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高壓電工的基礎知識范文1
【關鍵詞】輸電線路；鹽漬土；低堿水泥；抗腐蝕混凝土
1.引言
哈密南―鄭州±800kV特高壓直流輸電線路工程（甘3標段）基礎結構型式為直柱柔板式基礎、現澆階梯基礎、插入式基礎和巖石嵌固式基礎。鐵塔全部位于強腐蝕地段，基礎混凝土強度等級C40，墊層為C25級。線路所處地質為鹽漬土較為嚴重的弋壁灘，部分路段在季節性濕地。沙塵氣候多，全國最大的風能產業“陸上三峽”就位于該地區。
2.施工技術難點
2.1抗腐蝕混凝土原材料的選擇。本工程鹽漬土地質強腐蝕地區基礎混凝土設計強度等級C40，強腐蝕地區基礎混凝土中需加入粉煤灰、磨細礦渣等礦物摻合料，用來提高混凝土的抗腐蝕性。部分含Cl-強腐蝕地區的基礎混凝土中還需添加鋼筋阻銹劑，用來提高混凝土中鋼筋的抗腐蝕性能。
2.2基礎混凝土攪拌方式選擇分析。輸電線路基礎混凝土澆筑施工方式主要有三種：一是采取直接商業混凝土運輸到塔位澆筑，二是采取攪拌機現場攪拌后就地澆筑，三是采取在線路合適位置設置攪拌點集中攪拌，運輸到塔位澆筑。本標段全線多在無人區和鹽堿地、沼澤地，交通條件較差。商業混凝土運輸車運輸時間和運輸道路不能滿足混凝土運輸要求。經過澆筑試點綜合考慮，施工現場采用第二，第三方式相結合的方法進行基礎混凝土澆筑施工。
2.3惡劣環境對混凝土質量的影響。本標段線路所處地質為鹽漬土較為嚴重的弋壁灘，年均降水量53.6mm，年蒸發量3140.6mm，全年日照達3300小時以上；晝夜溫差大，夏季炎熱，極端最高氣溫42.8℃，冬季嚴寒，極端最低氣溫-29.3℃?；撅L速33m/s，沙塵氣候多，施工現場鹽漬土塵土容易影響混凝土施工質量。
3.鹽漬土施工技術方案
3.1材料的選擇確定。水泥根據設計要求，為保證混凝土質量，本標段使用嘉酒地區實力信譽最好的酒鋼（集團）宏達建材有限責任公司生產的戈壁牌水泥PⅠ型42.5（低堿）硅酸鹽水泥。水泥的堿含量[按等效Na2O當量（Na2O+0.658K2O）計]應低于0.6%，水泥成分中嚴禁使用摻加石灰石作為混合材料水泥。運到現場的水泥應選擇較高地勢堆放，下部襯墊隔潮，上部用防雨蓬布蓋嚴，防止鹽漬污染。
3.2混凝土攪拌澆筑方式。因施工現場特點，混凝土攪拌設置分為每基塔位攪拌澆筑和每三基塔位中間設置攪拌點，混凝土運輸車運輸到塔位澆筑兩種方法。每基設置強制攪拌機主要適用于紅柳林保護區及濕地，耕地、山地等運輸困難地形，采用JS350型強制攪拌機。優點是可以有效保證基礎澆筑混凝土質量，缺點是轉場時間長，塔位施工面積大，環境影響嚴重，每基基礎澆筑周期延長，直接影響工程進度計劃。每三基塔位中間設置強制攪拌機，采用JS500型強制攪拌機，使用砼攪拌運輸車運輸混凝土澆筑基礎，運輸混凝土時采用少拉快跑方式，并且保證混凝土運輸車從裝料開始到全部卸料結束時間控制在60分鐘以內，保證混凝土質量。主要適用于平地，交通運輸方便。優點是運輸范圍大，運輸時間短，運輸效率高，能有效保證混凝土運輸質量，將基礎澆筑速度提高3倍，基礎澆筑周期縮短到1/3。缺點是砼攪拌罐車自重太重，每次只能運輸1.5―2立方米，對運輸道路要求過高，并且需要經常對運輸道路進行整修。
3.3防腐處理
3.3.1 HCPE涂刷部位及準備工作。HCPE涂刷在混凝土表面，混凝土溫度不低于0℃，且至少高于空氣露點溫度3℃，但不能高于50℃。涂料本身的溫度應高于15℃，以保證正常的施工性能。施工環境溫度以不高于35℃為宜。陰雨天或相對濕度大于75%時應停止HCPE涂刷施工。
3.3.2 涂層厚度及間隔時間要求。涂料施工應嚴格掌握用量和膜厚的關系，滿足設計要求和產品說明書規定的有效涂層體系要求。與一般的涂料不同，高氯化涂料在施工過程能快速釋放溶劑，若一次涂裝太厚，因表里干燥不一致易致表面缺陷的產生，造成涂膜針孔。結合本工程特點，本工程的HCPE防腐涂料的涂刷厚度及道數，可參考表3.1。
4.施工技術特點評價
4.1低堿原材料。選用42.5的P.I低堿硅酸鹽水泥和低堿含量的砂石等原材料，用來防止堿集料反應，確?；炷聊途眯浴?/p>
4.2強制攪拌機和配料機。強制式攪拌機與數控配料機配合使用攪拌混凝土，具有攪拌作用強烈、物料混合均勻度高、攪拌質量好和機械化程度高等特點，即能拌制干硬性混凝土，又能拌制干硬性的高強度混凝土。
4.3基礎混凝土外防腐。采用HCPE涂刷在混凝土表面，保證基礎的外防符合腐設計要求。
5.結束語
鹽漬土抗腐蝕混凝土基礎施工技術通過在哈～鄭±800kV特高壓直流輸電線路工程（甘3標段）的實際應用，驗證了抗腐蝕混凝土基礎施工技術的可行性，填補了特高壓線路在鹽漬土地區抗腐蝕混凝土基礎施工技術空白，為今后鹽漬土地區抗腐蝕混凝土基礎施工技術積累了經驗，具有推廣價值。
參考文獻
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[5]GB175-2007通用硅酸鹽水泥
[6]GB/T9142混凝土攪拌機
高壓電工的基礎知識范文2
現代多媒體技術是一個綜合性的概念，它跳出了傳統的、原有的基本框架，將現代信息時代的元素徹底地融合添加進入了教學體系之中，為教學工作服務。多媒體技術能夠將文字、圖片、動畫、音視頻等融入教學信息，或制作成為教學課件，或作為實驗輔助引導手段，以創設情境的方式，將學生帶入真實的實驗課堂之中。并且，他可以將原本抽象的知識，通過動畫演示、結構分解圖示等進行拆解，將靜態的、抽象的知識點完全串聯成為直觀的、動態的知識體系，以便于學生更為直觀地學習，加深印象。
二、多媒體技術能夠激發學生對于電工基礎知識的學習興趣
電工知識一般都具有較大的理論性和抽象性，在課堂講解時，極易造成課堂氣氛枯燥無味，讓學生逐漸失去耐心和興趣，影響課堂教學的效果?，F代電工電子教學較為依賴實驗，實驗也是能夠激發學生動手興趣的最佳途徑，然而，當前許多教育機構的電子實驗室建設情況并不樂觀，實驗室配置不能滿足學生電工教學的實際需求。在這種現實條件下，我們就只能尋找替代的方式，而多媒體技術的出現，完全勝任了電子實驗室的角色，學生可以直觀地看到電子元件的構成以及接通原理，聞聲睹形，擴大教學知識點的信息容量，從視覺、聽覺、感覺等多方面刺激學生，不僅加深了學生對電工基礎課程的印象，還極大地激發了學生的興趣，讓學生主動投入到電工知識探索之中。
三、多媒體技術能夠培養學生在電工領域的創造性思維
多媒體技術是一種動態的信息傳播方式，它所包含的信息遠遠大于教師講述或者教材中的信息，由于其海量的知識點以及跳躍性、動態性、鏈條型的知識網絡梳理結構，其能夠有效激發學生在電工領域的創造性思維。教師往往以制作好的多媒體課件進行輔導講學，在課堂上用多媒體課件作為引導，并給學生留下充足的空間和時間進行思考，如ppt放映間隔、動畫暫停等，其都可以實現對教學過程的控制，以便于培養學生的創造性思維。另外，教師可以使用多媒體創設情境，如講述高壓電線安全電壓課程時，可以設置相關小情節，如火車外部帶電，內部應如何逃生等情境，讓學生討論并設計自己的逃生方案。這對于培養學生的創新思維，提升教學效果作用十分明顯。
四、多媒體輔助教學技術能夠解放教師，減輕教師的負擔
多媒體輔助技術的運用，能夠將教師從繁重的體力勞動之中解放出來，不必花費大量時間進行板書繪圖工作，也不用反復書寫強調核心知識要點，而浪費大量的精力與時間。教師占用課堂時間則意味這學生可用于課堂消化和自主思考練習、討論的時間大大減少，這對學生的知識傳授以及能力培養極為不利，也不符合現代職業課程教育的理念。多媒體技術為事先制作好的課件，在上課時，教師可以以此來代替復雜的繪圖過程，并且可以重復使用，大大減輕教師的課堂負擔，以便于教師承擔更多解惑的作用。
五、多媒體技術可以實現資源的共享，及時、便捷地實現信息知識的傳播
高壓電工的基礎知識范文3
1.培養模式目前軌道交通的人才培養模式有三種，定向培養、訂單培養、崗前培訓式三種，其各自特點如表1。在國內，大中專院校中還沒有正式設置地鐵供用電專業，地鐵供用電的專業人才大多來自電氣化鐵道供電，電氣工程等相關專業，而隨著地鐵項目陸續開工及投運，軌道交通人才呈現需求量大，專業性強的特點。蘇州軌交1號線首批一線專業人才的培養，采用了“訂單式”培養模式，介于當時蘇州本身不具備學生現場學習與實踐條件，采用了外送至北京、上海、廣州、南京等城市的地鐵公司現場培訓3到6個月的實踐培訓方式。截至目前，蘇州已有兩條運營軌道交通線路。在與院校原有的合作培養經驗及本身現有的運營經驗基礎下，具備了逐步完善和深化人才培養的條件，在人才培養的周期和專業知識技能等方面可以更具針對性和合理性。
2.培養課程計劃結合蘇州軌道交通運營公司供電中心對人才專業能力需求及校企合作的框架內容，經過校企雙方專業負責人的交流及協商，確定了供電專業人才培養的內容。該專業的課程體系框圖如圖1，主要分為四大模塊。（1）基礎素質模塊。該模塊體現了高職教育對大學生基礎知識及基本應用能力的要求，使其掌握基本的語言文字、外語、計算機應用知識與技能。（2）核心崗位能力模塊。分為專業基本技術、專業核心技術、專業方向技能三部分內容。1）專業基本技術，要求具備機械基礎、工程力學、工程制圖、機械零件等機械類和電工電子、電機、電氣控制等電類專業基礎知識，屬于專業基礎平臺課程。2）專業核心技術，體現城市軌道交通供電專業特點，通過各課程使學生掌握城市軌道交通供電系統的結構、高壓電器設備原理、變配電綜合自動化系統、電力監控系統的原理以及相關電氣設備的運行維護。3）專業方向技能，體現了城市軌道交通供電兩大專業崗位，高電壓和接觸網的專業技能。高電壓方向體現了城軌供電系統高壓設備及繼電保護專業知識的應用，并要求熟悉城軌牽引供電系統專業的安全規則。利用院校高電壓、供配電、及繼電保護實訓室內開展的實訓來訓練學生的基本技能，通過赴軌道交通運營公司供電中心進行高電壓的認識實習，增加對現場設備的作感性認識，該實習一般可安排在學生定崗實習前的一個學期，而到了頂崗實習期間，再到公司參加專業崗位的培訓和實踐來提升崗位工作能力。接觸網方向體現了接觸網（柔性接觸網、剛性接觸網和第三軌）的結構組成、作用，要求掌握接觸網的受力力學分析和計算，掌握接觸網結構中各種負載的分析計算方法、接觸網平面設計的基本內容及一般技術原則，能夠讀懂接觸網平面布置圖、電氣分段示意圖和各種裝配圖，掌握接觸網運營、檢修和施工的標準及工藝。通過學校接觸網實訓室的實訓來掌握常用接觸網零件、設備與工具。通過接觸網支柱的登桿訓練適應將來現場作業中的登高作業。通過赴軌道公司參觀、跟現場運營班作業進行接觸網現場實習。（3）綜合應用模塊，要求學生在校期間完成高壓進網作業許可證的培訓及考核，該證是供電類專業進行高壓作業的許可證，是城軌供電崗位的必備證書。同時需要完成畢業設計。（4）拓展模塊，通過選修課及專業講座的形式，使得學生了解軌道交通公司的運營管理、公司內涵以及軌道交通供電應用的新技術。該課程可以通過軌道交通公司的人教部門和供電專業人員授課完成，這樣利于學生提前了解企業，縮短學生入職適應時間。
