線路設計法精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇線路設計法范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

1懸臂梯法

當工作人員無法從塔身內部進入外部進行工作時，可以從外側向內進入電場，這種方式類此于將工作人員使用吊臂從安全路徑進入電場這種作業方式分成上、中相進行，中相的橫擔較長于上相，在進行上部工作時一般將增長平梯和擺梯。在進行作業時將絕緣橫梯作為作業人員進入電場的絕緣懸臂梯，在其端部及中部要設置固定性較好的拉繩并將其固定在架空地線支架上，并且在絕緣懸臂梯的兩端進行懸臂的設置。在進行設置時要考慮等電位的安全距離，進行等電位電工時要從上往下進行，當作業人員確定好所站的位置時就應該將牽引擺梯的繩子拉近至帶電導線，從而有助于作業人員進入等電位。當工作人員無法進入下相橫擔時，一般是因為導線位置無法形成安全距離，當采用懸臂橫桿時可使用其導線將工作人員的位置適當移動，從而保證安全距離；另外在進行下相工作時要盡量保證其余上、中相之間的距離，盡量保證相鄰的兩層橫擔之間具有3.5米的安全距離，從而保證作業人員的安全。

2多回路線

多回的耐張塔上的工作會因為上一相線的引流線具有一定的柔性和馳度從而會對作業人員的安全距離形成威脅。使用杠桿原理可以使用工具將引流線向外旋轉從而保證作業人員可以進行安全行動?？梢栽诠ぷ髦惺褂孟蘧嘀谓^緣桿，其桿上刻有刻度另外端上有金屬鉤可以在引流線上固定，除此之外其防滑套可以保證固定在橫擔上的穩定性。該工具的存在是為了能在進行挑移引流線工作時能幫助作業人員進行安全距離的及時控制。在進行耐張引流線跳移時，可以借助于絕緣桿，使用絕緣桿將引流線推至適宜位置，將會存在一個較大的水平分力。這將會導致引流線變形，從而會影響引流線與瓷瓶串之間的距離，會導致在作業工程中存在一定的安全隱患。可以使用相關的措施來改變情況的產生。在可選裝的杠桿上安裝特制的旋轉鉤桿，并安裝與橫擔的端部同時在絕緣杠桿的導線端設置加工索指套，在進行操作過程中，可以使用引流線弧垂值進行數值調整。在進行工作時可以通過杠桿的轉動完成引流線位移的調整。但值得注意的是位移值的設置要滿足一定要求，即其杠桿在固定與橫擔的上、下橫擔，從而有助于作業人員的橫擔工作。除此之外，在正常工作中一般耐張桿不會有太大的尺寸變化，但由于實際中會存在線路的曲折系數，會使用角度較大的轉角桿塔，從而可能導致引流線塔旋轉尺寸較大。在進行轉角桿塔內角側進行工作時，可以使用引流旋轉來加大安全距離。外角側引流的選裝會造成橫擔的頭部尺寸進行縮小，從而會導致安全距離不足。由此可見其轉角度數會對帶電作業的影響是重大的。

3總結

篇(2)

關鍵詞:110kV；輸電線路；設計

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

送電線路的設計要在國家的建設方針和技術經濟政策的指導下，從實際出發，結合地區特點，積極推廣采用成熟的新材料、新結構等先進技術。設計者要從線路的安全性能、在線監測、硬件結構、防雷裝置等方面深人分析。此外，設計階段還需要注重通過技術改造的方式來保證設計效果。

一、110 kV變電站連線方法

在接線方式的選擇要需要參考各種不同的功能需要完成，這樣可以保證電力系統正式運行后發揮理想的作用。電氣主接線是電源和出線為關鍵部分，在進出線比較多時(通常不小于4回)，為方便電能的匯總和分配，通常設置母線當作中間部分，使接線方便明了，運輸簡單，對裝置和擴建有很大的幫助。以110 kV進出線2次，10 kV出線20次，以母線連接方法作為研究對象，其一般要采用110 kV, 10 kV側接線方法完成操作。

110 kV側進線2回，需采取的幾種接線方法包括:(1)單母線分成多段進行接線。(2)帶旁路母線的單母線分段接線。(3)兩條母線接線。運用單母線分段接線有著多方面的優勢，其不僅成本投資較少，且操作企業難度較低，對下道工序的操作有促進作用。若某個母線發生故障問題，則此組母線上的進出線會失去電源;結合雙母線接線方法添加一組母線，這種處理方式需要投人較多的成本;而結合單母線分段帶旁路母線接線方法，若技術人員在處理故障時則無需采用別的斷電方式，能保持回路的正常用電，發揮了更加優越的供電性能。因而，110 kV最好結合單母線分段帶旁路母線接線方法完成。

10 kV側出線20回，大多數屬于I類負荷，一般接線操作需要采取的措施為:(1)對單母線進行合理劃分，降低了線路連接的成本投資。這種方式運用于10 kV配電設置能改善線路的供電性能。(2)單母線分段帶旁路母線，雖然此種方法能改善供電性能，但需要投人較大的成本資金。使用單母線分段接線也可以達到供電可靠性的需求，并且也節省了資金。所以，10 kV側采用單母線分段接線最為合適。

