时间：2022-07-07 17:29:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电气化论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
一、机电一体化技术发展历程及其趋势
自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意.
(一)"机电一体化"的发展历程
1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;
2.微电子技术为"机电一体化''''''''带来勃勃生机;
3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;
4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势
1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.
2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。
5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、cpu等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
三、典型的机电一体化产品
机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、cad／cam系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务
机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。
前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。
(一)北京“机电一体化”工作面临的形势
1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度
(1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。
(2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。
(3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。
(4)北京工业系统cad应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，cad应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；cad的覆盖率才达到11%(而全国cad应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。
(5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。
(6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。
2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。
1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。
3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。
另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。
(二)北京“机电一体化”工作的任务
北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。
1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点
(1)大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶
国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和pid技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊技术等先进电子信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%。
(2)积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平
对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。
(3)努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度
风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。
(4)优先应用cad／cam技术，工业设计水平提高要有新目标
北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前，北京工业系统cad的应用率为17%，cad的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%。
2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标
(1)总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。
(2)单项目标：
·机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%。
·汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%。
·plc的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位；“九五”北京要成为全国主要的plc生产基地之一。
·“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇；“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。
·模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。
·其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量……
总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元；“电力电子”的销售额可超过20亿元；plc模糊控制器等销售额可超过15亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。
五、北京发展“机电一体化”的对策
(一)加强统筹安排，协调发展计划
目前，北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!
(二)强化行业管理，发挥“协会”作用
目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。
“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……
(三)优化发展环境、增大支持力度
优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。
增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。
在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。
(四)突出发展重点，兼顾“两个层次”
机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。
我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是：
抓紧开发生产gto、gtr、vdmos等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造；
抓紧推广应用经济型数控系统，改造机床设备；开发生产低、中档数控系统；
英文名称：Rural Electrification
主管单位：中国科学技术学会
主办单位：中国电机工程学会
出版周期：月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1003-0867
国内刊号：11-2181/TM
邮发代号：2-853
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1979
期刊收录：
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)
期刊荣誉：
中科双效期刊
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英文名称：China Rural Water and Hydropower
主管单位：水利部
主办单位：水利部中国灌溉排水发展中心;水利部农村水电及电气化发展局;武汉大学;中国国军灌排水委员会
出版周期：月刊
出版地址：农田水利与小水电
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1007-2284
国内刊号：42-1419/TV
邮发代号：38-49
发行范围：
创刊时间：1959
期刊收录：
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)
期刊荣誉：
中科双高期刊
第二届全国优秀科技期刊
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期刊简介
《中国农村水利水电》是由中国灌溉排水发展中心、水利部农村水电及电气化发展局、武汉大学、中国国家灌排委员会主办的水利水电专业性技术期刊，内容包括水利水电研究、设计、建设和管理的各个方面，信息量大，读者面广，且注重应用技术的研究和推广，理论联系实际，具有很强的实用性。是全国（省、部）优秀科技期刊，并荣获“首届国家期刊奖”，是“中国期刊方阵”的双高期刊。是全国中文核心期刊、中国科技论文统计源期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊。
英文名称：Journal of Beihua University(Natural Science)
