电子生产计划模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇电子生产计划，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

一、背景

德国在2013年汉诺威工业博览会上提出了“工业4.0”的概念，它是继蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术等三次工业革命后，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。“工业4.0”的到来给制造业带来了重大的发展机遇，特别为转型期的船舶制造和航运领域的发展带来了重大契机。

船舶设计具有数据量大、数据类型多的特点，对数据的后期处理往往耗费大量的人力和物力，在一定程度上阻碍了船企盈利能力的提升。传统的作业方式在一定程度上已不能满足船舶设计在高效和智能方面的要求，做出改变刻不容缓。

工作图作业是生产设计的重要环节，是设计指导制造部门装配船体结构的唯一指示图，输出结果直接面向现场加工和生产。其作业过程中涉及数量庞大的图纸信息处理，由于智能化作业程度较低，很多时候还要进行纸面作业，效率低下。同时，每条船作业过程中都会产生大量的纸质工作图，也给图纸管理增加了压力。本文研究生产信息的快速录入机制，基于TRIBON进行二次开发，通过构建电子作业平台，实现工作图的电子化作业。

二、研究现状

由于造船图纸所包含的信息量很大，容易出现数据的遗漏和误读。国内很多船厂普遍采用图纸配合清单的形式来避免错误的出现，这样虽然有效地降低了出错的概率，但是直观性不够，相应降低了现场加工的效率。

目前在船舶行业内，几乎没有对于图纸电子化作业的研究。据了解国内主要船厂和设计院的方法基本一致，工作图初稿在电子平台制作结束后，打印成纸面，后期改正都是在纸面上。川崎重工（KHI）曾经在这方面进行了一定的开发，但是效果并不好。而在其他领域，如建筑、飞机制造等的数字化设计已较为普遍，几乎可以达到设计过程的全部电子化。由此可见，对船舶设计中的图纸电子化作业还处于较为落后的状态，有待进一步深入研究和应用。

三、工作图电子化研究

（一）最优化方法

伴随着科学技术的需要、计算机的高速发展和优化计算方法的进步，最优化的应用范围越来越广。设计、操作、工业过程、生产装置分析乃至生产计划之类的有关问题，几乎最后都归结为确定某个目标函数的最优值。

最优化算法是研究最优解的特征和算法的一门应用性很强的学科，最优化问题的一般形式是：

（1）

其中，称S为可行域，，称f（x）为目标函数。

如果可行域是整n维欧式空间，那么问题称为无约束最优化问题：（2）

（二）二次开发

Tribon模型数据抽取技术（Data Extraction）是Tribon二次开发的基础，通过数据抽取能够取得一个或多个Tribon对象的信息。Tribon目前所支持的数据抽取方式大致有四种：交互式工具SX700、几何宏语言、部件模型对象和VITESSE。

VITESSE程序采用Python语言编写，其具有语法表达简单，易读易懂的特点，同时其还具有面向对象编程的特性，编写效率较高。TRIBON系统为Python编程提供了专门的接口，可对系统数据库进行数据提取操作。另外，TRIBON系统中植入了VITESSE工具（如图1），用户可以方便的在系统内部进行可视化操作。本文中我们使用VITESSE进行相关开发。

图1 VITESSE可视化工具

（三）作业规则

生产设计作业所涉及的信息量较大，对信息进行处理的工作量也比较繁重。相较于其他船厂，NACKS对设计输出的要求更高，包含的设计数据更加详细和多元。

工作图作业所涉及的约束条件多且杂，作业者要使每一个图面都满足上述要求，实质上是在花费大量时间完成技术含量低的重复劳动。

四、工作图电子化开发

经过对工作图电子化作业进行研究，并结合船体生产设计的实际作业规则，我们建立了一套相对完善的工作图电子化作业流程，如图2所示。

为了使电子化作业方式与原有流程对接，需要开发大量的程序来进行设计支持。程序对电子作业的支持主要体现在电子图图面数据的快速整理与添加及电子图纸的批量打印与格式转换。

在工作图的电子化作业中，需要对点、线、面进行坐标、角度等较为复杂的计算，且用到的频率颇高。对此，我们考虑建立公共函数，将多种类型的科学计算集成到一个模块，方便使用和维护。

虑到在程序运行过程中需要获取模型信息，必然会大量的用到数据抽取，我们建立了数据抽取公共函数。将原本针对多种数据类型的离散抽取方法进行了集成，且仅通过一句命令即可获取各种类型不同的数据结果，大幅提高了程序编写的效率并缩减了代码量。

在相关程序的支持下，工作图作业中的人工作业相应减少，大大提高了电子图的作成和改正效率。图3中对比了应用程序进行小组立图作业的前后对比。

图3 小组立图作业前后对比

在出图环节，我们开发了图纸的批量打印和批量转换程序，不仅实现图纸对现场的快速配布，还和电子图库进行对接，生成的电子图纸可直接上传E图库。

五、工作图电子化应用

通过推进工作图的作业电子化，建构了电子作业平台，使得生产信息可以快速录入，迅速应付现场的对应。经过一年的研究和开发，相关流程已经在船体生产设计的实船作业中应用，并且有较好的反馈结果，成果显著：

工作图电子化使得改正作业效率大幅提升，改正量越大，节省工时越明显，以NE166船实施情况和NE089比较（见图4）工作图占比下降6.1%。而在流用船作业时，基本都是改正作业，对流用船作业影响较大，可以判断对生产设计部门的设计效率提升发挥重要作用。

表5 NE089和NE166工作图数据

图4 NE089和NE166工作图工时对比

工作图设计过程中，引入了图面信息的智能化处理方法，减少了设计者思考与判断的过程，降低该作业环节的设计难度。让设计者有更多的时间与精力关注结果，并且在设计基准范围内的给定一个相对统一的作图方案，让设计出图更专业化，标准化。另外，录入计算机的信息较手写字体、符号、线条等信息清晰，可读，专业，得到制造部门的充分认可，电子查阅便捷，设计对应效率大幅提升，在一定程度上提高了数字化应用程度。

篇2

1.1.1先进控制的特点在化工的生产当中，往往生产过程较为复杂多样，这样就很难的建立起数学模型。一旦没有完善的数学模型，就会导致预测和推断的失误。与传统的控制技术相比，先进的控制技术能够更加的抓准将要预测和推断的难点。

1.1.2先进控制的应用

先进控制的应用在当今的自动化技术当中得到过广泛的应用，与传统的技术水平相比，现如今的技术手段不仅仅应用到了信息化技术手段，还应用到了很多数学模型之类的知识。因为只有建立了完善的数学模型，才能够对采集到的变量进行精确的统计和计算。再加上信息化的先进技术，这些是保障先进控制应用的有效技术手段之一。

1.2现场总线

1.2.1现场总线的特点

现场总线具有将所有的线路连接起来的功能，现场总线将所有的自动化系统和只能现场设备进行了连接，使得这些智能化设备能够听从统一的号令，这种管理方式既能够节省大量的人力和物力，还能够在很大程度上使得系统的管理变得更具有自动化和智能化。线路总线基于计算机网络自动化技术，使得系统的单回路调节器、现场变送器、现场执行器、可编程序控制器等设备能够与总线进行连接，进而对化工生产当中的一些设备进行更好的控制和调整。

1.2.2现场总线控制系统

现场总线系统能够在化工生产和电气自动化的生产当中保证成本的最低化和投资以及安装费用的最低化，这些费用对于任何一个商家来说都是应当精打细算的，只有注重每一个细节，才能够使得企业不断的变得强大起来。现场总线的控制还能够减少工人的工作量，在保证质量的情况下增加了工作的效率。

2化工生产中电气自动化技术的发展趋势

化工生产中电气自动化技术的发展趋势已经越来越趋向于国际化，因为我国目前的电气化发展已经采用了很多先进的科学技术和技巧，现代化的科学技术与先进的技术是完全分不开的，其中以电子信息技术为最主要的技术手段。现如今在这个二十一世纪当中，更多的事业都趋向于信息化和国际化。自从研发出了电气自动化技术在化工厂当中的应用，对于提高信息系统的处理能力就有着很高的要求，然而信息系统的运行和应用又完全离不开网络技术。通过电气自动化的运行和应用可以加快我国现有工业的发展，从节约资源入手，尽最大的可能去降低生产的成本和费用，保证少成本就可以获得更多的经济效益。能够合理并且高效的应用现代化信息技术是缩短我国与其他国家之间差距的一个保障之一，只有促进全国的经济发展才能够让更多的百姓拥有现代化的生活。

篇3

“2015年，唐山开元希望能够深化与包括家电企业在内的制造行业合作，助力中国制造业转型升级。”唐山开元副总经理高贵明的话道出公司下一个30年的发展方向。

从焊接自动化说起

1984年是唐山开元跻身焊接领域的开端。这一年，唐山开元的前身唐山市电子设备厂是一家被列入“关停并转”名单的国有企业；也正是这一年的10月，这家工厂研发出替代手工焊的专业设备——可控硅CO2气体保护焊机，并启动了公司的全面改革。1994年，唐山市电子设备厂与日本松下公司合资成立了中国电焊机行业第一家中外合资企业——唐山松下产业机器有限公司。1995年，唐山市电子设备厂正式改制为开元集团。

“随着实力不断增强，到1997年，唐山开元已经能够为家电领域提供半自动焊接线。”高贵明回忆说，“十年后的2007年，我们攻下了自动焊接线。”

据《电器》记者了解，截至2015年1月，开元集团已经成长为以唐山开元电器为核心的企业，旗下拥有唐山开元自动焊接装备有限公司、唐山开元机器人系统有限公司、唐山开元焊接自动化技术研究所、唐山开元机械制造有限公司、唐山开元特种焊接设备有限公司、唐山开元阻焊设备有限公司、株洲开元自动焊接装备有限公司、唐山开元松下焊接机销售有限公司8家子公司，专注焊接的企业集团。在企业展厅内，开元集团宣示着自己的奋斗目标——永远执着于焊接事业，做优秀的国际化焊接产业集团。

“目前，开元集团的业务领域涉及弧焊专机及生产线、切割专机及生产线、机器人系统，应用领域包括船舶制造、海洋工程、能源工程、汽车制造、煤炭机械、铁路车辆以及家电制造等。”高贵明告诉《电器》记者，“唐山开元可以根据客户的需求，为其提供生产线自动化设计方案及相关设备和成套生产线。”

关注家电产业自动化

“家电企业对自动焊接技术的需求可以追溯到1999年，唐山开元最早的合作对象是海尔。”在高贵明看来，中国家电制造业无论在过去还是未来，都是唐山开元密切关注和积极拓展的重要应用领域。

“随着人力成本不断高企，中国制造业正在逐渐丧失人口红利，家电行业也难逃这个规律。近年来，家电行业转型升级步伐加快，自动化无疑是摆在企业面前的重要课题之一。”高贵明坦言，“通过与家电企业多年来的接触，我们发现，最初家电企业对自动化的需求是省人、少人，目前这一需求正在逐渐向柔性化、智能化发展。在小批量多批次的生产节奏下，他们希望工件规格可以快速调整，尽量减少无故停产的时间。”

据了解，目前家电行业对于自动焊接技术有较高要求的领域主要包括热水器、洗衣机、吸油烟机以及压缩机。“近几年，家电行业的自动化水平有了较大提升，企业经营者对于生产自动化的关注度持续提升，新建工厂的自动化水平得到普遍提升。”高贵明认为，家电制造环节仍有很多地方需要改进，也可以改进，还有很多课题可以做。“我们希望能够与更多的家电企业交流，与他们一起解决焊接自动化乃至生产自动化领域的难题。自动化能够给家电企业带来的益处，不仅是节约人力成本，还有提升质量一致性、降低开箱不良率，甚至可以增强企业面对消费者时的自信心。”他说。

“自动化为企业创造的利润，或者说为企业节省的成本是非常直观的。”高贵明表示，由于制造业需求增大，唐山开元目前处于满负荷运转状态。《电器》记者在唐山开元的车间内看到不少正在调试的生产线，车间内鲜有闲置空间。“我们设计的生产线，会首先在这里进行安装调试，然后才会交给客户。”朱金铜坦言，需求的激增，让唐山开元的车间场地和技术人员都非常紧张，几乎是完成一个项目就进入下一个项目。

专注焊接自动化

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[中图分类号]F127 [文献标识码]A [文章编号]1004-6623（2011）06-0073-04

[作者简介]汪淼（1981―），湖南益阳人，深圳市福田区审计局，会计师，研究方向：工商管理；周其明（1974―），江西泰和人，福田区政府投资项目审计中心主任，博士，高级工程师，研究方向：工程管理。