二、110 kV輸電線塔桿設計

鐵塔是輸電線路的重要支撐結構，對110 kV輸電線路的鐵塔進行規劃的同時，需要對相關因素給予重視，這樣才能保證項目設計發揮理想的作用。通常需要考慮的內容有:塔身坡度、傳力面、桿系傳力、塔身斜材、分段模式、橫隔面桿件分布等。交叉斜材式是導線橫擔下平面斜材常用的構造，同時交叉斜材需要進行科學的分布，然后才能將其連接到主結構上使用?？紤]到避免外界因素的干擾，使得連接部位的主材會出現各種變形狀況。這就需要施工人員采取科學的方式進行處理，保證各項結構都能得到合理的布置。一般采用的方法是對節點位置添加1根短角鋼，以求改善結構的穩定性能。為保證設計方案的科學性，達到桿系傳力的質量標準，通常需要把橫擔下平面交叉斜材桿系分布在導線橫擔根部時，這樣才能實現個方面結構的協調性，使得主材和節點板彎曲變形等現象得到有效的解決。

目前，很多因素都會對塔身斜材的使用性能造成制約，這些都會影響到整體結構的抗壓程度。斜材對外荷載抵抗力矩的大小即斜材、水平面的夾角大小，對主材分段及主材選材有著決定性作用，一般需選擇40度一50度為最佳。塔型的使用要根據具體情況而定，一般需重點控制選材質量、節間分段、主材長度等方能的因素，從而滿足結構優化的需要。同時，對于其它方面的結構因素也要慎重考慮，如:塔身斜材布置、外荷載、幾何尺寸、材料截面等等，這些都是要綜合杜比后才能確定的。

對于大坡度塔的規劃設計，也要注意好多個方面的內容。一是在塔身主材和節點板之間需要添加斜墊，這樣可以保持結構之間的穩定性;二是如果塔身主材為單角鋼，則要選擇設置雙排螺栓，靠主材肢端的螺栓來維持板材結構的穩定;三是如果四角鋼組合成十字斷面需使用制彎節點板，通過這樣的處理可以保持節點板和塔身斜材處在相同的工作水平。

三、絕緣子串設計

高壓電器的連接、加固、絕緣等都需要經過相應的方式處理，其在供電廠變電站的各種電壓配電配置里有著重要的作用。一般情況下，其都是經過導電體、絕緣子、金具等操作完成。這就需要保證絕緣子能達到相應的絕緣強度和機械強度要求，為后期的施工安排創造條件。

根據實際的受力狀態分析，可以對直線型桿塔上構造成相應的懸垂串，在耐張桿塔上構造耐張串。對各個聯懸垂絕緣子的片數計算時需要根據標準的公式完成:

n≥aUN/h

式中，n是每聯絕緣子的片數;UN是標稱電壓((kV);。是爬電比距，35～110 kV大氣清潔地區則選擇1.6～2.0 cm/kV ; h是單個絕緣子的爬電間距，110 kV取1000 mm。還應該考慮外界因素對絕緣子造成的不利影響，這樣可以保證其使用性能的正常發揮。穿墻套管多數用在母線的鏈接中，對屋內貫穿墻壁從室內向室外穿墻處理起到了重要作用，110 kV需使用油浸紙絕緣電容式。

四、防雷結構的設計

防雷結構設計是高壓電網不可缺少的一部分，其能夠避免線路受到自然因素干擾的影響。通常，高壓110KV輸電線路的雷害現象較嚴重。對高壓線路采取防火設計需要靠的問題::(1)對于花草樹木、房屋建筑等因素造成的干擾，需將其考慮到防雷設計范圍內，這樣可避免不利因素造成的干擾。針對會造成繞擊雷害的地表凸出物，則要及時調整引雷特點;(2)若雙避雷線能夠對導線安全進行有效的防護，則需要防止邊相導線的繞擊范圍;(4)提升避雷線使用性能，保證所用的線材能符合現實使用需要，以防在使用過程中出現意外事故;(6)對水平間距高壓邊相導線38m以內出現雷害問題的，則應該在存有繞擊雷害問題的高壓線路大跨越的雷電方向側設計旁路防雷線，有效防范雷擊對線路造成的破壞作用;(7)若需要向邊相導線側外移避雷線，則應該充分考慮雷擊避雷線對高壓電線造成的不利影響，需設計高壓導線與避雷線的間距處于標準狀態，垂線方向維持相對的水平間距(建議不大于±2m),

五、電線選用

依照導線在電網中的作用，我們需要配備合適的材料以保證導線功能發揮。在材料使用上要選擇導電率高、防熱能力好、價格低廉的材料。目前市場上運用較多的則是銅、鋁、鋼等。由于銅的價格相對較高，在架空輸電線路中的運用很少。而鋁材料的使用不僅性能優越，且持續使用的時間較長，能滿足輸電線路長期運用的需要。根據110 kV輸電線的具體要求，其母線最好選用鋼芯鋁絞線LGJ,

六、結束語

高壓輸電線路肩負著傳送和配置電能的責任，對于其輸電線路的設計應堅持以實際運用為基礎，以保證線路的作用得到充分發揮。

參考文獻：

篇(3)

關鍵詞：全壽命成本；輸電線路設計；設計方法

中圖分類號：TM621.5文獻標識碼：A

一，輸電線路全壽命成本的預測模型

1，預測模型研究流程

對輸電線路全壽命周期成本分析研究的本質是:在輸電線路的設計階段,在系統規劃給定的決策信息條件下,基于輸電線路的一般設計,對輸電線路全壽命周期內的所有成本進行有效地預測,以根據全壽命成本的比較對輸電線路的原有設計進行必要的反饋以改善其設計,使之符合輸電線路建設的全壽命理念要求。

既然本項目是對輸電線路全壽命成本進行先期的預測性研究,因此,應界定輸電線路全壽命成本預測分析基本的前提假設條件,即在設計階段,輸電線路的全壽命成本預測是在輸電線路的正常設計、正常施工及正常運營的情況下進行的,不考慮輸電線路全壽命周期中的不可預測的偶然事件影響。

