行变压器数量。在火力发电厂，大容量高压启动备用变压器也是电厂启动电源，它的容量和最大的高压厂用的变压器相同，虽然具有一定优势，但是空载的消耗也是巨大的。如果将“启/备”设计为“冷备用”，即处于备用状态时不带电，这样便能节约很多的电能和其他经济开支。

在保证火电厂用电的可靠性的基础上，低压厂用电接线采用暗备用动力中心方式接线，这样在设备运行时两台互为备用的变压器可以分担负荷，使每台变压器的负载损耗大幅度降低，节能效果很好。

二、减少线路上的能量损耗

线路上的电阻会对流过的电流造成有功功率的损耗，用公式说明就是：

P=I2R×10-5

式中：I——线电流(A)；R——线路电阻(Ω)。

不能改变线路电流，就只能减小线路电阻降低线路电能损耗。线路电阻的公式是：R=P×L/S,从公式中可以看出降低线路电能损耗应该采取的几个主要措施：

1、电导P越大，电阻越大。在电气设计时，宜选取电导率较小的铜作为导体，配电室汇流铜母排和铜芯电力电缆等是比较好的电导材料。

2、火电厂电气线缆越长L，电阻越大。因此在设计电气安装时，要综合分析电缆线路安装位置，缩短从配电室输送电流到各类辅机设备处的电缆长度，从整体上减少电缆线路长度，降低电阻电能损耗。其中，可以选择离相封闭母线。首先，选择它是因为它使火电厂主厂房及相关设施的线路安装位置布置紧凑，最大限度的缩短导体长度，减少输电损耗；其次，因其屏蔽效果好，能够很好的降低输电过程中线路的铁磁性损耗，加之使用封闭母线，不仅可以增加线路运行的可靠性，减少维护工作力量，还能提升安装线路的美观度。

3、线路截面S越大，电阻越小。在选择导体时，对全年负荷利用小时数比较大、母线比较长、传输容量比较大的回路，火电厂要依据经济电流的密度选择导截流导体截面积，在减少投资的同时降低线路电阻损耗。

三、减少输电过程中的铁磁性损耗

由于受到交变磁场的作用，钢材料产生涡流损耗和磁滞损耗，被称为铁磁性损耗。铁磁性损耗大，造成钢材料过热，不但威胁工作人员的安全、设备安全和电力系统结构的安全，更会使大量的电能浪费。因此在交变磁场中要减少钢材料的使用，增加屏蔽或者改善钢材料与截流导体空间关系，从而减少铁磁性消耗，节省电能。

1、导体金具采用最先进的型号，采用非导磁性材料制造的金具，从而降低产热性，增加金具使用期，减少电能损耗和其他经济开支。

2、严格限制钢结构的使用，加大钢结构与电抗器的距离。

四、提高系统功率因数

图1异步电动机效率一功率曲线

其异步电动机的转速公式：

鼠笼型异步交流电动机因其结构原因，在低负荷的情况下效率很低，效率功率曲线图见图1.

鼠笼型异步交流电动机是火电厂系统中主要用电设备，它结构简单、运行可靠、易于维护、价格便宜，对拖动电力具有重要的意义。但它必须用系统中引入超前的无功抵消其运行是产生的滞后无功，而超前的无功功率要从系统经高、低压线路传输到用电设备，在传输线路上自然会产生有功损耗，浪费电能。为达到电气设计节能的效果，就要提高系统的功率因数，使用电容补偿系统，由电容器产生的超前无功与前者相互抵消，就是Q=QL-QC。由此可见，要减少无功的耗能需求量，就采用无功补偿提高系统功率因数。

五、风机、水泵类负载的变频节能技术

（一）火电厂风机、水泵类的设计现状

依据我国现行的火电设计规程，风机、水泵都是按照额定的功率运行，风机选用的电动机型号没有完全匹配，在作业时冗余量大，但其的调节方式不够先进，没有形成闭环控制，不能达到省电节能的目的；水泵流量通常为最大流量，压力调控方式仅仅是控制阀门开度大小和电机启停的手段。电气的控制手段落后不能有效的控制电机的转速，更不能发挥软启动的作用，导致对机械的冲击力大、系统运行时间短、震动噪声干扰大、功率因素低、电能浪费大。