主管单位：吉林省教育厅
主办单位：北华大学
出版周期：双月刊
出版地址：吉林省吉林市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1009-4822
国内刊号：22-1316/N
邮发代号：12-184
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：2000
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
核心期刊：
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
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[关键词]高等职业教育 应用型本科 人才培养模式
[作者简介]宋奇吼（1972- ），男，江西萍乡人，南京铁道职业技术学院铁道供电系主任，副教授，硕士，研究方向为高等职业教育。（江苏 南京 210031）李学武（1972- ），男，河南焦作人，郑州铁路职业技术学院电气工程系副主任，副教授，硕士，研究方向为高等职业教育。（河南 郑州 450052）
[课题项目]本文系交通职业教育教学指导委员会2011年全国交通职业教育科研立项项目“电气化铁道技术专业人才培养方案和课程标准的研究与实践”的研究成果之一。（项目编号：2011B31，项目主持人：宋奇吼）
[中图分类号]G717 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2014）12-0026-03
为贯彻落实《关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高[2012]4号）、《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》（教职成[2011]12号），以及教育部召开的“现代职业教育体系建设国家专项规划编制座谈会”精神，依据江苏省教育厅《关于组织申报2012年江苏省现代职业教育体系建设试点项目的通知》（苏教高[2012]5号），按照 “提升高职学校服务产业发展能力，探索高端技能型人才系统培养模式”的要求，苏州大学与南京铁道职业技术学院两校选择“电气工程与自动化（电气化铁道技术）”专业作为试点改革项目，采取“3+2”分段培养模式联合进行应用型本科层次高端技能人才培养的探讨与实践。
苏州大学与南京铁道职业技术学院基于两校战略合作的基础，充分利用行业优势、高职院校实训资源优势、应用型本科的学科优势，取长补短，实施人才培养全程合作，为贯通高职教育与应用型本科人才培养进行了有效探索。为适应江苏经济转型与升级，满足社会对本科层次应用型高端技能人才的需求，两校拟探索培养专业基础扎实、专业技能突出、综合素质优良、满足地方经济发展需要的本科层次应用型高端技能人才，以期为推动地方区域经济的发展发挥更大的作用。
一、高职本科分段培养的社会行业背景
1.轨道交通供电产业急需本科层次的应用型高端技能人才。我国正在从“制造业大国”向“创造大国”转变，迫切需要大量高层次应用型人才。我国高职教育虽然在发展规模、内涵建设和教学质量等方面有较大的提升，但在创新型人才培养方面存在不足，与社会和经济发展对高端技能人才的需求仍有较大的差距。进入21世纪以来，我国城市轨道交通事业进入历史最快发展时期，江苏省各城市地铁建设如火如荼，南京地铁更是跃居国内城市地铁行业前列。江苏省地处长三角，城市轨道交通发达，城市轨道交通产业已成为江苏省十大支柱产业之一。随着青奥会的临近，南京地铁建设也进入了高峰期。与此同时，中国铁路行业步入了黄金发展期，路网建设全面铺开，时速350千米动车组等世界一流的高速铁路技术装备大量使用，我国高铁技术水平和建设规模均处于国际领先水平。长三角地区从2006年7月京沪线电气化改造开通以来，先后建成开通了京沪高铁、沪宁城际、合宁城际、京沪线等重要电气化干线，电气化营业里程为892.3千米。电力牵引具有非常明显的技术经济综合优势，牵引动力电气化已成为铁路技术改革的方向，是实现铁路现代化的重要步骤。
随着轨道交通行业的快速发展，轨道交通供电技术也同步发展，大量新设备、新工艺、新方法广泛使用，高端技术装备水平与现有人员较低素质之间的矛盾尤为突出，现场企业急需基础厚实、技能精湛的高端技能人才。目前在全国范围尤其是长三角地区，轨道交通供电产业的应用型高端技能人才不管在数量还是质量上均处于奇缺状态，人才招聘的普遍做法是相互高薪挖人，人才匮乏已经影响到轨道交通企业的正常安全运行。高职与普通本科分段培养项目能够很好地满足目前企业对应用型高端技能人才的迫切需求。
2.高职与本科分段培养的特点。第一，具有本科层次培养的特点。强调学科体系的完整，提倡宽口径、厚基础的培养目标，其优势是学生的自学能力和岗位迁移能力较强；缺点是学生的专业技能尤其是动手能力存在一定的欠缺。本科层次的学生毕业后一般从事管理工作，实际动手能力很难得到有效培养。
第二，具有专科层次培养的特点。以工作岗位所需的知识能力来构建课程体系，课程设置针对性较强，着重于学生职业能力的培养，其优势是学生的实际动手能力较强，能够实现毕业即可上岗的培养目标；缺点是学生知识面较窄，理论知识较为薄弱，岗位迁移能力弱。