本文推薦的全壽命成本預測模型研究流程是:在輸電線路部分確定性己知條件下,由常規性設計的經驗,進行輸電線路后續本體的設計假定,從而確定模糊的假設條件,如后續設計部件大約的型號、數量等參數,以此進行輸電線路各個設計過程的全壽命成本計算。

依據輸電線路設計過程進行的輸電線路全壽命成本計算思路，在實質上,無論是在輸電線路哪個設計過程及設計層次,通過已知的確定設計條件及根據設計經驗確定的后續其它部件設計的模糊條件,構成輸電線路一般設計的所有條件,由此,在足夠的設計信息下根據同一分析方法進行同樣的輸電線路全壽命成本計算。

2，全壽命成本表示方法

依據輸電線路的設計過程,在各類確定的及模糊的部件設計條件及設計參數下,其全壽命成本的的現值是與路徑相關的成本現值、導地線的全壽命成本現值、桿塔的全壽命成本現值、基礎的全壽命成本現值、絕緣子的全壽命成本現值、金具的全壽命成本現值、防雷及接地的全壽命成本現值、其它成本的全壽命成本現值等之和。

二，基于全壽命成本的輸電線路設計方法

設計作為輸電線路項目全壽命周期管理的龍頭環節,全壽命周期設計意味著,在設計階段就要考慮到產品壽命歷程的所有環節,以求產品全壽命周期所有相關因素在產品設計階段就能得到綜合規劃和優化。輸電線路設計不僅是設計功能和結構,而且要考慮到電網的規劃、線路本體的設計、線路的施工安裝、線路的運行、維修保養、直到回收處置的全壽命周期過程。

根據全壽命成本的預測分析及輸電線路的分層次設計方法,可建立基于全壽命成本的輸電線路設計方法,其本質是:在系統規劃給定的決策信息條件下,在滿足輸電線路各部件及整體技術性要求的基礎上,通過一般性的設計,對輸電線路全壽命周期內的所有成本進行有效地預測,從而可根據全壽命成本的比較對輸電線路的原有設計進行必要的反饋以改善其設計,使之符合輸電線路建設的全壽命理念要求。該方法的設計流程可見下圖基于全壽命成本的輸電線路“分層循環反饋”設計流程：

由上圖可知,輸電線路的設計是基于全壽命成本的分層次設計,即各個層次的設計均需全壽命成本的循環比較來進行具體設計的選擇,可稱為“分層循環反饋”設計方法。應用本設計方法,輸電線路的設計和全壽命成本的預測是共同進行的,即各個層次的輸電線路設計及全壽命成本預測均是在部分確定的己知條件下,由常規性設計的經驗,進行輸電線路后續本體的設計假定,從而確定模糊的假設條件,如后續設計部件大約的型號、數量等參數,以此進行輸電線路各個設計過程的全壽命成本預測,從而對設計方案的選擇提供全局性的經濟指標。

三，實例分析

本節以導線方案優選舉例說明基于全壽命成本的輸電線路設計方法。

1，前提條件的確定

經過預測模型研究流程分析,架空導地線路全壽命成本的具體分析是在輸電線路路徑已選擇完成的情況下,經過導地線的具體設計已掌握了部分必要的已知條件,它們包括了:輸電線路設計的具體長度；輸電線路路徑的不同地形比例及氣象信息分區；輸電線路經過地區的各類狀況；輸電線路導地線的型號及相應長度；輸電線路導地線的預期設計使用壽命；輸電線路導地線的失效模式及相應的失效概率。

2，成本模型的建立

導地線包括了導線與地線,由于兩者的使用壽命不一致,因而需分別進行建模。導地線成本主要包括了建設成本(即初始材料成本及初始建造成本)、檢測維護成本、維修更換成本、失效成本、線路能耗成本及殘值等。

以某5O0kV輸電線路工程導線方案比選為例,已知該項目的路徑長度為119km,采用雙回路,主要氣象條件為最大風速32m/S,覆冰厚度10mm;系統輸送功率額定為1200MW.通過計算比較發現：是依據本文推薦的“分層循環反饋”設計流程,完全可以精確預測整個項目方案的全壽命成本。

本文推薦的全壽命成本預測模型研究流程是:在輸電線路部分確定性已知條件下,由常規性設計的經驗,進行輸電線路后續本體的設計假定,從而確定模糊的假設條件,如后續設計部件大約的型號、數量等參數,以此進行輸電線路各個設計過程的全壽命成本計算。根據全壽命成本的預測分析及輸電線路的分層次設計方法,可建立基于全壽命成本的輸電線路設計方法一“分層循環反饋”,其本質是:在系統規劃給定的決策信息條件下,在滿足輸電線路各部件及整體技術性要求的基礎上,通過一般性的設計,對輸電線路全壽命周期內的所有成本進行有效地預測,從而可根據全壽命成本的比較對輸電線路的原有設計進行必要的反饋以改善其設計,使之符合輸電線路建設的全壽命理念要求。最終本文以導線方案優選舉例說明基于全壽命成本的輸電線路設計方法。

結語

在輸電線路設計中提出了基于全壽命成本的輸電線路設計方法一分層循環反饋方法。根據輸電線路的確定性已知條件和模糊性假定條件,建立了輸電線路主要部件全壽命成本的分層循環反饋預測模型。該模型通過仿真計算輸電線路全壽命周期內的所有成本,并對輸電線路的設計流程加入反饋功能實現對設計方案的改進,使之符合輸電線路建設的全壽命理念。通過案例分析,證明了基于全壽命成本的分層循環反饋方法切實可行。