（二）风机、水泵类负载的变频调速的节能意义

为了充分利用风机水泵运行负荷，使用变频器有效的控制风机、水泵类的负载是火力发电厂电气设计最佳节能方法。它使用变频器内置PID调节软件可直接调节电动机的转速，让它保证水压和风压的恒定，达到系统要求的压力。通过控制电机运行的额定转速，降低机械损耗、电机铜、铁损的影响，必能大大的提高节能效率。使用变频调速，能够施行闭环恒压控制，进一步降低电能消耗。对于大功率的电动机，采用变频器对其进行软停、软启，避免电流冲击对电气设备的影响，降低电动机不必要的损害，最终较少了对电网容量的要求和无功损耗。

六、照明部分的节能

根据火力发电厂不同的工作场地实际情况，安装不同类型的高效光源，从而降低电能浪费，节约电能资源。室内工作照明：高低压配电室、机炉电控制室、化验室等，应该采用荧光灯和小功率高压钠等高效光源，比如U型管节能荧光灯，已经达到《建筑照明设计标准》中照明功率密度的限值要求。高大空间和室外工作的照明及道路照明：对汽机间和锅炉间的照明应该使用金属卤化物灯、高压钠灯之类的高光强气体放电灯，这些电灯采用的镇流器都是低耗能的，十分节能。

七、结语

火电厂要充分发展电气部分的节能潜能，在电气设计时全方面考虑有利于电气系统节能的各种可行的技术措施。节能变压器、变频驱动、节能照明技术是电气设计首要考虑的基本因素，其次优化电气接线方案的设计、优化导体选择和优化安装时保证电气节能的重要设计层面，火电厂电气设计人员要在坚持电气系统安全可靠的运行的同时，全面进行节能设计，从而降低火电厂的电能损耗，提高火电厂的供电力和经济效益。

参考文献：

[1]冯岩,朱文强.火力发电厂电气节能设计方法[J].黑龙江电力,2007,29(1):72-75.

[2]戴悦.火力发电厂电气系统节能设计[C].//清洁高效燃煤发电技术协作网2011年会论文集.2011:1-8.

[3]徐群英.电气节能设计[J].中国住宅设施,2007,(2):58-59.

节能节电的方法范文第2篇

关键词： 建筑 电气设计 节能方法

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

前言

人口、资源和环境是当前经济活动中全球共同关注的三大问题，各国都把节约能源、保护环境放在重要位置。随着人口的增加、工业的发展、生活水平的提高，能源的消耗量也急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源———电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。节能设计应把握“满足功能、经济合理、技术先进”的原则，将节能技术合理应用到实际工程中，以真正达到有效节能的目的。

一、建筑电气节能设计应遵循的原则

首先，在进行建筑工程电气设计时，既不能以牺牲建筑功能，损害使用需求为代价，也不能盲目增加投资，为节能而节能，首先考虑的是适用性，也就是能够为建筑电气设备的运行提供必需的动力，建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源；能够满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求能够保证建筑电气设备对于控制方式的要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。其次考虑的是安全性，电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定裕度，确保供电、配电与用电设备的安全运行；有可靠的防雷装置，防雷击技术措施；特殊功能要求的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施，按建筑物的重要性与火灾潜在的危险程度设置相应必要的技术措施。

在满足民用建筑电气工程的适用性和安全性的基础上，采用先进的节能技术，优化供配电设计，促进电能合理利用。另外，提高设备运行效率，减少电能的直接或间接损耗，在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种能源的消耗。做到选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高能源的综合利用率。还有，合理调整负荷，选取合理的设计系数，提高负荷率和设备利用率设计时尽可能合理调整负荷，选取合理的设计系数，在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率，达到节约电能的目的。总之，在建筑电气工程设计节能的过程中要贯彻适用、安全、经济合理、技术先进的原则。

二、建筑电气设计节能方法

1供配电系统节能

（1） 合理选择变压器。变压器的容量大小与能耗之间存在十分重要的联系，容量过小，很容易造成超负荷运行，导致过载损耗增加；如果容量过大，而又不能被充分利用，则会使空载损耗增加，基于此点原因，在选择变压器时应尽量根据实际情况来确定变压器的容量，从而确保变压器在运行过程中始终保持最佳工作状态，一般情况下，变压器的负荷率应尽可能大于30%，最佳工作范围需在70%左右。此外，还应尽量选择节能型的变压器，接线时可根据用电特点采用较为灵活的方式进行接线。

