時間：2022-07-07 17:29:02
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣化論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、機電一體化技術發展歷程及其趨勢
自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機電一體化"的發展歷程
1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發展趨勢
1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.
2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力(柔性)，又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
3.全息系統化——智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外，其系統的層次結構，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定，但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物系統”，而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割。看來，機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨，但有一段漫長的道路要走。
5.微型機電化——微型化。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執行機構、傳感器、cpu等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。
三、典型的機電一體化產品
機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、cad／cam系統等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
四、北京發展“機電一體化”而臨的形勢和任務
機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術改造傳統產業，其目的是節能、節材，提高工效，提高產品質量，把傳統工業的技術進步提高一步；二是開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代。
前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深層次工作。
(一)北京“機電一體化”工作面臨的形勢
1.北京用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度
(1)在700余家北京市屬工業系統的企業中，有60%以上的企業用微電子技術改造機床設備、工業窯爐、風機電泵、生產過程的任務還未完成需要量的一半。
(2)北京工業系統還有2000余臺機床設備亟需用微電子技術進行改造；在已改造的近6500臺機床設備中，大約有15%需進一步改造。
(3)北京工業系統尚有近250座工業爐窯亟需用電子信息技術進行改造；且610座已改造過的工業爐窯也很有進一步應用模糊技術進行二次改造的必要。
(4)北京工業系統cad應用還有較大差距。目前，北京工業品設計，cad應用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內先進地區也超過了30%)；cad的覆蓋率才達到11%(而全國cad應用工程領導小組指出，“八五”期間大中型企業要達到35%，中小型骨干企業要達到15%—20%；到“九五”時，按國務委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。
(5)北京工業系統共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調速技術進行改造的任務，占總任務量的99.5%左右。
(6)工業是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業系統占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市，1992年北京工業系統萬元產值能耗折合標煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進的工業化國家高近9倍。因此，北京工業系統節能降耗的任務非常重，而電力電子技術是節能降耗的王牌。
2.北京用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業產品大約有3萬種，每年約開發試制新產品3000種，更新周期很長。由于更新換代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業產品的競爭能力。
1993年，北京市工業系統生產的機電一體化產品約837種，在當年生產的產品品種總數中僅占7.8%左右。其中：機械局系統主要產品約1200種，機電一體化產品不到150種機電一體化產品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統主要產品350種，機電一體化產品210種，機電一體化產品所占比例為60%；輕工系統主要產品總數為649種，機電一體化、智能化產品15種，機電一體化、智能化產品所占比例約2.3%；汽車工業總公司系統平均每輛汽車的總成本為3.5萬元，每輛汽車平均裝用電子產品的費用約300元，不是總成本的1%；與國外約28%的先進水平相差甚遠；與國內先進水平相差一半左右。
3.北京用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。在北京工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重，且不少地處城區和近郊區。近年來北京的工業結構、產品結構雖然幾經調整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題，有企業的“故土難離”“死守故業”問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。
另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。
(二)北京“機電一體化”工作的任務
北京在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業；另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品，促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為北京產業結構和產品結構調整作貢獻。
1.北京應用機電一體化技術改造傳統產業的工作重點
(1)大力采用模糊技術，工業爐窯改造應上新臺階
國內外成功的范例表明，應用模糊技術改造工業爐窯比單純用計算機和pid技術好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業爐窯時要大力推廣應用模糊技術，到2000年，對應該進行改造但尚未改造的近250座工業爐窯要用模糊技術等先進電子信息技術改造完畢，其中采用模糊技術改造要在80%。
(2)積極采用數控技術，機床高備改造要達新水平
對機床設備的改造重點應放在經濟型數控系統的推廣應用上。根據需要和可能，到1995年，北京應該改造的機床設備(8420臺)的改造率要達80%以上，到本世紀末要改造完畢。
(3)努力推廣變頻調速技術，風機電泵改造要攀新高度
風機、電泵采用變頻調速后一般可節電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后幾乎，北京要把交流變頻調速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年，應該采用變頻調速技術改造的風機、電泵要改造完60%；到本世紀末，北京的風機、電泵和其它調速電機要普遍；采用先進的變頻調速技術。
(4)優先應用cad／cam技術，工業設計水平提高要有新目標
北京工業產品更新換代慢，設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業系統cad的應用率為17%，cad的覆蓋率為11%，到1995年應分別達到20%和15%，本世紀末，要力爭分別達到55%和45%。
2.北京機電一體化產品開發的奮斗目標
(1)總體目標：到1995年全市的機電一體化產品數應不少于800種，2000年，應不少于2000種，機電產品的機電一體化率分別達到25%和60%。
(2)單項目標：
·機床數控化率：1995年，產量數控化率達5%，產值數控化率達16%；2000年，分別達12%和40%。
·汽車電子化程度：1995年，平均每輛汽車上裝用和電子產品的費用不少于1000元，在整車成本中所占比例不低于3%；到2000年分別不少于3000元，不低于8%。
·plc的開發生產能力：“八五”期間，開發能力要穩居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的plc生產基地之一。
·“電力電子”開發生產能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產技術和第三代電力電子器件的開發技術。“九五”期間第三代電力電子器件的生產要形成經濟批量。在電力電子產品應用方面，“八五”期間，開關電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產品；交流變頻調速裝置要達到批量生產程度；高頻電子鎮流器要能出口創匯；“九五”，北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產、開發、推廣綜合配套能力的高新技術產業。
·模糊控制器的開發生產能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術控制器的開發生產基地，開發出用于工業爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術控制系統典型產品來；交逐步將模糊技術應用于家用電器中。1995年，空調器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風扇等家用電器產品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀末，北京家用電器模糊技術普及率要達到50%以上。
·其它機電一體化產品的開發生產能力：微機控制多色印刷機要穩居全國第一；電子醫療儀器的開發、生產爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產量上全國領先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發電機組為代表的發電設備要形成綜合配套能力，打出規模效益來；數字化、智能化儀器儀表，自動化裝置要上品種、上批量……
總之，機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發展兩方面的目標，那么，到本世紀末，北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產業。其中，數控機床、機電一體化印刷系統、新型電子醫療設備和數字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元；“電力電子”的銷售額可超過20億元；plc模糊控制器等銷售額可超過15億元；汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產品銷售額可超過25億元。機電一體化產業不僅是北京高新技術產業的主力軍，也是機電行業停工、待產、明虧、潛虧企業的出路所在。
五、北京發展“機電一體化”的對策
(一)加強統籌安排，協調發展計劃
目前，北京地區從事“機電一體化”研究開發及生產的單位很多。各自都有一套發展策略和計是。同時，市政府各有關委、辦、局(總公司)也有不少相應的發展計劃與規劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，市政府各主管部門的有關計劃和規劃，也有統一考慮不足，統籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此，建議市政府責成有關機構在進行深入調查研究、科學分析的基礎上，制定出北京統管全局的“機電一體化”研究、開發、生產計劃和規劃，避免開發上重復，生產上撞車!