第三，高职与本科分段培养的特点。高职与本科分段培养本科层次应用型高端技能人才，根据培养目标统筹制定对口专业理论知识与技能训练课程衔接贯通的教学体系，针对轨道交通供电系统的特点，采用“3+2”人才培养模式，培养学生具备扎实的理论知识，满足岗位所要求的分析能力和实践动手能力。在“3+2”培养模式中，专科阶段重在培养学生检修维护方面的知识和能力，本科阶段重在培养学生在设计、工程技术管理方面的知识和能力，由此构成本专科分段培养中，理论与技能衔接贯通的人才培养体系。专科阶段的三年学习，侧重培养学生的实践动手能力，前两年半时间主要通过校内学习使学生系统掌握轨道交通供电系统的原理、结构和检修维护方面的知识；后半年时间安排学生在轨道交通运营企业进行顶岗实习，并结合实际完成毕业论文，进一步提高学生的实践动手能力和工作适应能力，结合现场实际发现自身存在的不足。本科阶段两年的学习，以理论提升为重点，培养学生的分析、设计和管理能力，掌握文献检索、资料查询的基本方法，通过一年半的学习使学生具备一定的科学研究、技术开发的能力，最后半年安排学生的毕业实习、毕业设计。此阶段要求学生在完成顶岗实习和专科段毕业论文的基础上，进一步提高本专业技术领域的分析设计能力和较强的工程意识，具备一定的实际工作能力和决策能力，能够在轨道交通供电运营、勘测设计、施工、咨询、监理等企业从事技术与管理工作。
3.现有基础和特色。采取高职与本科分段培养本科层次的应用型高端技能人才，能有效整合江苏的教学资源，充分发挥高职教育与应用型本科教育各自的优势，培养高层次的职业技术人才，有利于职业教育的科学、健康发展，具有很强的现实意义。苏州大学与南京铁道职业技术学院采取“3+2”分段模式，培养本科层次的应用型“电气工程与自动化（电气化铁道技术）”高端技能人才，既符合地方经济发展的需求，又具有较强的可操作性。
二、高职本科分段培养目标
针对轨道交通供电系统的特点，充分利用基于工作过程的项目化课程改革成果，依托既有的深度校企合作办学模式，根据培养目标统筹制定对口专业理论知识与技能训练课程衔接贯通的教学体系，探索“3+2”本专科分段培养的高端技能人才培养模式，建成在国内具有示范效应的高职本科专业，提高学生的就业竞争力。
三、高职本科分段培养措施
1.构建本专科贯通的课程体系。本专业课程体系设置充分利用了行业优势、高职院校实训资源优势、应用型本科学的科优势培养的特点，将高职教育与应用型本科人才培养衔接起来。以“厚基础、重实践”为课程体系的建设思路，设置针对轨道交通供电企业的岗位群分析，根据企业现场的岗位群实际工作过程归纳出岗位典型工作任务，提炼学习情境，设置专业学习课程，借助本科院校完整的学科体系和深厚的师资力量，合理安排课程体系。
第一，基础课程和专业基础课程的设置。为避免教学资源的重叠和浪费，对于专科阶段和本科阶段均需开设的基础课程和专业基础课程，可在专科阶段开设并达到本科阶段的培养深度，本科阶段不再重复开设相应课程。
第二，专业课程的设置。在设置课程时，系统设计专业课程与教学内容，注重研究课程的内在联系，形成条块清晰而相互融合的课程体系结构。涉及本专业的专业课程可分为四类：电子技术课程、计算机应用技术课程、设备检修维护课程、设计管理课程，其中，设备检修维护课程和设计管理课程是专科阶段的核心课程，能够很好地体现高职与本科阶段贯通的办学思路，使学生掌握轨道交通供电系统的原理和结构，着重培养学生的维护、检修等实践动手能力；本科阶段通过设计管理课程的学习，培养学生的分析、设计和管理能力，使其具备实际工作能力和管理能力。
第三，实践课程的设置。针对轨道交通供电系统的特点，为了满足轨道交通行业供电技术管理岗位所要求的分析能力和实践动手能力，能够解决行业特有的技术多样性、具体性和综合性问题，重点突出了高职和本科阶段贯通的实践能力和综合素养的培养。
专科阶段三年的学习，要侧重培养学生的实践动手能力，以轨道交通供电行业岗位群所需的知识能力来构建课程体系，坚持“做中学”“做中教”，基于工作过程的项目化教学，依托深度校企合作等行之有效的人才培养模式来提高学生的实际动手能力。应通过校内学习，使学生系统地掌握轨道交通供电系统的原理、结构和检修维护方面的知识；安排学生在轨道交通运营企业进行生产实习，使学生了解轨道交通运营企业的文化，熟悉轨道交通运营企业的管理特点，并结合实际完成毕业论文，进一步提高自身的实践动手能力和分析能力以及工作适应能力。专科阶段的毕业论文以应用性为导向，选题类型以报告型观察型和实验型为主，以解决企业生产环节存在的小型课题，培养学生在实践中运用所学专业知识分析问题和解决问题的能力。
本科阶段两年的学习，前一年半以理论提升为重点，培养学生的科研能力，分析、设计和管理能力，掌握文献检索、资料查询的基本方法，通过设计课程的学习使学生具备一定的勘察设计、项目咨询管理的能力。最后半年安排专业生产实习、毕业设计。专业生产实习阶段要求学生在完成专科阶段生产实习和本科理论课程学习的基础上，进一步提高本专业技术领域系统的分析能力、管理能力和工程意识，使学生经过一定的工程实践训练，具有一定的实际工作能力和决策能力，能够胜任轨道交通供电运营、勘测设计、施工、咨询、监理等企业的技术与管理工作。本科阶段的毕业设计以学术性为导向，选题类型以理论型、综合型和评述型为主，结合本专业生产、科技的前沿和急需解决的新问题，注重理论应用创新、实验方法创新和手段创新、技术应用创新等，以培养锻炼学生的综合能力、自学能力、探索和钻研能力。
2.构建本专科贯通的专业实践条件。根据专业研究规划，整合现有资源，依托现有专业实践条件，不断加大实践条件的投入，改善专业实践条件。
3.提升服务社会能力。结合本专业特点，依托现有的深度校企合作，在社会需求导向基础上，开展应用性的科研并加快产业化进程，力争在3～5年形成一批具有行业影响力的应用层面的产业化研究成果。
四、高职与本科分段培养的特色