深圳经过30多年的改革开放，逐步形成了以高新技术产业、金融产业、物流产业以及文化产业四大支柱产业为主的产业体系。电子信息产业是高新技术产业的主要成分，2010年的产值占深圳高新技术产业产值的88%。推动电子信息产业的转型升级对带动深圳市整个经济结构的升级有着极其显著的意义。

一、深圳市电子信息产业发展现状

（一）电子信息产业发展速度持续增长

深圳作为我国电子信息产业最发达地区之一，产业实力较为雄厚。2008年深圳市规模以上电子信息制造业增加值达1607.14亿元，比上年同期增长18.4个百分点，占深圳市工业增加值的45.6%；2009年，虽然其增长率较2008年低5.8个百分点，但仍然保持了12.6%的增长率；到2010年深圳市规模以上电子信息制造业增加值达2151.75亿元，从2008年到2010年其增加值占深圳市工业增加值的比重逐年上升。

（二）产业内部结构不断优化

1. 软件产业和信息服务业发展迅速。进入新世纪后，深圳市软件产业和信息服务业发展提速，产业增加值逐年增加，在国民经济中所占比重逐渐攀升。据统计，2010年深圳软件产业企业数达到2862家，软件产品12316件。从2003年起，深圳市软件总产值一直保持高速增长，到2010年总产值突破3000亿元大关，年增长率达到42%，占电子信息产业总产值的30%以上。深圳市信息服务业服务范围广，涉及内容多，2008年信息服务业主营业收入达563.66亿元。除软件产业和信息服务业之外，深圳市IC设计产业规模也持续扩长。

2. 产品结构向高端化发展。产业结构的不断优化，不仅体现在内部行业的协调发展，还主要体现在产品结构的高品质化、高端化、高附加值化。深圳市电子信息产业自1979年发展至今，随世界市场需求的不同，各个时期主要的电子信息产品也不相同。进入21世纪，投资类电子产品和电子元件的需求逐年攀升，逐渐占据市场主导地位。而消费类电子产品需求相对缓慢，但消费类电子产品中的高端产品的需求保持了高速增长。

3. 产业自主创新能力提升。近年来，深圳科技活动经费投入逐年增加，2008年，规模以上工业企业投入275.1亿元科技活动经费，204.9亿元用于企业的研究与试验，其中电子信息产品制造业投入178.82亿元研究与试验发展经费，占总投入的65%。在科研经费增加的同时，电子信息专利申请量也逐年攀升，2009年中兴通讯国际公开专利达502件，其增长幅度居全球企业第一；中兴通讯的手机专利在国内通信领域排名第一；华为国际公开专利申请量则排名全球第二。

4. 产业园区化建设程度较高。深圳市拥有国家高技术产业重要基地――深圳市高新技术产业园区，区内有国家集成电路设计深圳产业化基地、深圳软件园等等专业化生产基地。深圳市高新技术产业带共有14个工业园区，到2015年，园区内将完善各项基础设施和配套设施；同时园区内除了包括主要的工业园区之外，还包括有留仙洞、大学城、深圳湾等人才、技术、知识密集的园区，产学研结合能在园区内很好的实现。电子信息产业以园区式集聚发展能有效推动产业结构的优化升级，推动产业向价值链的高端发展。

二、深圳市电子信息产业发展存在的问题

（一）电子信息产业链有待升级优化

产业链既反映一个产业的发展状况和发展特征，同时也对产业的发展起着重要作用，深圳市电子信息产业链仍然存在着比较多的问题。

1. 电子信息产业链环节发展不协调。第一，电子信息产业企业个数庞大，但以中小企业居多，同质性高，易造成过度竞争。截至2011年3月，深圳市电子信息企业中，仅2家产值超1000亿元，产值超10亿元的企业总计77家，与欧美等国相比缺少规模大、实力强的大型、超大型企业。此外，大多数中小企业仍以来料加工为主，从事简单的组装加工，产品附加值低，缺乏技术含量。第二，深圳市电子信息产业发展主要依赖于几个大企业。2009年华为技术有限公司的主营业务收入高达1492.5亿元，占深圳市电子信息产业总产值的19.79%，高居全国电子信息百强企业榜首。

2. 产业价值链处于电子信息产业全球价值链的低端。深圳市是我国重要的电子信息产品加工制造基地，数据显示深圳进出口的贸易方式以加工贸易方式为主，2010年占进出口总额的63.55%，达1449.9亿美元；进口的产品结构中，以电子信息产品的零部件为主，进口的主要具体品种为电子信息产品的元器件、零部件及加工器具，此类产品主要服务于整机的加工与组装，处于全球价值链的低端环节，产品的附加值低、同质性高，缺少国际知名品牌和高附加值产品。此外，属于电子信息产业核心产业的软件产业与具备高附加值的信息服务业，二者尽管发展迅速，但与电子信息制造业相比，它们在深圳市电子信息产业内部结构中所占的比重仍然很小，产业内部结构发展不平衡。

（二）产业的对外依存度较大

深圳市电子信息产业对外依存度主要体现在外商投资在进出口中的比例、技术、国际市场等。第一，深圳市电子信息产业进出口总额中，外企进出口额占绝对主导地位。深圳口岸2010年的统计数据显示，电子信息产品进出口总额达2281.5亿美元，其中外资企业进出口额为1669.8亿美元，占总额的73.2%，处于绝对主导地位。第二，深圳市电子信息产品对国际市场的依存度较大。华为作为深圳市电子信息产业中最大的本土龙头企业，其2010年的销售收入达1852亿元，其中约65%的销售收入来自于海外市场。第三，电子信息产业的核心技术和重要部件仍依赖国外进口。自主研发能力不足，具备自主创新能力的企业集中于少数几个企业，其研发能力相对国际超大型跨国公司仍然较弱，且缺少拥有自主知识产权的核心技术专利，关键设备、零部件与核心技术仍主要依赖于进口。

（三）电子信息产业高级人才缺乏

随着深圳市电子信息产业的逐步升级发展，产业对高技术人员、技术研发人员、高水平技工人才和高素质人才的需求逐渐增加。据统计数据显示，深圳市对电子、半导体、集成电路的高技术人才需求旺盛，其次为互联网、电子商务以及计算机软件人才。深圳市电子信息产业的人才结构大体呈现两头小、中间大的特征，高端人才缺乏，中端人才数量庞大，行业高端人才需求缺口较大。

三、促进深圳市电子信息产业

优化升级的建议

（一）整合产业链，促进结构的优化升级

1. 整合同类型中小型企业。推动同质性零散中小型企业的整合，集中优势力量，促进产业在某几个环节上取得突破性发展。深圳市电子信息制造业的企业数量多，且大部分企业属于加工贸易型，多数处于产业价值链的最低端，产品附加值低。一个环节由如此多的企业进行生产，一定程度上使得分工过细、竞争过度、产能分散。通过培育重点企业，合并同类型的零散中小企业，建立企业集团，有利于集中产能，整合各类资源，减少资源的浪费，降低市场的无序竞争。企业可以根据自身整合后的实力，集中优势力量，专注于部分生产环节，重点突破，在全球价值链中占据一席之地。

2. 加快低端生产环节的转移。首先，向中西部地区转移附加值低的生产环节，为深圳市电子信息产业的转型升级腾出空间。向中西部地区转移低端加工贸易产业，是近年来国家区域经济发展的要求和趋势，转移深圳市电子信息产业中附加值低的生产环节符合了这一要求和趋势。日本作为世界电子信息产业关键零部件的生产基地，受2011年大地震的影响，东北部零部件主要生产基地受到重创，许多企业面临生产基地转移。深圳市作为我国主要的电子信息产品制造基地，应当把握住这次机会，为承接电子信息产业关键零部件的生产创造良好的条件，这在某种意义上对加快转移低附加值生产环节，为转型升级腾出空间有着现实要求。

其次，加快大型企业的去初级化。所谓去初级化就是将企业中的低端制造环节迁出，引入更为高端的研发设计环节。深圳市大型企业中像TCL、康佳等知名企业，约有半数的生产性人员，且企业涵盖了生产、制造、营销等所有环节，这就必然使得企业无法有效的提升其自主研发能力。应加快将生产、制造等低端环节迁出，将经营重心转移到产品的研究与开发、品牌经营、营销服务等环节，促进企业生产链条的升级。

3. 加快发展生产业，推动电子信息产业与现代服务业的融合与良性互动。深圳市要加快基础设施建设，健全配套服务体系，加快构建现代物流体系、信息服务业体系以及生产要素服务体系；同时应加强本地服务网络与港、澳、台以及内地之间的联系，瞄准国际市场，使本地服务体系与国际服务网络接轨，从而与港、澳、台、内地以及国际市场之间形成一个庞大的销售、流通、服务网络，为深圳市电子信息产业升级营造了一个良好的环境。

（二）加快高新技术产业园区建设，以园区带动电子信息产业的转型升级

1. 完善基础设施建设，创建便捷的服务体系。深圳市高新区内已建成较为完备的道路、供电、供水、供气体系，但其整体水平不高。园区内商业、娱乐等第三产业不发达，商场、医院、活动广场缺少，生活性配套设施滞后；此外，区内现代服务业特别是生产业发展落后。这些问题使得园区的投资环境不佳，在一定程度上制约园区的健康快速发展。政府应加大对高新区内基础设施建设的投入，完善区内交通、水电、燃气等供给系统，新建医院、市场、活动中心、住房等民生设施，帮助区内职工解决生活上的后顾之忧。大力发展现代服务业，建设高标准的物流服务体系、仓库存储体系、行业市场分析平台、技术创新服务平台等等有利于提升园区综合实力的服务体系。此外，依托园区内已建立的虚拟大学城以及深圳湾、留仙洞、大学城等园区，设立科技教育、人才培训等机构，建立电子信息产业孵化园，加大对电子信息产业高技术人才的培训，以及核心技术的研发，在园区内实现产、学、研相结合。

2. 提高企业入园准则，增强园区创新能力。深圳市高新区中，电子信息产业的低端环节比重大，创新基础能力不强，严重影响园区质量。借鉴台湾新竹科技园的成功经验，深圳市高新区在引入电子信息产业企业时，应选择技术水平高、附加值高，市场潜力大，环境污染小，产业关联性大，且具备一定的投资强度的企业；同时，积极将园区内的低附加值企业向外迁移，改变区内低端环节比重大的现状。此外，引导企业增加研发费用的投入，同时政府也加大对研发领域的投资，提高研发投入的使用效率。还可引导国内知名企业与园区内中小企业加强交流与合作，促进区内大中小企业之间信息资源的交流、产品和技术的联动创新，营造良好的创新氛围，提高园区内中小企业的创新能力。

（三）加快发展软件产业和信息服务业，优化产业内部结构

深圳市软件产业和信息服务业已经得到了很大程度的发展，但相对于电子产品制造业仍然有较大的差距。所以，深圳市应扩大对软件产业、信息服务业的投入，壮大二者的规模和实力，缩小二者与制造业之间的差距。此外，在电子信息制造业中，深圳市应根据自身产业发展的特点和优势，重点发展半导体、集成电路、数字视听、通信、新型平板显示器、第三代移动通信、计算机及外设等产业，提高电子信息制造业的附加值和技术含量，扩大电子信息制造业在高附加值环节的规模。

（四）加强电子信息产业人才资源的培养

推动深圳市电子信息产业的升级首要的就是培养、吸引及留住电子信息产业高端人才。首先，加大对本土信息人才培养的资金投入，依托区内高等院校及科研单位，培养高技术信息人才。其次，优化国内科研环境，制定有关人才引进的优惠政策。此外，开展与世界发达科技园区的人才合作计划，利用国际资源培养国内所需的高层次人才。企业层面：加大企业人力资本的投入，注重企业员工的培训与发展，提高企业R&D人员的比重；第二，注重企业员工的多样化、国际化，充分利用国际人才市场；第三，重视对高技术人才的吸引与保留，建立基于公司整体利润贡献率的员工绩效奖励机制，为员工创造一个自由、轻松的工作环境。

（五）充分利用国际国内两个市场，在保有国际市场份额的基础上，扩大内需

深圳市电子信息产业整体对外依存度较大，在国际市场上所占份额较大，但国内市场没有得到充分开发。随着国内经济的发展，人民生活水平的提高，对电子信息产品的需求也逐渐增大，电子信息产品的潜在市场也在逐步扩大，深圳市电子信息产业应把握这一优势，壮大自身的发展，减小世界市场变动所带来的不利影响。因此，深圳市电子信息产业在扩大国际市场份额的同时，应该重视国内市场的开发。

[参考文献]

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[4]李江涛,吴春鹏.我国电子信息产业发展现状与对策[J].经济学研究,2009(3):89,96.

[5]费钟琳,朱玲,赵顺龙.区域产业链治理内涵及治理措施――以连云港新材料产业链为例[J].经济地理,2010,30(10):1688 -1692.