二、校企合作資源共享及實訓基地的建立
教學資源共享。共享圖書、教材、網絡數據庫教學資源，校企合作開發城軌供電類教材。共建專業教師團隊。院校的專業教師可以到企業授課，蘇州軌交公司具有豐富經驗的工程師到校授課或開專業講座。院校供電專業教師團隊和軌交公司供電專業工程師組成優勢互補的專兼職教師團隊。共建校內外實訓基地。教學儀器市場上還沒有專門針對城軌供電專業的實訓儀器和設備，學?？梢酝ㄟ^在傳統變電站綜合自動化等實訓設備上進行模塊化改造，比如在供配電實訓裝置中，增加城軌牽引供電模塊，再加以改造，使其成為地鐵中典型的牽引降壓混合變電所裝置。同時與當地軌道交通企業共建現場性強的接觸網和高電壓實訓基地。給學生及在職人員提供實踐與訓練的場所，開展職業資格認定合作。城軌供電類所需實訓實習場所及適用項目課程等如表2。學校專業教師下企業實踐。利用假期下軌道交通公司運營一線，了解和掌握最新的軌道交通供電技術，跟蹤最新的運營動態。
三、就業服務與保障
就業服務的對象是學生，而根本上是學生、學校、企業三者的關系。協調好三者關系，學生的就業服務就能做好。首先在學生在校學習過程中，創造與軌道交通公司互動的條件，通過邀請城軌公司的工程師給已組成的“地鐵班”定期進行企業文化和專業技術講座，通過學生實習前納入教學計劃的認識參觀實習，以及在學生下城軌公司頂崗實習期間組織專業教師的定期巡視，來完成過程性監督和保障。完善學生預就業實習階段的意外保險與醫療?，F有軌道交通公司對于實習的每個學生提供一定的住宿和生活補助，使其無后顧之憂。而對于城軌公司不予錄取的學生，學校積極組織再推薦就業等都是作為該專業所必須的就業服務保障。
四、總結
高壓電工的基礎知識范文4
關鍵詞：輸電線路工程專業；輸電行業需求；高等工程教育；知識結構；專業系列教材
作者簡介：唐波（1978-），男，湖北安陸人，三峽大學電氣與新能源學院，副教授；孟遂民（1957-），男，河南漯河人，三峽大學電氣與新能源學院，教授。（湖北 宜昌 443002）
基金項目：本文系湖北省高等學校省級教學研究項目（項目編號：2012238）、三峽大學教學研究項目（項目編號：J2012009）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）05-0047-03
為滿足不斷增長的國民經濟和社會民生用電需求，國家電網公司根據我國國情，制定了“十一五”和“十二五”期間電力建設的戰略目標，即建設以特高壓電網為核心的堅強電網。[1-2]在此背景下，我國輸電線路工程建設越來越多，對輸電線路設計、施工和運行維護的要求也越來越高，國家需要大量的具有輸電線路設計、施工、運行維護知識和研究能力的高級專業技術人才。
輸電線路工程專業即是根據上述國家電力建設用人需求而創辦的新興專業，目前全國只有五所本科院校及各省電力公司下屬的?？茖W校開設了該專業（方向）。[3]由于輸電線路工程本科開辦歷史不長，又是一個多學科交叉的專業，創辦初期全國沒有可用于其高等工程教育的專業教材。為此，三峽大學作為全國最早開辦輸電線路工程專業的高校，由國家級教學團隊成員，針對輸電線路工程行業需求，踐行三峽大學特色專業、拔尖創新人才培育試驗計劃和卓越工程師教育培養計劃等專業建設實踐，承擔系列省級、校級教學研究項目，歷經二十余年的教學研究和科學研究凝練成輸電線路工程專業系列教材，為全國輸配電行業培養了大量的高級工程技術人才，并服務于全國多個輸配電行業單位的職工培訓。
一、輸電線路工程專業的發展概況
早期，為適應國家經濟發展的需求，我國電力行業的發展一直集中在電源建設，電網建設則相對落后。隨著廠網分開和國家電網公司、南方電網公司的成立，國家加大了對輸電網和配電網的建設，對電網的輸電質量提出了更高的要求。作為整個電網中完全暴露于自然界、承受自然環境最為復雜惡劣、運行維護最為困難的輸電線路，其成為保證電網堅強的決定性影響因素。2008年的低溫冰害天氣對電力系統乃至我國國民經濟造成的影響就是典型代表。因此，全國電力建設對輸電行業的技術人才需求量不斷加大，而且培養質量要求也在逐年提高。
輸電線路工程專業伴隨著我國電網建設的發展而發展。1990年以前，在中專、技校中多以“輸配電”的名義培養輸電線路技能人才。1991年以后到1996年，當時的電力部根據電力企業的需求，在當時的葛洲壩水電工程學院（現三峽大學）和東北電力學院（現東北電力大學）設置了輸電線路工程全日制?？?，同時在多所職工大學設置輸電線路專業進行在職培訓。1997年，三峽大學率先設置了輸電線路工程本科專業，隨后東北電力大學、南京工程學院、東南大學成賢學院、華北電力大學（2011年開始招生）等高校也相繼開展了該專業的本科教育。目前，全國僅華北電力大學、東北電力大學和三峽大學開展了輸電專業方向的碩士研究生教育。[3]
由于輸電線路本科開辦歷史不長，關于輸電線路工程高等教育研究，各高校目前多集中在個別課程的教學模式分析，[4-8]而對輸電線路工程專業的整個高等教育體系思考較少，缺乏系統性的輸電本科專業應具備的知識體系和相應的教材建設研究。
二、輸電線路工程專業的知識與課程
1.輸電線路工程的知識領域
輸電線路工程專業直接面向電力行業，其建設目的就是為了輸送電能和實現電力系統聯網。作為自然界中人工建設形成的構筑物，輸電線路的建設經歷著設計、施工和運行維護三個工作階段，而這三個既相互獨立又相互促進的工作分別由電力行業中的電力設計院、電力建設公司和電網公司承擔。根據各用人單位的專業需求，文獻[9]研究提出輸電線路工程是一個跨學科的專業，輸電線路的設計、施工、運行維護及管理等涉及工程測量、氣象、水文與地質、土木、電氣、機械等學科的知識，因此從事輸電線路工程專業的技術人才應是復合型的。
2.輸電線路工程專業的基礎理論及課程
顯然，輸電線路工程專業的知識結構涉及多個一級學科，結合行業需求和大學本科人才培養定位，要實現所有知識、能力和素質的一體化是非常困難的，因此學校在教學過程中必須對以上學科內容有所取舍。
考慮到輸電線路的實質是可以輸送電能的人工建筑物，從工程安全的角度看面臨著兩個基本問題，一是線路能在復雜的自然環境中施工建設起來，并在長期的運行中不會出現倒塔或斷線等力學破壞事故；另一個是線路在輸電時，線路結構本身或對線路周邊障礙物不產生放電、閃絡等電學事故。因此，可以認為輸電線路學科的理論基礎就是力學和電學。
針對力學知識體系，教師首先要求學生掌握基礎力學的概念及基本知識，對應的知識課程為“理論力學”；在各種力的作用下，各種材料所體現的力學特性不同，如地線對應的鋼絞線、導線對應的鋼芯鋁絞線在相同的外界條件下弧垂明顯不同，對應的知識課程為“材料力學”；當材料體現為不同工程結構時，如鋼管桿和角鋼所形成的鐵塔，在外力作用下的強度、剛度和穩定性也不同，因此學生還要學習“結構力學”。另外，當考慮桿塔基礎時，需了解土體在外力、水流和溫度作用下的應力、變形和穩定性問題，則需學習“土力學”的基礎知識。
針對電學知識體系，教師首先要求學生掌握電學基本規律及電路的分析方法，對應的知識課程為“電路”；學生在掌握電學基本知識后，需了解面向工程的電磁場內容體系，掌握電場、磁場及能量之間的相互轉換關系，對應的知識課程為“工程電磁場”；在此基礎上，最終學習高電壓絕緣、放電理論和電力系統過電壓，以解決輸電線路相間絕緣、風偏閃絡、防雷接地等一系列高壓問題，即需學習“高電壓技術”課程。另外，為了完善電學基礎知識，學生應該了解“電子技術基礎”、“電力系統基礎”、“電力系統分析”等課程。
另外，根據輸電線路工作的知識體系，學生的專業基礎應該還包括工程測量、氣象、水文與地質、機械等學科知識，但相比于電氣和土木學科來說，這些學科應該處于從屬和輔助地位。
3.輸電線路工程的專業知識及課程
根據輸電行業的用人需求方向，即電力設計院、送變電公司和電建公司、電網公司，從而可提出輸電線路工程行業的專業核心課程體系應包括線路設計、施工和運行維護三大內容。
輸電線路工程設計是輸電工程建設的起始，其內容綜合電氣、土木、工程測量以及氣象等學科的相關知識。對于電學，學生在學習高電壓技術之后，才能理解如導線排列方式（決定桿塔的塔頭結構）、導線對地高度（決定桿塔的呼稱高度）、絕緣子串長度（影響線路對地高度、受力等）等知識的理論依據；學生在學習完力學知識之后，才能掌握架空線的線路力學理論，如架空線的各種應力、荷載、剛度計算等內容。同時，選擇輸電線路路徑時，線路所經地區的地物地貌情況，桿塔所在位的水文與地質情況以及施工和運行檢修測量等，都需要工程勘測、水文地質和工程測量等學科知識，這些內容學生可通過“工程測量”課程進行學習。
輸電線路施工主要內容為各種電壓等級下，架空輸電線路的基礎施工方法、桿塔組立方法、架線施工方法和相關的施工設計計算方法等內容。施工方法及大型牽張機械選擇的技術依據來源于線路設計中所涉及的應力弧垂曲線圖、安裝曲線圖、平斷面圖及其相關圖紙資料，而施工建設時的分析計算則主要依靠力學知識。
輸電線路運行維護包括架空輸電線路運行中的巡視內容及方法、常見故障及相應的預防措施、常規測試項目及測試方法、停電檢修方法及安全注意事項、帶電作業的原理及安全保障措施等內容。這些工作要求線路運維人員知識面較為廣泛，線路檢修和維護中涉及各類施工機械和工器具，涉及基本的機械工程領域知識；各類常規測試、防雷接地、停電檢修和帶電作業則涉及電學知識；而當今輸電線路的維修策略以可靠性為中心，這又涉及系統可靠性與設備的全壽命周期管理內容。