參考文獻

篇(4)

關鍵詞：坡率法；長輸管道；橫坡敷設；線路設計

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

1、引言

隨著國家能源戰略的實施，山區段長輸管道日益增多，由于山區段獨有的地形，管道橫坡敷設成為線路設計中一個不可避免的研究課題。橫坡敷設是指長輸管道以基本平行于等高線的敷設方式通過坡面。管道橫坡敷設施工中的掃線和管溝開挖作業會改變原始穩定邊坡的斷面幾何形狀，并由此引發邊坡失穩，嚴重時甚至會誘發滑坡、塌方等地質災害，這樣不僅提升了安全風險，增加了施工難度，增大了征地費用，而且可能造成施工無法進行，從而調整線路，造成人力、物力、財力上的較大損失。

目前，國內管道行業的相關人士普遍認為管道橫坡敷設方式存在較大隱患，在線路選線中盡量避免，但是由于目前對該類型的研究尚少，還沒有將管道橫坡敷設分析研究納入設計階段，以致在山區管道的建設中還存在橫坡敷設并誘發次生災害的事故，如中貴線山區段管道橫坡敷設由于管溝開挖引起土質邊坡失穩，導致施工停滯、施工難度增大、線路調整的事故頻發；中緬線山區段也多次出現管道橫坡敷設由于管溝開挖引發順層滑坡的事故。因此，對管道橫坡敷設條件下各類工況的邊坡穩定性進行定量分析研究，提出合理的設計方案，指導現場施工，意義重大。

2、三種工況下邊坡穩定性的分析

目前工程界中廣泛應用于邊坡穩定性的定量分析計算是極限平衡理論的條分法。其基本做法是：首先在邊坡體內假想一個潛在滑動面，然后將滑動趨勢范圍內的巖土體劃分成一個個條狀塊體，通過塊體的平衡條件來建立整個邊坡的平衡方程，求解邊坡的穩定系數K，以此對邊坡的穩定性進行定量分析。土質邊坡和較大規模的碎裂結構巖質邊坡宜采用圓弧滑動法計算。

2.1工程實例

中衛-貴陽聯絡線工程第六標段(貴州段) 翻越黔北四川盆地向云貴高原爬升地帶及大婁山區，沿線地形地質條件復雜，山勢陡峭。以桐梓縣段線路某處管道橫坡敷設為例，管道橫坡敷設長度75m，山坡坡度α約350，坡長83m，坡高H為42m，地質為第一層殘坡積塊石及腐殖層，松散～稍密，最大粒徑為60cm，粘土充填，局部可見孤石，層厚不小于3.5m；第二層泥晶灰巖，灰～灰黑色，中風化，塊狀結構，中厚層狀構造。相關參數如下：內聚力C為10kPa、內摩擦角為350、土壤的容重為18kN/m3，不考慮地下水的影響。管徑1016mm，管道掃線作業帶寬度15m，管溝開挖深度為2.4m。

圖1 作業帶掃線工況計算簡圖

圖2 管溝開挖工況計算簡圖

2.2邊坡穩定性計算分析

由于長輸管道輸送高壓高危介質，其破壞后果嚴重，因此管道邊坡安全等級一般按一級邊坡考慮。邊坡穩定性的判別依據《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330)的相關規定，即當邊坡的穩定系數K≥1.3時，屬穩定邊坡，可不采取加固措施；當1.0≤K≤1.3時，屬欠穩定邊坡，應采取邊坡治理措施；當K≤1.0時，屬不穩定邊坡，邊坡實際已經失穩。

未擾動狀態、作業帶掃線狀態和管溝開挖狀態的三種工況條件下的穩定系數K1、K2和K3的計算如下表。

表1 工況1-未擾動狀態邊坡穩定系數K1的計算

序號 工況 穩定系數K1 備注

1 未擾動狀態邊坡 1.37 穩定

表2 工況2-作業帶掃線狀態邊坡穩定系數K2的計算

序號 工況 穩定系數K2 備注

1 不分臺階

1.1 放坡線β為1:0.5 1.195 欠穩定

1.2 放坡線β為1:0.75 1.197 欠穩定

1.3 放坡線β為1:1 1.226 欠穩定

1.4 放坡線β為1:1.25 1.260 穩定

2 按5m分一個臺階

1.1 放坡線β為1:0.5 1.222 欠穩定

1.2 放坡線β為1:0.75 1.276 穩定

1.3 放坡線β為1:1 1.295 穩定

1.4 放坡線β為1:1.25 1.442 穩定

表3 工況3-管溝開挖狀態邊坡穩定系數K3的計算

序號 工況 穩定系數K2 備注

1 不分臺階

1.1 放坡線β為1:0.5 1.174 欠穩定

1.2 放坡線β為1:0.75 1.185 欠穩定

1.3 放坡線β為1:1 1.223 欠穩定

1.4 放坡線β為1:1.25 1.259 穩定

2 按5m分一個臺階

1.1 放坡線β為1:0.5 1.208 欠穩定

1.2 放坡線β為1:0.75 1.271 穩定

1.3 放坡線β為1:1 1.295 穩定

1.4 放坡線β為1:1.25 1.441 穩定

圖3 三種工況下邊坡穩定系數分布圖

由表1、表2、表3和圖3分析可知：

1）未擾動狀態邊坡、作業帶掃線狀態邊坡和管溝開挖狀態邊坡的三種工況條件下的穩定系數K1＞K2＞K3。即未擾動狀態邊坡表現得最為穩定，隨著作業帶掃線和管溝開挖工作的展開，邊坡穩定性越來越差。作業帶掃線和管溝開挖施工如果措施不到位，有引發邊坡失穩的隱患。