[6]张艳辉.全球价值链下长三角产业升级的实证分析――以电子及通讯设备制造业为例[J].上海经济研究,2010(3):51- 59, 67.

[7]马骏.广东省电子信息产业发展现状及对策研究[J].河南图书馆学刊,2010,30(2).

[8]栗娜,曾晓萱.台湾新竹科学工业园区的特色及启示[N].科技导报,1998(3):38- 40.

[9]陈柳钦.产业价值链:集群效应和链式效应[J].理论探究，2007(2):78- 81.

On Optimal Upgrading of Shenzhen’s IT industries

Wang Miao Zhou Qiming

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随着电力行业的发展，各电力企业不断地开展电力生产项目规划与生产建设。电力企业将眼光投放在清洁能源项目上，重点技改现有的生产项目。电力生产项目规划建设需要投入大量的资金，而且资金回笼的周期较长，对此加强投资计划管理的研究，有着现实的意义。基于电力生产项目，建设投资计划管理体系，以加强对项目生产成本的管控，提升项目效益。

1问题提出的依据

生产管理项目的构成，主要包括项目规划、立项、实施、验收四部分。项目管理的主要阶段是项目规划与立项。项目规划是为生产项目的整体发展与走向，提供基本方向，并且明确生产项目具体落实的各项内容。可以说项目规划是前提基础，直接影响着后期生产管理项目的整体运营。就电力生产项目规划的实际情况来看，电力生产项目规划阶段，还存在着诸多历史问题，包括技改研究深度问题与立项申报相关问题等，基于此提出电力生产项目规划和投资计划管理综合分析。

2电力生产项目规划和投资计划管理体系基本思路

2.1体系研究思路

电力生产项目规划和投资计划管理体系构建：①需要基于生产项目，做好项目分析工作，搭建主体框架，明确体系主要构成部门，比如主网技改以及配网技改等。②按照项目命名规范原则以及相关标准，做好具体内容规划工作。同时需要明确预算标准分类原则。③按照分类原则与消息面工作内容，编制预算标准。若为大修项目，则需要做好项目可行性分析工作，同时需要制定规范标准，并且优选研究思路。

2.2体系研究方法

电力生产项目规划和投资计划管理综合分析，可以采取工程造价法与统计Fenix等方法，具体内容如下：①工程造价法。确定电力生产项目基价时，要基于电网改造以及检修工程的相关规定，来作为预算定额研究的理论支撑，同时还需要结合本区域的综合调整系统，来明确取费标准。②蒙特卡洛模拟法。此方法主要应用于日常修理项目，此方法和工程造价法较为相似，不过在造价方面，存在着差异。蒙特卡洛模拟法分析样本，进行项目预算确定，主要是通过模拟与置信区间实现。③统计Fenix法。此方法主要是研究项目物资价差对生产项目预算的影响，通过分析近年来电网企业人力物资等价格变化幅度，做拟合分析。并利用基价调整系数以及综合价等，来分析编制年差价，进而明确影响情况。④层次分析法。此方法主要是用来选择项目，通过总结分析安全生产以及技术发展等各类因素的影响，进而明确电力生产项目准入的必要指标因素[1]。

3电力生产项目规划和投资计划管理体系的构建

3.1做好前期规划

电力企业开展生产项目规划时，需要做好前期规划工作，合理的命名生产项目，规划工作内容等，譬如：某特高压智能电网交直流避雷器研发制造技改项目，其属于新建项目，基于项目特征，将其定义为此名称。基于电力需求，项目建设内容包括：避雷器工程建设，共计8208m2；高压试验站，共计900m2；研发中心5050m2；装配厂房，共计6095m2。项目总投资为12500万元。在进行命名的过程中，要根据建设的主要内容，综合考虑项目规划相关标准，来确定项目名称。电力生产的过程中，若发现电气设备故障或者运行风险等，将不能进行生产[2]。

3.2项目成本规划

3.2.1分析项目规划结构在对电力生产项目进行成本规划的过程中，要结合电力生产项目的实际内容以及项目优势来确定。同时需要对电力生产规划中，所涉及的人力资源以及资金资源等，做好详细的描述。电力生产项目规划，要充分的考虑项目费用成本问题。基于电力生产项目的具体内容，做好生产项目架构分析，融入成本控制理念，并且将人力设备等内容，也全面列入到项目规划中，构建管理体系，明确人员的项目运营责任。3.2.2评估项目预算就现阶段我国电力行业发展的实际来看，部分电力企业对于电力生产项目的资金管理，缺乏着科学的认识，难以做好资金管理工作，使得电力生产项目在实际运营的过程中，受到资金投入的制约，难以有效的落实。未来对电力生产项目，进行严格的监管。基于此，则需要做好生产项目价值与预算评估工作，明确电力生产项目的成本以及资源信息，深入的剖析电力生产项目。在进行电力生产项目估算的过程中，要采取适当的估算法，同时需要考虑项目工期与环境等因素的影响，以确保估算的准确性，避免后期运营的过程中发生成本变动问题。3.2.3项目投资计划通常情况下电力生产项目运营，多分为各个阶段，每各阶段项目规划的内容与标准等均不同，因此项目投资计划管理的要求也不同，为了确保各阶段资金支持，确保项目能够顺利进行，则需要做好项目成本计划。电力生产项目投资计划中，需要将技改费用以及电气设备维护费用等，全面列入到成本计划中，充分的考虑电力生产项目管理成本以及收益等问题，结合工程实际与工期情况，进而构建完整的电力生产项目投资计划体系。除此之外，还需要结合电力生产项目的特征，对项目运营过程中需要的设备与材料等，进行成本计算，以确保生产项目投资计划管理的完善性以及可行性[3]。3.2.4控制成本预算误差电力生产项目投资计划管理的全面落实，需要加强对项目成本预算误差的管控，除了要完善成本预算体系，做好成本预算外，还需要做好预算管理工作。在电力生产项目运营的过程中，则需要采取有效的管理手段，来控制生产成本，减少成本预算误差，进而确保数据的精准性，将各阶段项目成本，控制在项目预算范围内。通过不断地减少成本数据误差，来完成成本管理体系。除此之外，在进行电力生产项目运营的过程中，要不断地创新生产技术，及时做好生产设备更新与维护工作，以提高项目生产水平，加强对成本的管控，不断完善电力生产项目投资计划管理体系，合理的利用清洁能源，提高电力生产效率。

3.3完善电力生产项目体系

为了能够全面的管控电力生产项目投资成本，则需要在生产的过程中，不断地完善生产项目体系，采用评分制，对项目各阶段进行评估。采取层次分析法，对生产项目进行评分。评估内容，主要包括项目运营情况，以及电气设备检修情况等。评分指标如表1所示，基于电力项目评估情况，做好项目体系完善工作[4]。

4电力生产项目规划和投资计划管理体系运行建议

构建电力生产项目规划和投资计划管理体系，主要是为了能够促进电力生产项目的有效落实，对此需要做好项目执行工作，基于项目实际运行情况，及时做好成本管控。明确电力生产项目人员的管理职责，做好项目成本管理内容与职责的划分，将责任落实到个人头上。电力生产项目规划和投资计划管理体系的运行，要做好项目信息公开工作，实行规范化管理，及时做好项目成本信息数据收集工作，加强对电力生产项目规划以及投资计划的管理。按照相关规定，做好项目立项以及申报等工作，以确保项目管理效率。除此之外，在生产项目运营的过程中，要及时做好体系完善工作，以充分发挥项目管理体系的成本管控作用，确保生产项目能够全面的落实，实现生产项目建设效益最大化[5]。

5结束语

电力生产项目规划以及投资计划管理工作的有效落实，构建电力生产项目规划和投资计划管理体系，有着积极的作用。在进行体系构建的过程中，需要做好项目分析工作，加强对项目成本的预算，确保项目预算的准确性，在项目运营的过程中，则需要做好成本管控工作，以确保项目的高效落实。

参考文献

[1]范蕊.论火电企业综合计划管理[J].价值工程，2014（27）：168~175.

[2]白公理.电力生产项目规划和投资计划管理体系的综合研究[J].经济师，2015（05）：120~121.

[3]陈海涵.电网公司生产项目规划及投资计划管理体系研究[J].广东电力，2014（05）：44~50+98.

篇6

电气自动化技术正以蓬勃的发展趋势影响着人们的生产和生活，其涉及范围之宽，应用领域之广，在企业生产中发挥重要的作用。依靠电气自动化技术不仅能够取代大量的劳动力投入，而且还可以有效提高设备的效率和信息的传输能力。为了更加科学、高效地利用电气技术，需要在生产过程中开展计算机集成制造生产模式、分布式控制生产模式以及进行现场总线生产技术的尝试。

1 化工生产中电气自动化的技术现状和存在的问题

我国在化工领域电气自动化技术起步较晚，过去的生产过程中，大部分的工作都是由人工操作完成，电气自动化技术在经历了一段时间的发展后，逐渐向自动化的生产模式过渡，而且自动化水平得到了提高。化工产业是我国国民经济的重要组成部分，随着本世纪以来电子信息技术的飞速发展，带动了我国化工行业的自动化发展，全程信息采集和监控的模式已经广泛应用于实际的化工生产中，电气自动化技术在化工领域起着重要的支撑作用，在此领域，我国有着大量具有自主知识产权的自动化生产控制系统，而且在实际的化工生产中得到了实践，但是由于我国东西部发展不平衡，因此在化工生产过程中，我们不能忽略地区生产的差异性。例如，在我国的广州地区，全自动化的生产线已经运用到了巴斯夫跨国企业的化工原料生产中，自动化程度较高；远负盛名的青岛啤酒生产过程中也引入了自动化的装罐系统。但是在我国西部的经济发展较为落后的山区，许多生产还是集中在作坊式的车间里面，生产过程以人工操作为主，需要较大的劳动力投入，而且生产效率低下，形成了化工企业自动化技术使用情况不一的现象。

其次，在我国发达地区所使用的自动化技术，并不都适用于西北部落后地区的化工生产，而且适用于全国化工生产的电气自动化技术的开发是十分困难的，由于技术不匹配所导致的问题是多样化的，对于这方面的技术，我国还有很长的路要走。

再者，我国的电气自动化技术的发展在硬件和软件中表现出不均衡的现象，通常硬件设施的自动化是大部分化工企业更为重视的方面，而忽略了软件的重要性。这也是目前我国化工生产中自动化软件技术发展较为落后的主要原因，实际生产中使得生产体系投入和运行效率较低，化工生产水平低下，进而影响了我国化工生产的自动化进程。部分企业引入了国外价格昂贵的自动化控制技术，但是使用过程中没有对根据实际的生产需要对软件做出及时的更新，使其不能充分发挥出最大效率，造成了资源的浪费。

2 电气自动化生产在化工生产中的功能

2.1 设备控制

电气自动化技术可以实现生产设备的全面自动化控制，通过自动化装置来实现对生产设备的全面电脑控制，包括自动停机装置、电子油门控制装置、电子调整器等，而且它们都装备有安全保护和必要的辅助机构，来确保生产过程的安全性。自动化设备系统是由多台自动化设备、导航设备、计算机以及其他辅助设备等组成的，计算机起着监控和控制作用，设备根据设定的路径工作，完成生产过程。

2.2 生产监控

监控设备承担着监控生产过程的重要任务，一旦出现问题，能够马上发现并及时解决。监控是保证生产运营和稳定生产的关键，有利于提升化工生产效率，避免出现故障时导致大范围的停工以及影响生产正常运用的事件。自动化监控系统是由监控系统、通信平台、远程监控终端、计量测量以及摄像设备组成，生产中一旦设备出现故障，报警系统将会被启动，由报警器发出故障警报，无线接收主机收到信号后，控制电脑将其转化为信号传送至管理平台，管理人员可通过显示设备远程观测到系统的运行情况，对发生的问题作出及时的处理。

2.3 高效节能

采用电气自动化生产能够大大提高系统的效率，节约能源消耗，同时降低劳动强度、减少劳动力的投入。自动化生产可以实现全面化的能源管理，通过过程监控，监测能源的发生和使用过程，同时对能源放散系统做直接的操作和控制，统一协调能源的使用量，使得事件的判断和处理更加快捷，因此能源在发挥利用作用的同时还起到缓冲兼顾性的作用，一定程度上减少能源的放散量。

3 化工企业电气系统设计要点

由于化工生产过程具有易燃、易爆的特点，所以对电气系统的设计具有较高要求，在满足化工生产需要的基础上，还要确保生产过程的安全性。

3.1 防火性设计

化工产品多为易燃易爆品，所以在电气系统的设计时要充分考虑到电气火灾的防范措施的引用，根据安全设计的要求，科学设计线路走向和分支变电系统，在保证生产效率和生产安全的前提下，最大限度地保障电气系统的安全。