可以看出，電學和力學的基礎理論知識都能在線路設計中得到體現；同時，線路設計中的成果為后續線路施工和線路運行維護提供技術支持，因此，輸電線路設計在整個專業的知識體系中起著承上啟下的重要作用，也是整個專業知識體系的理論基礎。
以上三個專業核心內容涉及的知識面繁雜且專業化，顯然無法在一門課程內完成對該核心內容所有知識點的教學，因此需要一些輔助課程對專業核心知識進行彌補。如輸電線路工程專業的概述性內容，可引申為“輸電線路基礎”；又如線路設計中線路對周邊電磁環境的影響，線路施工中施工機械的選擇與設計，線路運行維護中的在線監測與故障診斷，再如輸電線路工程概預算、電力電纜線路、配電線路、輸電線路地理信息系統等內容，這些知識點都可以引申為單獨的課程。
三、輸電線路工程的專業課程體系
三峽大學已按學科大類設置有公共課平臺和一些素質類課程平臺，除這些教育課程外，本校將其余課程分為奠定本專業理論基礎的基礎課程和適應輸電行業需求的專業核心課程，以及用來補充和完善專業課程體系的專業完備課程，其具體結構框圖如圖1所示。
輸電線路工程的專業核心課程主要分為線路設計、線路施工和線路運行維護三大類，分別對應著輸電線路工程人才的就業方向。其中，線路設計不僅僅涉及線路工程設計的知識，同時還為輸電線路施工、運行維護等專業課程提供理論支撐，教學內容繁重而復雜，因此在課程體系中劃分為“架空輸電線路設計”（側重于架空線力學的研究與應用）和“輸電桿塔及基礎設計”（側重于結構力學和土力學的研究與應用）。
四、三峽大學的輸電線路工程專業教材建設
1.成立編委會，分階段地開展教材研究和編寫工作
輸電線路工程為自辦專業，且具有跨學科性質，在專業開辦初期沒有現成且合適的專業教材。為落實輸電線路工程專業人才培養目標，滿足專業教學的需要，在本專業開辦之前，三峽大學（原葛洲壩水電工程學院）就首先組織教材編寫隊伍，在1989年成立“葛洲壩水電工程學院輸電線路工程教育叢書編委會”。編委會將教材建設作為輸電工程高等教育的重要組成部分，以教材內容為載體，在長期的教學實踐中，對教學經驗進行凝練和總結，以葛洲壩工程學院自編教材的名義，編寫了該專業所有專業課程的教材，校內出版，滿足了本專業開辦以來的教學需求。
三峽大學在1996年正式公開出版《高壓架空輸電線路施工》，2000年正式出版《架空輸電線路設計》、《輸電桿塔設計》、《架空輸電線路運行與檢修》、《電力電纜》，涵蓋了輸電線路設計、施工和運行維護三大核心專業知識領域，同時前瞻性地撰寫了電力電纜的教材，形成了全國第一套“輸電線路工程教育叢書”。隨著國家教育的發展，在2005年和中國電力聯合會、中國電力出版社合作洽談輸電線路工程專業教材納入到普通高等教育“十一五”規劃教材，并在2007年開始出版了7本相關教材；同時根據后續發展，10本教材被列入了普通高等教育“十二五”規劃之中。
2.根據行業需求，不斷調整教學內容和編撰新的教材
隨著國家電網建設的飛速發展，近十年里，輸電線路行業無論是從歸屬單位、研究對象和工作要求都有了巨大的發展和變化。如隨著線路電壓等級的不斷升高，其架空線路設計和鐵塔結構設計都有一些新的變化，本校隨之對傳統的教材進行了改進，相對于2000年版的《架空輸電線路設計》教材，2007年版的該教材還及時吸納了新的線路設計規程，對相關設計系數進行了全面更新和引用，并增加了北京道亨等代表性線路設計軟件的介紹，而字數基本沒有變化；《輸電線路桿塔及基礎設計》除根據新的規程進行調整之外，還增加了各類基礎的設計思想和方法介紹，字數由33萬字增加到36.6萬字。又如，本校根據輸變電公司的工作特點和要求，除繼續完善《高壓架空輸電線路施工》教材之外，還新編寫了《輸電線路施工機械》、《送電線路工程概預算》等教材，以滿足施工現場人員對除技術外的工程管理、概預算和設備操作與維護方面的知識需求。再如，隨著電網運行維護對輸電線路運行維護的重視，在傳統的《架空輸電線路運行與檢修》基礎之上，專門針對傳統線路運行維護人員只需了解電氣知識的情況，以工科通用化的語言新編寫了《線路金具》教材。
諸如此類，根據輸電行業的需求，不斷地對已出版的教材進行改進，并及時根據行業發展，不斷地推出新的專業知識體系完備教材以供學生和工程技術人員選修，讓讀者精讀核心課程教材、泛讀完備課程教材，從而使之能全面且深入地掌握輸電線路工程的相關知識。
3.教材首先應用于本校課程教學，后在各類輸電行業培訓班應用
編寫的教材首先應用于本校輸電線路工程專業（方向）的本科、?？普n程教學，并根據教學實踐中教師和學生的反饋改進教材，然后通過舉辦各類輸電行業培訓班進行全國推廣。
本校依托三峽大學成人教育學院（中國電力聯合會指定的全國唯一的“輸電線路工程”培訓項目的培訓單位），自2005年以來，共開辦多期“輸電線路工程”培訓班，培訓人員達千余人。其中在校內開設全國電力公司和各省市電力公司委托開辦的“輸電線路工程”培訓班10余期，培訓教師赴海南、廣西、廣東、貴州、安徽、山東、陜西、遼寧、江西、浙江、湖北等省份開設“輸電線路工程”培訓班10余期。
除此之外，學校還為國網技術學院、國網電力科學研究院等研究機構從事輸電線路工程專業的科研和教學人員進行培訓。在這些培訓活動中，本專業系列教材得到了廣泛地使用，并在這些教學實踐中得到了很好地推廣。
五、結語
三峽大學以培養適應輸電行業需求的高級技術人才為目的，建立了以輸電線路設計、施工和運行維護為專業核心知識，以其他專業知識為補充和完善專業課程體系。根據制定的課程體系，展示輸電線路工程未來的發展趨勢，重視我國輸電線路工程中新技術的應用和輸電線路人才的需求變化，注重培養學生自主學習能力和發展創新思維為編撰原則，已正式出版各種教材及電子課件16套，總字數達600余萬。
該專業系列教材的內容分工與銜接恰當，具有較高水平，填補了我國輸電線路本科專業課教材的空白，在國內絕大部分開辦輸電線路本科、?？茖I的高校得到了應用；同時全國輸電線路職工培訓教育中也廣泛使用了編寫的系列教材，對全國輸電線路人才培養的指導和支撐作用明顯，取得了重大的人才培養效益。
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高壓電工的基礎知識范文5
一、自制實驗儀器
就地取材，發動學生收集廢舊材料，自制儀器，自己動手做實驗，從而解決了儀器不足的困難，保證了實驗的落實。
1.自制小小電動機：把一段漆包線繞成4cm×3cm的矩形線圈，漆包線在線圈的兩端各伸出約3cm。然后用小刀刮兩端引線的漆皮，注意，一端全部刮掉，另一端只刮上半圈或下半圈，這樣做的目的是起到換向器的作用。用鐵絲做兩個支架，固定在硬木板或紙板上，兩支架寬約4cm～5cm，分別與電池和一個開關相連（電池以一節或兩節一號干電池為宜）。把線圈放在支架上，磁鐵放在線圈下，閉合開關，給線圈通電，并用手輕推一下線圈，線圈就會離開平衡位置不停地轉下去。
2.自制孔明燈（小制作）
材料：大塑料袋（如飲水機桶外面的塑料袋）、膠帶、細鐵絲、酒精、火柴或打火機、剪刀、棉花。
操作步驟：
（1）用細鐵絲彎一個與塑料袋的口一樣大的圈，在圈內交叉兩根互相垂直的細鐵絲，牢系在圈上。（2）將塑料袋的口卷到鐵絲圈上，用膠帶黏好。把棉花纏在交叉的細鐵絲中間，在棉花上倒一些酒精。一位同學將塑料袋開口朝下拿起，另一位同學將酒精點燃。當感到塑料袋稍有上升時放手，塑料袋會緩慢上升。（溫馨提示：實驗時需要控制酒精棉球的質量。另外，實驗時應在無風的教室內進行，并事先準備一塊濕抹布，以便實驗結束時或臨時需要可以及時撲滅酒精棉球上的火焰。） 3.其他自制的實驗儀器。用黏土制成底座，罐頭瓶蓋做托盤，鐵絲做砝碼，組裝成天平；用鐵皮和干燥木材制成單擲和雙擲開關；用紙盒和小平面鏡制潛望鏡；用薄紙和藥盒制作簡易相機。
二、安排課外實驗
要緊密配合課堂教學，結合學生的愛好和實際情況擬題，學生可以有選擇地完成，不作統一要求。初中階段我們布置的課外實驗有四十多個。例如，用注射器測大氣壓強；在小刀上鍍一層銅；已知太陽的直徑，用小孔成像原理測太陽離地球的距離；解剖干電池。這些實驗既滿足了在課內未能滿足的求知欲，又培養了青少年熱愛科學的習慣。
三、開展科技活動
為了使學生掌握一定的生產、生活知識與技能，我們先后開展了電工和無線電等課外科技活動。在電工活動中，首先，學生觀察了學校教學照明線路的分布情況，了解電路的實際裝置。然后，每個學生反復拆卸螺口燈頭、插口燈頭、燈座、各種開關（手捺、拉線、床頭、燈頭開關等）、插座、日光燈裝置等元件，了解白熾燈、保險盒、單相電度表的構造和接線方法，進行了家庭照明電路進、出線的設計和獨立按規格要求安裝一排宿舍的電燈，研究了家庭照明電路常見故障檢查和修理。一般步驟是：如果家里電燈忽然滅了，可以先看看周圍鄰近房間的電燈是否仍然供電，假如鄰近房間的電燈也滅了，說明故障不一定發生在家里，很可能是這排房間總保險盒中保險絲熔斷，只要按著線路的負荷換上適當的保險絲就可以了。如果鄰近房間的燈照常供電，多半是燈口或開關處的接頭松弛或斷線。這時就要先把閘盒打開切斷電路然后進行修理。通過電工活動，學生初步掌握了家庭照明電路的安裝修理技能。在無線電活動中，三人一組，安裝四管再生來復式收音機，從單管開始逐級增加，直到完成四管機的安裝和調試。既讓學生初步掌握了基本常識和技能，又發揮他們的專長。
四、觀察物理現象
日常生活中的物理現象是很多的，學生平時不注意，也沒有觀察習慣。為了養成觀察習慣，我們特地設計了一種觀察記載表，表內設有觀察時間、地點、內容、情況簡述、疑難問題、問題解答諸欄。要求學生每周觀察一個物理現象，要做好記錄。結果學生從日常生活中攝取了許多生動有趣的現象，并能用物理知識加以解釋。如學生寫道：“弟弟把茶壺蓋掉到泥地上，蓋上的小孔被泥堵住，蓋按在壺上就倒不出水，這是大氣壓的作用?！薄包S鱔通常不易捉，只要撒把灰就容易捉，這是增大摩擦。”等等。既培養了學生觀察能力，又豐富了教師的教學素材。
五、組織學生參觀