1.依托深度校企合作，以综合能力培养为主线，实施工学结合的人才培养模式。针对轨道交通供电系统的特点，依托华东地区轨道交通供电企业，实现混编师资团队、实训资源和校企文化三大资源有效共享，校企双方共同设计人才培养方案、实施人才培养和质量评价，采用从理论到实践再上升到理论最后再实践的螺旋式培养模式，使学生具备扎实的理论知识以及较强的实践动手能力。在专科阶段，侧重培养学生的实践动手能力，理论学习服务于能力培养，围绕“入学初期，走入铁路，感知职业；入学中期，深入铁路，熟悉工作；毕业前期，融入铁路，胜任岗位”三次实习，与专业课程一起构建职业素养与职业能力培养的递进平台。学生通过生产实习和毕业设计，带着问题进入本科阶段的学习，着重提高理论知识结构，培养分析、设计和管理的能力，在掌握文献检索、资料查询的基本方法后，通过课程设计、毕业实习、毕业设计，具备设计、开发和决策能力，达到高端技能人才的培养目标。
2.针对岗位的主要工作项目，进行基于工作过程的项目化教学模式改革。在高职教学中，本专业基于工作过程的项目化教学模式改革已取得成功经验，在此基础上，通过归纳提炼面向专业的就业岗位群的典型工作任务，形成专业学习课程，构建本专业课程体系，满足轨道交通供电行业对高端技能人才的需求。在专业主干课程教学实施中，以过程评价和企业第三方评价作为课程的主要评价依据。
3.实施高职本科双证书制度。在牵引供电安全与规则、变电所一次设备检修与维护、变电所二次设备检修与维护、电力线路、电工技术实习、综合实训等课程中，融入电工进网作业许可证（高压）内容，达到应知应会，帮助学生在毕业前获得电工进网作业许可证（高压）证书。
五、结语
当前，随着我国的社会进步和经济转型，高等职业教育的层次结构迫切需要上移，以适应区域产业转型升级和发展的需要。在现有的高职院校中进行部分本科职业教育的试点工作，探索高职本科分段培养本科层次高端技能型人才培养模式，实现高职与应用型本科人才培养的贯通衔接，对于培养高端技能型人才、拓展我国高职教育层次和完善职业教育体系，具有重要意义。
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【关键词】高压电气设备 检测技术 在线检测 绝缘
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
改革开放以来我国经济实现了腾飞，科技不断的进步，高压电气设备应用越来越多且作用越来越大，比如最具代表性的就是电气化铁路的普及。因此高压电气设备的运行状态已经深刻的影响到了人们的生活。本文所说的在线检测是一种比较新型的检测方法，其原理是利用高压作为检测的电压,但是高压必须是运行中的高压，采用这种方法对高压电气设备进行在线检测，了解其性能。这种在线检测是在不停电的状态下进行的，这样可以有效的减少对对设备运行的干扰。不仅效率高而且还可以准确的掌握设备的性能状态，提高设备的安全性和稳定性。当前的在线检测技术大量的采用了高科技技术，利用高科技技术能够有效的提高检测速率和准确性，使我国的高压电气设备在线检测技术更上了一个台阶。
二．电气设备高压测试
高压电气设备主要包括高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压开关柜和电力变压器等。电气设备高压故障的产生原因有很多，通常包括控制回路电器老化损坏、性能下降、保护失准、误动作；控制电源电压严重下降、元器件误动；控制纷路受潮、破损、老化击穿短路；负载及电缆绝缘下降、击穿短路；严重超载热击穿短路等。
三．高压电气设备检测技术
1.绝缘检测与诊断
电力系统中的高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压开关柜和电力变压器等高压电气设备，其首要任务是安全可靠的运行，任何故障的发生，都会影响到企业生产的正常进行，甚至给国民经济造成巨大的损失。目前，绝缘故障的发生是高压电气设备的多发故障，因此，绝缘检测与诊断是电力设备检测中最重要的方面。对设备进行绝缘检测与诊断则是其中必不可少的试验项目，以下几种情况均必须进行试验：
①对于高压电气设备的制造厂，必须对其生产的所有原材料、产品定型和出厂进行试验。其目的是检验新的高压电气设备是否符合有关的技术标准规定。
②对于正在运行中的电气设备，则需要定期进行全面的预防性试验，电力设备以及电缆的现场试验最重要的是耐压试验。
③对于大修后的设备进行绝缘试验，其目的是判定设备在维修、运输过程中性能是否发生变化，是否出现绝缘损伤，以及修理部位的质量是否符合原来的标准。
2.在线检测技术。
随着技术的进步，我国高压电器逐渐普及，其高压电气设备正在向着高电压以及高容量的趋势发展，为了保证设备的正常运行，所以为了适应技术的需要在线检测技术才应用而生。这项技术是科研人员长期研究的结果，学者在研究时发现：在高压电气运行的状态下，对其绝缘状态进行实验检测，是一种有效反映电气设备绝缘状态的科学方法，这就是本文所探讨的在线检测法。需要强调的是这种检测是在不断电的状态下进行的，实施证明试验是在运行的电压下实施，是行之有效的方法，也是以后绝缘检测技术发展的趋势，有良好的发展前景。
高压电气设备在线检测技术具有的优点
①这种检测方法在不停电的状态下进行，检测时设备可以正常的运行，这样可以减少停电对客户的影响，节省了人力物力，大量的减少了工作量，提高了安全度，具有很强的优越性。
②在检测时可控性强，可以针对需要随时做出调整，有效提高检测的灵敏度，缩短了检测周期，提高了检测的有效性。
③通过在线检测，可以得到大量的检测数据，并且及时的对数据进行分析，为检测提供了客观依据。不仅仅提高了可靠性还为企业节约了成本。
斯二十一世纪是信息时代，计算机网络技术有了飞速的发展，且使用范围十分广泛。当前的高压电气设备在线检测工作与计算机网络相结合，大大提高了检测速率和准确性。