3.1.1 线路布局。化工产品生产过程中油污较大，系统线路容易脏污老化，甚至出现变形，所以设计时要科学布置线路的走向，尽量避开油污较多以及具有危险性的地方，保障走向的安全。

3.1.2 线路密度。化工生产中会产生大量的热，如果线路布局密度过大会出现磁力效应，给生产带来极大的安全隐患。

3.1.3 防火空间。电气系统线路的设计具有隐蔽性，这使得防火空间具有一定的局限性，一旦出现火灾就会导致大范围的灾害形成，不利于火灾的控制，给化工企业的整体安全造成极大危害，因此足够的防火和救灾空间是十分必要的。

3.2 操作空间

电气系统设计时要留有足够的电气操作空间，保证设备运行的安全性，同时有助于延长系统寿命。此外，足够的操作空间能够增加电气系统之间的距离，降低磁力的影响。

4 化工业电气自动化技术的应用

4.1 先进的控制

化工生产过程中数学模型的建立是一个复杂的过程，若自动化控制时传统的控制方法无法满足生产要求，则要采用先进的控制方法，来推断和预测模型的形式。此外，它还能够控制和处理复杂的多变量，采用数学模型来表示化工生产过程，对输入变量和输出变量加以控制。进行数据的采集时，为了避免现场噪音的干扰，确保数据的可靠性，对采集的数据进行过滤处理。有些变量数值在数据采集时测量不到，这时就需要实时进行监控计算。

4.2 现场总线

现场总线是以计算机网络为基础，使系统的单回路连接器、现场变送器、数据记录仪等实现双向串行，从而实现数字信息化。采用现场总线技术可大大节约自动化生产的后期经费，并实时掌握和监控现场的生产情况和设备运行状态，使管理人员及时了解自动化生产情况。将连接好的设备仪器进行有机的整合，采用计算机网络信息技术连接自动化系统和智能现场设备。现场总线是化工生产中自动化系统发展的新趋势，具有节省成本、降低工作强度、简化工作流程等优点，还有利于保证总线控制系数的安全有效性。

4.3 程序接口的统一化

通过程序终端接口的统一化方式来实现各个系统间的信息交换，使信息得到高速的传播和管理。其实际过程就是将企业的EPF系统以及MIS系统与信息中心连接起来，进行有效的沟通，使得各个环节的通讯故障得到有效的解决。

5 结束语

电气自动化技术作为全球最具有生机的学科之一，能够促进社会各个行业的发展，化工生产中，电气自动化技术发挥了重要的作用。电气自动化技术在化工生产中的应用适应了社会发展的需求，所以要加强自主研发，不断完善创新，在技术先进、经济合理的基础上，使电气自动化技术在化工生产中发挥更大的作用。

参考文献

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【关键词】电气自动化 实践 工业生产

1 电气自动化控制技术概述

1.1 电气自动化的发展意义

随着世界范围内的工业化发展越来越迅速，自动化技术在许多领域得到了长足的发展，应用领域也比较广泛，对于当前的高新技术产业而言，电气自动化控制技术是当前企业实现效率与安全的重要保证。随着技术的不断进步，电气自动化控制取代传统意义上的人工操作已经是必然的趋势，许多企业使用先进的自动化技术进行转型，一方面大大的节约了成本的消耗，另一方面它提高了企业未来发展的方向，让企业能够以更好的技术引导企业发展。电气自动化已经是工业发展水平的重要指标，通过电气自动化控制技术可以减少人员犯错的可能性，提高企业施工的精确性，最终实现企业的效益提升，安全性能也得到较好的保证。

1.2 电气自动化的基本特征

和传统的技术方法相比，电气自动化控制技术具有自己的特色，这些特征将它与其它技术方法区别开来，具体而言，它具有四个比较显著的特点：第一，电气自动化控制技术具有最好的准确性和快速性，全自动化的操作模式使得主观错误较少，主要靠机器的自动操作，信息量比较少，所以大大的提高了工业生产的效率水平和安全性能;第二，电气自动化控制技术在信息传递和反应速度上具有非常大的优势，它与其它系统也可以兼容，通过远程操作可以实现大多数功能的操作;第三，电气自动化控制技术操作上更加简单快捷，在最短的时间内可以实现控制，从而以更大的效率实现操作;第四，电气自动化控制技术通过远程控制可以实现许多的操作，提高了工作的安全性。

1.3 电气自动化的发展现状

随着计算机水平的不断进步，集成电路发展迅速，直接促使电气自动化控制技术得到了长足的发展，在许多领域都应用广泛，当前电气自动化控制技术在发展过程中表现为三个方面：首先，电气自动化控制技术是当前大多数工业生产过程中的实际的核心技术，满足了大多数生产的需求;其次，电气自动化控制技术当前应用广泛，在工业发展领域应用不断深化;最后，电气自动化控制技术大大的提高了工业生产的效率水平，也推动了工业生产的深化发展。因此，电气自动化控制技术的大发展促进了整个工业生产的发展，给世界范围带来了巨大的发展。

2 电气工程的设计原则

2.1 供电设备的优化设计

为了不断提高电能的使用效率，电力工程在设计过程中需要不断进行优化，不但要保证用电的需求，还要充分发挥电力工程的积极性，提高电力通讯的可靠性和稳定性。在进行优化设计时，供电设备的优化选择需要从设备的安全性出发，线路必须满足国家和行业的相关规定，负荷水平和绝缘距离要符合相关规定，防雷装置也要必备，防浪涌、防静电装置都需要完善，这样才能保证供电设备的良好安全运行。

2.2 降低成本消耗

电气工程的设计不但要满足功能性的需求，还要在安全性能上有良好的保障。当前的电气工程设计往往是从降低成本消耗方面进行，不断降低电力资源因直接或者是间接原因而造成的损失，保证负荷的均衡，让设备的维修费用减少，加强节能，不断提高设备的使用效率，这样才能提高企业的最大效益。

2.3 提高设备利用率

电气工程不断提高设计水平，目的就是为了满足当前日益增加的各类需求，还要满足电气工程的功能使用和安全性能，只有这样才能不断提高设备的使用效率。当前在电气工程设计阶段，一般是对于选择系数进行，比如说选择合理性好的应对负荷。在具体的实施过程中，也要根据实际情况选择相应的措施，目的就是不断提高设备的利用率。

3 电气自动化的应用分析

当前电气自动化在许多领域有着极为广泛的应用，特别是许多企业内部使用电气自动化对工业控制平台进行掌握，在计算机相关领域也应用广泛，大大的提高了我国工业领域的效率与水平。

3.1 先进控制的应用

在实际的工业生产中，建模是比较复杂的问题，而通过控制技术的使用，可以大大的削减建模的难度，因此，先进的控制技术在工业生产中起着极为重要的作用，通过控制技术的实施，可以对模型进行预测分析，对于控制的水平进行推断，具有明显的预测和控制双重功能。另外，对于数学模型中的许多复杂变量，先进的控制技术也可以进行妥善处理，这都大大加强了企业的实际生产效率水平。先进的控制技术是通过计算机的相关技术，对数据进行处理、加工、分析、传输等等操作，实现设备的良好操作。先进控制当前正在向智能化发展方向融合，通过智能化的软件实现对操作的规范和监督。

3.2 现场总线的应用

为了解决在系统信息传递过程中出现的一系列问题，现场总线是必不可少的通信系统，它将自动化系统和智能设备进行连接，促进了工业生产的效率极大化进步，创新性的变革了工业生产的模式，在工业领域得到了广泛的使用和推广，是促进工业发展的决定性力量。现场总线作为通信系统，它的系统化和控制水平比较强，具有其他系统没有的完善性和全面性，具体而言，现场总线具有如下优势：它更加智能化和数字化，功能更强，开放性更大，是工业发展的未来趋势。另外，现场总线使用简单便捷，涉及到的设备不多，所以也大大的节约了成本支出，从另一方面提高了企业的效益水平。现场总线的使用使得电缆的使用次数降低，施工费用大大削减，对于企业最大化利润的目标也是很有利的。当然，从我国实际情况来看，现场总线的系统控制还是不完善的，体现出分散、不成熟的特征。

参考文献

[1]彭庆宏.工业电气自动化及其在生产中的实践分析[J].硅谷，2014（04）.

[2]付明鑫.电气自动化在工业生产中的重要性与发展方向的研究[J].电子技术与软件工程，2014（03）.

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    整个控制系统由八个移动平台模块和一个主控平台组成。工艺流程包括(1)备料机械手单元;(2)下料单元;(3)加盖单元;(4)穿销钉单元;(5)模拟单元;(6)检测单元;(7)分拣单元与废料单元;(8)升降电梯及叠层仓库单元。

    控制系统(见图2)由一个主控平台组成,主站和从站之间采用PROFIBUS总线通讯连接,主站和上位机PC机串行总线连接可以进行组态控制。PC机和各个从站采用PC/PCI转接电缆进行编程、调试和维修。主站主要由西门子研一300;PROFIBUS连接器PROFIBUSDP 20,主控平台还包含空气压缩机、空气净化装置、压力调节与控制阀电源控制与保护电器等组成。八个单元的电气系统控制由八个移动平台控制,主要包括西门子研一200PLC,PRoFIBUS DP模块EM277与主站进行通讯,移动平台还包括自动厚动旋钮开关、启动/停止、急停按钮和电源插座和指示灯,模拟和集中检测单元还扩展了模拟量输入模块,模拟量输出模块;移动平台还对输入和输出的状态进行了U、D显示。

    每个单元的PLC输入设备可分为两类:一类是本机的输入信号包括移动控制平台的旋钮、开关和急停信号以及该单元机械本体的各种传感器信号和起限位和超程、位置检测的微动开关信号等,另一类就是通过PROFIBUS总线通讯的上位机有关变量信号;每个单元的PLC输出大多是继电器输出形式,对比较轻的负载如控制气缸的电磁阀、指示灯和地层传送带电机和多层货架的传送带电机等可以由PLC的输出继电器直接驱动,但对负载比较重的各种机械手的运动,有正、反转控制需要的电机等电路设计由PLC输出驱动中间继电器再驱动直流电机。

    3项目设计及应用该教学生产线的实际运行证明,系统以自动化的物料传输和装配为对象,体现了常用的控制方法、机械传动原理的应用、驱动装置的选择、各个模块的调试及利用PLC软件进行编程、在线监控、故障诊断与维修。

    系统涵盖电工电子技术、机床电气与PLC、机械设计基础、自动检测技术、液压与气动技术、伺服驱动与控制、机电一体化技术和现代制造技术、过程控制技术课程的实验实训。

    解决了学生掌握常见机械零件的设计、测绘和零、部件及整机的装配调试技能;培养机电一体化中的机构和整机的设计与创新能力;掌握按设备的工艺流程选用控制方法、PLC编程控制能力;培养学生自动生产线的故障分析和排除能力;掌握多种技术的综合应用能力;熟悉先进制造技术的组成和过程;使学生在较短的时间内熟悉现代工业化生产过程,快速适应实际生产,对更新现代教学手段起到了示范性作用。

    该教学生产线的实际运行,使学生在机械传动原理、气压传动与控制、电气传动与控制、组态与计算机控制、软件的应用方面应用能力得到提高。该教学生产线的实际运行,通过有关传感器、光电编码器、光栅尺位置检测装置,满足自动检测课程的实验实训需求;实现了直流电机速度、三相交流异步电机的变频调速和全数字交流伺服电机、步进电机等驱动系统的应用;静音压缩机、空气过滤和减压控制阀、单向截流阀、双作用气缸、无杆气缸、摆动气缸和真空发生器,满足了气动传动系统的实验和实训。

    4 PROFIBUS总线应用通过对系统中西门子PROFIBUS总线和STEP'/WIN32编程软件的长期使用,通过在该教学生产线上的长期教学实践,使我们对PROFIBUs总线应用有了比较深刻的认识和体会。

    (1)PROFIBUS总线实现了现场设备和中央控制器之间的双向、高速和实时通讯,编程简洁方便。

    从站分配地址后,在主站直接引用从站的vW,不需另外编程。

    (2)应用PROFIBUS总线控制,硬件连线简单,只需采用一根通讯线就可以将8个从站和一个变频器连接起来,硬件组态简单,在设备安装和调试过程中,大大减少了接线的工作量,同时使设备运行更加可靠,提高了整个系统的性能,大大降低了设备因线路引起的故障率。