2）作業帶掃線和管溝開挖工況，隨著放坡線β值的減小，邊坡穩定性越來越好。

3）作業帶掃線和管溝開挖工況，放坡線β值一定時，按5m分臺階開挖較不分臺階開挖，邊坡穩定性要好，邊坡穩定系數增長要快。

4）作業帶掃線和管溝開挖工況，放坡線β值1：1為邊坡穩定性系數增長的拐點。

3、坡率法在管道橫坡敷設線路設計中的應用

坡率法是通過調整、控制邊坡和采取構造措施保證邊坡穩定的邊坡治理方法。根據邊坡穩定性計算分析結果，對桐梓縣段線路某處管道橫坡敷設采取了坡率法的設計方案，設計方案如下：

1）通過計算，在坡腳設置漿砌石擋土墻，墻高4m，確保填方區土體的穩定。

2）坡率法設計考慮減少破壞原始坡面的面積、土石方開挖工程量，采取按5m分臺階開挖，放坡線β值按1：0.75和1：1組合。邊坡穩定性系數計算成果如下表：

表4 三種工況邊坡穩定系數的計算

序號 工況 穩定系數K1 備注

1 未擾動狀態邊坡 1.37 穩定

2 作業帶掃線狀態邊坡 1.30 穩定

3 管溝開挖狀態邊坡 1.30 穩定

3）由于邊坡穩定性計算未考慮水的影響，因此在橫坡敷設范圍內邊坡坡頂設置0.5m×0.5m的截水溝，兩側設置0.5m×0.5m的排水溝。

4）為防止水土流失，遵循環保優先的設計原則，坡面設置漿砌石拱形骨架，種植草坪。

圖4 坡率法設計方案

此處管道橫坡敷設根據設計方案，精心組織，經過1個多月的施工，順利完工。

4、結論

通過上述實例分析，得出如下結論：

1）管道掃線、管溝開挖作業均會造成邊坡穩定系數的下降，放坡線β值對邊坡穩定系數影響較大，如施工中措施不到位，會引發邊坡失穩等次生災害。施工中采取減小放坡線β值、分臺階開挖等措施能有效的提高邊坡穩定系數。

2）經過實例驗證，坡率法經濟、快捷、便于施工，運用于管道橫坡敷設線路設計是合理的，在類似工程建設中值得推廣應用。

參考文獻：

[1] 鄭生慶、鄭穎人、李耀剛等. GB50330-2002建筑邊坡工程技術規范[S].北京：中國建筑出版社，2002.

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[3] 王瑞甫. 公路軟質巖邊坡坡率的適度原則. 交通科技，2013（4）：53-55.

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[5]徐小兵.油氣長輸管道工程施工技術手冊[M].北京：石油工業出版社，2011.

篇(5)

關鍵詞：Protel DXP 教學探討 教學方法

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）06（a）-0139-01

《電子線路板設計與制作》課程是高職院校電子類、自動化類等專業的一門專業基礎課。對本課程的教授，我們選用protel 99這款軟件的應用來講述，最終實現對電子線路板的設計與制作。protel 99這款軟件是一款將所有設計工具集成于一身，實現從電路原理圖到最終印制電路板設計的全過程的應用型軟件，是目前最為流行、應用最為廣泛的電路設計制版軟件。因此，對本課程的實現我們選用這款軟件作為載體進行教授。

這門課程是一門實際操作非常強的課程。根據課程教學內容并要考慮到我院學生的特點，結合以往教學的教學經驗，如何提高課堂學習效率，讓學生能熟練、高效的掌握Protel 99軟件的應用，并能為將來就業奠定基礎，是教育教學改革需要探討的問題。

根據以往經驗我們總結出本課程在教學中存在的問題如下：

（1）教材選用不合適，內容零散，缺乏項目實例。

（2）教學中使用方法和手段太單一，學生興趣不高，教學效率低。

（3）教師自身實際操作經驗不足，直接影響課程實踐教學。

（4）沒有明確課程的教學目標和教學內容，不能很好的結合當地產業需求。

如何才能采取一種更貼近學生實際的職業教育教學方式，使教學技能滿足學生掌握基礎的理論知識和專業知識，又能掌握進入社會后所需的基本技能，同時還要結合本院學生的特點量身定做計劃，成為目前面臨的教學問題。因此，我們對以上問題進行分析和總結，對教學必須進行改革。

（1）《電子線路板設計與制作》教材一直以來有很多版本，但都缺乏典型項目實例的詳解和分析?；蛘邔嵗粔蚝线m，內容零散，學生學了前面忘了后面。因此，在課程教學過程中，要選擇典型實例，且實例選擇設計應遵循由易到難、由簡單到復雜的過程；要注重實際應用性，結合所學知識，讓學生掌握Protel 99的基本功能以及操作方法和技巧，從而達到學以致用的目的。

因此，在對教材的選擇上，我們綜合考慮以上問題，最終選用電子工業出版社出版的，由孟祥忠主編的《電子線路制圖與制版― Protel 99》這本教材。本教材區別于其他教材的最大特點是它對該課程的教學內容進行了調整、優化，完全采用項目的教學方法，并且引入典型的企業項目為實例進行詳細的分析，打破了傳統的以內容為章節導向的方式，從而改善理論知識和實踐的完整性和系統性。這門課本從一開始就采用完整的案例去進行講述，在每個章節學完后，學生都能完整的了解的整個電子線路板的設計過程，而不是零散的知識點的堆積。除了情境一講解軟件的基本操作外，情境二為三音電子門鈴設計，情境三為基于單片機的電子琴設計，情境4為串行接口電路設計等案例，將所有知識點逐步放在不同案例中。案例由簡單開始，每個章節逐步深入，加大難度，從實際教學效果來看，這樣的教學思維能更好的調動學生的興趣，教學效果明顯提高了。