(二)強化行業管理，發揮“協會”作用
目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，北京有必要明確一個“機電一體化”行業的統管機構，根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神，以及機電一體化行業特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協會的建設，賦予其行業管理職能。
“協會”要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設；要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體，組織“行業”發展計劃、戰略規劃的擬制；指導行業布點布局的調整，進行發展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……
(三)優化發展環境、增大支持力度
優化發展環境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業內外都重視、支持“機電一體化”發展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發展“機電一體化”產業提供方便；盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈；盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
增大支持力度，在技術政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展，對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造，對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造，對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持，對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
在經濟政策上，要多給機電一體化科研攻關課題、開發應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發設貸款要多向機電一體化技術改進、生產合資和機電一體化產業規模化建設項目上傾斜；成立“機電一體化”發展基金，支持機電一體化生產發展等。
(四)突出發展重點，兼顧“兩個層次”
機電一體化產業復蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產業發展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作，即用電子信息技術對傳統產業進行改造，在傳統的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作，即在新產品設計之初，就把“機械”與“電子”統一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結合，生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。
我們認為，北京“機電一體化”發展，當務之急，重中之重是：
抓緊開發生產gto、gtr、vdmos等新型電力電子器件及其應用裝置——交流變頻調速器、逆變焊機、高頻電子鎮流器等，用電力電子技術進行的節能、節材為主要目的的技術改造；
抓緊推廣應用經濟型數控系統，改造機床設備；開發生產低、中檔數控系統；
英文名稱：Rural Electrification
主管單位：中國科學技術學會
主辦單位：中國電機工程學會
出版周期：月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1003-0867
國內刊號：11-2181/TM
郵發代號：2-853
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1979
期刊收錄：
核心期刊：
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
中科雙效期刊
聯系方式
英文名稱：China Rural Water and Hydropower
主管單位：水利部
主辦單位：水利部中國灌溉排水發展中心;水利部農村水電及電氣化發展局;武漢大學;中國國軍灌排水委員會
出版周期：月刊
出版地址：農田水利與小水電
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1007-2284
國內刊號：42-1419/TV
郵發代號：38-49
發行范圍：
創刊時間：1959
期刊收錄：
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
中科雙高期刊
第二屆全國優秀科技期刊
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期刊簡介
《中國農村水利水電》是由中國灌溉排水發展中心、水利部農村水電及電氣化發展局、武漢大學、中國國家灌排委員會主辦的水利水電專業性技術期刊，內容包括水利水電研究、設計、建設和管理的各個方面，信息量大，讀者面廣，且注重應用技術的研究和推廣，理論聯系實際，具有很強的實用性。是全國（省、部）優秀科技期刊，并榮獲“首屆國家期刊獎”，是“中國期刊方陣”的雙高期刊。是全國中文核心期刊、中國科技論文統計源期刊、中國學術期刊綜合評價數據庫來源期刊。
英文名稱：Journal of Beihua University(Natural Science)
主管單位：吉林省教育廳
主辦單位：北華大學
出版周期：雙月刊
出版地址：吉林省吉林市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1009-4822
國內刊號：22-1316/N
郵發代號：12-184
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：2000
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
核心期刊：
期刊榮譽：
Caj-cd規范獲獎期刊
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[關鍵詞]高等職業教育 應用型本科 人才培養模式
[作者簡介]宋奇吼（1972- ），男，江西萍鄉人，南京鐵道職業技術學院鐵道供電系主任，副教授，碩士，研究方向為高等職業教育。（江蘇 南京 210031）李學武（1972- ），男，河南焦作人，鄭州鐵路職業技術學院電氣工程系副主任，副教授，碩士，研究方向為高等職業教育。（河南 鄭州 450052）
[課題項目]本文系交通職業教育教學指導委員會2011年全國交通職業教育科研立項項目“電氣化鐵道技術專業人才培養方案和課程標準的研究與實踐”的研究成果之一。（項目編號：2011B31，項目主持人：宋奇吼）
[中圖分類號]G717 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2014）12-0026-03
為貫徹落實《關于全面提高高等教育質量的若干意見》（教高[2012]4號）、《教育部關于推進高等職業教育改革創新引領職業教育科學發展的若干意見》（教職成[2011]12號），以及教育部召開的“現代職業教育體系建設國家專項規劃編制座談會”精神，依據江蘇省教育廳《關于組織申報2012年江蘇省現代職業教育體系建設試點項目的通知》（蘇教高[2012]5號），按照 “提升高職學校服務產業發展能力，探索高端技能型人才系統培養模式”的要求，蘇州大學與南京鐵道職業技術學院兩校選擇“電氣工程與自動化（電氣化鐵道技術）”專業作為試點改革項目，采取“3+2”分段培養模式聯合進行應用型本科層次高端技能人才培養的探討與實踐。
蘇州大學與南京鐵道職業技術學院基于兩校戰略合作的基礎，充分利用行業優勢、高職院校實訓資源優勢、應用型本科的學科優勢，取長補短，實施人才培養全程合作，為貫通高職教育與應用型本科人才培養進行了有效探索。為適應江蘇經濟轉型與升級，滿足社會對本科層次應用型高端技能人才的需求，兩校擬探索培養專業基礎扎實、專業技能突出、綜合素質優良、滿足地方經濟發展需要的本科層次應用型高端技能人才，以期為推動地方區域經濟的發展發揮更大的作用。
一、高職本科分段培養的社會行業背景