（2） 减少线路损耗。

a减少导线长度。在进行设计时，配电箱、低压柜的出线回路应尽可能为直线，并且不走或少走回头线；变电所最好建在负荷中心附近，这样可以减少接线长度；低压线路的供电半径可按照用电负荷密集区而定，大负荷密集地区半径应尽量控制在100m 以内、中、小负荷密集区应分别控制在150m 和250m 以内。这样做能够节省敷设电缆的长度，使供电距离最短。从而达到减少线损的目的。

b增大导线的截面积。对于较长的线路，可以适当加大一级线缆的截面积，虽然这样会增加线路的费用，但是却可以减少年运行费用，增加的费用估计大约可在2 年左右内收回。

c对于高层建筑而言，变电室应尽量靠近电气竖井，以此来减少主线缆的长度，同时电气竖井应尽可能设在建筑的中部位置或两端，这样可以减少水平线缆的敷设长度。

d将负荷归类。除了对计费有特殊要求的负荷以及消防负荷以外，其余普通负荷可采用一条主电缆供电，这样不仅方便消防电源切非操作，同时还可以在非空调季节使用同样大的线路截面传输较小的电流，使线路的损耗大幅度减少。

（3）无功补偿。供配电系统中有很大一部分用电设备为电感性负荷，如变压器、电动机等，它们在运行时会产生无功电流，这部分电流流经高低压传输线路会使线路发生功率损耗。因此，在设计供配电系统时，可以考虑采用电容柜对系统进行就地补偿或集中补偿，以此来减少无功电流，使功率因数有所提高。通常情况下，功率因数由0.7 提升到0.9，线路损耗约可减少40%左右。功率因数的大小需符合电力部门的要求，若无具体要求时，建议低压用户的功率因数可在0.85 以上，高压可在0.9 以上。可见，无功补偿不仅能够改善电能的质量，提高供电能力，而且还可以达到节能降耗的目的。

（4） 谐波抑制。随着各类电力、电子设备在建筑中日益广泛地应用，由此产生的谐波电流对供配电系统产生的危害表现为谐波使电动机发热效率下降4%~6%，使线路损耗增加1.5~2.5 倍，使变压器局部严重过热，造成铜损和铁损增加2~2.5 倍。谐波还会导致继电保护和自动装置的误动作并会使电气仪表的计量产生2%~20%误差。可见，谐波电流的存在不仅增加了供配电系统的电能损耗，而且对供配电线路和设备安全工作产生危害。为了抑制谐波，通常设计时，在变压器低压侧或用电设备处单独设置有源滤波器、无源滤波器，也可将有源滤波器和无源滤波器混合使用或采用节电装置。通过以上措施有效地滤除中性线和相线的谐波电流，不仅净化了电路，降低了能耗，而且提高了供电质量，提高了设备使用寿命。

2电动机在运行过程中的节能

在建筑电气中的电动机都是与暖通、给排水等工种的设备配套的，由设备制造厂商统一供应的。因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中，除了用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器，使其在负载下降时，采用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。但这种设备的价格偏高，所以在使用中有一定的限制。此外，还有一种节能方式，就是使用软起动器。软起动器是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，已达到速度随负载的变化而变化。

3照明节能

因为照明用量大而面广,因此,照明节能的潜力很大, 应该采用高效光源。白炽灯过去用得最广泛,因为它便宜,安装维护简单,它致命的弱点是发光率太低,因此目前常被各种发光率高,光色好,显色性能优异的新光源取代。建筑物尽量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面积,应将门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗, 以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照明,可采用按照度标准检测现场照度,进行灯光自动调节。对长期需要开停,但又要按人流的多少自动调整照度的场合,在增加投资不多的情况下,对荧光灯可利用调压的方式,固定几级调节。

结束语

在当前的建筑电气设计中，应把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节约电能应以提高能源利用率和综合效益为主要途径，根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定设计方案。通过正确的计算，合理选择电气设备及其控制方式，尽量在不增加或少增加投资的前提下取得较显著的节电效果。