我們組織學生參觀了農用水泵抽水、噴霧器噴藥治蟲、皮帶運輸機運物、轆轤提水、工人利用斜面趕豬上車、手搖風車扇米、電工帶電檢修電路、水電站的建設情況以及水輪機帶動發電機發電的過程，直觀理解水能是如何利用的，從中體會水位的高低與流速的關系及能的轉化的過程。電站外是如何通過變壓器把低電壓變成高壓電輸送的。這樣，既豐富感性知識、擴大了視野，又加深對書本知識的理解。
高壓電工的基礎知識范文6
（一）實習目的與意義：專業生產實習是電氣工程及其自動化專業的必修課程，安排在第三學年暑期短學期開設。該項實習是為了充分利用社會資源，增強電氣工程及其自動化專業大學本科生的實踐能力，實踐的主要目的如下：
①專業生產實習是全面推進素質教育、培養學生創新精神和實踐能力的一種重要手段，是學生理論聯系實際的一個重要環節，是大學生擇業就業之前接觸社會、了解社會的一次重要機會。
②通過專業生產實習，使學生認識電力生產的整個過程，了解電氣工程及其自動化專業的主要內容和發展方向，掌握專業的基本常識，為專業課程學習奠定感性認識，形成對本專業的認同感、提高學生學習本專業的興趣，激發學生的競爭意識、責任意識和開拓意識。
③通過有組織的開放性專業生產實習活動。培養大學生自主管理、社會交往、互相幫助、獨立完成任務等方面的綜合能力。
④學生參加生產實習時將所學理論知識和實際工作緊密聯系，鞏固已學的理論知識，積累一定的實際生產技術和管理知識，培養運用理論知識解決工程實際問題的能力，注重知識創新和能力培養，為適應社會工作和生活打下堅實的基礎。
（二）實習地點：
①成都——西南交通大學。
②成都——交大許繼股份責任有限公司。
③昆明——鐵路局供電段。
④昆明——云南變壓器股份責任有限公司。
(三）實習時間安排與主要實踐過程：
①7月14日下午14點在西南交通大學參加學院組織的實習安排、工作布置課程。
②7月15日～17日上午9點～11點30分、下午14點～16點30分在西南交通大學參加學院組織的專業知識講座。
③7月15日上午9點～11點30分在交大許繼股份責任有限公司參觀實習。
④7月18日～20日上午乘車前往昆明。
⑤7月20日下午14點～16點30在昆明供電段教育室參加生產實習安全教育。
⑥7月21日上午9點～下午16點30在昆明供電段（昆南）參觀實習。
⑦7月22日上午9點～下午16點30在昆明供電段（昆西）參觀實習。
⑧7月23日上午9點～11點30分在云南變壓器股份責任有限公司參觀實習。
⑨7月23日下午14點～16點30分在昆明供電段教育室參加實結大會。
mm2011年9月
目錄
前言…………………………………………………………………………………1
目錄…………………………………………………………………………………3
第一章：電力系統…………………………………………………………………4
第一節：我國電力工業的主要特點及其發展………………………………………4
第二節：電力系統的基本組成………………………………………………………6
第三節：供配電系統常用的電氣設備………………………………………………8
第四節：繼電保護的作用及常見故障………………………………………………10
第五節：輸配電新技術發展………………………………………………………12
第二章：牽引變電所………………………………………………………………16
第一節：二次設備電路概述………………………………………………………16
第二節：安全監控系統……………………………………………………………17
第三章：接觸網……………………………………………………………………20
第一節：接觸網零件、線索及絕緣子………………………………………………20
第二節：碗臂及其裝配……………………………………………………………22
第三節：錨段及錨段關節…………………………………………………………23
第四章：變壓器……………………………………………………………………28
第一節：變壓器的種類及其制造工藝………………………………………………28
第二節：幾種牽引變壓器的原理分析與比較選擇…………………………………30
第五章：總結與心得體會…………………………………………………………34
參考文獻……………………………………………………………………………36
第一章電力系統
第一節我國電力工業的主特點及其發展
一、我國電力工業發展的現狀
“十五”期間我國發電量由13685億千瓦時增至24975億千瓦時，年均增長12.8%；發電裝機容量由31932萬千瓦增至51718萬千瓦，年均增長10.1%。發電量的增速高于gdp的增速，電力彈性系數1.35，高于前20年的平均值（0.8）。單位產值電耗增加。
表1-1XX-XX年內我國gdp及用電量增長情況
XX年XX年XX年XX年XX年XX年
全國gdp增長率（％）7.389.110.19.910.9
全國用電量（萬億千瓦時）1.471.641.892.182.482.82
用電量增長率（％）9.011.615.415.1813.5914.0
全國裝機容量（億千瓦）3.383.573.804.425.176.22
資料來源：《中國電力統計年鑒》，中國電力出版社
二、我國電力工業的特點及發展趨勢
1、電力需求和裝機容量持續、快速增長。近年來，我國電力需求增長迅猛。盡管電力工業保持了2位數的增長率，但仍然出現了大面積的電力短缺。今后10～20年，大陸每年平均新增裝機將達30gw。
2、電網在資源優化配置中將發揮重要作用，遠距離輸電規模宏大。由于資源狀況、電力需求增長和技術條件的限制，今后相當長一段時間內，我國發電一次能源仍將主要依賴煤炭和水能?？砷_發水電資源近三分之二分布在西部的四川、云南、三省區，煤炭保有儲量的三分之二分布在山西、陜西、內蒙三省區；而約占三分之二的用電負荷分布在沿海和京廣鐵路沿線以東的經濟發達地區，這些地區發電能源資源嚴重不足。為解決發電資源分布與用電負荷分布極不均衡的矛盾，需要大容量、遠距離的輸電。根據目前的規劃研究，到2020年，中遠距離的輸電規模將可能達到250gw左右，其中2/3以上的輸電距離可能超過1000km。
3、實現全國聯網和跨國聯網。電網龐大、復雜。目前，我國大陸電網除西北采用330kv/750kv電壓序列外，其它電網均采用220kv/500kv電壓序列。東北、華北和華中實現了同步聯網，華中與西北、華東和南方電網通過直流實現聯網，形成了北起東北伊敏、南抵四川二灘的鏈型同步電網。隨著電力工業的發展，我國電網將成為世界上最龐大、復雜和技術最先進的電網，其特征是：擁有世界上最大規模的電站－三峽電站（最終裝機將達2240萬千瓦）；世界上最大的電源基地－西南水電基地（外送規模將達7000萬千瓦左右）；擁有世界上平均海拔最高的750kv電網；將建設百萬伏級交流和±800kv直流輸電工程，擁有當今世界上最高運行電壓的交直流電網；將構成以特高壓交直流為骨干網架的國家電網，形成世界上最大規模的遠距離輸電（通過特高壓交直流電網傳送的容量可能超過200gw）；可能形成世界上規模最大的同步電網（華北－華中－華東同步電網）；是世界上直流輸電規模最大的國家（容量在1gw以上的直流輸電工程有20多個，比世界上此類規模的直流輸電工程總和還多）；形成國家、大區和省三級電力市場；按國家、大區、省、地（市）、縣五級調度。
4、自動化水平逐步提高、安全性和可靠性受到充分重視。先進的繼電保護裝置、變電站綜合自動化系統、電網調度自動化系統以及電網安全穩定控制系統得到廣泛應用。隨著電網建設和網架結構的加強、電網自動化水平的提高，大陸電網安全穩定事故大幅下降。從上世紀70年代的19次/年，到80年代下降為5.2次/年，90年代為2.7次/年。1997年以后，未發生主網穩定事故。電網供電可靠性也有較大提高，平均供電可靠性為99.820%。
5、經濟、高效和環保。隨著大容量機組的應用、電網的發展以及先進技術的廣泛采用，煤耗與網損逐年下降。上個世紀九十年代以后，供電煤耗平均每年以3.6g/kwh的速度下降。到XX年，供電煤耗為379g/kwh，電網線損率為7.6％。新建火電廠將廣泛采用大容量、高效、節水機組，采用脫硫技術和控制nox的排放。到2020年，在人口密集地區，將建設60gw的天然氣發電機組和40gw的核電機組。在電網建設方面，將采用先進技術提高單位走廊輸電能力、降低網損，加強環境和景觀保護，城市電網將逐步提高電纜化率、推廣變電站緊湊化設計。
6、我國電力工業的產業政策是：大力發展水電，優化發展火電，加快發展核電，因地制宜地積極發展風電、太陽能等可再生能源發電，加快發展電網。同時，堅持建設與節約并重，把節約用電放在優先位置，加強電力需求側管理，提高資源利用效率；大力推進技術進步和產業升級，提高關鍵設備制造和供應能力。
三、2020年我國電源結構規劃設想
根據我國能源結構的狀況，我國電源結構在相當長的時期內，直到2020年都將以煤電為主，這是難以改變的。
(1)、煤電發展。到2020年約為6億kw，占總裝機9.5億kw的63.1%，發電址3億kwh，占總電量的70%，比XX年火電裝機的74.4%和電量的81%下降11個百分點，平均每年下降0.5個百分點；相應的發電量約3億kwh需耗原煤約14億t，占2020年原煤預計產旦20億一22億t的64%-70%左右。
(2)水電發展。到2020年水電要達到2億kw,占總裝機容量的21.1%，電盤7000億kwh，占總電量的16%；抽水蓄能電站裝機達到2500萬kw，占到總裝機容量的2.6%，比XX年裝機比重的24.9%下降了1個百分點，電量比重的17.8%下降1.8個百分點。但水電開發率已由XX年裝機開發率的21%提高到2020的53%，電量開發率相當由12.6%提高到36%，都超過目前世界平均水平。
(3)核電發展。到2020年，規劃核電容量約為4000萬kw，占總裝機的4.2%，發電量的6%，比XX年1.2%上升約5個百分點，使電源結構有所改善。我國核電起步不晚，發展緩慢。XX年只有210萬kw，到XX年末為370萬kw。在2020年以內建設的4000萬kw核電站，在技術路線上建議原則上仍堅持以原定的100萬級壓水堆的路線，并充分吸取國際上的技術進步和改造的經驗。具體堆型可在明確安全、經濟及國產化率的條件下，通過國際標準來確定，并用以批量建設100萬級核電站。這是充分發揮現有核電制造能力和建設、管理方面的經驗，盡快實現核電設備供應和建設、管理上的國產化的重要條件之一，是使我國核電”既安全，又經濟”的可行路線。與此同時，還要在核電技術上加強開發研究，跟蹤國際的先進技術，努力發展有自主知識產權的新一代堆型的核電，爭取在20年內建設示范堆型，為20年后批量過渡到新一代堆型做好技術供應的準備。