1.軌道交通供電產業急需本科層次的應用型高端技能人才。我國正在從“制造業大國”向“創造大國”轉變，迫切需要大量高層次應用型人才。我國高職教育雖然在發展規模、內涵建設和教學質量等方面有較大的提升，但在創新型人才培養方面存在不足，與社會和經濟發展對高端技能人才的需求仍有較大的差距。進入21世紀以來，我國城市軌道交通事業進入歷史最快發展時期，江蘇省各城市地鐵建設如火如荼，南京地鐵更是躍居國內城市地鐵行業前列。江蘇省地處長三角，城市軌道交通發達，城市軌道交通產業已成為江蘇省十大支柱產業之一。隨著青奧會的臨近，南京地鐵建設也進入了高峰期。與此同時，中國鐵路行業步入了黃金發展期，路網建設全面鋪開，時速350千米動車組等世界一流的高速鐵路技術裝備大量使用，我國高鐵技術水平和建設規模均處于國際領先水平。長三角地區從2006年7月京滬線電氣化改造開通以來，先后建成開通了京滬高鐵、滬寧城際、合寧城際、京滬線等重要電氣化干線，電氣化營業里程為892.3千米。電力牽引具有非常明顯的技術經濟綜合優勢，牽引動力電氣化已成為鐵路技術改革的方向，是實現鐵路現代化的重要步驟。
隨著軌道交通行業的快速發展，軌道交通供電技術也同步發展，大量新設備、新工藝、新方法廣泛使用，高端技術裝備水平與現有人員較低素質之間的矛盾尤為突出，現場企業急需基礎厚實、技能精湛的高端技能人才。目前在全國范圍尤其是長三角地區，軌道交通供電產業的應用型高端技能人才不管在數量還是質量上均處于奇缺狀態，人才招聘的普遍做法是相互高薪挖人，人才匱乏已經影響到軌道交通企業的正常安全運行。高職與普通本科分段培養項目能夠很好地滿足目前企業對應用型高端技能人才的迫切需求。
2.高職與本科分段培養的特點。第一，具有本科層次培養的特點。強調學科體系的完整，提倡寬口徑、厚基礎的培養目標，其優勢是學生的自學能力和崗位遷移能力較強；缺點是學生的專業技能尤其是動手能力存在一定的欠缺。本科層次的學生畢業后一般從事管理工作，實際動手能力很難得到有效培養。
第二，具有專科層次培養的特點。以工作崗位所需的知識能力來構建課程體系，課程設置針對性較強，著重于學生職業能力的培養，其優勢是學生的實際動手能力較強，能夠實現畢業即可上崗的培養目標；缺點是學生知識面較窄，理論知識較為薄弱，崗位遷移能力弱。
第三，高職與本科分段培養的特點。高職與本科分段培養本科層次應用型高端技能人才，根據培養目標統籌制定對口專業理論知識與技能訓練課程銜接貫通的教學體系，針對軌道交通供電系統的特點，采用“3+2”人才培養模式，培養學生具備扎實的理論知識，滿足崗位所要求的分析能力和實踐動手能力。在“3+2”培養模式中，專科階段重在培養學生檢修維護方面的知識和能力，本科階段重在培養學生在設計、工程技術管理方面的知識和能力，由此構成本專科分段培養中，理論與技能銜接貫通的人才培養體系。專科階段的三年學習，側重培養學生的實踐動手能力，前兩年半時間主要通過校內學習使學生系統掌握軌道交通供電系統的原理、結構和檢修維護方面的知識；后半年時間安排學生在軌道交通運營企業進行頂崗實習，并結合實際完成畢業論文，進一步提高學生的實踐動手能力和工作適應能力，結合現場實際發現自身存在的不足。本科階段兩年的學習，以理論提升為重點，培養學生的分析、設計和管理能力，掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，通過一年半的學習使學生具備一定的科學研究、技術開發的能力，最后半年安排學生的畢業實習、畢業設計。此階段要求學生在完成頂崗實習和專科段畢業論文的基礎上，進一步提高本專業技術領域的分析設計能力和較強的工程意識，具備一定的實際工作能力和決策能力，能夠在軌道交通供電運營、勘測設計、施工、咨詢、監理等企業從事技術與管理工作。
3.現有基礎和特色。采取高職與本科分段培養本科層次的應用型高端技能人才，能有效整合江蘇的教學資源，充分發揮高職教育與應用型本科教育各自的優勢，培養高層次的職業技術人才，有利于職業教育的科學、健康發展，具有很強的現實意義。蘇州大學與南京鐵道職業技術學院采取“3+2”分段模式，培養本科層次的應用型“電氣工程與自動化（電氣化鐵道技術）”高端技能人才，既符合地方經濟發展的需求，又具有較強的可操作性。
二、高職本科分段培養目標
針對軌道交通供電系統的特點，充分利用基于工作過程的項目化課程改革成果，依托既有的深度校企合作辦學模式，根據培養目標統籌制定對口專業理論知識與技能訓練課程銜接貫通的教學體系，探索“3+2”本專科分段培養的高端技能人才培養模式，建成在國內具有示范效應的高職本科專業，提高學生的就業競爭力。
三、高職本科分段培養措施
1.構建本專科貫通的課程體系。本專業課程體系設置充分利用了行業優勢、高職院校實訓資源優勢、應用型本科學的科優勢培養的特點，將高職教育與應用型本科人才培養銜接起來。以“厚基礎、重實踐”為課程體系的建設思路，設置針對軌道交通供電企業的崗位群分析，根據企業現場的崗位群實際工作過程歸納出崗位典型工作任務，提煉學習情境，設置專業學習課程，借助本科院校完整的學科體系和深厚的師資力量，合理安排課程體系。
第一，基礎課程和專業基礎課程的設置。為避免教學資源的重疊和浪費，對于專科階段和本科階段均需開設的基礎課程和專業基礎課程，可在專科階段開設并達到本科階段的培養深度，本科階段不再重復開設相應課程。
第二，專業課程的設置。在設置課程時，系統設計專業課程與教學內容，注重研究課程的內在聯系，形成條塊清晰而相互融合的課程體系結構。涉及本專業的專業課程可分為四類：電子技術課程、計算機應用技術課程、設備檢修維護課程、設計管理課程，其中，設備檢修維護課程和設計管理課程是專科階段的核心課程，能夠很好地體現高職與本科階段貫通的辦學思路，使學生掌握軌道交通供電系統的原理和結構，著重培養學生的維護、檢修等實踐動手能力；本科階段通過設計管理課程的學習，培養學生的分析、設計和管理能力，使其具備實際工作能力和管理能力。
第三，實踐課程的設置。針對軌道交通供電系統的特點，為了滿足軌道交通行業供電技術管理崗位所要求的分析能力和實踐動手能力，能夠解決行業特有的技術多樣性、具體性和綜合性問題，重點突出了高職和本科階段貫通的實踐能力和綜合素養的培養。
專科階段三年的學習，要側重培養學生的實踐動手能力，以軌道交通供電行業崗位群所需的知識能力來構建課程體系，堅持“做中學”“做中教”，基于工作過程的項目化教學，依托深度校企合作等行之有效的人才培養模式來提高學生的實際動手能力。應通過校內學習，使學生系統地掌握軌道交通供電系統的原理、結構和檢修維護方面的知識；安排學生在軌道交通運營企業進行生產實習，使學生了解軌道交通運營企業的文化，熟悉軌道交通運營企業的管理特點，并結合實際完成畢業論文，進一步提高自身的實踐動手能力和分析能力以及工作適應能力。專科階段的畢業論文以應用性為導向，選題類型以報告型觀察型和實驗型為主，以解決企業生產環節存在的小型課題，培養學生在實踐中運用所學專業知識分析問題和解決問題的能力。
本科階段兩年的學習，前一年半以理論提升為重點，培養學生的科研能力，分析、設計和管理能力，掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，通過設計課程的學習使學生具備一定的勘察設計、項目咨詢管理的能力。最后半年安排專業生產實習、畢業設計。專業生產實習階段要求學生在完成專科階段生產實習和本科理論課程學習的基礎上，進一步提高本專業技術領域系統的分析能力、管理能力和工程意識，使學生經過一定的工程實踐訓練，具有一定的實際工作能力和決策能力，能夠勝任軌道交通供電運營、勘測設計、施工、咨詢、監理等企業的技術與管理工作。本科階段的畢業設計以學術性為導向，選題類型以理論型、綜合型和評述型為主，結合本專業生產、科技的前沿和急需解決的新問題，注重理論應用創新、實驗方法創新和手段創新、技術應用創新等，以培養鍛煉學生的綜合能力、自學能力、探索和鉆研能力。
2.構建本專科貫通的專業實踐條件。根據專業研究規劃，整合現有資源，依托現有專業實踐條件，不斷加大實踐條件的投入，改善專業實踐條件。
3.提升服務社會能力。結合本專業特點，依托現有的深度校企合作，在社會需求導向基礎上，開展應用性的科研并加快產業化進程，力爭在3～5年形成一批具有行業影響力的應用層面的產業化研究成果。
四、高職與本科分段培養的特色
1.依托深度校企合作，以綜合能力培養為主線，實施工學結合的人才培養模式。針對軌道交通供電系統的特點，依托華東地區軌道交通供電企業，實現混編師資團隊、實訓資源和校企文化三大資源有效共享，校企雙方共同設計人才培養方案、實施人才培養和質量評價，采用從理論到實踐再上升到理論最后再實踐的螺旋式培養模式，使學生具備扎實的理論知識以及較強的實踐動手能力。在專科階段，側重培養學生的實踐動手能力，理論學習服務于能力培養，圍繞“入學初期，走入鐵路，感知職業；入學中期，深入鐵路，熟悉工作；畢業前期，融入鐵路，勝任崗位”三次實習，與專業課程一起構建職業素養與職業能力培養的遞進平臺。學生通過生產實習和畢業設計，帶著問題進入本科階段的學習，著重提高理論知識結構，培養分析、設計和管理的能力，在掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法后，通過課程設計、畢業實習、畢業設計，具備設計、開發和決策能力，達到高端技能人才的培養目標。