3.在线监测技术
我们知道在当前对于高压电气设备维修多半还是采用的定期检修方法，这种方法是带电检测方法，是对离线检测的升级方法，将监测技术升级为在线的检测，也就是带电的检测，这样的话在监测的工程中，电器设备是正常运行的，不会影响到设备的正常工作，其相对于在线监测技术离线监测技术还是有很多不足的地方需要我们改正，其不足主要表现在两个方面：
①离线检测检测时设备不能工作，影响了设备的效率，造成停工，必须承担停工素损失。
②离线监测具有盲目性，目标不明确，导致设备可能存在隐患，有太多的不稳定因素。
四．高压测试要求
1.对测试平台的要求
①测试平台应选择一个员工常规工作行动的地方，测试区用清晰的图案标识，上面标明“危险—高压勿近！”等警示信息。建立测试平台，除了警示标志外，还应装置一个可以关掉所有电源的开关。
②只能用不导电的工作桌或专用工作台做测试。把测试者与被测产品之间的任何金属物体移开。没有与DUT 接触的其他金属物体全部接地。在测试区用绝缘的安全垫垫在地面上，使操作者与地面隔离，如果仪器可以通过遥控开关操作，可考虑两个开关同时控制。耐压测试仪必须良好接地。
2.测试操作要求
面放好绝缘垫，并在测试前认真设备检查。检查仪器的各个连线是否有破损等，如果有则不能进行测试，必须先进行维修；如果仪器完好，则将0.7 MΩ标准电阻的一端连接耐压仪的地线；接通电源，将仪器、报警漏电流设定在5 mA；开启仪器，用测试棒击标准电阻另一端，调整电压在3 410～3 590 V 内仪器发出报警，则判定该仪器处于正常工作状态，若不在3 410～3 590 V范围内仪器自动报警，则仪器工作不正常。
七．结束语
当代的高压电气设备的在线检测技术，是电气设备检测技术的一大突破，它克服和完善了传统检测方法的不足，加之当今是信息时代，计算机网络技术高度发达，计算机网络技术与在线检测技术的有效结合，更加强有力地促进了我国在线检测技术的发展。在线检测技术能够非常及时的检测出高压电气设备运行过程中出现的各种故，是我国电网系统正常运行的得力保证，但是其检测技术也存在一些瓶颈，相信通过不断的努力探索，高压电气设备的在线检测技术会越来越完善。
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论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景，综述国内外机电一体化技术的现状，分析机电一体化技术的发展趋势。
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。
1机电一体化概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2 机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。（2）20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。
3 机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：
3．1 智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。 转贴于
3．2 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。
3．3 网络化
由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3．4 微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3．5 环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
3．6 系统化
未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。
参考文献
关键词：继电保护；课程；教学模式
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）01-0033-02
电力系统、计算机技术、电子技术与通信技术的飞速发展给电力系统继电保护不断注入了新的活力，提出新的要求。现代电力系统是高度数字化、信息化和自动化的超大区域网络结构，电力系统继电保护是对其安全稳定运行至关重要的一门技术[1]。21世纪继电保护的未来发展趋势是计算机化；网络化；保护、控制、测量、数据通信一体化；智能化[2]。以新疆农业大学（以下简称“我校”）为例，在现有教学模式基础上，本文探讨继电保护课程教学中提高学生实践与创新能力的方法，为将学生培养成具有实践能力、创新精神的人才而努力，为该课程的教学改革提供理论支持和智力保证。
一、电力系统继电保护课程的特点
我校“电力系统继电保护原理”课程理论教学36
学时，网络教学6学时，总计42学时，作为电气工程及自动化及农业电气化与自动化的专业必修课，设置在大四上学期初；“微机继电保护”课程共26学时，均为课堂理论教学学时，作为专业选修课安排在“电力系统继电保护原理”结束后的大四上学期末开设，目的是顺应现代电力系统高度数字化的趋势，让学生了解现代数字式继电保护硬软件的知识，内容涉及到原理、保护算法、硬软件设计方法等；“继电保护课程设计”为期一周，与“微机继电保护”同时安排在大四上学期期末，目的是培养学生综合运用所学的基础理论知识分析与解决电力系统中的实际问题的能力[3]。