参考文献

[1] 赵莹莹,陶庆友.论建筑电气节能设计探讨[J]. 科技致富向导. 2010(32)

[2] 罗建华.建筑电气设计中的节能措施[J]. 广东科技. 2007(01)

节能节电的方法范文第3篇

关键词：10kv；供配电设计；节能

中图分类号：S611文献标识码： A

引言

据研究，在世界各国能源消耗总量中，中国位居首位。众所周知，能源对国民经济发展尤为重要，它直接关系着各行各业的发展。为了保证能源充足，降低我国能源消耗，需要我们在供配电设计中加强节能技术的应用。下面我们首先来探讨一下电力设计节能的重要性，然后再从供配电线路设计、照明灯的节能设计、电气设备的选择、人工无功功率补偿等方面来分析电力设计的有效节能措施。

1、供配电节能设计的重要性

1.1、供配电节能设计有助于优化电网结构

在供配电设计中实现节能措施能够为电网的安全运行提供一定的保障，全面优化电网的结构。就目前的情况。电网的网架规划时针对现在的模数进行调整的，从而进一步的提高电网的运行，加大系统的运行难度，也能够进一步的促进电网改造。

1.2、供配电节能设计能够促进企业结构优化

节能设计能够进一步的促进开发和利用风能、太阳能等新能源，进一步的优化企业的结构。随着社会的发展，电力市场得到很大的发展，逐步的扩大了资源的配置，从而不断的优化国家的产业结构，优化资源配置，进一步的促进了企业的发展。

1.3、缓解电力紧张形势

进行配电设计符合国家的节能理念，在电力能源紧张形势日益加剧和节约型社会建设不断推进的背景之下，在配电设计中使用10kV配电设计节能措施已经成为一大趋势。如果能够长期的实现及节能，从而会大大节省水源和煤炭，同时在很大的程度上缓解了电力紧张的形式，更好的促进社会的发展。

2、10kv配电设计中电能损耗的原因

电能的损耗是跟诸多问题相关联的，从电能生产开始、到运输过程，最后到输送给用户的末端，途中会有很多因素影响，本文主要讨论的是运送前变压器的因素，和线路中的各个因素。

2.1、变压器

变压器对于线路中电能的影响是最大的，其材质、运行方式、功率大小，无一不成为整条线路的最大影响因素，不适合该条线路的变压器可能会对整个区域的电网系统能量损耗有决定性的作用。

(1)变压器的功率。变压器的功率偏低，功率越小，便需要越大的线路负载电流，而线路的损耗和变压器的损耗与负载电流成正比，所以，变压器的功率过低，会一定程度上加大电能的损耗。

(2)变压器的运行方式。不同区域的电路情况不同，就应该择优选择不同的变压器运行方式，每条线路每个地区的电路情况不同，变压器的最佳运行方式也就不同，不能完全照搬，要结合自身的实际情况择优选取。不适宜的变压器运行方式也会导致额外的电能损耗。

2.2、线路

线路是连接供电所和用户的桥梁，过程中电能的损耗比值也是相当大的，这主要由线路材质和线路截面半径决定。

(1)线路的材质。不适宜的材质不能更好的在当前电网系统中起到作用，反而会大大增加电能运送中的损耗，从而降低整个运送效率。比如说不适宜的材质在线路运送中会产生过多的热量，造成电能的损失。

(2)线路导线的截面选择。导线截面半径过小、电阻过大，电路的损耗也就随之增大。

3、10kV配电设计节能措施

3.1、变压器方面

(1)选择变压器的最优运行方式择优选取最佳运行方式。如何对于变压器采取经济运行方式，首要因素是考虑变压器的技术特性，通过多重比较优胜劣汰，最终得出最经济的维度区间，同时与各个年度、地区、丰枯水期的数据信息结合，规划出最合适的运行草案，最终由各个地区的操作人员结合实际，确定最佳运行方式。各个地区的运行方式由于诸多因素影响肯定不尽相同，切忌照搬照抄。

(2)调整变压器。在传输电量相同的条件下，依靠最佳的运行方式、同时调整负荷量，使变压器尽可能达到最低能耗，便是变压器的经济运行意义所在。这个说法不是要投巨资到输电设施改变或者改变电能本身等上面，而是说，如何通过科学化的管理、选择恰当的方式、通过减少消耗量来达到节电的目的，这一过程是经济的环保的完全低能耗的。