2.針對崗位的主要工作項目，進行基于工作過程的項目化教學模式改革。在高職教學中，本專業基于工作過程的項目化教學模式改革已取得成功經驗，在此基礎上，通過歸納提煉面向專業的就業崗位群的典型工作任務，形成專業學習課程，構建本專業課程體系，滿足軌道交通供電行業對高端技能人才的需求。在專業主干課程教學實施中，以過程評價和企業第三方評價作為課程的主要評價依據。
3.實施高職本科雙證書制度。在牽引供電安全與規則、變電所一次設備檢修與維護、變電所二次設備檢修與維護、電力線路、電工技術實習、綜合實訓等課程中，融入電工進網作業許可證（高壓）內容，達到應知應會，幫助學生在畢業前獲得電工進網作業許可證（高壓）證書。
五、結語
當前，隨著我國的社會進步和經濟轉型，高等職業教育的層次結構迫切需要上移，以適應區域產業轉型升級和發展的需要。在現有的高職院校中進行部分本科職業教育的試點工作，探索高職本科分段培養本科層次高端技能型人才培養模式，實現高職與應用型本科人才培養的貫通銜接，對于培養高端技能型人才、拓展我國高職教育層次和完善職業教育體系，具有重要意義。
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【關鍵詞】高壓電氣設備 檢測技術 在線檢測 絕緣
中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：
一．前言
改革開放以來我國經濟實現了騰飛，科技不斷的進步，高壓電氣設備應用越來越多且作用越來越大，比如最具代表性的就是電氣化鐵路的普及。因此高壓電氣設備的運行狀態已經深刻的影響到了人們的生活。本文所說的在線檢測是一種比較新型的檢測方法，其原理是利用高壓作為檢測的電壓,但是高壓必須是運行中的高壓，采用這種方法對高壓電氣設備進行在線檢測，了解其性能。這種在線檢測是在不停電的狀態下進行的，這樣可以有效的減少對對設備運行的干擾。不僅效率高而且還可以準確的掌握設備的性能狀態，提高設備的安全性和穩定性。當前的在線檢測技術大量的采用了高科技技術，利用高科技技術能夠有效的提高檢測速率和準確性，使我國的高壓電氣設備在線檢測技術更上了一個臺階。
二．電氣設備高壓測試
高壓電氣設備主要包括高壓熔斷器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓斷路器、高壓開關柜和電力變壓器等。電氣設備高壓故障的產生原因有很多，通常包括控制回路電器老化損壞、性能下降、保護失準、誤動作；控制電源電壓嚴重下降、元器件誤動；控制紛路受潮、破損、老化擊穿短路；負載及電纜絕緣下降、擊穿短路；嚴重超載熱擊穿短路等。
三．高壓電氣設備檢測技術
1.絕緣檢測與診斷
電力系統中的高壓熔斷器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓斷路器、高壓開關柜和電力變壓器等高壓電氣設備，其首要任務是安全可靠的運行，任何故障的發生，都會影響到企業生產的正常進行，甚至給國民經濟造成巨大的損失。目前，絕緣故障的發生是高壓電氣設備的多發故障，因此，絕緣檢測與診斷是電力設備檢測中最重要的方面。對設備進行絕緣檢測與診斷則是其中必不可少的試驗項目，以下幾種情況均必須進行試驗：
①對于高壓電氣設備的制造廠，必須對其生產的所有原材料、產品定型和出廠進行試驗。其目的是檢驗新的高壓電氣設備是否符合有關的技術標準規定。
②對于正在運行中的電氣設備，則需要定期進行全面的預防性試驗，電力設備以及電纜的現場試驗最重要的是耐壓試驗。
③對于大修后的設備進行絕緣試驗，其目的是判定設備在維修、運輸過程中性能是否發生變化，是否出現絕緣損傷，以及修理部位的質量是否符合原來的標準。
2.在線檢測技術。
隨著技術的進步，我國高壓電器逐漸普及，其高壓電氣設備正在向著高電壓以及高容量的趨勢發展，為了保證設備的正常運行，所以為了適應技術的需要在線檢測技術才應用而生。這項技術是科研人員長期研究的結果，學者在研究時發現：在高壓電氣運行的狀態下，對其絕緣狀態進行實驗檢測，是一種有效反映電氣設備絕緣狀態的科學方法，這就是本文所探討的在線檢測法。需要強調的是這種檢測是在不斷電的狀態下進行的，實施證明試驗是在運行的電壓下實施，是行之有效的方法，也是以后絕緣檢測技術發展的趨勢，有良好的發展前景。
高壓電氣設備在線檢測技術具有的優點
①這種檢測方法在不停電的狀態下進行，檢測時設備可以正常的運行，這樣可以減少停電對客戶的影響，節省了人力物力，大量的減少了工作量，提高了安全度，具有很強的優越性。
②在檢測時可控性強，可以針對需要隨時做出調整，有效提高檢測的靈敏度，縮短了檢測周期，提高了檢測的有效性。
③通過在線檢測，可以得到大量的檢測數據，并且及時的對數據進行分析，為檢測提供了客觀依據。不僅僅提高了可靠性還為企業節約了成本。
斯二十一世紀是信息時代，計算機網絡技術有了飛速的發展，且使用范圍十分廣泛。當前的高壓電氣設備在線檢測工作與計算機網絡相結合，大大提高了檢測速率和準確性。
3.在線監測技術
我們知道在當前對于高壓電氣設備維修多半還是采用的定期檢修方法，這種方法是帶電檢測方法，是對離線檢測的升級方法，將監測技術升級為在線的檢測，也就是帶電的檢測，這樣的話在監測的工程中，電器設備是正常運行的，不會影響到設備的正常工作，其相對于在線監測技術離線監測技術還是有很多不足的地方需要我們改正，其不足主要表現在兩個方面：
①離線檢測檢測時設備不能工作，影響了設備的效率，造成停工，必須承擔停工素損失。
②離線監測具有盲目性，目標不明確，導致設備可能存在隱患，有太多的不穩定因素。
四．高壓測試要求
1.對測試平臺的要求
①測試平臺應選擇一個員工常規工作行動的地方，測試區用清晰的圖案標識，上面標明“危險—高壓勿近！”等警示信息。建立測試平臺，除了警示標志外，還應裝置一個可以關掉所有電源的開關。
②只能用不導電的工作桌或專用工作臺做測試。把測試者與被測產品之間的任何金屬物體移開。沒有與DUT 接觸的其他金屬物體全部接地。在測試區用絕緣的安全墊墊在地面上，使操作者與地面隔離，如果儀器可以通過遙控開關操作，可考慮兩個開關同時控制。耐壓測試儀必須良好接地。
2.測試操作要求
面放好絕緣墊，并在測試前認真設備檢查。檢查儀器的各個連線是否有破損等，如果有則不能進行測試，必須先進行維修；如果儀器完好，則將0.7 MΩ標準電阻的一端連接耐壓儀的地線；接通電源，將儀器、報警漏電流設定在5 mA；開啟儀器，用測試棒擊標準電阻另一端，調整電壓在3 410～3 590 V 內儀器發出報警，則判定該儀器處于正常工作狀態，若不在3 410～3 590 V范圍內儀器自動報警，則儀器工作不正常。
七．結束語
當代的高壓電氣設備的在線檢測技術，是電氣設備檢測技術的一大突破，它克服和完善了傳統檢測方法的不足，加之當今是信息時代，計算機網絡技術高度發達，計算機網絡技術與在線檢測技術的有效結合，更加強有力地促進了我國在線檢測技術的發展。在線檢測技術能夠非常及時的檢測出高壓電氣設備運行過程中出現的各種故，是我國電網系統正常運行的得力保證，但是其檢測技術也存在一些瓶頸，相信通過不斷的努力探索，高壓電氣設備的在線檢測技術會越來越完善。
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論文摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果。此簡述機電一體化技術的基本情況和發展背景，綜述國內外機電一體化技術的現狀，分析機電一體化技術的發展趨勢。
現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。
1機電一體化概述
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
2 機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為三個階段：（1）20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。（2）20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。
3 機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：
3．1 智能化
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。 轉貼于
3．2 模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。
3．3 網絡化
由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
3．4 微型化
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3．5 環保化
工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。
3．6 系統化
未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。
綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。
參考文獻
關鍵詞：繼電保護；課程；教學模式
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）01-0033-02
電力系統、計算機技術、電子技術與通信技術的飛速發展給電力系統繼電保護不斷注入了新的活力，提出新的要求。現代電力系統是高度數字化、信息化和自動化的超大區域網絡結構，電力系統繼電保護是對其安全穩定運行至關重要的一門技術[1]。21世紀繼電保護的未來發展趨勢是計算機化；網絡化；保護、控制、測量、數據通信一體化；智能化[2]。以新疆農業大學（以下簡稱“我校”）為例，在現有教學模式基礎上，本文探討繼電保護課程教學中提高學生實踐與創新能力的方法，為將學生培養成具有實踐能力、創新精神的人才而努力，為該課程的教學改革提供理論支持和智力保證。
一、電力系統繼電保護課程的特點
我校“電力系統繼電保護原理”課程理論教學36
學時，網絡教學6學時，總計42學時，作為電氣工程及自動化及農業電氣化與自動化的專業必修課，設置在大四上學期初；“微機繼電保護”課程共26學時，均為課堂理論教學學時，作為專業選修課安排在“電力系統繼電保護原理”結束后的大四上學期末開設，目的是順應現代電力系統高度數字化的趨勢，讓學生了解現代數字式繼電保護硬軟件的知識，內容涉及到原理、保護算法、硬軟件設計方法等；“繼電保護課程設計”為期一周，與“微機繼電保護”同時安排在大四上學期期末，目的是培養學生綜合運用所學的基礎理論知識分析與解決電力系統中的實際問題的能力[3]。
二、繼電保護課程教學存在的問題
為適應現代數字電力系統繼電保護技術的新發展，目前我校繼電保護的教學內容已加入“微機繼電保護”，作為少學時內容與“電力系統繼電保護”共同設置在大四上學期，同時開設的其它幾門專業課使得學生大四上學期課程較為集中，學習任務量較大。此時學生即將面臨畢業設計開題、復習考研或找工作，第一學期過高的學習任務和課程的相對集中對其學習效果有一定影響；在課程教學上，基本停留在傳統模式：即利用板書或者多媒體課件形式，將繼電保護原理及其實現方法按照教材的章節和順序進行課堂講授，這主要存在以下幾個問題。
（一）重理論，輕實踐，無法提高學生的實踐能力與創新精神
對教師而言，繼電保護原理單純靠板書或多媒體課件較難講透；對學生而言，繼電保護內容比較抽象且實踐性強，知識描述更需要形象化演示去理解，配合學生自主實踐學習才會有好的效果。比如，“零序過電流保護原則上是按照躲開在下級線路出口處相間短路時出現的最大不平衡電流來整定”，若單純由教師口頭講授原理，學生難以理解； “微機繼電保護”課程主要分析現代數字式繼電保護軟硬件相關知識，內容涉及原理、保護算法、硬軟件設計方法等。若單純講解微機繼電保護算法，使學生難以消化，從而會削弱其學習的積極性。
（二）教學理念不夠強，教學內容需要優化
繼電保護課程組與“單片機技術”、“數字信號處
理”、“電力系統自動化”、“高低壓電氣設備”等課程有很多聯系，但教學上往往孤立、脫節，缺乏全局梳理，使學生對繼電保護完整系統缺乏全面認識。課堂上，教師若能將繼電保護教學作為一個整體，以實例聯系相關課程內容，緊跟行業發展前沿并且結合實踐，教學效果會更好；此外，目前繼電保護教科書內容繁多，與其他專業課程也有所重復，需要對課程內容進行整合優化。
（三） 學生自主選擇力不強
學生對繼電保護內容的興趣點各有不同，部分學生未來并不從事繼電保護工作，或考研方向與此關系不大。目前情況是，繼電保護課程組教學課時相對較多，內容較為寬泛，對于上述內容部分學生顯得索然無味，學生根據自己情況自主選擇的能力不夠強。為此，以學生為本，可以在課程形式上稍做一些調整。
三、教學模式的探索及實踐
針對繼電保護課程教學存在的問題，本文探討了幾種改進模式和方法，且部分已開始具體實施，取得了一定的教學效果。
（一）優化專業培養計劃
將原本設置在大四上學期分開教學的“電力系統繼電保護原理”和“微機繼電保護”兩門課整合為一門，設置在大三下學期。“繼電保護課程設計”可設置在大四上半學期。這樣設置有兩方面考慮：內容上，減少學生學習任務量，突出重點，使教學有針對性。比如，可縮減“電力系統繼電保護原理”教材中電磁型繼電器、斷路器等與“高低壓電氣設備”教材有所重復的內容，減少或者刪除“微機繼電保護”教材中與“微機原理與應用”、“單片機技術”“數字信號處理”等相關課程的重復內容；時間上，我校電氣專業學生于大三至大四暑假期間設置了為期5周的發電廠生產實習，實習前對繼電保護內容的理論學習，為生產實習期間學生對繼電保護裝置、電力系統設備等內容建立感性認識打下基礎，從而提高學生的實踐與創新能力。
（二）改進教學手段與教學方法
教師可采用多樣化的教學手段和方法進行教學。以傳統教學手段為輔，以現代化網絡媒體、實驗教學等方式為主。以提高學生學習的積極性及其實踐創新能力為目的，建立學生對電力系統繼電保護的整體概念，使學科前沿知識與教材內容相結合，課堂教學與實踐教學相結合。
1.網絡課程建設。利用學校現有網絡平臺，上傳電子教案、視頻，演示動畫等資源，并建立一套自測系統，使學生可以主動借助網絡課程平臺觀看和使用這些資源。教案、課件既可以作為學生的預習資源以及彌補疏漏的課后復習資料，也可以作為教師選擇的教學資源庫；視頻資源以聲、像集合的形式使學生直觀了解繼電保護的動作過程及原理；具有交互性的演示動畫可以提高學生學習的趣味性，比如，利用FLASH將繼電保護動作過程制作成SWF動畫，或用Visual C++開發保護動作演示模塊[4]；自測系統可以使學生在正式考試前自我檢測，彌補疏漏的知識點。利用網絡交互平臺有助于增強課后教師與學生之間的互動性，使教師及時了解學生遇到的問題并展開網上討論，以提高學生對課程學習的主動性。因此，網絡資源的建設需要教師有針對性地選擇教學內容，或利用專業軟件開發演示模塊，并及時更新資源。目前，我校網絡課程建設已取得初步成果。
2.實驗平臺建設。微機保護已成為當前繼電保護的主要形式。華北電力大學、湖南大學等高校先后自主開發了微機型線路保護教學仿真實驗裝置。實驗平臺建設思路為面向實踐平臺的建設，使學生能夠對本專業內容形成完整的知識鏈[5]。我校可采用引進設備或者利用現有教師隊伍和資源對微機繼電保護實驗設備進行開發。目前，我校基于TMS320F28335+PC機的繼電保護教學實驗平臺的研制正在進行。
實驗平臺可作為本專業教學科研平臺，不僅方便用于學生實驗、課程設計和畢業設計，也可以作為教師的科研平臺。該平臺能夠使學生直觀了解微機繼電保護硬件結構，并且通過配置不同的軟件模塊實現不同原理、不同對象的繼電保護功能；開設綜合性實驗和設計性選做實驗，有利于提高學生的積極性及實驗、設計能力，有助于開闊學生的視野、發揮創新能力。
3.課程設計內容優化，加強畢業論文設計。課程設計是培養學生的實踐能力、創新能力和綜合能力的重要環節[6]，在傳統設計內容基礎上可以充分利用實驗平臺，先進行整定計算，后在平臺上模擬故障時繼電保護動作；建立以任務驅動，由教師引導、學生進行自主探究學習的框架。根據繼電保護原理建立主題，比如，電流保護、距離保護、縱差保護等；也可以根據繼電保護對象形成“主題”，比如，電力變壓器保護、輸電線路保護等。
課程設計可以在大三下學期上課期間布置下去，使學生帶著問題學習，并結合大三暑假為期五周的“發電廠生產實習”，使課程設計更具針對性、實踐性，從而激發學生的創新意識。此外，通過畢業論文的設計強化為工作打下基礎。
4.完善評價體系。適應新的教學方法與手段，改進傳統課程考核評價方式。繼電保護理論課成績應綜合考勤、課堂表現、小組討論、平時作業、網絡自測、綜合實驗等教學環節進行考評。將平時成績比例增大，有利于激發學生平時學習的積極性；課程設計可以對每個學生進行公開答辯及嚴格書面考核；畢業論文（設計）成績評定標準應以提高學生的實踐與創新能力為目的，綜合文獻綜述、論文質量、創新能力、實驗態度等因素進行考評。
本文以新疆農業大學電氣工程專業、農業電氣化專業為例，對繼電保護課程的教學模式進行探索與實踐，重點激發學生平時學習的主動性，使其能夠掌握必要的工程技術、測試方法以及先進設備的研究方法。若能將每個環節都做好做實，師生就能在一整套良好有序的教學體系中受益，從而培養出適應智能電網時代、具有實踐能力、創新精神的人才。
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一、電力系統無功補償技術的發展現狀
（一）電力系統無功補償技術的原理與作用
無功補償的基本原理是將具有容性設備與感性負載相并聯。在日常的工業與生活用電負載中，絕大多數都屬于感性負載，具體應用在變壓器、熒光燈等設備中，這些設備在整個運行過程中都需要進行無功補償以維持其正常的運轉、保持其穩定性。由于無功補償裝置能夠補償掉負序電流分量，并可以達到三相負荷平衡的效果，因此，無功補償可使設備容量降低、電網電壓穩定、供電質量提高，因此，無功補償技術是維持電網穩定與電網安全的一個重要保障，也是提高供電質量與供電效率的一個必不可少的手段。
（二）無功補償裝置的應用現狀