    (3)各模块之间通过PROFIBUS总线将各自的状态和检测单元的信息告诉到相关单元,信息传送速度快,准确无误,保证了生产线的正常运行。

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一、生产性实训平台的建立

我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。

二、生产性实训的运行机制

(一)课程标准与企业的产品安装结合

生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。

由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。

(二)生产性实训的开展

根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。

(三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行

在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。

在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。

三、生产性实训的优越性

(一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶

生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。

(二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识

由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。

(三)有利于学生职业素质的提高

我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。

四、生产性实训的特色

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①专业生产实习是全面推进素质教育、培养学生创新精神和实践能力的一种重要手段，是学生理论联系实际的一个重要环节，是大学生择业就业之前接触社会、了解社会的一次重要机会。

②通过专业生产实习，使学生认识电力生产的整个过程，了解电气工程及其自动化专业的主要内容和发展方向，掌握专业的基本常识，为专业课程学习奠定感性认识，形成对本专业的认同感、提高学生学习本专业的兴趣，激发学生的竞争意识、责任意识和开拓意识。

③通过有组织的开放性专业生产实习活动。培养大学生自主管理、社会交往、互相帮助、独立完成任务等方面的综合能力。

④学生参加生产实习时将所学理论知识和实际工作紧密联系，巩固已学的理论知识，积累一定的实际生产技术和管理知识，培养运用理论知识解决工程实际问题的能力，注重知识创新和能力培养，为适应社会工作和生活打下坚实的基础。

（二）实习地点：

①成都——西南交通大学。

②成都——交大许继股份责任有限公司。

③昆明——铁路局供电段。

④昆明——云南变压器股份责任有限公司。

(三）实习时间安排与主要实践过程：

①7月14日下午14点在西南交通大学参加学院组织的实习安排、工作布置课程。

②7月15日～17日上午9点～11点30分、下午14点～16点30分在西南交通大学参加学院组织的专业知识讲座。

③7月15日上午9点～11点30分在交大许继股份责任有限公司参观实习。

④7月18日～20日上午乘车前往昆明。

⑤7月20日下午14点～16点30在昆明供电段教育室参加生产实习安全教育。

⑥7月21日上午9点～下午16点30在昆明供电段（昆南）参观实习。

⑦7月22日上午9点～下午16点30在昆明供电段（昆西）参观实习。

⑧7月23日上午9点～11点30分在云南变压器股份责任有限公司参观实习。

⑨7月23日下午14点～16点30分在昆明供电段教育室参加实结大会。

mm2011年9月

目录

前言…………………………………………………………………………………1

目录…………………………………………………………………………………3

第一章：电力系统…………………………………………………………………4

第一节：我国电力工业的主要特点及其发展………………………………………4

第二节：电力系统的基本组成………………………………………………………6

第三节：供配电系统常用的电气设备………………………………………………8

第四节：继电保护的作用及常见故障………………………………………………10

第五节：输配电新技术发展………………………………………………………12

第二章：牵引变电所………………………………………………………………16

第一节：二次设备电路概述………………………………………………………16

第二节：安全监控系统……………………………………………………………17

第三章：接触网……………………………………………………………………20

第一节：接触网零件、线索及绝缘子………………………………………………20

第二节：碗臂及其装配……………………………………………………………22

第三节：锚段及锚段关节…………………………………………………………23

第四章：变压器……………………………………………………………………28

第一节：变压器的种类及其制造工艺………………………………………………28

第二节：几种牵引变压器的原理分析与比较选择…………………………………30

第五章：总结与心得体会…………………………………………………………34

参考文献……………………………………………………………………………36

第一章电力系统

第一节我国电力工业的主特点及其发展

一、我国电力工业发展的现状

“十五”期间我国发电量由13685亿千瓦时增至24975亿千瓦时，年均增长12.8%；发电装机容量由31932万千瓦增至51718万千瓦，年均增长10.1%。发电量的增速高于gdp的增速，电力弹性系数1.35，高于前20年的平均值（0.8）。单位产值电耗增加。

表1-1XX-XX年内我国gdp及用电量增长情况

XX年XX年XX年XX年XX年XX年

全国gdp增长率（％）7.389.110.19.910.9

全国用电量（万亿千瓦时）1.471.641.892.182.482.82

用电量增长率（％）9.011.615.415.1813.5914.0

全国装机容量（亿千瓦）3.383.573.804.425.176.22

资料来源：《中国电力统计年鉴》，中国电力出版社

二、我国电力工业的特点及发展趋势

1、电力需求和装机容量持续、快速增长。近年来，我国电力需求增长迅猛。尽管电力工业保持了2位数的增长率，但仍然出现了大面积的电力短缺。今后10～20年，大陆每年平均新增装机将达30gw。

2、电网在资源优化配置中将发挥重要作用，远距离输电规模宏大。由于资源状况、电力需求增长和技术条件的限制，今后相当长一段时间内，我国发电一次能源仍将主要依赖煤炭和水能。可开发水电资源近三分之二分布在西部的四川、云南、三省区，煤炭保有储量的三分之二分布在山西、陕西、内蒙三省区；而约占三分之二的用电负荷分布在沿海和京广铁路沿线以东的经济发达地区，这些地区发电能源资源严重不足。为解决发电资源分布与用电负荷分布极不均衡的矛盾，需要大容量、远距离的输电。根据目前的规划研究，到2020年，中远距离的输电规模将可能达到250gw左右，其中2/3以上的输电距离可能超过1000km。

3、实现全国联网和跨国联网。电网庞大、复杂。目前，我国大陆电网除西北采用330kv/750kv电压序列外，其它电网均采用220kv/500kv电压序列。东北、华北和华中实现了同步联网，华中与西北、华东和南方电网通过直流实现联网，形成了北起东北伊敏、南抵四川二滩的链型同步电网。随着电力工业的发展，我国电网将成为世界上最庞大、复杂和技术最先进的电网，其特征是：拥有世界上最大规模的电站－三峡电站（最终装机将达2240万千瓦）；世界上最大的电源基地－西南水电基地（外送规模将达7000万千瓦左右）；拥有世界上平均海拔最高的750kv电网；将建设百万伏级交流和±800kv直流输电工程，拥有当今世界上最高运行电压的交直流电网；将构成以特高压交直流为骨干网架的国家电网，形成世界上最大规模的远距离输电（通过特高压交直流电网传送的容量可能超过200gw）；可能形成世界上规模最大的同步电网（华北－华中－华东同步电网）；是世界上直流输电规模最大的国家（容量在1gw以上的直流输电工程有20多个，比世界上此类规模的直流输电工程总和还多）；形成国家、大区和省三级电力市场；按国家、大区、省、地（市）、县五级调度。

4、自动化水平逐步提高、安全性和可靠性受到充分重视。先进的继电保护装置、变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统以及电网安全稳定控制系统得到广泛应用。随着电网建设和网架结构的加强、电网自动化水平的提高，大陆电网安全稳定事故大幅下降。从上世纪70年代的19次/年，到80年代下降为5.2次/年，90年代为2.7次/年。1997年以后，未发生主网稳定事故。电网供电可靠性也有较大提高，平均供电可靠性为99.820%。

5、经济、高效和环保。随着大容量机组的应用、电网的发展以及先进技术的广泛采用，煤耗与网损逐年下降。上个世纪九十年代以后，供电煤耗平均每年以3.6g/kwh的速度下降。到XX年，供电煤耗为379g/kwh，电网线损率为7.6％。新建火电厂将广泛采用大容量、高效、节水机组，采用脱硫技术和控制nox的排放。到2020年，在人口密集地区，将建设60gw的天然气发电机组和40gw的核电机组。在电网建设方面，将采用先进技术提高单位走廊输电能力、降低网损，加强环境和景观保护，城市电网将逐步提高电缆化率、推广变电站紧凑化设计。

6、我国电力工业的产业政策是：大力发展水电，优化发展火电，加快发展核电，因地制宜地积极发展风电、太阳能等可再生能源发电，加快发展电网。同时，坚持建设与节约并重，把节约用电放在优先位置，加强电力需求侧管理，提高资源利用效率；大力推进技术进步和产业升级，提高关键设备制造和供应能力。

三、2020年我国电源结构规划设想

根据我国能源结构的状况，我国电源结构在相当长的时期内，直到2020年都将以煤电为主，这是难以改变的。

(1)、煤电发展。到2020年约为6亿kw，占总装机9.5亿kw的63.1%，发电址3亿kwh，占总电量的70%，比XX年火电装机的74.4%和电量的81%下降11个百分点，平均每年下降0.5个百分点；相应的发电量约3亿kwh需耗原煤约14亿t，占2020年原煤预计产旦20亿一22亿t的64%-70%左右。

(2)水电发展。到2020年水电要达到2亿kw,占总装机容量的21.1%，电盘7000亿kwh，占总电量的16%；抽水蓄能电站装机达到2500万kw，占到总装机容量的2.6%，比XX年装机比重的24.9%下降了1个百分点，电量比重的17.8%下降1.8个百分点。但水电开发率已由XX年装机开发率的21%提高到2020的53%，电量开发率相当由12.6%提高到36%，都超过目前世界平均水平。

(3)核电发展。到2020年，规划核电容量约为4000万kw，占总装机的4.2%，发电量的6%，比XX年1.2%上升约5个百分点，使电源结构有所改善。我国核电起步不晚，发展缓慢。XX年只有210万kw，到XX年末为370万kw。在2020年以内建设的4000万kw核电站，在技术路线上建议原则上仍坚持以原定的100万级压水堆的路线，并充分吸取国际上的技术进步和改造的经验。具体堆型可在明确安全、经济及国产化率的条件下，通过国际标准来确定，并用以批量建设100万级核电站。这是充分发挥现有核电制造能力和建设、管理方面的经验，尽快实现核电设备供应和建设、管理上的国产化的重要条件之一，是使我国核电”既安全，又经济”的可行路线。与此同时，还要在核电技术上加强开发研究，跟踪国际的先进技术，努力发展有自主知识产权的新一代堆型的核电，争取在20年内建设示范堆型，为20年后批量过渡到新一代堆型做好技术供应的准备。

(4)气电发展。规划到2020年燃气发电的容量达7000万kw,占总装机容量的7.3%，电量约3000亿kwh，占总电量的7%。这将使20年内燃气轮机组的比重提高6个百分点多，使电源结构得到一定程度的改善。

(5)新能源发电。规划到2020年达到1500万kw，占总装机的1.5%，发电皿400亿kwh，占1%。新能源发电主要包括风力发电、潮汐发电和太阳能发电，也包括地热发电和垃圾、生物质能发电等。

第二节电力系统的基本组成

世界上大部分国家的动力资源和电力负荷中心分布是不一致的。如水力资源都是集中在江河流域水位落差较大的地方，燃料资源集中在煤、石油、天燃气的矿区。而大电力负荷中心则多集中在工业区和大城市，因而发电厂和负荷中心往往相隔很远的距离，从而发生了电能输送的问题．水电只能通过高压输电线路把电能送到用户地区才能得到充分利用。火电厂虽然能通过燃料运输在用电地区建设电厂，但随着机组容量的扩大，运输燃料常常不如输电经济。于是就出现了所谓坑口电厂，即把火电厂建在矿区，通过升压变电站、高压输电线、降压变电所(站)把电能送到离电厂较远的用户地区。随着高压输电技术的发展．在地理上相隔一定距离的发电厂为了安全、经济、可靠供电．需将孤立运行的发电厂用电力线路连接起来。首先在一个地区内互相连接，再发展到地区和地区之间互相连接，这就组成统一的电力系统。

图1-1电力系统结构简图

通常将发电厂、变电所、用电设备之间用电力网和热力网连接起来的整体，叫做动力系统。动力系统中的电气部分，即发电机、配电装置、变压器、电力线路及各种用电设备连接在一起组成的统一整体。称为电力系统。电力系统中由各级电压等级的输配电线路及升降压变电所组成的部分，称为电力网。在我国习惯将电力系统称作电网，例如华中电力系统称为华中电网。电力线路是电力系统的重要组成部分，它担负着输送和分配电能的任务。由电源向电力负荷中心输送电能的线路，称为输电线路或送电线路。送电线路的电压较高，一般在110kv及以上。主要担任分配电能任务的线路，称为配电线路，配电电压较低，一般在35kv及以下。为了研究和计算方便，通常将电力网分为地方电网和区域电网。电压在110kv及以上、供电范围较广、输送功率较大的电力网，称为区域电力网。电压在110kv以下、供电距离较短、输电功率较少的电力网，称为地方电力网。电压在6～10kv的配电阿．称为中压配电网。城市电网中35kv的配电网亦称为中压配电网。电压为380／220v的配电网。称为低压配电网。但这种划分方式，其间井投有严格的界限。