(3)新型变压器。新型变压器在对于以往变压器存在的诸多问题上进行改造，使一些不必要的损耗和低效率降低，那么适当地选择节能型变压器，也是供电所在未来方向中可以考虑的方面。新型变压器不仅在制造方面采取更先进的材质和运用更精良的技术，最重要的是贯彻节能方针，在保障电网运行过程效率的同时，大大降低了因为变压器本身不足而造成电能的额外损耗。

3.2、线路方面

配电线路的节能方案在城乡配电网中还存在着这些供电问题，应尽快加以切改，以减免由于供电方式不合理造成的网络损失。首先是在线路布局上要加以重视，应该意识到在同样符合功率的前提下，供电半径越小出线越多，线损越小。在配电设计中一般将电源布置在负荷中心，这样如果线路中电阻相同，供电量一样的情况下，线路分支越多损耗越小，并随分支线平方在下降，因此尽量不要考虑单侧供电，可以从总体规划方面思考，建议采取三侧或四侧出线供电，也不要过多的出现，以免加大工程投资和维修工作量。其次是要注意导线及相应金具的选择。在100kV配电线路的设计中，从用户需求和节能的角度考虑，建议选择高于规范中一个等级来选择导线截面积，以此来减少线损，另外还可以选用架空绝缘导线，其特点之一可以保证供电线路的可靠性，可以降低线路作业时的停电频率，提高线路的利用率；二是可以简化线路杆塔结构，有些还能够沿墙敷设，在节省线路材料的同时还可以美化环境；三是能够节省架空线路占用的空间，即使在狭窄的地方也能通过；四是降低了线路的电能损失，减少腐蚀情况，保证线路的使用寿命。另外选用无磁或者低磁金具也有一定的节能效果。最后是合理设置供电半径，在保证供电质量的前提下，既要提高电网输送功率又能减少线损。具体的做法如下：将10kV线路深入0.4kV系统负荷中心，就能缩短0.4kV线路的供电半径，降低线路损耗，提高电压质量。因此在设计工作中，在不影响用户发展规划情况下，用户独立变电所的位置应尽可能接近负荷中心。负荷中心可以用负荷功率矩法、负荷电能矩法和负荷指示图法近似确定。例如，沼气发电机组接线图，如下图所示，其主要的作用是起到节能的效果，从而进一步的促进设计发展。

沼气发电机组接线图

3.3、无功补偿方式的节能措施

对于10kV配电节能设计而言，常用的无功补偿方式包括：如果设计对象为容量较大、负荷相对稳定的用电设备，像高频炉、感应电动机等，同时强调的投入运行的经济性，便可采取单独就地补偿方式，即单独在相应设备的旁侧装设补偿装置，以便尽可能的改善补偿效果；但最为理想的还是就地平衡补偿方式，即在0.4kV母线侧安装并联电容器，并为其设置配套的补偿柜和动态调节设备，如此一来，位于低压端的用户便可根据变化的无功负荷对补偿电容器进行自动投切，而且其既无需为高压线路进行无功电能的反送，又可以将线路无功电流保持到最小，进而最大程度的降低有功功率损耗；若在10kV母线侧安装并联电容器，则是对其配电线路和变压器运行过程中的无功损耗进行补偿，以此通过主要降损。提高线路末端的实际电压，进而提高电能的利用效率。

结束语

对于电力企业来说，电力节能的实施有利于电能质量的提高，对优化资源配置也有较高的影响。在供配电设计中，我们通过分析10kv配电设计的分析，从几个方面分析配电设计，从而，进一步保证了电力行业的稳定发展。

参考文献

[1]李巍巍.浅谈供配电设计中的节能方法和措施[J].铜业工程,2012,04:71-74.

[2]刘伟.供配电设计中的节能方法和措施初探[J].科技资讯,2013,16:91.