（2）雖然對于職業教育，我們不停地在改變教學方法，但傳統的教學手段仍然以教師教授法為主，不利于調動學生的興趣和積極性，更不利于學生提出問題、分析問題、解決問題能力的培養。雖然現在教學引入了多媒體課件，但傳統的教學模式導致大多數教師僅僅依賴于“讀”課件，導致教師對知識點講解不透徹，更不用說去深入了解學生的學習情況，學生也沒有足夠的想象空間。

然而，對于《電子線路板設計與制作》這門課程而言，需要更多是實踐，是讓學生直接的在機房去練習，空有的理論是沒有實際意義的。因此，我們通過多年的實際經驗總結，將這門課程完全放在機房去講授，做到以學生的“學”為主，教師的“講”為輔，采用項目式的教學方法，使學生的主動參與性增強了，現場實踐操作能力也得到了鍛煉。采用講解和練習相結合，做到對實例的示范性講述完后，馬上讓學生進行類似操作直到掌握這個知識點為止。同時，教師要善于利用各種方式，讓學生愿意聽，調動學生的積極性，激發學生的學習興趣。例如，在制作多媒體PPT課件時，不僅內容要豐富，而且應該更加直觀、形象、生動地展示出課程實踐性的相關信息，引起學生的注意力，激發學生學習的主動性。當然，課程結束后，對學生的掌握情況要及時了解，多和學生進行溝通交流，不僅僅是單純的解決一個具體的問題，而是要引導他們去解決學習中遇到的各種困難和問題，培養學生的問題解決能力。

（3）由于《電子線路板設計與制作》不僅僅是理論知識的學習，更重要的是實際的操作，是一門實踐性很強的課程，這就要求教師不但具備扎實的理論基礎，還要有實際經驗和工程實踐的能力。如果老師單純按照教材的安排，進行軟件的講述和簡單應用，那么，學生很難在有限的時間內熟練掌握電路板的實際制作過程。

因此，對于這門操作性很強的課程而言，教師需要掌握大量的實際經驗，最好能有和企業直接合作的經驗，做到理論聯系實際，才能提高自己的專業素質，才有可能充實課堂教學的內容，從而提高教學質量。

（4）我們是高職院校，自然，教學目標和本科院校有所不同。我們要非常清楚職業院校的教學目標和教學內容，才有可能做到有的放矢。高職院校教育主要培養的是技術應用型人才，在教學實踐環節中，要以應用、就業為導向，要不斷提升學生的動手能力、基本技能和理論知識水平，這也是提高高職院校學生職業技能的重要手段。

對于《電子線路板設計與制作》這門課程來說，更要注重對實際動手能力的培養，讓學生通過對Protel 99這款軟件的學習，掌握對原理圖的繪制和對印刷電路板的整個制作流程。教學結束后，學生要能獨立的實現電路原理圖和印制電路板的設計，為以后的學習和工作奠定基礎。同時，本院處在一個電子產業非常發達的地方，那么對于這方面的人才也是非常急需的，所以，我們應該以就業為導向，使培養出來的學生只要掌握一門技能，就能很好的就業。

《電子線路板設計與制作》是一門操作性很強的課程，我們通過長時間的經驗積累，發現問題，解決問題，通過不斷的調整、改善教學方法，讓學生對這門課程的學習更有興趣，使得學生能真正的提高自己的知識和技能。

參考文獻

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[2] 曹紅英.《Protel DXP》課程項目教學法探索[J].開封大學學報，2011（1）：79-80.

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【關鍵詞】電氣控制線路；設計；基礎研究

引言

隨著信息全球化的發展，自動化和智能化已經成為評價現代電子設備產品的重要標準，為了滿足電子產品的智能化功能，熱電企業對電氣控制線路設計的要求也相應提高，從而使其表現出了多樣化的特征。電氣控制線路設計的優化是完善電路設計的關鍵環節，因此本文對電控線路設計的基礎探討具有重要的實際價值。

1電氣控制線路設計的目的

1.1滿足電氣控制線路運行的承受力

線路功率超標是影響整體線路安全的關鍵問題，因此在進行電氣控制線路的設計時要加強對線路功率穩定性的設計，考慮到系統線路功率的額定負荷，從而保證電路運行的安全性和可靠性。電氣控制線路設計是電路設計中的關鍵環節，其直接影響到電路的運行速度及其質量，電氣控制系統在運行電氣線路發出的指令時，線路中的部分機械需要進行大功率的運轉，功率運轉的條件設計是電氣控制線路設計中的核心。

1.2適應電氣控制線路運行的多樣化特點

必須實現電氣控制線路的兼容性，其是電氣控制線路設計的重要目的，同一機電設備為了滿足多樣化的功能需求會配置多套線路運行方式，為了避免不同線路之間的互相影響，就需要從電氣控制線路的設計入手，使得不同線路在運行過程中彼此兼容。例如一般工作狀態下，電動機既要做好調壓工作，同事還要進行轉矩工作，此時為了保證其功能表達的有效性，就需要從電氣控制線路設計入手，增加不同的解決方案和運行方式。

1.3電氣控制線路運行的速度

與設計一體化電氣控制線路設計與電路的轉速具有一定的相關性，為了適應不同機電多變的速度，在設計電氣控制線路過程中要注意運行速度與機電設施的適用性及準確性。為此，電氣控制線路的設計主要是為了使電氣控制線路能承載運行時的的承受力，適應電氣控制線路運行的多樣化特點并滿足電氣控制線路在運行過程中對速度的要求。