(4)氣電發展。規劃到2020年燃氣發電的容量達7000萬kw,占總裝機容量的7.3%，電量約3000億kwh，占總電量的7%。這將使20年內燃氣輪機組的比重提高6個百分點多，使電源結構得到一定程度的改善。
(5)新能源發電。規劃到2020年達到1500萬kw，占總裝機的1.5%，發電皿400億kwh，占1%。新能源發電主要包括風力發電、潮汐發電和太陽能發電，也包括地熱發電和垃圾、生物質能發電等。
第二節電力系統的基本組成
世界上大部分國家的動力資源和電力負荷中心分布是不一致的。如水力資源都是集中在江河流域水位落差較大的地方，燃料資源集中在煤、石油、天燃氣的礦區。而大電力負荷中心則多集中在工業區和大城市，因而發電廠和負荷中心往往相隔很遠的距離，從而發生了電能輸送的問題．水電只能通過高壓輸電線路把電能送到用戶地區才能得到充分利用。火電廠雖然能通過燃料運輸在用電地區建設電廠，但隨著機組容量的擴大，運輸燃料常常不如輸電經濟。于是就出現了所謂坑口電廠，即把火電廠建在礦區，通過升壓變電站、高壓輸電線、降壓變電所(站)把電能送到離電廠較遠的用戶地區。隨著高壓輸電技術的發展．在地理上相隔一定距離的發電廠為了安全、經濟、可靠供電．需將孤立運行的發電廠用電力線路連接起來。首先在一個地區內互相連接，再發展到地區和地區之間互相連接，這就組成統一的電力系統。
圖1-1電力系統結構簡圖
通常將發電廠、變電所、用電設備之間用電力網和熱力網連接起來的整體，叫做動力系統。動力系統中的電氣部分，即發電機、配電裝置、變壓器、電力線路及各種用電設備連接在一起組成的統一整體。稱為電力系統。電力系統中由各級電壓等級的輸配電線路及升降壓變電所組成的部分，稱為電力網。在我國習慣將電力系統稱作電網，例如華中電力系統稱為華中電網。電力線路是電力系統的重要組成部分，它擔負著輸送和分配電能的任務。由電源向電力負荷中心輸送電能的線路，稱為輸電線路或送電線路。送電線路的電壓較高，一般在110kv及以上。主要擔任分配電能任務的線路，稱為配電線路，配電電壓較低，一般在35kv及以下。為了研究和計算方便，通常將電力網分為地方電網和區域電網。電壓在110kv及以上、供電范圍較廣、輸送功率較大的電力網，稱為區域電力網。電壓在110kv以下、供電距離較短、輸電功率較少的電力網，稱為地方電力網。電壓在6～10kv的配電阿．稱為中壓配電網。城市電網中35kv的配電網亦稱為中壓配電網。電壓為380／220v的配電網。稱為低壓配電網。但這種劃分方式，其間井投有嚴格的界限。
圖1-2電力系統結構簡要圖例
根據電力網的結構方式，又分為開式電力網和閉式電力網。凡用戶只能從單方向得到電能的電力網，稱為開式電力網；凡用戶至少可以從兩個或更多方向同時能得到電能的電力網，稱為閉式電力網。根據電壓等級的高低，電力網還可分為低壓、高壓、超高壓幾種。通常把1kv以下的電力網稱為低壓電網，1～220kv的電力網稱高壓電網，330kv及以上稱超高壓電網。
第三節供配電系統的常用電氣設備
一、電氣設備的定義
供配電系統的電氣設備是指用于發電、輸電、變電、配電以及用電的所有設備，包括發電機、變壓器、控制電器、保護設備、測量儀表、線路器材和用電負荷設備（如電動機、照明）等。
二、變配電常用的高低壓電氣設備介紹
1、電力變壓器主要用于公用電網和工業電網中，將某一給定電壓值的電能轉變為所要求的另一電壓值的電能，以利于電能的合理輸送、分配和使用。
2、互感器的作用是使二次設備與一次電路隔離和擴大儀表、繼電器的使用范圍。電流互感器二次額定電流一般為5a，電流互感器串聯于線路中，有四種結線方式；在使用時要注意：①二次側不得開路，不允許裝設開關或熔斷器；②二次側有一端必須接地；③注意端子的極性。電壓互感器二次額定電壓一般為100v，常用的電壓互感器有單相和三相(五芯柱式)兩類。電壓互感器并聯在線路中，通常接在母線上，有四種結線方式；電壓互感器在使用時要注意：①一、二側均不得短路；②二次側有一端必須接地；③注意端子的極性。
3、熔斷器分為高壓熔斷器和低壓熔斷器兩種。高壓熔斷器有戶內、戶外兩種類型，一般跌開式熔斷器和負荷型跌開式熔斷器為“非限流”式。低壓熔斷器主要用于低壓線路及設備的過載和短路保護，有插入式（rc型）、螺旋式（rl型）、無填料密閉管式（rm型）、有填料封閉管式（rt型）及引進技術生產的有填料管式gf、am系列和高分斷能力的nt型等。按保護性能也可分為有限流特性和無限流特性兩種。
4、高壓開關設備主要有高壓斷路器、高壓隔離開關、高壓負荷開關等。高壓斷路器的作用是斷開或接通負荷，故障時斷開短路電流，有油斷路器，真空斷路器，sf6斷路器三種類型。高壓隔離開關主要功能是隔離高壓電源，保證人身和設備檢修安全，它不能帶負荷操作，常與斷路器配合使用并裝設在電源側。高壓負荷開關具有簡單的滅弧裝置，可以通斷一定的負荷電流和過負荷電流，由于斷流能力有限，常與高壓熔斷器配合使用。
5、低壓開關設備主要有低壓斷路器、低壓熔斷器、低壓刀開關等。低壓斷路器是一種能帶負荷通斷電路，又能在短路、過負荷、欠壓或失壓時自動跳閘的電氣開關設備，低壓斷路器有萬能式(框架結構)和塑殼式(裝置式)兩大類型，按安裝方式分有抽屜式和固定式兩種；按用途分有配電用、電動機保護、照明、漏電保護四種。
6、避雷器是保護電力系統中電氣設備的絕緣免受沿線路傳來的雷電過電壓或內部過電壓損害的一種保護設備，有保護間隙、管型、閥型、金屬氧化物等幾種類型，在成套裝置中氧化鋅避雷器使用較為廣泛。
7、成套配電裝置是制造廠成套供應的設備，在制造廠按照一定的線路結線方案預先把電器組裝成柜再運到現場安裝。按電壓高低可分為高壓成套配電裝置(也稱高壓開關柜)和低壓成套配電裝置(低壓配電屏和配電箱)。高壓開關柜有固定式和移開式兩大類。固定式高壓開關柜的柜內所有電器部件包括其主要設備如斷路器、互感器和避雷器等都固定安裝在不能移動的臺架上，一般用在企業的中小型變配電所和負荷不是很重要的場所。新型固定式高壓開關柜常用的有hxgn系列（固定式高壓環網柜）、xgn系列（交流金屬箱型固定式封閉高壓開關柜）和kgn系列（交流金屬鎧裝固定式高壓開關柜）等。手車式高壓開關柜是將成套高壓配電裝置中的某些主要電器設備固定在可移動的手車上，它檢修方便安全，恢復供電快，供電可靠性高，但價格較高，主要用于大中型變配電所和負荷較重要、供電可靠性要求較高的場所，主要新產品有jyn系列、kyn等系列等。低壓配電屏(柜)有固定式、抽屜式和混合式三種。固定式低壓配電屏結構簡單，價格低廉，目前使用較廣的有pgl、ggl、ggd等系列，適用于發電廠、變電所和工礦企業等電力用戶作動力和照明配電用。抽屜式低壓配電屏（柜）體積小、結構新穎、通用性好、安裝維護方便、安全可靠，廣泛應用于工礦企業和高層建筑的低壓配電系統中作受電、饋電、照明、電動機控制及功率補償之用，常用的抽屜式配電屏有bfc、gcl、gck等系列，它們一般用作三相交流系統中的動力中心(pc)和電動機控制中心(mcc)的配電和控制裝置。動力配電箱和照明配電箱是車間和民用建筑的供配電系統中對用電設備的最后一級控制和保護設備，分別用于動力配電、控制和照明、小型動力線路的控制、過負荷和短路保護。
第四節繼電保護的作用及常見故障
隨著電力系統的高速發展和計算機技術，通訊技術的進步，繼電保護向著計算機化、網絡化，保護、測量、控制、數據通信一體化和人工智能化方向進一步快速發展。與此同時越來越多的新技術、新理論將應用于繼電保護領域，這要求我們繼電保護工作者不斷求學、探索和進取，達到提高供電可靠性的目的，保障電網安全穩定運行。
一、繼電保護在供電系統障礙中的作用
(一)保證繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提：繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提。一般來說繼電保護的可靠性主要由配置合理、質量和技術性能優良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。
(二)繼電保護在電力系統安全運行中的作用：
繼電保護在電力系統安全運行中的作用主要有以下三點:
1.保障電力系統的安全性。當被保護的電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響，并滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。
2.對電力系統的不正常工作進行提示。反應電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。
3.對電力系統的運行進行監控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應裝置，同時也是監控電力系統正常運行的裝置。
二、繼電保護常見的障礙