图1-2电力系统结构简要图例

根据电力网的结构方式，又分为开式电力网和闭式电力网。凡用户只能从单方向得到电能的电力网，称为开式电力网；凡用户至少可以从两个或更多方向同时能得到电能的电力网，称为闭式电力网。根据电压等级的高低，电力网还可分为低压、高压、超高压几种。通常把1kv以下的电力网称为低压电网，1～220kv的电力网称高压电网，330kv及以上称超高压电网。

第三节供配电系统的常用电气设备

一、电气设备的定义

供配电系统的电气设备是指用于发电、输电、变电、配电以及用电的所有设备，包括发电机、变压器、控制电器、保护设备、测量仪表、线路器材和用电负荷设备（如电动机、照明）等。

二、变配电常用的高低压电气设备介绍

1、电力变压器主要用于公用电网和工业电网中，将某一给定电压值的电能转变为所要求的另一电压值的电能，以利于电能的合理输送、分配和使用。

2、互感器的作用是使二次设备与一次电路隔离和扩大仪表、继电器的使用范围。电流互感器二次额定电流一般为5a，电流互感器串联于线路中，有四种结线方式；在使用时要注意：①二次侧不得开路，不允许装设开关或熔断器；②二次侧有一端必须接地；③注意端子的极性。电压互感器二次额定电压一般为100v，常用的电压互感器有单相和三相(五芯柱式)两类。电压互感器并联在线路中，通常接在母线上，有四种结线方式；电压互感器在使用时要注意：①一、二侧均不得短路；②二次侧有一端必须接地；③注意端子的极性。

3、熔断器分为高压熔断器和低压熔断器两种。高压熔断器有户内、户外两种类型，一般跌开式熔断器和负荷型跌开式熔断器为“非限流”式。低压熔断器主要用于低压线路及设备的过载和短路保护，有插入式（rc型）、螺旋式（rl型）、无填料密闭管式（rm型）、有填料封闭管式（rt型）及引进技术生产的有填料管式gf、am系列和高分断能力的nt型等。按保护性能也可分为有限流特性和无限流特性两种。

4、高压开关设备主要有高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关等。高压断路器的作用是断开或接通负荷，故障时断开短路电流，有油断路器，真空断路器，sf6断路器三种类型。高压隔离开关主要功能是隔离高压电源，保证人身和设备检修安全，它不能带负荷操作，常与断路器配合使用并装设在电源侧。高压负荷开关具有简单的灭弧装置，可以通断一定的负荷电流和过负荷电流，由于断流能力有限，常与高压熔断器配合使用。

5、低压开关设备主要有低压断路器、低压熔断器、低压刀开关等。低压断路器是一种能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷、欠压或失压时自动跳闸的电气开关设备，低压断路器有万能式(框架结构)和塑壳式(装置式)两大类型，按安装方式分有抽屉式和固定式两种；按用途分有配电用、电动机保护、照明、漏电保护四种。

6、避雷器是保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压或内部过电压损害的一种保护设备，有保护间隙、管型、阀型、金属氧化物等几种类型，在成套装置中氧化锌避雷器使用较为广泛。

7、成套配电装置是制造厂成套供应的设备，在制造厂按照一定的线路结线方案预先把电器组装成柜再运到现场安装。按电压高低可分为高压成套配电装置(也称高压开关柜)和低压成套配电装置(低压配电屏和配电箱)。高压开关柜有固定式和移开式两大类。固定式高压开关柜的柜内所有电器部件包括其主要设备如断路器、互感器和避雷器等都固定安装在不能移动的台架上，一般用在企业的中小型变配电所和负荷不是很重要的场所。新型固定式高压开关柜常用的有hxgn系列（固定式高压环网柜）、xgn系列（交流金属箱型固定式封闭高压开关柜）和kgn系列（交流金属铠装固定式高压开关柜）等。手车式高压开关柜是将成套高压配电装置中的某些主要电器设备固定在可移动的手车上，它检修方便安全，恢复供电快，供电可靠性高，但价格较高，主要用于大中型变配电所和负荷较重要、供电可靠性要求较高的场所，主要新产品有jyn系列、kyn等系列等。低压配电屏(柜)有固定式、抽屉式和混合式三种。固定式低压配电屏结构简单，价格低廉，目前使用较广的有pgl、ggl、ggd等系列，适用于发电厂、变电所和工矿企业等电力用户作动力和照明配电用。抽屉式低压配电屏（柜）体积小、结构新颖、通用性好、安装维护方便、安全可靠，广泛应用于工矿企业和高层建筑的低压配电系统中作受电、馈电、照明、电动机控制及功率补偿之用，常用的抽屉式配电屏有bfc、gcl、gck等系列，它们一般用作三相交流系统中的动力中心(pc)和电动机控制中心(mcc)的配电和控制装置。动力配电箱和照明配电箱是车间和民用建筑的供配电系统中对用电设备的最后一级控制和保护设备，分别用于动力配电、控制和照明、小型动力线路的控制、过负荷和短路保护。

第四节继电保护的作用及常见故障

随着电力系统的高速发展和计算机技术，通讯技术的进步，继电保护向着计算机化、网络化，保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向进一步快速发展。与此同时越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护领域，这要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取，达到提高供电可靠性的目的，保障电网安全稳定运行。

一、继电保护在供电系统障碍中的作用

(一)保证继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提：继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提。一般来说继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。

(二)继电保护在电力系统安全运行中的作用：

继电保护在电力系统安全运行中的作用主要有以下三点:

1.保障电力系统的安全性。当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。

2.对电力系统的不正常工作进行提示。反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

3.对电力系统的运行进行监控。继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置，同时也是监控电力系统正常运行的装置。

二、继电保护常见的障碍

电压互感器二次电压回路在运行中出现故障是继电保护工作中的一个薄弱环节。作为继电保护测量设备的起始点，电压互感器对二次系统的正常运行非常重要，pt二次回路设备不多，接线也不复杂，但pt二次回路上的故障却不少见。由于pt二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验，pt二次电压回路异常主要集中在以下几方面:pt二次中性点接地方式异常；表现为二次未接地(虚接)或多点接地。二次未接地(虚接)除了变电站接地网的原因，更多是由接线工艺引起的。这样pt二次接地相与地网间产生电压，该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。这个电压叠加到保护装置各相电压上，使各相电压产生幅值和相位变化，引起阻抗元件和方向元件拒动或误动。pt开口三角电压回路异常；pt开口三角电压回路断线，有机械上的原因，短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中，为达到零序电压定值，往往将电压继电器中限流电阻短接，有的使用小刻度的电流继电器，大大减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时，零序电压较大，回路负荷阻抗较小，回路电流较大，电压(流)继电器线圈过热后绝缘破坏发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈，使pt开口三角电压回路在该处断线，这种情况在许多地区发生过。pt二次失压；pt二次失压是困扰使用电压保护的经典问题，纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善引起的。

电流互感器是供给继电保护和监控系统判别系统运行状态的重要组件。作为继电保护对电流互感器的基本要求就是电流互感器能够真实地反映一次电流的波形，特别是在故障时，不但要求反映故障电流的大小，还要求反映电流的相位和波形，甚至是反映电流的变化率。而传统的电磁式电流互感器是利用电磁感应原理通过铁心耦合实现一、二次电流变换的。由于铁心具有磁饱和特性，是非线性组件，当一次电流很大，特别是一次电流中非周期分量的存在将使严重饱和，励磁电流成几十倍、几百倍增加，而且含有大量非周期分量和高次谐波分量，造成二次电流严重失真，严重影响了继电保护的正确动作。由电工基础理论可知，电流互感器在严重饱和时，其一次电流中的直流分量很大，使其波形偏于时间轴的一侧。铁心中有剩磁，且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同，在短路电流直流分量剩磁的共同作用下，铁心在短路后不到半个周期就饱和了。于是，一次电流全部变为励磁电流，二次电流几乎为0。由于电流互感器严重饱和，使其传变特性变差甚至输出为0，才导致了断路器保护的拒动，引起主变压器后备保护越级跳闸。

针对目前微机继电保护装置自身的特点，造成了微机保护装置故障一般有以下这些原因:电源问题，比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降，若电压下降过大，会导致比较电路基准值的变化，充电电路时间变短等一系列问题，从而影响到微机保护的逻辑配合，甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作，要求电源输出有足够的功率。如果现场发生事故时，微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸无法实现等现象，应考虑电源的输出功率是否因元件老化而下降。对逆变电源应加强现场管理，在定期检验时一定要按规程进行逆变电源检验。干扰和绝缘问题，微机保护的抗干扰性能较差，对讲机和其他无线通信设备在保护屏附近使用，会导致一些逻辑元件误动作。微机保护装置的集成度高，布线紧密。长期运行后，由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃，可使两焊点之间形成了导电通道，从而引起继电保护故障的发生。

第五节输配电新技术发展

一、输电技术的发展前景

输配电技术的应用范围涉及输配电系统的规划、设计、施工、远行和维修各个领域。这些技术有的是现有成熟技术的延伸;有的是近年研究成功，接近商业化的新技术;有的则是面向未来长远需求正在研究。

（一）三相高压交流输电仍是主流。

目前，常规的三相高压交流输电在远距离输电工程中占主导地位，在未来相当长的时间内仍将是输电和联网的主要方式。商业化的交流输电工程最高电压为765kv(800kv等级)。前苏联建成了900km的1150kv特高压输电线路并经过了试运行，后因多种原因降压为500kv运行。

(二)高压直流输电日显重要。

端对端直流输电这是一种成熟的远距离输电技术。从1954年到1998年，全球己建成57个直流输电工程，10项正在建设中。巴西伊泰普输电工程直流部分是世界上最大的直流输电工程，电压为士600kv。这些工_程在远距离输电、电网互联、跨海送电等方面发挥了重要作用。中国建成了士500kv葛洲坝一上海输电工程、天一广直流输电工程。三峡一华东的直流输电工程正在建设中。贵州一广东、三峡一广东的直流输电工程的建设业已启动。预计端对端直流输电在未来仍是远距离输电和联网的重要方式。

(三)灵活交流输电方兴未艾。

灵活交流输电(facts)是基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压、相位实施灵活快速调节的输电技术。它可以用来对系统的有功和无功潮流进行灵活控制，以达到大幅度提高线路输送能力、阻尼系统振荡、提高系统稳定水一平的目的。

(四)输电线路发展趋势。

1.紧凑型线路。紧凑型线路是指用增加分裂导线数、缩短相间距离、合理排列相导线等措施以降低线路波阻抗，从而提高线路输送能力的输电线路。紧凑型输电线路可视为用改变线路的几何结构的方法实现线路“自然的补偿”的一种线路。研究紧凑型输电线路的主要目标是提高线路的输送能力，节省线路走廊。近年来国内外研究的优化导线和杆塔结构以减少线路产生的电磁场的环境影响的线路、在城市中为改善景观而紧凑化的线路也常归入紧凑型线路的范畴。导线和杆塔结构不作重大改动的一般的紧凑型输电线路，输送能力比常规线路可以提高20-30%。

2.气体绝缘线路。气体绝缘输电线路(gil)是以六氟化硫气体绝缘的、带有与导线同轴的接地金属外壳的输电线路，与电缆相比，其优点是绝缘击穿后可恢复、承载电流大。它可沿地面敷设，也可在地下敷设。气体绝缘的输电线已在水力发电厂的出线等场合得到应用。在沙特阿拉伯建设了一条总长17km的420kvgilo1997年投运。日本中部电力公司安装了一条275kv3.3公里的gil,1998年投运，输电1300mw，应用强迫冷却后可送2850mw。未来，由于架空输电线路的造价日增，输电线路走廊的获得越来越困难，气体绝缘的输电线的研究和开发受到重视。据预测，对大容量(1000mw以上)输电，g工l在线路走廊昂贵的地方可以与架空输电线路竞争。

3.超导输线路。超导输电是一种低损耗的输电方式。由于输电电压低，电场影响很小。电缆的同轴结构和三相同管道，使磁场的影响也不大。故超导输电是一种与环境协调的高效输配电方式。ybco-123超导体的临界电流密度己达l00ka/cm2的数量级。利用原来的电缆管道，安装超导电缆可满足大城市供电增容的需要。利用原来的电缆管道，安装超导电缆可满足大城市供电增容的需要。目前，超导电缆的价格很高，冷冻系统的可靠性有待检验，用于长距离输电工程的前景尚不明朗。