1、同步調相機
同步調相機是最早采用的一種無功補償裝置。它相當于空載運行的同步電動機，不附帶機械負載，雖然在早期運用中，同步調相機確實起到了調節電壓、穩定電網的作用，但是由于其本身是旋轉機械，噪聲及損耗都較大，且投資費用不低，因此，在后來并聯電容器發展起來后，其應用逐漸降低，但由于它可在短時間內進行強行勵磁，所以仍用于一些高壓直流輸電系統中。
2、并聯電容器
繼同步調相機后，并聯電容器逐漸應用到無功補償裝置中。較同步調相機而言，并聯電容器價格低廉，投資費用少，且損耗低、易于安裝維護，既適合集中使用，又適合分散裝設。因此，并聯電容器在電網中應用最多。但是由于電容量固定，并聯電容器無法實現系統的無極補償，同時，當系統出現諧波現象時，由于并聯電容器本身的負電壓效應，這時便會出現并聯諧振、放大諧波電流的問題。因此，隨著無功補償裝置的不斷發展，并聯電容器的地位也逐漸的降低。
3、并聯電抗器
并聯電抗器是無功補償裝置的又一重要組成部分。其主要作用是通過提高感性無功功率來達到電力系統過剩容性功率平衡的效果。但是這種裝置的運用有一定的條件限制，一個是電力系統初期輸送功率較小，維持在一個額度內；一個是后期負荷較輕，否則會打破系統的電壓平衡，電壓會升高，從而導致電網安全無法保障。
4、靜止無功補償器
最早的靜止無功補償裝置是飽和電抗器，飽和電抗器又分為自飽和式與可控飽和式兩種。前者通過運用鐵心的飽和特性來控制無功功率的增減，這種裝置的響應速度較快，但是由于鐵心損耗比較大，且噪聲也較大，因此在運用中優勢并不明顯；后者可通過控制電流來控制鐵心的飽和度，從而改變電抗器的電抗，進一步改變無功電流的大小，但其使用仍受到一定的制約，因為在運用過程中，會產生很大的噪聲。
5、靜止無功發生器
靜止無功發生器與靜止無功補償器相比較更具進步性，因為其主要采用自換相變流電路。其基本原理是將自換相橋式電路并聯在電網上，通過對橋式電路交流側輸出電壓的相位和幅值進行調節，從而達到使電路吸收或者發出無功電流的目的。這種裝置與靜止無功補償裝置相比更加簡便易行，因為其體積已經大大縮小。同時，靜止無功發生器的成本也較為低，其運行速度、運行范圍都更具優越性，因而在實際運用中，該種裝置有著廣泛的市場。
但不可否認的是，靜止無功發生器的控制系統以及控制方法較靜止無功補償器更加復雜，因此其器件水平有待于進一步的提高。
二、我國國內無功補償技術的應用情況
目前國內應用較為廣泛的無功補償技術是機械投切電容器的方式，其較同步調相機等裝置而言價格更加低廉，性價比較高，同時，在系統運行過程中，它的變化頻率與波動幅度都比較小，因此其市場比較廣泛。目前，國內較為先進且有著一定市場的無功補償裝置是靜止無功補償裝置，我國約有5個變電站采用改種裝置。目前而言，一套靜止無功補償裝置設備的市場價格在150至275美元之間，可見其成本也并不很低，所以國內的高電壓等級的裝置設備尚未實現國產化。當今靜止無功補償裝置的生產企業為數不多，主要以西電科技、電科院電力電子公司等為代表。這些企業都較早的引進了靜止無功補償技術，也是較早的一批將其運用到輸電網絡中的企業。由于技術條件的限制，目前應用于電氣化鐵路的裝置還不是很多，國內關于電氣化鐵路裝置的研究也逐漸的展開與深入。
在國外，靜止無功補償技術已經廣泛應用，尤其是在歐洲、美國、日本等發達國家。較于國內而言，國外關于高電壓、大功率的靜止無功發生器裝置的應用也已成熟，其技術已經取得了很大的進步，其低成本、簡化的器件使得該種裝置的優勢得以全面的體現，因而，靜止無功發生器的運用較國內而言更加的廣泛，其占據的市場份額也更大。現今，國外許多國家已經進入了研究電壓不平衡以及非線性負載的階段。
三、結語
電力系統無功補償技術是維持電網穩定、保障電網安全的一個重要手段，因此對于無功補償裝置的研究也是我國電力系統發展研究的一個重要方面。目前，由于靜止無功補償裝置的價格比較低廉，性價比較高，且操作過程簡單易行，因而在應用中最為廣泛。本文旨在通過對電力系統無功補償技術的發展現狀及其在國內的應用情況進行分析，以此為我國電力系統的發展提供一定的參考依據。
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【關鍵詞】建筑工程；電氣自動化前言
中圖分類號：K826.16文獻標識碼：A 文章編號：
一， 前言
建筑行業是我國重要的經濟增長行業之一，對國民經濟的發展和人們生活水平的提高有著密切的關系。伴隨著科學技術的發展和經濟文化的交流，人們的生活水平和生活質量有了巨大的提升，對建筑工程的設計施工以及管理都提出了更為嚴格的要求，傳統的實用和簡單的具有外部的藝術美感已經難以滿足人們日益多元化的需求，加強對建筑行業的電氣自動化研究，對建筑行業設計施工中，配備先進的現代化電氣設備，實施建筑工程項目的電氣自動化，這是現代化建筑設計施工和滿足人們日益多變的經濟文化需要的客觀要求。經過實踐證明，建筑工程的電氣自動化，不僅僅關系到整個項目工程的施工進度，更是建筑工程行業實施質量競爭的核心和關鍵。在現代化的建筑工程設計施工中，實施電氣自動化，提高自動化水平，是我國建筑行業的發展要求。
二．我國建筑行業電氣自動化現狀和存在的問題
1.我國建筑行業電氣自動化現狀
在我國的建筑行業，通過多年不斷的發展和研究，電氣的自動化已經初具規模，電氣自動化程度日漸加深，電氣自動化水平逐漸提高，電氣自動化在我國建筑行業的應用和發展，為我國的建筑行業的繁榮作出了重要貢獻，但是從我國的整體工程建筑電氣自動化水平來看，依舊存在著很多問題，新設備新技術應用緩慢，電氣自動化的設計施工不夠科學，管理不夠完善等一系列問題，使得我國在電氣自動化進程中，無論是電氣自動化水平還是電氣自動化程度，都遠遠落后于西方發達國家，使得我國的建筑行業相對于西方發達國家而言，無論是在電氣的設計施工上，還是電氣自動化的安全穩定上，都缺乏很強的競爭力，新時期下，正確理性面對我國建筑電氣自動化的現狀，找出存在的缺陷，加大對電氣自動化的研究，提高我國建筑行業的電氣自動化水平，是我國現代化發展的客觀要求和必然選擇。
2.我國建筑行業電氣自動化存在的問題
（一）電氣自動化高端人才不足，電氣自動化缺乏核心支撐
我國目前的建筑行業整體規模相對小，資金積累不夠，難以留住高端的優秀管人才，企業的積累缺乏，使得整個建筑行業中電氣自動化設計施工的高層核心技術人員缺失，使得整個建筑行業電氣自動化缺乏活力和技術保證。
（二）新技術新設備應用緩慢，核心競爭力不足
我國的建筑行業在電氣自動化上有了一定的發展，但是缺乏鉆研突破的研究技術精神，缺乏對核心技術的研究，自動化設備多采用進口和引進，且應用的速度緩慢，難以形成自己企業的核心專利，難以保持自動化的核心競爭力。自動化市場尚不完善，不夠健全，惡性競爭，市場規范不嚴格，且產品品牌單調，品牌知名度不高，難以和國際知名自動化品牌競爭
（三）建筑行業對電氣自動化的管理不善，電氣自動化的質量難以保證
建筑行業發展迅速，很多管理者多想盡一切手段來提高建筑工程的效益，為了大幅度降低成本，使用假冒偽劣的電氣設備和電氣產品，設計部符合國家標準的施工安裝方式，使用質量難以達到質量標準的材料等一系列問題，使得整個電氣自動化的設計施工中，質量難以得到保證，同時，很多施工的企業由于企業的自身實力有限，缺乏一定的電氣自動化的監測設備和監控設施，在施工和對整個電氣化管理中，難以全面，難以科學精細，這些方面都嚴重影響到整個電氣自動化的水平和質量。
三，我國建筑電氣自動化的重要意義
1． 這是保證工程建設質量和進度的客觀要求
實施電氣自動化，加強對先進技術和設備的應用速度，采用科學嚴謹的設計方式和施工程序，加強對電氣自動化的管理，加強對各種電氣設備，電氣材料的管理監督，保證了整個工程建筑的工程質量，同時，可以大幅度降低工程成本，并合理的控制工程的進度，電氣自動化的水平提高，亦有助于保證整個工程建筑中的安全。
2． 實施建筑電氣自動化，有助于整個建筑市場的規范化
電氣自動化的進程加快，對整個電氣行業的技術人員和管理人員都提出了更高的要求，不僅僅要求有豐富的管理經驗，更需要有精湛的電氣技術和較高的工作素養，同時，電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端，敦促著工作人員依法辦事，嚴格執行相關的規章制度，有助于促進整個建筑市場的規范化管理。
四．我國建筑行業電氣自動化的發展趨勢探究
1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發展。
縱觀我國目前的建筑工程發展行情，電氣自動化的發展應用，智能化是其核心部分，所謂智能化表現在其具有多種新功能。在在建筑行業控制方面，有關的現場儀表在一起，在現場實現自主調節，從而實現控制的徹底分散使調節要加及時，并提高了整個系統的可靠性。
2. 電氣自動化的操控更為精確，更加精工。
建筑行業中競爭越發激烈，對工程產品質量的要求越來越嚴格，實施電氣自動化，先進技術的采用，科學管理方式的實施，整個建筑工程的自動化水平不斷升高，使得施工標準更為嚴格，產品的精度朝著更高的方向發展，因此，自動化在建筑工程中會有著更嚴密精確的要求。
3.無線技術是電氣自動化操作更簡便準確。