電壓互感器二次電壓回路在運行中出現故障是繼電保護工作中的一個薄弱環節。作為繼電保護測量設備的起始點，電壓互感器對二次系統的正常運行非常重要，pt二次回路設備不多，接線也不復雜，但pt二次回路上的故障卻不少見。由于pt二次電壓回路上的故障而導致的嚴重后果是保護誤動或拒動。據運行經驗，pt二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面:pt二次中性點接地方式異常；表現為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了變電站接地網的原因，更多是由接線工藝引起的。這樣pt二次接地相與地網間產生電壓，該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個電壓疊加到保護裝置各相電壓上，使各相電壓產生幅值和相位變化，引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。pt開口三角電壓回路異常；pt開口三角電壓回路斷線，有機械上的原因，短路則與某些習慣做法有關。在電磁型母線、變壓器保護中，為達到零序電壓定值，往往將電壓繼電器中限流電阻短接，有的使用小刻度的電流繼電器，大大減小了開口三角回路阻抗。當變電站內或出口接地故障時，零序電壓較大，回路負荷阻抗較小，回路電流較大，電壓(流)繼電器線圈過熱后絕緣破壞發生短路。短路持續時間過長就會燒斷線圈，使pt開口三角電壓回路在該處斷線，這種情況在許多地區發生過。pt二次失壓；pt二次失壓是困擾使用電壓保護的經典問題，糾其根本就是各類開斷設備性能和二次回路不完善引起的。
電流互感器是供給繼電保護和監控系統判別系統運行狀態的重要組件。作為繼電保護對電流互感器的基本要求就是電流互感器能夠真實地反映一次電流的波形，特別是在故障時，不但要求反映故障電流的大小，還要求反映電流的相位和波形，甚至是反映電流的變化率。而傳統的電磁式電流互感器是利用電磁感應原理通過鐵心耦合實現一、二次電流變換的。由于鐵心具有磁飽和特性，是非線性組件，當一次電流很大，特別是一次電流中非周期分量的存在將使嚴重飽和，勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加，而且含有大量非周期分量和高次諧波分量，造成二次電流嚴重失真，嚴重影響了繼電保護的正確動作。由電工基礎理論可知，電流互感器在嚴重飽和時，其一次電流中的直流分量很大，使其波形偏于時間軸的一側。鐵心中有剩磁，且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產生的磁通方向相同，在短路電流直流分量剩磁的共同作用下，鐵心在短路后不到半個周期就飽和了。于是，一次電流全部變為勵磁電流，二次電流幾乎為0。由于電流互感器嚴重飽和，使其傳變特性變差甚至輸出為0，才導致了斷路器保護的拒動，引起主變壓器后備保護越級跳閘。
針對目前微機繼電保護裝置自身的特點，造成了微機保護裝置故障一般有以下這些原因:電源問題，比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降，若電壓下降過大，會導致比較電路基準值的變化，充電電路時間變短等一系列問題，從而影響到微機保護的邏輯配合，甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作，要求電源輸出有足夠的功率。如果現場發生事故時，微機保護出現無法給出后臺信號或是重合閘無法實現等現象，應考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應加強現場管理，在定期檢驗時一定要按規程進行逆變電源檢驗。干擾和絕緣問題，微機保護的抗干擾性能較差，對講機和其他無線通信設備在保護屏附近使用，會導致一些邏輯元件誤動作。微機保護裝置的集成度高，布線緊密。長期運行后，由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃，可使兩焊點之間形成了導電通道，從而引起繼電保護故障的發生。
第五節輸配電新技術發展
一、輸電技術的發展前景
輸配電技術的應用范圍涉及輸配電系統的規劃、設計、施工、遠行和維修各個領域。這些技術有的是現有成熟技術的延伸;有的是近年研究成功，接近商業化的新技術;有的則是面向未來長遠需求正在研究。
（一）三相高壓交流輸電仍是主流。
目前，常規的三相高壓交流輸電在遠距離輸電工程中占主導地位，在未來相當長的時間內仍將是輸電和聯網的主要方式。商業化的交流輸電工程最高電壓為765kv(800kv等級)。前蘇聯建成了900km的1150kv特高壓輸電線路并經過了試運行，后因多種原因降壓為500kv運行。
(二)高壓直流輸電日顯重要。
端對端直流輸電這是一種成熟的遠距離輸電技術。從1954年到1998年，全球己建成57個直流輸電工程，10項正在建設中。巴西伊泰普輸電工程直流部分是世界上最大的直流輸電工程，電壓為士600kv。這些工_程在遠距離輸電、電網互聯、跨海送電等方面發揮了重要作用。中國建成了士500kv葛洲壩一上海輸電工程、天一廣直流輸電工程。三峽一華東的直流輸電工程正在建設中。貴州一廣東、三峽一廣東的直流輸電工程的建設業已啟動。預計端對端直流輸電在未來仍是遠距離輸電和聯網的重要方式。
(三)靈活交流輸電方興未艾。
靈活交流輸電(facts)是基于電力電子技術與現代控制技術對交流輸電系統的阻抗、電壓、相位實施靈活快速調節的輸電技術。它可以用來對系統的有功和無功潮流進行靈活控制，以達到大幅度提高線路輸送能力、阻尼系統振蕩、提高系統穩定水一平的目的。
(四)輸電線路發展趨勢。
1.緊湊型線路。緊湊型線路是指用增加分裂導線數、縮短相間距離、合理排列相導線等措施以降低線路波阻抗，從而提高線路輸送能力的輸電線路。緊湊型輸電線路可視為用改變線路的幾何結構的方法實現線路“自然的補償”的一種線路。研究緊湊型輸電線路的主要目標是提高線路的輸送能力，節省線路走廊。近年來國內外研究的優化導線和桿塔結構以減少線路產生的電磁場的環境影響的線路、在城市中為改善景觀而緊湊化的線路也常歸入緊湊型線路的范疇。導線和桿塔結構不作重大改動的一般的緊湊型輸電線路，輸送能力比常規線路可以提高20-30%。
2.氣體絕緣線路。氣體絕緣輸電線路(gil)是以六氟化硫氣體絕緣的、帶有與導線同軸的接地金屬外殼的輸電線路，與電纜相比，其優點是絕緣擊穿后可恢復、承載電流大。它可沿地面敷設，也可在地下敷設。氣體絕緣的輸電線已在水力發電廠的出線等場合得到應用。在沙特阿拉伯建設了一條總長17km的420kvgilo1997年投運。日本中部電力公司安裝了一條275kv3.3公里的gil,1998年投運，輸電1300mw，應用強迫冷卻后可送2850mw。未來，由于架空輸電線路的造價日增，輸電線路走廊的獲得越來越困難，氣體絕緣的輸電線的研究和開發受到重視。據預測，對大容量(1000mw以上)輸電，g工l在線路走廊昂貴的地方可以與架空輸電線路競爭。
3.超導輸線路。超導輸電是一種低損耗的輸電方式。由于輸電電壓低，電場影響很小。電纜的同軸結構和三相同管道，使磁場的影響也不大。故超導輸電是一種與環境協調的高效輸配電方式。ybco-123超導體的臨界電流密度己達l00ka/cm2的數量級。利用原來的電纜管道，安裝超導電纜可滿足大城市供電增容的需要。利用原來的電纜管道，安裝超導電纜可滿足大城市供電增容的需要。目前，超導電纜的價格很高，冷凍系統的可靠性有待檢驗，用于長距離輸電工程的前景尚不明朗。
(五)變電站發展趨勢
1.集成化電力設備為了實現電氣設備緊湊化、模塊化、智能化的目標，出現了不同電氣設備集成以及強電設備和弱電設備集成的傾向?，F在已研究出包括斷路器、隔離月-關、接地開關、電壓及電流互感器、傳感器及計算機處理器在內的緊湊化模塊化的智能開關設備，它可以視為簡化的g工s和控制設備的集成(又稱為pass)。因為占地小、結構簡單，可以減少變電站投資、縮短安裝周期。由于控制、保護、通信等微電子設備與高電壓大電流主設備安裝于一體，因此滿足電磁兼容性要求將成為重要的技術關鍵。目前275kv等級的pass在運行，效果如何尚待實踐檢驗。外國公司最近研制成功“電力發生器”(powerformer)，實質上是高壓發電機。由于電纜技術的進步，可以用電纜來代替原來發電機定子中的矩形截面的導線，使電機絕緣的耐壓成數量級的提高。因此，發電機出口的電壓可以提高到400kv，不需要升壓變壓器就自接聯接到架空線路。“電力發生器”的優點除了使升壓變電站大大簡化以外，還有散熱性能好，短路電流小，便于檢修等優點目前在一個水電站試運行。
2.與環境友好的變電站變電站對環境的影響之一是它產生的噪聲。變電站產生的噪聲主要是電氣設備機械振動噪聲，如主變壓器、電抗器的振動噪聲;油泵、風機的噪聲、高壓斷路器跳合閘的機械撞擊噪聲等。其次是變電站泄漏和廢棄物影響。變電站中電氣設備的可能產生的泄漏(如油、氣的泄漏)和廢棄物(廢電纜頭、廢導線、廢絕緣子等)對周圍環境的影響，日益受到重視。許多國家制定了對廢棄物管理的規定。解決辦法主要有:建立嚴格的管理制度;提高設備制造質量、加強維護，防止泄漏發生;采用無油設備;實施廢棄物回收和再生等另外，減少變電站對景觀的影響也提到議事日程。在輸配電系統設計時，還應當考慮線路和變電站可能產生的景觀影響，即從建筑學的角度有礙觀瞻的問題。通過線路的緊湊化:從律筑學的角度仲桿塔設計得比較美觀，與周圍的環境和諧一致。
二、配電技術展望
(一)可靠的網絡結構。合理的網絡結構是保證可靠供電的基礎。放射式配電網的優點是設施簡單、投資少，但供電可靠性比較低。多回線平行的配電網可提高可靠性，但保護配置較復雜。環式配電網和網絡式配電網可以進一步提高供電可靠性，但配電設施多、保護配置比較復雜、短路電流水平高，因而造價較高，應根據實際需要加以選擇。
(二)配電自動化技術。配電自動化是配電系統中技術更新最快的一個領域，其內容通常包括:scada系統、饋線自動化系統、地理信息和設備管理系統gis、故障報修應答系統、負荷管理系統、自動抄表系統等。這些系統通常有不同的組合，并可與離線的管理信息系統集成。未來的配電自動化系統發展的趨勢是:發展建立在開放式計算機平臺上的綜合的配電自動化系統，以實現配電系統的數據采集監視、無功自動調節、故障隔離、設備管理、負荷控制、用電管理等功能同時，還可以與其他離線的管理系統和信息系統交換共享信息資源。