(五)变电站发展趋势

1.集成化电力设备为了实现电气设备紧凑化、模块化、智能化的目标，出现了不同电气设备集成以及强电设备和弱电设备集成的倾向。现在已研究出包括断路器、隔离月-关、接地开关、电压及电流互感器、传感器及计算机处理器在内的紧凑化模块化的智能开关设备，它可以视为简化的g工s和控制设备的集成(又称为pass)。因为占地小、结构简单，可以减少变电站投资、缩短安装周期。由于控制、保护、通信等微电子设备与高电压大电流主设备安装于一体，因此满足电磁兼容性要求将成为重要的技术关键。目前275kv等级的pass在运行，效果如何尚待实践检验。外国公司最近研制成功“电力发生器”(powerformer)，实质上是高压发电机。由于电缆技术的进步，可以用电缆来代替原来发电机定子中的矩形截面的导线，使电机绝缘的耐压成数量级的提高。因此，发电机出口的电压可以提高到400kv，不需要升压变压器就自接联接到架空线路。“电力发生器”的优点除了使升压变电站大大简化以外，还有散热性能好，短路电流小，便于检修等优点目前在一个水电站试运行。

2.与环境友好的变电站变电站对环境的影响之一是它产生的噪声。变电站产生的噪声主要是电气设备机械振动噪声，如主变压器、电抗器的振动噪声;油泵、风机的噪声、高压断路器跳合闸的机械撞击噪声等。其次是变电站泄漏和废弃物影响。变电站中电气设备的可能产生的泄漏(如油、气的泄漏)和废弃物(废电缆头、废导线、废绝缘子等)对周围环境的影响，日益受到重视。许多国家制定了对废弃物管理的规定。解决办法主要有:建立严格的管理制度;提高设备制造质量、加强维护，防止泄漏发生;采用无油设备;实施废弃物回收和再生等另外，减少变电站对景观的影响也提到议事日程。在输配电系统设计时，还应当考虑线路和变电站可能产生的景观影响，即从建筑学的角度有碍观瞻的问题。通过线路的紧凑化:从律筑学的角度仲杆塔设计得比较美观，与周围的环境和谐一致。

二、配电技术展望

(一)可靠的网络结构。合理的网络结构是保证可靠供电的基础。放射式配电网的优点是设施简单、投资少，但供电可靠性比较低。多回线平行的配电网可提高可靠性，但保护配置较复杂。环式配电网和网络式配电网可以进一步提高供电可靠性，但配电设施多、保护配置比较复杂、短路电流水平高，因而造价较高，应根据实际需要加以选择。

(二)配电自动化技术。配电自动化是配电系统中技术更新最快的一个领域，其内容通常包括:scada系统、馈线自动化系统、地理信息和设备管理系统gis、故障报修应答系统、负荷管理系统、自动抄表系统等。这些系统通常有不同的组合，并可与离线的管理信息系统集成。未来的配电自动化系统发展的趋势是:发展建立在开放式计算机平台上的综合的配电自动化系统，以实现配电系统的数据采集监视、无功自动调节、故障隔离、设备管理、负荷控制、用电管理等功能同时，还可以与其他离线的管理系统和信息系统交换共享信息资源。

(三)电能质量控制技术。电能质量控制技术将成为重要的配电技术。电能质量不只局限于对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还需要对各种瞬态的波动和干扰，如电压闪变、电压暂降、脉冲、振荡加以抑制，因而需要发展电能质量控制新技术。用户特定质电力技术是应用现代电力电子技术和控制技术为用户提供用户特定要求质量电能的技术。主要设备有:用于配电网的静止同步补偿器,动态电压恢复器等灵活、可靠、智能配电系统是一种灵活、可靠性高、可提供多品质电力的电能流通系统。它相当于用户附近的一个电力改质中心。改质中心产生多种品质的电能，通过静止开关可与高压侧配电线和低压侧配电线灵活地连接。另一方面通过连结的光缆网，改质中心还进行信息处理和交换。

(四)先进表计系统。先进仪表是未来配电的重要组成部分。现代电能表计系统除电能计量的功能外，还具有负荷调查、实时电价、电价区间指示、电能质量监控的功能，如记录分析电压暂降、谐波、电压闪变等。此外还具有双向通信、用户访问、自诊断及警报、误差软件补偿功等重要的功能。

(五)配电施工技术。城市配电工程的施工一般要在地下管路纵横交错、交通繁忙的市区进行，为了尽可能减少对市政交通的影响、加快施工进度，已经研究出新的城市配电施工技术，如电缆定向连续敷设技术，地下设施探测定位技术，例如“地下物体雷达定位系统”可在计算机屏幕上显示地面4米以下的物体。

(六)分布式电源。分布式发电装置是指功率为数kw至mw的小型模块式的，与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第三方所有，用以满足电力系统和用户的特定的要求，如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电，节省输变电投资、提高供电可靠性等等。当今的分布式电源主要是指微型燃气轮机和燃料电池。由于公众对输电线路可能产生的电磁影响的忧虑，开辟新的线路走廊越来越困难。此外，由于电力市场自由化减低电价的需要，直接安置在用户近旁的分布式发电装置便成为一种有竞争力的替代方案。分布式的电源可大大地提高供电可靠性，可在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)情况下维持重要用户的供电。如何确保一些重要的集会和庆典供电安全常是困扰电力部门的一个重要问题。如果有分布式的电源处于运行状态，则供电的可靠性会大大提高。对供电网难以达到的边远分散用户，分布式的电源在技术经济上具有竞争力。此外，发展电动车的电源是研究发展分布式的电源的重要推动力

第二章牵引变电所

第一节二次设备电路概述

一、二次接线电路图

供电系统中，为保障一次高压电气设备安全运行和实现对其操作控制而设置的控制、信号、监测与继电保护、自动装置等一系列低压、弱电电气设备，通常称为二次设备。用来表明二次设备相互联接的电气结线图，称为二次电路图。一般有三种表达形式：①是原理接线图（即归总式原理图），②是展开接线图（即是展开式原理图）以及③是安装接线图。如图2-1所示的展开接线图，其主要特点是：在原理接线图基础上，将其总体形式的电路分解为交流电流、电压回路及直流回路等相对独立的各个组成部分。这时，设备元件的不同线圈与触点等，将分别绘入相应部分的回路图。其读图规则：直流回路部分，力求按照各部件流通电流的顺序，即按其工作时各部件的动作次序，自上而下、由左至右地排列成行。对同一元件的不同线困、接点等应用相同的文字标注，并在展开接线图的一侧可以方便地加注文字说明，从而便于清楚地了解相应部分电路的作用。

图2-1二次接线展开接线图

对于归总式原理图的特点是图中标有相关的主电路部分，各设备元件都以整体的形式表示，并对所包括的交流电压回路、交流电流回路和直流控制、信号电路等各组成部分都一并画出。而安装接线图的特点则为：一般包括盘面布置图、盘后接线图和端子排接线团等组成部分。在盘后接线图和端子排接线图中，对继电器、表计等元件及其辅助端子、连接导线等，都需按其实际形状、位置尺寸成比例地由盘后视绘制出来。图中不画出连接导线而是采用“相对标志”的方法加以表示。所谓“相对标志”法也就是在调子排(或设备元件)的每一端头标记出与它连接的另一端头所接设备元件(或端子排端子号码)的标志。

二、控制方式

二次设备的控制方式按执行地点的不同可以画分为：

（一）就地控制：在一次电气设备安装地点进行直接控制，断路器等位置信号也在配电间隔上显示。一般用于交流10kv以下系统。

（二）距离控制（集中控制）：在主控室内对变电所的一次电气设备集中进行控制，监测仪表和开关位置信号、中央信号及继电保护装置均配置在主控室屏台上，便于监视和管理运行。按实现方法不同，可分为一对一的分别控制方式和一对多的集中选控方式。

（三）远动控制（遥控）：在远离变电所的调度端对变电所（执行端）的电气设备进行控制。已实现远动化的系统，往往同时具备距离和远动两种控制方式。

三、控制室

牵引变电所对一次电气设备的控制操作通常采取集中控制的方式。其控制、信号、监测、保护、自动装置等二次电气设备多集中装在控制室中。在控制室里配备有各种控制盘（分类），二次电路的各种装置都分别装设在相应的控制盘上。其中控制盘的分类可以分为主控制盘、继电保护盘、中央信号盘、计量盘、自动、运动装置盘以及自用电盘等。控制系统在变电所内起着神经中枢的重要作用，值班人员根据控制盘上的各种仪器、表计、信号等的指示来监视、判断变电所电器设备的运行状态，并通过控制电路设备对一次电路设备进行各种控制操作。其主要原则有：(1)盘面上仪表、控制、信号设备与模拟主电路的布置应简单明了，便于控制、监视和维护。(2)各电气设备之间装设距离应根据正面、背面所占最小位置及布线尺寸确定的标准全面考虑。(3)盘面配置应考虑盘后两侧接线端子合理安排。(4)尽量采用标准盘的布置方式，以满足经济性与可靠性等要求。

第二节安全监控系统

一、系统概述

牵引变电所的安全防护有消防系统、环境监测系统、视频监控系统、综合自动化系统等，但均为分立系统，各司其职，相互之间没有太多的联系，距离智能安全防护系统还有不小的差距。针对变电所安全运行的问题，本文提出了一种解决方案，系统配置如图2-2所示。系统卞网采用双10/100m以太网配置，采用iec-60870-103以太网协议。主网的双网配置完成负荷平衡及热备用双重功能，在双网正‘常清况下，双网以负荷平衡工作，一旦其中一网络故障，另一网就完成接替全部通信负荷，保证实时系统的loo}o可靠性。

图2-1安全监控系统配置

二、变电所自动化系统

日前国内的计算机监控系统软件普遍采用c++、tcp/ip,oledb、sql、doom、activex等国际标准，具有很好的开放性。针对变电所综合自动化系统，根据安全需要，系统本身要具有如下安全竹理系统功能。

（1）权限竹理子系统。包括对变电所监控系统的操作、监护、保护设置、报表维护、数据库维护；对于较高的安全要求，在变电所操作时也要把操作信息送往调度端，调度端可以监视变电所的操作，必须经申请一批准的环节，操作才能被执行。通过数据库的参数设置，调度卞站和变电所都可以操作，调度卞站的优先级更高。同时，一方操作会在另一方生成告警提示，提醒有人正在进行操作。

（2）模拟操作。执行遥控操作之前，先进行一次模拟操作，以保证操作的正确性，系统要提供模拟操作的功能。

（3）报警功能。在系统接收到保护事件或保护故障等信息后，综合自动化系统的告警模块依据事先定义的信息确定告警级别。设置二级告警级别，即事故告警、一般异常告警、严重异常告警，并采用不同颜色、不同音响自动告警。

（4）系统安全机制。系统在线运行时，能够定时进行自诊断，能够检测其工作状态，判断故障内容，指出故障的设备及插件，并使其自动退出在线运行，以便能迅速更换;双机系统中的一台卞机发生故障时，自动切换至另一台的时间不大于30s。该系统满足安全监控的技术要求。

三、变电所智能视频监控系统

变电所级网络视频监控系统分前端摄像机、后端数字视频显示控制系统、存储竹理与服务系统及网络传输平台。主要由3部分组成:图像采集子系统、信号传输子系统、控制子系统。该系统主要实现系统全部视频信号汇集、控制、监视、录像存档、检索查询、远程监控，实现对系统前端设备操作控制，实现对前端信号采集系统和信号传输系统故障判断报警等功能。该系统可对大范围、多种室内外场景、多路摄像头采集的视频图像进行智能分析。视频监控系统可与综合自动化系统、环境安全系统形成联动，通过安防系统统一设置。

四、变电所环境安全监控系统

变电所内环境安全监控信息通过所内安全监控通信单元送至安全防护卞机，再送至远方监控中心。该系统实现所内各安全环节中的不同警戒乎段的集中和联动，监控模块出现异常时，均能及时给出现场报警信号和综合报警信号，反映在安防工作站上，及时给出报警信息，并推出相关画面，提示值班人员关注提示信息，并给出初步的安全判断。

五、变电所设备在线监测系统

变电所高压电气设备绝缘在线监测系统采用分层分布式结构，综合运用先进传感器技术、数字信号处理技术、计算机技术等，实现了信号采集的就地数字化和智能化，并由现场总线将实时数据送入变电所通信竹理系统。通过网络通信还可以把监测数据汇集送至安全监控系统，实现对变电所内电气设备绝缘状态的在线监测和诊断。

第三章接触网

第一节接触网零件、线索及绝缘子

一、接触网零件

接触网各导线之间、导线与支持结构之间、支持结构与支柱之间的所有连接器件，统称为接触网零件。

(一)零件分类

接触网零件按用途可以分为：悬吊零件、定位零件、连接零件、锚固零件以及支撑零件。按零件的制造材料分为：铸黄铜件：用于铜线中的线夹连接；可锻铸铁件：用于承力和外形复杂且用量较多的零件；灰口铸铁件：用于承受压力的垫块及非承力零件；普通碳素钢件：用于圆钢、角钢、槽钢等型材锻制或焊接零件。