在現代的建筑行業，電氣自動化能夠實現非接觸傳輸，特別適用于惡劣環境或振動、高速旋轉對象的監控，而且降低了安裝成本、持續降低運行維護成本，同時更換方便，便于升級。還能夠減少接插件故障，移動自由且不受限制，建筑行業電氣自動化是工廠測控模式的變革，將會有力的推進我國建筑行業電氣自動化進程。
五，我國建筑行業電氣自動化的發展建議
1.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導和扶持
建筑工程電氣自動化企業關系到國民經濟的發展和人們生活水平的提高，政府加大對建筑行業電氣自動化的支持引導，政府部門要引導自動化企業轉變觀念、穩定心態，提高產品質量以及服務質量，引導優秀的國產品牌進入重要領域，為民族企業的發展提供空間。
2.建筑行業加大對電氣自動化核心技術的研究，加大投入力度。
建筑行業要加強對各種電氣設備和電氣設計施工技術的研究探討，加強各個建筑單位之間的通力合作，不斷加大對新技術新設備和心的管理理念的引進和運用，加大投入，實現各種電氣自動化核心技術的突破，使得建筑行業實現整個設計施工方式的轉變，提高整體的核心競爭力。
六．結束語
建筑行業關系到國計民生，實現建筑行業的電氣自動化，加大對各種電氣自動化技術的研究，不斷實現各種技術和管理方法的突破，是提高人們生活水平和生活質量，促進整個建筑行業快速健康發展的客觀要求，必須得到各方面的支持和重視，以建筑行業的電氣自動化，帶動整個社會的自動化進程，這是促進我國整個社會自動化的有效方式之一。
參考文獻：
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【關鍵詞】 高速鐵路 負序 諧波 PRC
眾所周知，鐵路供電系統由牽引供電系統和電力供電系統兩部分組成。牽引供電系統是從電力系統接引電源，經過降壓轉換后提供給電力機車供電的電力網絡，主要是由牽引變電所與接觸網兩部分組成。而電力系統是三相高壓供電系統。牽引變電所是將電力供電系統的高壓輸電線輸送的電能，按照對電流和電壓不同的電力牽引要求，轉換為適合電力牽引的電能，再輸送給沿線上架設的接觸網，提供給沿線行駛的電力機車。
1 鐵路供電系統存在的問題分析
鐵路供電系統的自耦變壓器（AT）以單相供電方式供電，勢必在牽引所的高壓三相側產生電流不平衡，并輸入負序電流給上一層電力系統。該負序電流的大小因此和牽引變壓器相關。牽引變壓器是一種將三相高壓交流電轉化為較低壓的單相交流電的變壓器。鐵路供電系統中的三相高壓電力系統的負序電流大小由牽引變壓器和電力機車運行情況兩個方面決定。
目前，高速鐵路電力系統的電能存在負序、諧波等兩個主要問題，從而危害電力設備的正常運行并增加損耗，以至于造成電力事故，使得牽引供電系統本身和上級電力系統的安全得不到保障。負序電流使同步電機附加損耗和轉子發熱增大，而且引起附加震動。一旦負序電流偏大，以負序分量啟動的電力系統繼電保護裝置將出現誤工作，引起三相電流不平衡，同時出現不平衡的三相電流，并出現一相電流最大額度限制變壓器的額定處理，從而是的變壓器的有效利用率降低，而且，會增加變壓器的漏磁和局部過熱。當該電流流過電力網絡，也使得電能損耗，增加線損，造成電網的電能輸送質量降低。而諧波將增加電線的損耗，縮短輸電線的正常使用時間；電力電容器出現諧振，損壞電力電容器，從而增加旋轉電機與變壓器的損耗。
因此，我們采用實效的電能質量控制技術，綜合治理諧波和負序兩個主要問題，從而提高鐵路電力系統的電能質量具有非常重要的經濟意義。
2 RPC原理
鐵路功率調節器（Railway Static Power Conditioner，簡稱RPC）采用兩個電壓源變流器背靠背結構，交流側分接于變電所兩供電臂和直流側共用電容。該調節器具有平衡功率，補償無功，穩定電壓和有源濾波等功能。RPC在抑制電壓波動，平衡系統電壓，以及過濾諧波都具有良好的效果，并且在無功補償的同時能實現有功功率的轉移，而且有有源濾波的功能。RPC的結構如圖1所示。
RPC的結構含四個單相逆變H橋，其中的兩個H橋共用一個直流電容，形成了背靠背結構，類似若干個H橋結構并聯，通過降壓變壓器和輸出電感接入三相V/v牽引變壓器的兩個二次輸出端。RPC屬于有源裝置，其對兩個H橋進行合適控制，能夠達到負序補償，無功補償和抑制諧波抑制。RPC調節器轉移三相V/v變壓器的二次側兩供電臂有效功率，使部分負荷有功功率從功率大的一端轉移到功率偏小的一端供電臂，實現了兩供電臂具有相等的有功負荷，而且為了達到補償負序電流的作用，在兩供電臂會出現補償部分無功功率。RPC調節器通過產生諧波來消除諧波來實現諧波抑制。
3 鐵路電力系統RPC的運用
RPC中要實現鐵路電力系統中的負序和諧波補償，就需要使得調節器中兩變流器跟蹤負序和諧波電流補償這兩個參考量。當兩變流器獲得穩定的直流側電壓時，才能正常工作。RPC的兩個變流器單元都有無功補償、抑制諧波和整流的功能，它們通過一個直流電容鏈接起來，一定程度上，可以理解為兩個單獨的變流器。RPC調節器的直流側電壓通過這兩個變流器共同釋放或補充有功。兩變流器在直流電壓比參考電壓低時，共同給RPC充電；兩變流器在直流側電壓比參考電壓高時，會向電網釋放電能，這樣使直流側電壓得到穩定。兩供電臂一起承擔了功率模塊開關損耗，從而確保了RPC兩變流器兩側功率相等，最終實現三相電流的對稱。
4 RPC的功能分析
RPC的補償參考電流是在最初負序和諧波參考電流的基礎上，累加一個直流側電壓和有功電流分量。直流側電壓的誤差經過調節后，在RPC有功指令下，和負序和諧波補償電流指令累加，得到RPC實際電流參考指令。為了確保兩變流器的兩側功率平衡，需要通過直流側電壓和兩變流器共同維持，功率損耗由兩臂分擔。為了實現兩變流器有較快的速度，RPC調節器選用了環控制方法。RPC實際上需要采用電流內環和直流側電壓外環的雙閉環控制策略。開關控制信號在電流跟蹤誤差較大時，會出現信號變化頻繁。而跟蹤誤差在環寬較大時也相應較大。RPC調節器在兩供電臂功率不等時，應當合理設置滯環環寬，采用的方式是通過比較合適的功率調整，使得兩供電臂的功率調整為相同值，最終達到抑制兩供電臂諧波和消除三相電流負序電流的目的，因此補償效果明顯。
5 結語
鐵路電力系統中采用RPC可以通過平衡兩供電臂的功率，包括有功和無功功率，完全消除三相電流的負序電流。實際上，RPC對對高次諧波的抑制較弱，而對低次諧波的抑制較好。
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關鍵詞：無間隙氧化鋅避雷器、結構、制造、運行、可靠性。
Abstract: The operation conditions of electrified locomotive for railway is very severe, featured with strong vibration, high pollution, big temperature variation, great difference in altitude etc. So it has much high requirements for polymer housed gapless surge arrester (hereafter called surge arrester) in performance, structure, sealing and the bending load withstood by surge arrester. Therefore a system analysis is needed for surge arrester in order to verify the reliability of all performances and quality.
Key words: Gapless ZnO Surge Arrester, Struture, Reliability
中圖分類號：TU895文獻標識碼：A文章編號：2095-2104
1. 引言
機車用復合外套無間隙氧化鋅避雷器（以下簡稱CMOA）的可靠性，涉及面很廣，本文所談的可靠性，主要是指CMOA在機車上必須有可靠的運行。隨著我國電氣化鐵路的迅速發展，運行速度的提高，用于保護電力機車的主變或主斷及其它電氣設備免受大氣過電壓（雷電過電壓）和操作過電壓的侵害的作用，另一方面則要求CMOA自身必須可靠，也就是說，在在正常運行情況下，不致于因長期運行電壓或過電壓引起快速老化或爆炸。
目前，我國電力機車規模較大，所推廣應用CMOA日益廣泛。從我們了解的情況來看，現在在機車上應用的CMOA至少有2-3萬臺避雷器在運行。實際運行情況比較滿意。然而，由于諸多的原因，已投運行的CMOA，也出現過不少的問題，從2001年至2012年止，從本人調查中有15起事故，相對而言總數來部事故率不算小，對于電車機車安全運行來說危害更大，有不少CMOA發生的事故并不是不可避免的，因而，提出了CMOA的可靠性問題。應當指出的是國外進口的CMOA在我國和諧機車（CRH系列車）上也發生了多起事故，在長春軌道客車股份有限公司生產的CRH系列車上有法國太克、德國的西門子多有發生事故，其中太克CMOA的電阻片容量不夠大、西門子為直流參考電壓偏低。