(三)電能質量控制技術。電能質量控制技術將成為重要的配電技術。電能質量不只局限于對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還需要對各種瞬態的波動和干擾，如電壓閃變、電壓暫降、脈沖、振蕩加以抑制，因而需要發展電能質量控制新技術。用戶特定質電力技術是應用現代電力電子技術和控制技術為用戶提供用戶特定要求質量電能的技術。主要設備有:用于配電網的靜止同步補償器,動態電壓恢復器等靈活、可靠、智能配電系統是一種靈活、可靠性高、可提供多品質電力的電能流通系統。它相當于用戶附近的一個電力改質中心。改質中心產生多種品質的電能，通過靜止開關可與高壓側配電線和低壓側配電線靈活地連接。另一方面通過連結的光纜網，改質中心還進行信息處理和交換。
(四)先進表計系統。先進儀表是未來配電的重要組成部分。現代電能表計系統除電能計量的功能外，還具有負荷調查、實時電價、電價區間指示、電能質量監控的功能，如記錄分析電壓暫降、諧波、電壓閃變等。此外還具有雙向通信、用戶訪問、自診斷及警報、誤差軟件補償功等重要的功能。
(五)配電施工技術。城市配電工程的施工一般要在地下管路縱橫交錯、交通繁忙的市區進行，為了盡可能減少對市政交通的影響、加快施工進度，已經研究出新的城市配電施工技術，如電纜定向連續敷設技術，地下設施探測定位技術，例如“地下物體雷達定位系統”可在計算機屏幕上顯示地面4米以下的物體。
(六)分布式電源。分布式發電裝置是指功率為數kw至mw的小型模塊式的，與環境兼容的獨立電源。這些電源由電力部門、電力用戶或第三方所有，用以滿足電力系統和用戶的特定的要求，如調峰、為邊遠用戶或商業區和居民區供電，節省輸變電投資、提高供電可靠性等等。當今的分布式電源主要是指微型燃氣輪機和燃料電池。由于公眾對輸電線路可能產生的電磁影響的憂慮，開辟新的線路走廊越來越困難。此外，由于電力市場自由化減低電價的需要，直接安置在用戶近旁的分布式發電裝置便成為一種有競爭力的替代方案。分布式的電源可大大地提高供電可靠性，可在電網崩潰和意外災害(例如地震、暴風雪、人為破壞、戰爭)情況下維持重要用戶的供電。如何確保一些重要的集會和慶典供電安全常是困擾電力部門的一個重要問題。如果有分布式的電源處于運行狀態，則供電的可靠性會大大提高。對供電網難以達到的邊遠分散用戶，分布式的電源在技術經濟上具有競爭力。此外，發展電動車的電源是研究發展分布式的電源的重要推動力
第二章牽引變電所
第一節二次設備電路概述
一、二次接線電路圖
供電系統中，為保障一次高壓電氣設備安全運行和實現對其操作控制而設置的控制、信號、監測與繼電保護、自動裝置等一系列低壓、弱電電氣設備，通常稱為二次設備。用來表明二次設備相互聯接的電氣結線圖，稱為二次電路圖。一般有三種表達形式：①是原理接線圖（即歸總式原理圖），②是展開接線圖（即是展開式原理圖）以及③是安裝接線圖。如圖2-1所示的展開接線圖，其主要特點是：在原理接線圖基礎上，將其總體形式的電路分解為交流電流、電壓回路及直流回路等相對獨立的各個組成部分。這時，設備元件的不同線圈與觸點等，將分別繪入相應部分的回路圖。其讀圖規則：直流回路部分，力求按照各部件流通電流的順序，即按其工作時各部件的動作次序，自上而下、由左至右地排列成行。對同一元件的不同線困、接點等應用相同的文字標注，并在展開接線圖的一側可以方便地加注文字說明，從而便于清楚地了解相應部分電路的作用。
圖2-1二次接線展開接線圖
對于歸總式原理圖的特點是圖中標有相關的主電路部分，各設備元件都以整體的形式表示，并對所包括的交流電壓回路、交流電流回路和直流控制、信號電路等各組成部分都一并畫出。而安裝接線圖的特點則為：一般包括盤面布置圖、盤后接線圖和端子排接線團等組成部分。在盤后接線圖和端子排接線圖中，對繼電器、表計等元件及其輔助端子、連接導線等，都需按其實際形狀、位置尺寸成比例地由盤后視繪制出來。圖中不畫出連接導線而是采用“相對標志”的方法加以表示。所謂“相對標志”法也就是在調子排(或設備元件)的每一端頭標記出與它連接的另一端頭所接設備元件(或端子排端子號碼)的標志。
二、控制方式
二次設備的控制方式按執行地點的不同可以畫分為：
（一）就地控制：在一次電氣設備安裝地點進行直接控制，斷路器等位置信號也在配電間隔上顯示。一般用于交流10kv以下系統。
（二）距離控制（集中控制）：在主控室內對變電所的一次電氣設備集中進行控制，監測儀表和開關位置信號、中央信號及繼電保護裝置均配置在主控室屏臺上，便于監視和管理運行。按實現方法不同，可分為一對一的分別控制方式和一對多的集中選控方式。
（三）遠動控制（遙控）：在遠離變電所的調度端對變電所（執行端）的電氣設備進行控制。已實現遠動化的系統，往往同時具備距離和遠動兩種控制方式。
三、控制室
牽引變電所對一次電氣設備的控制操作通常采取集中控制的方式。其控制、信號、監測、保護、自動裝置等二次電氣設備多集中裝在控制室中。在控制室里配備有各種控制盤（分類），二次電路的各種裝置都分別裝設在相應的控制盤上。其中控制盤的分類可以分為主控制盤、繼電保護盤、中央信號盤、計量盤、自動、運動裝置盤以及自用電盤等。控制系統在變電所內起著神經中樞的重要作用，值班人員根據控制盤上的各種儀器、表計、信號等的指示來監視、判斷變電所電器設備的運行狀態，并通過控制電路設備對一次電路設備進行各種控制操作。其主要原則有：(1)盤面上儀表、控制、信號設備與模擬主電路的布置應簡單明了，便于控制、監視和維護。(2)各電氣設備之間裝設距離應根據正面、背面所占最小位置及布線尺寸確定的標準全面考慮。(3)盤面配置應考慮盤后兩側接線端子合理安排。(4)盡量采用標準盤的布置方式，以滿足經濟性與可靠性等要求。
第二節安全監控系統
一、系統概述
牽引變電所的安全防護有消防系統、環境監測系統、視頻監控系統、綜合自動化系統等，但均為分立系統，各司其職，相互之間沒有太多的聯系，距離智能安全防護系統還有不小的差距。針對變電所安全運行的問題，本文提出了一種解決方案，系統配置如圖2-2所示。系統卞網采用雙10/100m以太網配置，采用iec-60870-103以太網協議。主網的雙網配置完成負荷平衡及熱備用雙重功能，在雙網正‘常清況下，雙網以負荷平衡工作，一旦其中一網絡故障，另一網就完成接替全部通信負荷，保證實時系統的loo}o可靠性。
圖2-1安全監控系統配置
二、變電所自動化系統
日前國內的計算機監控系統軟件普遍采用c++、tcp/ip,oledb、sql、doom、activex等國際標準，具有很好的開放性。針對變電所綜合自動化系統，根據安全需要，系統本身要具有如下安全竹理系統功能。
（1）權限竹理子系統。包括對變電所監控系統的操作、監護、保護設置、報表維護、數據庫維護；對于較高的安全要求，在變電所操作時也要把操作信息送往調度端，調度端可以監視變電所的操作，必須經申請一批準的環節，操作才能被執行。通過數據庫的參數設置，調度卞站和變電所都可以操作，調度卞站的優先級更高。同時，一方操作會在另一方生成告警提示，提醒有人正在進行操作。
（2）模擬操作。執行遙控操作之前，先進行一次模擬操作，以保證操作的正確性，系統要提供模擬操作的功能。
（3）報警功能。在系統接收到保護事件或保護故障等信息后，綜合自動化系統的告警模塊依據事先定義的信息確定告警級別。設置二級告警級別，即事故告警、一般異常告警、嚴重異常告警，并采用不同顏色、不同音響自動告警。
（4）系統安全機制。系統在線運行時，能夠定時進行自診斷，能夠檢測其工作狀態，判斷故障內容，指出故障的設備及插件，并使其自動退出在線運行，以便能迅速更換;雙機系統中的一臺卞機發生故障時，自動切換至另一臺的時間不大于30s。該系統滿足安全監控的技術要求。
三、變電所智能視頻監控系統
變電所級網絡視頻監控系統分前端攝像機、后端數字視頻顯示控制系統、存儲竹理與服務系統及網絡傳輸平臺。主要由3部分組成:圖像采集子系統、信號傳輸子系統、控制子系統。該系統主要實現系統全部視頻信號匯集、控制、監視、錄像存檔、檢索查詢、遠程監控，實現對系統前端設備操作控制，實現對前端信號采集系統和信號傳輸系統故障判斷報警等功能。該系統可對大范圍、多種室內外場景、多路攝像頭采集的視頻圖像進行智能分析。視頻監控系統可與綜合自動化系統、環境安全系統形成聯動，通過安防系統統一設置。
四、變電所環境安全監控系統
變電所內環境安全監控信息通過所內安全監控通信單元送至安全防護卞機，再送至遠方監控中心。該系統實現所內各安全環節中的不同警戒乎段的集中和聯動，監控模塊出現異常時，均能及時給出現場報警信號和綜合報警信號，反映在安防工作站上，及時給出報警信息，并推出相關畫面，提示值班人員關注提示信息，并給出初步的安全判斷。
五、變電所設備在線監測系統
變電所高壓電氣設備絕緣在線監測系統采用分層分布式結構，綜合運用先進傳感器技術、數字信號處理技術、計算機技術等，實現了信號采集的就地數字化和智能化，并由現場總線將實時數據送入變電所通信竹理系統。通過網絡通信還可以把監測數據匯集送至安全監控系統，實現對變電所內電氣設備絕緣狀態的在線監測和診斷。
第三章接觸網
第一節接觸網零件、線索及絕緣子
一、接觸網零件
接觸網各導線之間、導線與支持結構之間、支持結構與支柱之間的所有連接器件，統稱為接觸網零件。
(一)零件分類
接觸網零件按用途可以分為：懸吊零件、定位零件、連接零件、錨固零件以及支撐零件。按零件的制造材料分為：鑄黃銅件：用于銅線中的線夾連接；可鍛鑄鐵件：用于承力和外形復雜且用量較多的零件；灰口鑄鐵件：用于承受壓力的墊塊及非承力零件；普通碳素鋼件：用于圓鋼、角鋼、槽鋼等型材鍛制或焊接零件。
（二）零件的使用要求
接觸網零件在使用前，除了檢查是否符合型號、規格之外，還應對零件進行外觀檢查，其應符合下列要求：
1．表面應光潔、無裂紋、毛刺、砂眼、氣泡等缺陷。
2．零件的活動部位應靈活，配套連接無障礙。
3．凡經過熱鍍鋅的零件，應鋅層均勻，無脫落、銹蝕現象。
4．焊接零件應連續焊實，無虛焊、假焊等現象。
二、線索
接觸網線索主要有接觸線、承力索及附加導線。
（一）接觸線
接觸線的功用是保證質量良好地向電力機車供電。接觸線應具有良好的導電性，具備足夠的機械強度和耐磨性。我國目前采用的接觸線有銅接觸線和鋼鋁接觸線兩種。
1.銅接觸線：銅接觸線一般由電解銅硬拉制成。它具有良好的導電性能，有足夠的機械強度，耐腐蝕，施工安裝及運營維修方便等優點。但耗費大量銅材，價格較高。銅接觸線可分為tcg-110、tcg-100、tcg85等型號。tcg表示銅接觸線，后面的數字為標稱截面積，單位為mm2。