（二）零件的使用要求

接触网零件在使用前，除了检查是否符合型号、规格之外，还应对零件进行外观检查，其应符合下列要求：

1．表面应光洁、无裂纹、毛刺、砂眼、气泡等缺陷。

2．零件的活动部位应灵活，配套连接无障碍。

3．凡经过热镀锌的零件，应锌层均匀，无脱落、锈蚀现象。

4．焊接零件应连续焊实，无虚焊、假焊等现象。

二、线索

接触网线索主要有接触线、承力索及附加导线。

（一）接触线

接触线的功用是保证质量良好地向电力机车供电。接触线应具有良好的导电性，具备足够的机械强度和耐磨性。我国目前采用的接触线有铜接触线和钢铝接触线两种。

1.铜接触线：铜接触线一般由电解铜硬拉制成。它具有良好的导电性能，有足够的机械强度，耐腐蚀，施工安装及运营维修方便等优点。但耗费大量铜材，价格较高。铜接触线可分为tcg-110、tcg-100、tcg85等型号。tcg表示铜接触线，后面的数字为标称截面积，单位为mm2。

2.钢铝接触线：钢铝接触线的上部为铝，作为导电部分，下部为钢以保证有足够的机械强度和耐磨性，两种金属采用压接的方法构成。钢铝接触线具有机械强度高、稳定性好、耐磨耗、造价低等优点。但施工、维修困难，钢铝处易开裂，抗腐蚀能力差等。钢铝接触线分为215glca100和173glca80两种型号，glca和glcb分别表示钢铝接触线的两种规格，后面分式的分母表示该型接触线截面的总面积，分子表示导电性能相当于铜接触线的截面积，单位为mm2。

（二）承力索

承力索的主要功用是通过吊弦将接触线悬吊起来，提高悬挂的稳定性，与接触线并联供电。承力索应能承受较大的张力，具有较强的抗腐蚀能力，随温度变化较小。承力索一般采用单芯多层铰线。目前我国采用的有铜承力索和钢承力索两种。

1.铜承力索：铜承力索导电性能好，抗腐蚀能力强。但价格较贵，机械性能比钢承力索低，随温度变化较大。铜承力索的常用型号有：tj-95，tj-120等。tj表示铜绞线(也称铜承力索)，后面的数字表示标称截面积，单位为mm2。

2.钢承力索

钢承力索的优点是机械强度高，随温度变化小，造价低。但导电性能差，抗腐蚀能力差。目前采用镀铝锌钢绞线(表示符号：lxgj)其缺点得到了一定改善。钢承力索常用型号有：gj-50，gj-70等。gj表示钢承力索(也称钢绞线)，后面的数字为标称截面积，单位为mm2。

三、绝缘子

绝缘子的作用是保持接触悬挂对地的电气绝缘。由于绝缘子是串接在支持装置或接触悬挂中，所以绝缘子应具备承受一定机械负荷的能力。绝缘子多数是瓷质的，由瓷土加入石英砂和长石烧制而成，表面涂有一层光滑的釉，以防止水份渗入瓷内。钢件与瓷件用不低于42.5mpa的硅酸盐水泥胶合剂浇注在一起。接触网常用的绝缘子有：悬式、棒式、针式和柱式四种类型。其绝缘子的电气性能：

1．绝缘子干闪络电压：指绝缘子在干燥、清洁的状态时，施加电压使其表面达到闪络时的最低电压。

2．绝缘子的湿闪络电压：指雨水在降落方向与绝缘子表面呈45度角淋在绝缘子表面时，使其闪络的最低电压。绝缘子发生闪络时，只是瓷体表面放电，而瓷体本身未受损害，闪络消失后绝缘性能即可恢复。发生闪络后，其绝缘性能有所下降，容易再次发生闪络。击穿电压。指绝缘子瓷体被击穿而失去绝缘作用的最低电压。绝缘子击穿后不能继续使用，必须更换。绝缘子的冲击闪络电压则表示了绝缘子满足一定防雷要求的电气性能指标。绝缘子的电气性能不是一成不变的，随着时间的增长，其绝缘强度会逐渐下降，这种现象称为老化。泄漏距离(又称爬电距离)是指沿绝缘子表面的曲线展开长度。轻污区泄漏距离规定为920mm，重污区规定为1200mm。

第二节碗臂及其装配

一、碗臂的组成

腕臂装配是应用最为广泛的支持装置。其装配结构形式较多，主要有中间柱、转换柱、中心柱、道岔柱、定位柱装配等类型。根据支柱所在的线路位置(直线、曲线)、侧面限界的大小等分为不同的装配形式。腕臂根部通过棒式绝缘子，与安设在支柱上的腕臂底座相连接；其顶端通过套管铰环、调节板及杵环杆(或压管)、悬式绝缘子串(或棒式绝缘子)与旋转腕臂拉杆底座固定在支柱顶部。杵环杆和拉杆底座、腕臂与腕臂底座之间均为铰结。当腕臂装配受到顺线路力的作用时，将沿力的方向旋转。旋转腕臂底座、旋转腕臂拉杆底座是腕臂装配结构与支柱之间的联结零件，安装时应选择与支柱相适应的型号。通过调整调节板、套管铰环的位置，可以使被悬挂的承力索位置符合设计要求。下面主要介绍腕臂、杵环杆及压管。腕臂安装在支柱上，用以支持接触悬挂，并起传递负荷的作用。腕臂一般用圆钢管制成，个别地方也有用槽钢、角钢制成的。腕臂的长度与腕臂所跨越的线路数目、接触悬挂结构高度、支柱侧面限界、支柱所在位置(即直线还是曲线)等因素有关。腕臂的类型按跨越股道的数目可分为单线路腕臂、双线路腕臂和三线路腕臂。按电气性能可分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。

二、碗臂的预配

(一)材料准备

根据腕臂预配表中所列零件的型号和数量，并查安装图，提出领料计划，把材料转运到预配场地，做好预配的准备工作。

(二)预配

根据安装图装配形式和预配表所列数据，按杆号顺序将零件组装在一起。如拉杆腕臂的组装方法为：

1．将棒式绝缘子、腕臂、定位环、套管铰环、钩头鞍子、管帽、调节板、杵环杆依次组装在一起。

2．组装悬式绝缘子串并装双耳连接器。

3．在腕臂上用漆标明区间和支柱号码，如果是双腕臂则需标明工作支和非工作以及安装在哪一侧。

(三)技术要求及注意事项

1．套管铰环和定位环上的缺口(扁口)须朝受力的反方向安装。

2．套管铰环的双耳和棒式绝缘子的耳环应在同一断面内。

3．所有联结件应紧牢固，螺母、垫片齐全。

4．开口销掰开角度不小于60°，开口处不得有裂纹、折断现象。

第三节锚段及锚段关节

一、锚段

为满足供电和机械受力方面的需要，将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段，这种独立的分段称为锚段。其作用是：设立锚段可以限制事故范围。当发生断线或支柱折断等事故时，由于各锚段间在机械受力上是独立的，则使事故限制在一个锚段内，缩小了事故范围。设立锚段便于在接触线和承力索两端设置补偿装置，以调整线索的弛度与张力。设立锚段有利于供电分段，配合开关设备，满足供电方式的需要。可实现一定范围内的停电检修作业。

二、锚段关节

两个相邻的锚段的斜接部分称为锚段关节。锚段关节结构复杂，其工作状态的好坏直接影响接触网供电质量和电力机车取流。电力机车通过锚段关节时，受电弓应能平滑、安全地由一个锚段过渡到另一个锚段，且弓线接触良好，取流正常。锚段关节按用途可分为非绝缘锚段关节和绝缘锚段关节两种。区别在于：非绝缘锚段关节只起机械分段作用，不进行电分段；绝缘锚段关节起机械分段作用，又进行电分段作用。按锚段关节的衔接长度可分为二跨、三跨、四跨、五跨、七跨、八跨、九跨锚段关节等几种不同形式。目前，常用的是三跨非绝缘锚段关节、四跨绝缘锚段关节和七跨或八跨电分相锚段关节。

（一）三跨非绝缘锚段关节

三跨非绝缘锚段关节的组成由两根下锚柱和两根转换柱及电连接线，通过这些设备实现锚段的衔接和过渡。三跨非绝缘锚段关节也是仅用作接触悬挂在机械方面的分段，电气方面仍然相联结。此时用电连接线将工作支和非工作支连接起来，保证电流通过。在这种锚段关节内，其承力索和接触线在两转换支柱之间的跨距中心处过渡。过渡处，两接触线等高，且相距100mm，非工作支在转换支柱处抬升200mm，然后拉向锚支柱（抬升500）去下锚。三跨非绝缘锚段关节如图3-1所示。

图3-1三跨锚段绝缘关节

三跨非绝缘锚段关节技术要求：

（1）锚段关节内，两转换柱间的两条接触线在水平面上的投影应平行，线间的距离为100mm。在立面图中，两接触线的立体交叉点应在该跨距中心处。

（2）转换支往处，非工作支接触线比工作支接触线抬高200mm。下锚处非工作支比工作支抬高500mm。

（3）连接两锚段电路的两组电连接线，应分别装在两转换柱的锚柱侧10m处。

(4)下锚支接触悬挂在转换柱水平面处改变方向时，其偏角一般不应大于6度，困难情况下不得超过15度。

（5）两转换柱与锚柱间，在距转换柱10m处应安装电连接线。在特殊的隧道群地带，隧道间距离较短，无法设置三跨时，可利用两跨锚段关节代替三跨锚段关节。但两跨锚段关节机车运行取流条件较差，应尽量避免采用。

（二）四跨绝缘锚段关节

四跨绝缘锚段关节组成由两根锚柱、两根转换柱和一根中心支柱形成四个跨距。电力机车受电弓在中心支柱处实现两锚段的转换和过渡，两锚段靠安装在转换支柱上的隔离开关实现电气连接。四跨绝缘锚段关节除了进行机械分段外，主要用于电分段，多用于站场和区间的衔接处。这种锚段关节的特点是相邻两锚段的两组悬挂，其承力索之间、接触线之间在垂直方向和水平都彼此相距500mm，以保证其电气方面的绝缘。在中心支柱处，两接触线等高，并保证受电弓在由一个锚段过渡到另一个锚段时，过渡较平稳，其平面布置如图2—6所示。在图中，j表示绝缘锚段关节；zj2、qj2为中心支柱装配形式，zj1、zj3及qj1qj3表示直线区段和曲线区段转换支柱的装配形式。如图3-2所示。

图3-2四跨锚段绝缘关节

四跨绝缘锚段关节技术要求：

（1）在两转换柱间，两接触线的投影应保持平行，线间距离为500mm，允许误差±50mm。

（2）在转换柱处，非工作支接触线比工作支接触线抬高500mm，允许误差±50mm。

（3）四跨绝缘锚段关节在中心柱处两接触线距轨面等高，允许误差±10mm；三跨绝缘锚段关节在两转换柱跨距中间处两接触线距轨面等高（为受电弓转换点）。

（4）非工作支接触线和下锚支承力索在转换柱靠中心柱处加装一串（4片）绝缘子（为分段绝缘子）。

（5）在两转换柱与锚柱间距转换柱10m处，设电连接线各一组。

（6）两个锚段的电路连通或断开由隔离开关控制。

在四跨绝缘锚段关节中，中心支柱需装设双腕臂，在曲线区段中心支柱和两根转换支柱均设置双腕臂。

（三）八跨加辅助线电分相锚段关节

八跨加辅助线电分相锚段关节的基本结构由两个绝缘锚段关节其基本结构有两个绝缘锚段关节和一个分相（中性）锚段组成。此绝缘锚段关节采用四跨结构，两绝缘锚段关节重叠区域有2跨。在中性区和列车行进方向的锚段间舍友隔离开关，在机车停于无电区且和来车方向锚段间满足绝缘条件时，通过闭合隔离开关可使机车恢复供电开出无电区。中性锚段不带电，也不接地，列车通过时起到过渡作用。如图3-3所示。

图3-3八跨加辅助线电分相锚段关节

八跨加辅助线电分相锚段关节的结构有如下特点：

1、绝缘距离：在电分相的锚段关节内，两支接触悬挂的水平间距均为500mm，两支接触悬挂间空气绝缘间隙应≥450mm，施工误差应控制在0~500mm，各个定位点抬高允许误差土20mm。

2、中性区：如图所示的中性区长度为35m，机车惰行通过中性区，其长度应大于单台机车升双弓取流时的受电弓间距（一般不大于26m）。为了满足重联机车通过要求，35m中性区长度不足时，可以采用九跨式电分相（两个绝缘锚段关节间只重叠1跨），中性段（包括中性区加两个过渡区）的长度应符合设计要求，施工允许偏差为0～500mm。