节能节电的方法范文第4篇

关键词：钢结构梁柱节点抗震性能

中图分类号： TU319文献标识码： A

一、引言

为防止梁柱焊接节点在地震中出现来自焊缝的脆性破坏,设计上应注意降低节点焊缝处的应力集中,改善焊缝的受力状态,设法利用钢材的塑性储备来耗散地震能量,并根据抗震设防要求和地震作用特点选用韧性达标的焊接材料。

依据“小震不坏,大震不倒”的钢结构抗震设防要求,在梁柱焊接节点的设计上应体现“强柱弱梁”的设计原则,即让结构中的塑性铰出现在梁上。 “强柱弱梁”的设计原则让梁屈服在先,目的即在于利用梁的塑性变形来耗散地震能量,以保证柱和结构的安全。为了避免塑性铰出现在韧度较差的焊接接头处，最好将梁的塑性铰位置从焊接节点区域移开，以此让结构发生延性破坏，避免脆性破坏。塑性铰外移的方法有两种：一是在离开梁根部一定距离处将梁截面局部削弱，即“削弱型”，例如：“狗骨头”型节点【1-2】、腹板开洞型节点【3】、开长槽型节点以及焊接孔扩大型节点；另一种是将节点部位局部加强，即“加强型”，例如：翼缘加厚型节点、翼缘加宽型节点、耳板加强型节点、加劲肋加强型节点以及腋梁加强型节点。

二、“削弱型”节点

狗骨式削弱型梁柱节点是最常见的一种，它是通过对梁翼缘截面局部尺寸进行合理的削弱，将塑性铰从容易产生集中应力而发生脆性破坏的焊缝处转移到钢梁上，并最终在狗骨式翼缘削弱截面形成塑性铰，从而避免梁柱节点发生脆性破坏，使材料充分耗能，达到节点优化、提高结构抗震性能的目的。

研究表明：

1)狗骨式翼缘削弱型梁柱节点比普通形式节点的变形能力更强，由于狗骨式梁柱节点独特的弧形削弱结构，使其在受到往复荷载作用下，梁柱狗骨式节点表现出更好的滞回性。狗骨式节点能有效的使梁端塑性铰外移，增强了钢框架结构的延性。

2）焊接过程产生的残余应力降低了结构承载力。对于双腹板顶底角钢、螺栓、焊缝混合连接的狗骨式梁柱节点而言，焊缝对提高结构刚度起到很大的作用，其结构的承载力比无焊缝连接情况的要高；混合连接狗骨式连接节点的受力性能要比单一连接构件优越。

3）另外，为了充分发挥狗骨式梁柱节点在疲劳荷载作用下的力学性能，应确保梁柱连接处焊缝的质量和焊接强度。

另一种常见的“削弱型”节点——“腹板开孔”型节点，通过在梁腹板开洞, 使节点区以外的梁截面先于节点形成塑性铰，可以将塑性铰从节点部位移动到梁上。

研究表明：腹板未开孔时, 梁在节点部位有明显的应力集中现象, 该部位应力最大, 由于节点是焊缝位置, 在动力作用下容易发生脆性断裂。腹板开孔后, 在孔附近由于应力集中的原因,塑性铰位置从节点转移到了孔附近的梁上, 这样就可以避免节点处的脆性断裂。腹板开孔后的梁的滞回曲线明显比腹板未开孔的梁的滞回曲线更加饱满, 所以吸收能量的能力更强, 从而更适合节点结构的抗震。

三、“加强型”节点

常用的“加强型“”节点——梁端翼缘扩翼型节点按细部构造可以分为梁端翼缘侧板加强型节点和梁端翼缘直接扩翼型节点，其工作原理是通过加大梁翼缘端部截面，增大梁柱连接处的抗弯能力，使梁柱端部焊缝和焊缝区域断面应力小于非焊接区，促使塑性铰的位置离开柱面梁端一定距离，达到塑性铰外移设计目标。

通过对此类节点的研究得出的结论：

1）梁端翼缘扩大型节点在加载过程中均出现了明显的塑性变形，均能有效地将塑性铰转移到梁翼缘扩大端截面以外的位置，避免了在梁端翼缘焊缝附近发生脆性破坏。

2）节点构造形式对抗震性能影响显著，与梁端翼缘侧板加强型节点相比较，梁端翼缘直接扩翼型节点的塑性变形和耗能能力更强，建议在实际工程中采用梁端翼缘直接扩翼型节点，可以有效保证梁柱节点连接的塑性变形和耗能能力。