2.鋼鋁接觸線：鋼鋁接觸線的上部為鋁，作為導電部分，下部為鋼以保證有足夠的機械強度和耐磨性，兩種金屬采用壓接的方法構成。鋼鋁接觸線具有機械強度高、穩定性好、耐磨耗、造價低等優點。但施工、維修困難，鋼鋁處易開裂，抗腐蝕能力差等。鋼鋁接觸線分為215glca100和173glca80兩種型號，glca和glcb分別表示鋼鋁接觸線的兩種規格，后面分式的分母表示該型接觸線截面的總面積，分子表示導電性能相當于銅接觸線的截面積，單位為mm2。
（二）承力索
承力索的主要功用是通過吊弦將接觸線懸吊起來，提高懸掛的穩定性，與接觸線并聯供電。承力索應能承受較大的張力，具有較強的抗腐蝕能力，隨溫度變化較小。承力索一般采用單芯多層鉸線。目前我國采用的有銅承力索和鋼承力索兩種。
1.銅承力索：銅承力索導電性能好，抗腐蝕能力強。但價格較貴，機械性能比鋼承力索低，隨溫度變化較大。銅承力索的常用型號有：tj-95，tj-120等。tj表示銅絞線(也稱銅承力索)，后面的數字表示標稱截面積，單位為mm2。
2.鋼承力索
鋼承力索的優點是機械強度高，隨溫度變化小，造價低。但導電性能差，抗腐蝕能力差。目前采用鍍鋁鋅鋼絞線(表示符號：lxgj)其缺點得到了一定改善。鋼承力索常用型號有：gj-50，gj-70等。gj表示鋼承力索(也稱鋼絞線)，后面的數字為標稱截面積，單位為mm2。
三、絕緣子
絕緣子的作用是保持接觸懸掛對地的電氣絕緣。由于絕緣子是串接在支持裝置或接觸懸掛中，所以絕緣子應具備承受一定機械負荷的能力。絕緣子多數是瓷質的，由瓷土加入石英砂和長石燒制而成，表面涂有一層光滑的釉，以防止水份滲入瓷內。鋼件與瓷件用不低于42.5mpa的硅酸鹽水泥膠合劑澆注在一起。接觸網常用的絕緣子有：懸式、棒式、針式和柱式四種類型。其絕緣子的電氣性能：
1．絕緣子干閃絡電壓：指絕緣子在干燥、清潔的狀態時，施加電壓使其表面達到閃絡時的最低電壓。
2．絕緣子的濕閃絡電壓：指雨水在降落方向與絕緣子表面呈45度角淋在絕緣子表面時，使其閃絡的最低電壓。絕緣子發生閃絡時，只是瓷體表面放電，而瓷體本身未受損害，閃絡消失后絕緣性能即可恢復。發生閃絡后，其絕緣性能有所下降，容易再次發生閃絡。擊穿電壓。指絕緣子瓷體被擊穿而失去絕緣作用的最低電壓。絕緣子擊穿后不能繼續使用，必須更換。絕緣子的沖擊閃絡電壓則表示了絕緣子滿足一定防雷要求的電氣性能指標。絕緣子的電氣性能不是一成不變的，隨著時間的增長，其絕緣強度會逐漸下降，這種現象稱為老化。泄漏距離(又稱爬電距離)是指沿絕緣子表面的曲線展開長度。輕污區泄漏距離規定為920mm，重污區規定為1200mm。
第二節碗臂及其裝配
一、碗臂的組成
腕臂裝配是應用最為廣泛的支持裝置。其裝配結構形式較多，主要有中間柱、轉換柱、中心柱、道岔柱、定位柱裝配等類型。根據支柱所在的線路位置(直線、曲線)、側面限界的大小等分為不同的裝配形式。腕臂根部通過棒式絕緣子，與安設在支柱上的腕臂底座相連接；其頂端通過套管鉸環、調節板及杵環桿(或壓管)、懸式絕緣子串(或棒式絕緣子)與旋轉腕臂拉桿底座固定在支柱頂部。杵環桿和拉桿底座、腕臂與腕臂底座之間均為鉸結。當腕臂裝配受到順線路力的作用時，將沿力的方向旋轉。旋轉腕臂底座、旋轉腕臂拉桿底座是腕臂裝配結構與支柱之間的聯結零件，安裝時應選擇與支柱相適應的型號。通過調整調節板、套管鉸環的位置，可以使被懸掛的承力索位置符合設計要求。下面主要介紹腕臂、杵環桿及壓管。腕臂安裝在支柱上，用以支持接觸懸掛，并起傳遞負荷的作用。腕臂一般用圓鋼管制成，個別地方也有用槽鋼、角鋼制成的。腕臂的長度與腕臂所跨越的線路數目、接觸懸掛結構高度、支柱側面限界、支柱所在位置(即直線還是曲線)等因素有關。腕臂的類型按跨越股道的數目可分為單線路腕臂、雙線路腕臂和三線路腕臂。按電氣性能可分為絕緣腕臂和非絕緣腕臂。
二、碗臂的預配
(一)材料準備
根據腕臂預配表中所列零件的型號和數量，并查安裝圖，提出領料計劃，把材料轉運到預配場地，做好預配的準備工作。
(二)預配
根據安裝圖裝配形式和預配表所列數據，按桿號順序將零件組裝在一起。如拉桿腕臂的組裝方法為：
1．將棒式絕緣子、腕臂、定位環、套管鉸環、鉤頭鞍子、管帽、調節板、杵環桿依次組裝在一起。
2．組裝懸式絕緣子串并裝雙耳連接器。
3．在腕臂上用漆標明區間和支柱號碼，如果是雙腕臂則需標明工作支和非工作以及安裝在哪一側。
(三)技術要求及注意事項
1．套管鉸環和定位環上的缺口(扁口)須朝受力的反方向安裝。
2．套管鉸環的雙耳和棒式絕緣子的耳環應在同一斷面內。
3．所有聯結件應緊牢固，螺母、墊片齊全。
4．開口銷掰開角度不小于60°，開口處不得有裂紋、折斷現象。
第三節錨段及錨段關節
一、錨段
為滿足供電和機械受力方面的需要，將接觸網分成若干一定長度且相互獨立的分段，這種獨立的分段稱為錨段。其作用是：設立錨段可以限制事故范圍。當發生斷線或支柱折斷等事故時，由于各錨段間在機械受力上是獨立的，則使事故限制在一個錨段內，縮小了事故范圍。設立錨段便于在接觸線和承力索兩端設置補償裝置，以調整線索的弛度與張力。設立錨段有利于供電分段，配合開關設備，滿足供電方式的需要?？蓪崿F一定范圍內的停電檢修作業。
二、錨段關節
兩個相鄰的錨段的斜接部分稱為錨段關節。錨段關節結構復雜，其工作狀態的好壞直接影響接觸網供電質量和電力機車取流。電力機車通過錨段關節時，受電弓應能平滑、安全地由一個錨段過渡到另一個錨段，且弓線接觸良好，取流正常。錨段關節按用途可分為非絕緣錨段關節和絕緣錨段關節兩種。區別在于：非絕緣錨段關節只起機械分段作用，不進行電分段；絕緣錨段關節起機械分段作用，又進行電分段作用。按錨段關節的銜接長度可分為二跨、三跨、四跨、五跨、七跨、八跨、九跨錨段關節等幾種不同形式。目前，常用的是三跨非絕緣錨段關節、四跨絕緣錨段關節和七跨或八跨電分相錨段關節。
（一）三跨非絕緣錨段關節
三跨非絕緣錨段關節的組成由兩根下錨柱和兩根轉換柱及電連接線，通過這些設備實現錨段的銜接和過渡。三跨非絕緣錨段關節也是僅用作接觸懸掛在機械方面的分段，電氣方面仍然相聯結。此時用電連接線將工作支和非工作支連接起來，保證電流通過。在這種錨段關節內，其承力索和接觸線在兩轉換支柱之間的跨距中心處過渡。過渡處，兩接觸線等高，且相距100mm，非工作支在轉換支柱處抬升200mm，然后拉向錨支柱（抬升500）去下錨。三跨非絕緣錨段關節如圖3-1所示。
圖3-1三跨錨段絕緣關節
三跨非絕緣錨段關節技術要求：
（1）錨段關節內，兩轉換柱間的兩條接觸線在水平面上的投影應平行，線間的距離為100mm。在立面圖中，兩接觸線的立體交叉點應在該跨距中心處。
（2）轉換支往處，非工作支接觸線比工作支接觸線抬高200mm。下錨處非工作支比工作支抬高500mm。
（3）連接兩錨段電路的兩組電連接線，應分別裝在兩轉換柱的錨柱側10m處。
(4)下錨支接觸懸掛在轉換柱水平面處改變方向時，其偏角一般不應大于6度，困難情況下不得超過15度。
（5）兩轉換柱與錨柱間，在距轉換柱10m處應安裝電連接線。在特殊的隧道群地帶，隧道間距離較短，無法設置三跨時，可利用兩跨錨段關節代替三跨錨段關節。但兩跨錨段關節機車運行取流條件較差，應盡量避免采用。
（二）四跨絕緣錨段關節
四跨絕緣錨段關節組成由兩根錨柱、兩根轉換柱和一根中心支柱形成四個跨距。電力機車受電弓在中心支柱處實現兩錨段的轉換和過渡，兩錨段靠安裝在轉換支柱上的隔離開關實現電氣連接。四跨絕緣錨段關節除了進行機械分段外，主要用于電分段，多用于站場和區間的銜接處。這種錨段關節的特點是相鄰兩錨段的兩組懸掛，其承力索之間、接觸線之間在垂直方向和水平都彼此相距500mm，以保證其電氣方面的絕緣。在中心支柱處，兩接觸線等高，并保證受電弓在由一個錨段過渡到另一個錨段時，過渡較平穩，其平面布置如圖2—6所示。在圖中，j表示絕緣錨段關節；zj2、qj2為中心支柱裝配形式，zj1、zj3及qj1qj3表示直線區段和曲線區段轉換支柱的裝配形式。如圖3-2所示。
圖3-2四跨錨段絕緣關節
四跨絕緣錨段關節技術要求：
（1）在兩轉換柱間，兩接觸線的投影應保持平行，線間距離為500mm，允許誤差±50mm。
（2）在轉換柱處，非工作支接觸線比工作支接觸線抬高500mm，允許誤差±50mm。
（3）四跨絕緣錨段關節在中心柱處兩接觸線距軌面等高，允許誤差±10mm；三跨絕緣錨段關節在兩轉換柱跨距中間處兩接觸線距軌面等高（為受電弓轉換點）。
（4）非工作支接觸線和下錨支承力索在轉換柱靠中心柱處加裝一串（4片）絕緣子（為分段絕緣子）。
（5）在兩轉換柱與錨柱間距轉換柱10m處，設電連接線各一組。
（6）兩個錨段的電路連通或斷開由隔離開關控制。
在四跨絕緣錨段關節中，中心支柱需裝設雙腕臂，在曲線區段中心支柱和兩根轉換支柱均設置雙腕臂。
（三）八跨加輔助線電分相錨段關節
八跨加輔助線電分相錨段關節的基本結構由兩個絕緣錨段關節其基本結構有兩個絕緣錨段關節和一個分相（中性）錨段組成。此絕緣錨段關節采用四跨結構，兩絕緣錨段關節重疊區域有2跨。在中性區和列車行進方向的錨段間舍友隔離開關，在機車停于無電區且和來車方向錨段間滿足絕緣條件時，通過閉合隔離開關可使機車恢復供電開出無電區。中性錨段不帶電，也不接地，列車通過時起到過渡作用。如圖3-3所示。
圖3-3八跨加輔助線電分相錨段關節
八跨加輔助線電分相錨段關節的結構有如下特點：
1、絕緣距離：在電分相的錨段關節內，兩支接觸懸掛的水平間距均為500mm，兩支接觸懸掛間空氣絕緣間隙應≥450mm，施工誤差應控制在0~500mm，各個定位點抬高允許誤差土20mm。
2、中性區：如圖所示的中性區長度為35m，機車惰行通過中性區，其長度應大于單臺機車升雙弓取流時的受電弓間距（一般不大于26m）。為了滿足重聯機車通過要求，35m中性區長度不足時，可以采用九跨式電分相（兩個絕緣錨段關節間只重疊1跨），中性段（包括中性區加兩個過渡區）的長度應符合設計要求，施工允許偏差為0～500mm。
3、接觸線坡度采用五跨絕緣錨段關節的八跨電分相接觸線抬高有個更大的過渡距離（和采用四跨絕緣錨段關節的七跨電分相比較），可以滿足接觸線坡度≤4‰的要求。