2.電氣控制線路設計的思路與原則

2.1電氣控制線路設計的思路

電氣控制線路設計要以服務企業生產流程和工藝為目的，在設計過程中要加強對電氣控制線路功能性和靈活性的設計，在傳統線路設計的基礎上對其改造和創新，從而適應時展和企業應用的需求。

2.2電氣控制線路設計的原則

在設計電氣控制線路時，必須遵循其適用性原則，即電氣控制線路設計的功能性與線路的復雜性無關，因此在設計過程中要盡量通過簡單的線路系統設計，滿足生產運行需求。其次，在設計過程中要提高設計方法的規范性和標準性。在設計過程中不建議以設計經驗為依據，而是按照一定的設計標準對其展開標準化設計，通過標準的設計規范有利于檢查設計中存在的問題，減少線路故障發生的可能性。最后，線路設計要保證較好的穩定性和較高的安全性。

3.電氣控線路設計的方法內容及注意問題

3.1電氣控制線路設計的方法和內容

設計電氣控制線路需嚴格按照國家規定的標準，規范設計流程，必須將主電路設計出來，才能設計控制電路和其它電路。在設計過程中首先要按照設計要求規劃設計方案，從工藝要求著手提高設計的實用性，在設計過程中要注重對相關參數的設計和優化。在得到初步的設計方案以后，要畫出對應方案的線路圖。其次，在分析線路圖的基礎上，以線路設計原理為依據檢查線路設計中存在的問題，并對其可能出現的故障進行排查，對其中的數據參數進行優化，從而得到最終的線路設計圖。設計電氣控制線路的具體流程如下：第一，確定好電氣設計的技術條件；第二，選擇合適的電氣傳動形式及控制方案；第三，選定電動機的類型、容量大小及其轉速型號；第四，明確設計電氣控制的原理；第五，制定電動機和電器器件明細表；第六，設計電氣控制元件及監測元件的總布置圖；第七，設計電氣柜和操作臺的專用裝零件；第八，繪制裝配圖及接線圖。在設計過程中一般會將線路設計內容作為設計主體，其它輔助部件的設計會參考類似線路設計中的相關部件。

3.2電氣控制線路設計應注意的問題

電氣控制線路設計過程中應該注意以下問題：①在滿足生產要求的基礎上，最大程度地控制電氣控制線路的成本，盡管線路中有很多的公共聯線，但可以減少電氣外部的接線，盡可能地降低連接導線的數量；②一般情況下，同一電器的常開和常閉輔助觸點靠的很近，一旦將兩者分別接到電源的不同位置，觸點斷開時產生的電弧會在兩個觸點之間形成飛弧，致使電源短路，因此在設計過程中需注意連接電器的觸點并保證線圈連接的準確性；③在控制線路設計過程中要避免寄生電路的出現，其屬于電路動作過程中的意外接通電路，會嚴重的影響到電路的運行安全。

4.結論

綜上所述，通過研究電氣控制線路的設計原則，得知電氣控制線路設計對電路設計和機電運行中的重要作用。通過分析電氣控制線路設計的思路和原則，說明線路設計過程中使用性能和安全性是保證線路設計有效性的前提，在其基礎上探討了電氣控制線路設計的方法、內容和應注意的問題。

【參考文獻】

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篇(7)

關鍵詞：電氣控制；線路設計；思考研究；經驗設計

中圖分類號：TM571文獻標識碼： A

隨著工業化進程的加速，工業生產中電氣化設備的運用越來越廣泛，而機械設備的使用效能無疑是和電氣化的程度及有效性密切聯系的。在機電一體化逐步發展的今天，掌握電氣控制線路設計，是做好機電工作的基礎工作。而設計工作的關鍵問題在于其設計思想和原則的正確性，在這樣的基礎上才能保證所設計產品的科學合理有效。設計的主要內容包括：確定電力拖動方案、設計生產機械電力拖動自動控制線路、選擇拖動電機及電器元件，制定電器元件明細表、進行生產機械電力裝備施工設計、編寫生產機械電氣控制系統的說明書與設計文件等這5個方面。

經驗設計法是電氣控制線路設計中比較常用的一種方法，主要是依據生產工藝的要求，通過各種典型的線路環節，對控制線路進行直接的設計。經驗設計法相對來講比較簡單，但是對于設計人員自身的能力要求比較高，設計人員必須要熟悉各種線路設計，同時要掌握多種線路設計的資料，另外還必須要有豐富的線路設計經驗。由于經驗設計法主要是依靠經驗進行電氣線路的設計，所以沒有固定的、統一的模式可供借鑒。但是在一般情況下具體設計的過程中多是先設計主線路，然后對信號線路和局部線路進設計。在完成了初步的設計之后，要進行詳細的檢查，檢查線路是否符合設計的基本要求，再進行簡化和完善。利用經驗設計法進行電氣控制線路設計的時候應當堅持以下原則。

一、最大限度的了解生產工藝對于電氣控制線路設計的要求

在開展電氣控制線路設計之前，電氣設計人員要對生產工藝有詳細的了解，了解整個生產工藝的每一個程序和機械的變動規律。同時要對其他同類產品進行詳細的調查和分析，以便能夠了解本次設計中生產工藝對于電氣控制線路設計的具體要求，從而有針對性的開展電氣控制線路設計，使得所設計的電氣控制線路能夠符合預期。