四、结语

综上所述,应从以下三方面着手改善钢结构梁柱焊接节点的抗震性能:

(1)在结构设计上注意降低节点梁端翼缘焊缝处的应力集中,改善焊缝的受力状态,迫使大震作用下的塑性铰离开性能相对差的梁翼缘焊缝,出现在塑性较好的梁上,即利用钢材的塑性储备来吸收地震能量,避免梁柱焊接节点出现源于焊缝的脆性破坏。

(2)制造和安装梁柱焊接节点时,应注意消除梁端翼缘焊缝处的各种应力集中源,包括避免出现焊接缺陷并妥善处置引弧板和垫板。

(3)应根据抗震设防的要求和地震作用特点提出对梁柱焊接节点局部韧性的要求,选用韧性达标的焊接材料。

参考文献

[1] Li Fengxiang, Kanao Iori, Li Jun, et al. Local buckling ofRBS beams subjected to cyclic loading [J]. Journal of Structural Engineering, 2009, 135(12): 1491―1498.

[2] Egor P, Yang T, Chang S. Design of steel MRFconnections before and after 1994 northridge earthquake [J]. Engineering Structures, 1998, 20(12): 1030―1038.

节能节电的方法范文第5篇

1 使水直接带电的简易方法

实验装置如图1所示：将装有塑料柄B并盛有清水的金属漏斗A固定在铁架台M上；A的下端接一段橡皮管C；C的下端连接玻璃管尖嘴E，尖嘴内径约0.6 mm；C的外部装有螺丝夹D，以调节从E射出的水流大小；用导线将A与感应起电机G的正电极相连；E下端垫放的盛水金属罐J和验电器N相连；为防止漏电，在J下面垫上塑料板H.

实验时，先旋松螺丝夹D，使一股线状水滴流从玻璃尖嘴E射向金属罐J的中央.G起电后，可观察到：由E射出的水流向四周散射，验电器N的箔片逐渐张开，表明水流带上了电荷.出现上述现象的原因是，当金属漏斗A带上大量正电荷后，使从E嘴射出的水流也同样带上正电荷.由于同种电荷相斥，使线状水流变成向四周散射的水滴流.金属罐J在收集了带正电荷的水流后也带上了正电荷，并且随着所收集的带电水的增多，所带电荷也增多.但验电器收集到一定电荷数后不再增加，故箔片只能张开至一定的角度.上述原理如图2所示.

如果将漏斗A与感应起电机G的负电极相连，重复上述实验步骤，那么金属罐J将带上负电荷.

2 静电感应使水带电

实验装置如图3所示：将装有金属柄P并盛有清水的金属漏斗A固定在铁架台M上；A的下端接一段橡皮管C；C的下端连接玻璃管尖嘴E，尖嘴内径约0.6 mm；C的外部装有螺丝夹D，以调节从E射出的水流大小；M上另外固定一个带有塑料柄B的直径为15 cm的金属圆板K，使K与E嘴相距约几厘米；用导线将感应起电机G的正电极与金属圆板K相连；E的下端垫放的盛水金属罐J与验电器N相 连；为防止漏电，在J下面垫上塑料板H.

实验时，先旋松螺丝夹D，使线状水流向下射入金属罐J内偏右的部分.当G起电后，金属板K带上了正电荷.由于静电感应，使从E嘴射出的水流因感应带上负电荷，这些带有负电荷的水流因同种电荷相斥，也向四周散开.并由于异种电荷的相吸，使带负电荷的水滴流向K板偏转，然后落至J罐内.这就使收集带电荷水流的J罐也因此带上大量负电荷，从而使验电器N的箔片张开较大的角度.表明水流带上了电荷.上述原理如图4所示.

如果要使J罐收集到的水带上正电荷，可将金属板K与起电机的负电极相连接.

3 尖端放电使水带电

实验装置如图5所示：将大号缝衣针A固定在有机玻璃棒B上，B棒用铁夹子C固定在铁支座M上，A针下方放一只盛满清水的塑料盆D，D下垫有绝缘板F，A针尖端距水面约5 cm～10 cm，用导线将缝被针A与感应起电机G的正电极相连，再用一根导线一端与验电器N相连，另一端部分插入D盆的水中.