2. 避雷器的結構件組成
避雷器的組成主要由芯體（電阻片）、絕緣筒、硅橡膠外套（傘裙）、上、下電極、上法蘭以及安裝法蘭等組成。芯體是避雷器實現過電壓保護功能的核心部分。芯體是由電阻片、墊片、彈簧等組成，是利用熱縮套受熱收縮的性質，將電阻片等固定為一體組裝而成。通過上、下電極與絕緣筒的內螺紋連接，將芯體裝入絕緣筒中，在機械作用力下保證其可靠的連接和導通；然后將上法蘭和安裝法蘭與絕緣筒的外螺紋連接，螺紋連接并有止退功防止脫扣，保證其在運行過程中有可靠的接觸。將組裝好的芯體在模具中模壓成形傘套，將整個元件密封于硅橡膠的傘套（傘裙）中。傘套與絕緣筒之間有高強度的粘接劑，保證其可靠的密封性能。復合外套避雷器采用了灌封技術，內部無空腔，并設計有特殊的壓力釋放結構裝置，因此壓力釋放時，也只是復合外套開裂，構不成人員和設備的危害，壓力釋放性能可靠。
3. 避雷器的可靠性分析
對于一個CMOA產品的好壞，可以從技術性能、經濟指標和可靠性三方面來衡量。即要求好的CMOA產品不但性能好、成本低、還要經久耐用、充分可靠。CMOA的可靠性是指該產品在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的能力。CMOA的可靠性差，它的技術再好也不能完成其規定功能的，對于一種由多個部件組成的CMOA，其中某個部件發生故障，可能會影響整個CMOA的功能。因此對CMOA在運行中的不可靠，大多數是在運行中本身發生故障，所以本文對產生不可靠的因素加以分析。
3．1 CMOA制造方面
3．1．1制造過程的質量控制
CMOA制造過程的質量控制主要應從以下方面加以控制
（1）電阻片的制造工藝
氧化鋅電阻片在生產過程中存在電阻片制造工藝的差異性，由于非氧化鋅添加物的作用及成型、燒結和表面處理工藝等因素，使電阻片周圍產生難以消除的結構應力，因結構應力過大出現分層或開裂和沿電阻片側面向電阻片體內一定范圍內出現的微裂紋或隱性裂紋是造成電阻片制造過程中出現廢品多的主要原因。一但出現此類缺陷，存在對產品的危害大，限制了產品性能的進一步提高。為了彌補此類缺陷，在電阻片的生產制造過程中，首先改善造粒的質量，包括造粒料顆粒的形狀和流動性等。其次對電阻片成形模具質量的維護保養，主要為模具工作面有無劃痕、壓頭邊緣有無毛刺、模套有無鼓肚等現象，使模具工作年最佳狀態。最后是確保在電阻片成形時調整控制加壓壓力、加壓速度、排氣次數、保壓時間等，保證電阻片坯體成形密度。通過解決電阻片在成形中可能存在的缺陷，才能真正確保電阻片產品質量，因此應加強嚴格管理及質量控制制度的工作，這樣不僅提高了質量和可靠性，同時還可大大降低了產品的成本。
制造氧化鋅電阻片工藝的最后一環是性能測試及考查通流容量能力，通常考查的有2ms方波及沖擊通流容量的抽查試驗。氧化鋅電阻片在制造過程中應采用2ms方波通流容量試驗，對每個氧化鋅電阻片進行篩選，并采用正反面各一次，這對電阻片制造質量控制起到了積極的作用。
（2）試驗
作為機車避雷器產品，避雷器的電阻片及產品主要性能是通過例行試驗和出廠試驗。試驗時必須要按照國家標準規定的試驗方法和程序，保證試驗數據的準確性和可靠性。標準所要求的試驗項目應全部進行試驗，并作出準確的判斷。保證避雷器的可靠性和質量。
（3）產品的裝配
避雷器芯體的裝配過程是重要的一環，任何一個零部件的質量，任何一個工藝過程都將影響到其可靠性。如總裝間環境不良或配件干燥處理不徹底造成附著潮氣的電阻片和絕緣件及配件裝入避雷器本體內，使潮氣被封閉避雷器本體內部，造成不可靠的因素。因此必須嚴格控制避雷器芯體裝配間的環境溫度和濕度；并將所有的配件將徹底的干燥處理。
總之，避雷器制造過程的質量管理和控制應貫穿始終，確保避雷器的質量。
3．1．2避雷器的密封性能
氧化鋅避雷器密封老化問題，主要是生產廠采用的密封技術不完善，或采用的密封材料抗老化性能不穩定，在溫差變化較大時或運行時間接近產品壽命后期，造成其密封不良而后使潮氣浸入，造成內部絕緣損壞，加速了電阻片的劣化而引起爆炸。
避雷器的密封性能好壞，是保證其在運行中起到一個關鍵性作用，本體疊裝電阻片柱與環氧筒間的氣隙，利用專用工藝裝備，采取抽真空注膠方式灌滿充實。這種密封結構很大程度消除了其本體受潮的隱患，避免了因避雷器而受潮而引起的約占50%事故率。而且還可以有效地增大的散熱效果，提高其過電壓耐受能力，并選用絕緣筒的外螺紋與法蘭連接，在螺紋中用環氧樹脂進行固化密封，設有防止退功能。并在機械作用力下確保各部件的導通。芯體通過高強度的粘接劑與外套（傘裙）緊密結合，確保避雷器內絕緣和密封。通過兩道密封結構很大程度上消除了其受潮隱患，避免避雷器因受潮而引起的事故。在制造過程中密封試驗檢查是不可缺的手段，通常采用泡水法檢查密封。在做出廠試驗時，先做電氣性能檢查，然后做密封試驗檢查；將試品放置數日，再做電氣性能檢查，若有潮氣進入，電氣性能檢查時即可發現。有效地保證也避雷器的密封可靠性。我們的避雷器按要求做100%的抗扭試驗后（4次－40±5℃～60±5℃冷熱循環96h)又放在0.1%鹽水里進行42h水煮試驗，其避雷器試前與試后比較，泄漏電流增大13μA，局放量增加不到1pC(均小于標準規定的數值)，因此充分證明避雷器的密封性能是可靠良好的。
3．1．3避雷器的機械強度
避雷器的機械強度由絕緣筒承擔，因此絕緣筒選用環氧玻璃布絕緣筒，具有耐高的電場強度、耐老化、有足夠的機械強度以及加工性，并與硅橡膠有良好粘接性能。材料電氣性能、理化性能及機械性能滿足標準要求，絕緣筒主要性能指標如下：彎曲負荷強度≥175MPa ；密度≥；吸水率≤0.2%。經過計算作用于避雷器上水平拉力、所承受風壓力（包括機車運行速度按300公里/小時計）和避雷器根部的最大應力均小于絕緣筒機械抗彎強度。避雷器通過了機車電器的振動試驗，抗彎負荷達到12.6KN，因此復合外套避雷器的機械強度高，抗振性能好，則避雷器在振動運行中，可保證可靠安全運行。
運行方面
近幾年電氣化鐵路發展較快，避雷器在電力機車上廣泛應用，但是無論是制造還是運行部門發展都不是很均衡的，尤其是運行部門方面更不平衡。對于運行機制部門來說，最關心的是可靠運行，要保證可靠運行，首先要求避雷器性能合格，其次是長期穩定性。所這些需要通過試驗來了解。
4．1運行中的監測
當避雷器投入運行后，按機車二年要求進行預防性試驗規定要求進行檢測。經過十來年的觀察摸索和試驗，我們發現，避雷器投運后前一年的監測尤為重要。因為存在某些缺陷的避雷器，當投運后由于長期工作電壓 的作用，問題很快就會暴露出來，從我們對運行后避雷器的性能試驗來看，因密封不良造成泄漏的避雷器，經檢測泄漏電流增大，阻隔性電流也相應的增大，這些數據與出廠值相對比變化較大。這樣的避雷器若繼續運行，肯定會發生故障，從避雷器發生故障統計看，除異常運行條件即于環境條件，操作方式等有關外，由于制造質量的80%以上在投運一年內相繼發生故障。因此加強投運初期的監測，方可保證避雷器的可靠運行。應該指出的是鐵路大部分運行部門，因試驗條件等原因，避雷器投運后一兩年均未作任何的預防性試驗，這樣是很不可靠的。
4．2有關的問題
在作預防性試驗中，在檢測直流參考電壓和75%直流參考電壓下的泄漏電流值的標準要求，根據GB11032-2010標準規定，避雷器應測量直流參考電壓應符合規定值及75%直流參考電壓下的泄漏電流不大于50μA。在實際的測試時，有的避雷器直流參考電壓應符合規定值及75%直流參考電壓下的泄漏電流在25-50之間50μA。如按標準來判斷，產品為合格，可以繼續運行。但是經運行后的避雷器測試的75%直流參考電壓下的泄漏電流與制造廠出廠的數據對比相當大（制造廠出廠數據都是小于20μA以下），因此，應作不合格判斷。否則繼續運行時會發生避雷器爆炸事故。
采取措施
根據實際存在的問題和上述分析討論，為保證避雷器的可靠的運行，降低事故率，提高電力機車運行的可靠性，我們提出以下措施：
5．1 加強對避雷器制造全過程的質量管理和控制。
5．2避雷器采取了灌封技術，內部無空腔，并采用了電絕緣性能優良的硅橡膠材料和整體模壓成型工藝，加強密封性能的檢查，確保密封性能的可靠性。
5．3產品采用了全密封固體絕緣結構，有效地增大避雷器散熱效果，提高了過電壓耐受能力、整體密封性能和抗振性能。
5．4產品的機械強度大，確保了高速機車和振動大、污穢嚴重、海拔高度等特點地區安全可靠運行。
5．5不失時機地進行運行中的避雷器監測并加強對投入運行后的避雷器作預防性試驗，建議對避雷器按標準要求作全部電性能檢測，以保證運行可靠。
6. 結論
我們就針對避雷器的可靠性問題進行了分析和采取的措施，結合制造和運行方面的實際情況進行了分析，并通過對機車避雷器運行二年后檢測，我們共檢測1000多臺避雷器的情況，檢測結果令人滿意。各項性能指標均達到上述分析要求目的。因此，對加強制造過程的質量管理和控制、加強密封性能研究、并加強預防性試驗和具體措施等是可行的，才能很好地保證避雷器的可靠性。才能提高和保證機車避雷器運行的可靠。
參考文獻
張福林，500kV串聯間隙復合外套避雷器結構部件性能可靠性分析；電瓷避雷器，2005（5）
周升，提高機車避雷器運行可靠性的對策，電力機車技術1998（1）