二、電氣控制線路設計應當簡單經濟

在設計的過程中盡量的減少連續導線的數量。在設計的過程中對于電器元件的觸頭進行合理的安排，能夠最大限度的減少導線的長度，從而達到對線路簡化的目的。另外對于不必要的觸頭也要進行簡化，這樣可以提升整個電氣控制線路的可靠性，在設計的過程中要特別的注意觸頭的額定電流是否允許。

三、電氣控制線路設計與應用

通常，電氣線路的設計順序為：先設計主電路，再設計控制電路。在繼電器―接觸器控制系統的控制線路設計中通常采用邏輯設計法、分析設計法兩種方法。

1分析設計法

分析設計法是指根據機械設備的工藝要求與工作過程，將現有的典型環節聚集，根據經驗加以補充與修改，進而綜合成所需的控制線路。當無法找到現成電路時，應當對部分或者整個電路進行自行設計。但是這種設計方法存在以下缺點：當試圖畫出的線路無法達到要求時，往往會通過增加電氣元件、觸電數量的辦法進行解決，因此所設計的線路未必是最簡單而又經濟的。在設計中由于考慮不周可能引起差錯，進而影響線路的可靠性或者工作性能。盡管存在不足，一些簡單的線路設計依然采用分析設計法，對于一些較為復雜的線路則一般采用邏輯設計法。

2設備意外

某設備在一次沒有嚴格按規定操作時發生了意外。它導致本來不該啟動的電機自行啟動了。對應相關線路如圖1。按規定應在確認完成了使SQ1閉合的操作且SQ1被壓后，才能閉合S2、S3，再之后才能按SB1啟動KM1控制的電機。但當時因操作工在沒有進行使SQ1閉合的操作時就閉合了S2，結果KM1控制的電機自動啟動且H1亮。

3 改進方案

更進一步的分析可見，之所以會出現上述問題，其根本原因是線路的結構使線路中的負載元件可能會串聯后聯接到電源上。為此應杜絕這種串聯情況。圖1可以改成圖2的形式。當然，最好是改成圖3的形式，既避免了前述問題，又使得線路結構整齊美觀且便于閱讀、接線和查線。

4邏輯設計法

邏輯設計法是用邏輯代數式同真值表相互結合，對控制線路進行綜合分析，即根據控制要求中對設計人員提出的執行元件及主令電器的工作狀態表，從中找到主令電器觸電同執行元件線圈之間的邏輯關系，然后以主令電器的觸電為邏輯自變量，以執行元件線圈為邏輯應變量，進而給出有關邏輯代數式，最后根據邏輯代數式做出電路。因為邏輯代數式能夠經由有關計算法則進行化簡運算，所以，邏輯設計法一般可以得到結構簡單，功能相同的較優的電氣控制電路。邏輯代數設計法根據企業生產工藝的需要，以電氣元件的動作狀態作為邏輯變量，經過邏輯運算尋找出最簡單的邏輯表達式，使得畫出的控制線路中使用較少的元件，該方法用于復雜控制線路設計中具有明顯的優勢，但同時也有一定的難度。設計電氣控制線路的過程中，對于一些采用元件不多的較簡單的控制線路，其供電電壓往往采用380V或者220V，不再附加變壓器。這樣，會使得控制線路直接引進動力電源電路中的過電壓，這對于控制電路中電器元件可靠性工作產生隱患。

四、在電氣控制線路的設計過程中必須要具備一定的保護環節

（一）零電壓保護

零電壓保護一般主要是依靠并聯在啟動按鈕兩端的接觸器來實現的。在采用主令控制器SA對電動機進行控制的時候，是通過零電壓繼電器來實現的。

（二）過流保護

日常使用過程中不正確的啟動方式和比較大的負載轉矩都會使得電動機出現電動流的故障。和短路電流比較，過電流要比一般的電流小。過電流保護一般常用在繞線轉子電動機和直流電動機的控制線路中，主要采取的是接觸器和電流繼電器進行相互的配合使用。實際的操作過程是將電流繼電器線圈接在被保護的主電路之中，常閉的觸頭要串接在接觸器的控制電路之中，在電流達到整定值的時候，其常閉觸頭就回自動的斷開，切斷控制電路的電源，接觸器自動斷開電動機的電源，以達到對電動機進行有效保護的目的。

（三）短路保護

短路保護是電器控制線路設計的重要的內容，一般情況下采取斷路器或者是熔斷器進行短路保護。在電動機的容量比較小的情況下，控制線路沒有必要另外設置熔斷器進行短路的保護，這是因為此時主電路的熔斷器能夠同時作為控制電路的短路保護，能夠起到對電動機進行短路保護的作用。但是如果電動機的容量比較大的時候，則要單獨的設置熔斷器進行短路的保護。斷路器一方面可以作為短路的保護，另外還能夠進行過載的保護，在線路發生故障的時候，斷路器就會進行自動的跳閘，在排除故障之后重新合上斷路器就可以繼續的進行工作。

五、小結

電氣控制線路設計對于整個電氣控制都有著十分重要的意義，在電氣控制線路的設計中詳細的了解生產工藝對于電氣控制線路的要求可以為電氣控制設計指明方向，同時注意設計的過程中應當堅持簡單、經濟的原則，確保電氣控制設計的安全性和可靠性，這樣才能夠最大限度的發揮電氣控制線路的作用。在做好這些工作的同時，在電氣控制線路的設計過程中必須要有一定的保護環節，這是確保電動機安全的重要保障?？偠灾?，在電氣控制線路的設計過程要將安全和實用相互結合起來，這樣才能夠提高電氣控制線路設計工作的質量。

參考文獻：

[1]董經天.淺談油田電氣設備維修為油田建設服務[J].China’sForeignTrade，2010（24）.