二、继电保护课程教学存在的问题
为适应现代数字电力系统继电保护技术的新发展，目前我校继电保护的教学内容已加入“微机继电保护”，作为少学时内容与“电力系统继电保护”共同设置在大四上学期，同时开设的其它几门专业课使得学生大四上学期课程较为集中，学习任务量较大。此时学生即将面临毕业设计开题、复习考研或找工作，第一学期过高的学习任务和课程的相对集中对其学习效果有一定影响；在课程教学上，基本停留在传统模式：即利用板书或者多媒体课件形式，将继电保护原理及其实现方法按照教材的章节和顺序进行课堂讲授，这主要存在以下几个问题。
（一）重理论，轻实践，无法提高学生的实践能力与创新精神
对教师而言，继电保护原理单纯靠板书或多媒体课件较难讲透；对学生而言，继电保护内容比较抽象且实践性强，知识描述更需要形象化演示去理解，配合学生自主实践学习才会有好的效果。比如，“零序过电流保护原则上是按照躲开在下级线路出口处相间短路时出现的最大不平衡电流来整定”，若单纯由教师口头讲授原理，学生难以理解； “微机继电保护”课程主要分析现代数字式继电保护软硬件相关知识，内容涉及原理、保护算法、硬软件设计方法等。若单纯讲解微机继电保护算法，使学生难以消化，从而会削弱其学习的积极性。
（二）教学理念不够强，教学内容需要优化
继电保护课程组与“单片机技术”、“数字信号处
理”、“电力系统自动化”、“高低压电气设备”等课程有很多联系，但教学上往往孤立、脱节，缺乏全局梳理，使学生对继电保护完整系统缺乏全面认识。课堂上，教师若能将继电保护教学作为一个整体，以实例联系相关课程内容，紧跟行业发展前沿并且结合实践，教学效果会更好；此外，目前继电保护教科书内容繁多，与其他专业课程也有所重复，需要对课程内容进行整合优化。
（三） 学生自主选择力不强
学生对继电保护内容的兴趣点各有不同，部分学生未来并不从事继电保护工作，或考研方向与此关系不大。目前情况是，继电保护课程组教学课时相对较多，内容较为宽泛，对于上述内容部分学生显得索然无味，学生根据自己情况自主选择的能力不够强。为此，以学生为本，可以在课程形式上稍做一些调整。
三、教学模式的探索及实践
针对继电保护课程教学存在的问题，本文探讨了几种改进模式和方法，且部分已开始具体实施，取得了一定的教学效果。
（一）优化专业培养计划
将原本设置在大四上学期分开教学的“电力系统继电保护原理”和“微机继电保护”两门课整合为一门，设置在大三下学期。“继电保护课程设计”可设置在大四上半学期。这样设置有两方面考虑：内容上，减少学生学习任务量，突出重点，使教学有针对性。比如，可缩减“电力系统继电保护原理”教材中电磁型继电器、断路器等与“高低压电气设备”教材有所重复的内容，减少或者删除“微机继电保护”教材中与“微机原理与应用”、“单片机技术”“数字信号处理”等相关课程的重复内容；时间上，我校电气专业学生于大三至大四暑假期间设置了为期5周的发电厂生产实习，实习前对继电保护内容的理论学习，为生产实习期间学生对继电保护装置、电力系统设备等内容建立感性认识打下基础，从而提高学生的实践与创新能力。
（二）改进教学手段与教学方法
教师可采用多样化的教学手段和方法进行教学。以传统教学手段为辅，以现代化网络媒体、实验教学等方式为主。以提高学生学习的积极性及其实践创新能力为目的，建立学生对电力系统继电保护的整体概念，使学科前沿知识与教材内容相结合，课堂教学与实践教学相结合。
1.网络课程建设。利用学校现有网络平台，上传电子教案、视频，演示动画等资源，并建立一套自测系统，使学生可以主动借助网络课程平台观看和使用这些资源。教案、课件既可以作为学生的预习资源以及弥补疏漏的课后复习资料，也可以作为教师选择的教学资源库；视频资源以声、像集合的形式使学生直观了解继电保护的动作过程及原理；具有交互性的演示动画可以提高学生学习的趣味性，比如，利用FLASH将继电保护动作过程制作成SWF动画，或用Visual C++开发保护动作演示模块[4]；自测系统可以使学生在正式考试前自我检测，弥补疏漏的知识点。利用网络交互平台有助于增强课后教师与学生之间的互动性，使教师及时了解学生遇到的问题并展开网上讨论，以提高学生对课程学习的主动性。因此，网络资源的建设需要教师有针对性地选择教学内容，或利用专业软件开发演示模块，并及时更新资源。目前，我校网络课程建设已取得初步成果。
2.实验平台建设。微机保护已成为当前继电保护的主要形式。华北电力大学、湖南大学等高校先后自主开发了微机型线路保护教学仿真实验装置。实验平台建设思路为面向实践平台的建设，使学生能够对本专业内容形成完整的知识链[5]。我校可采用引进设备或者利用现有教师队伍和资源对微机继电保护实验设备进行开发。目前，我校基于TMS320F28335+PC机的继电保护教学实验平台的研制正在进行。
实验平台可作为本专业教学科研平台，不仅方便用于学生实验、课程设计和毕业设计，也可以作为教师的科研平台。该平台能够使学生直观了解微机继电保护硬件结构，并且通过配置不同的软件模块实现不同原理、不同对象的继电保护功能；开设综合性实验和设计性选做实验，有利于提高学生的积极性及实验、设计能力，有助于开阔学生的视野、发挥创新能力。
3.课程设计内容优化，加强毕业论文设计。课程设计是培养学生的实践能力、创新能力和综合能力的重要环节[6]，在传统设计内容基础上可以充分利用实验平台，先进行整定计算，后在平台上模拟故障时继电保护动作；建立以任务驱动，由教师引导、学生进行自主探究学习的框架。根据继电保护原理建立主题，比如，电流保护、距离保护、纵差保护等；也可以根据继电保护对象形成“主题”，比如，电力变压器保护、输电线路保护等。
课程设计可以在大三下学期上课期间布置下去，使学生带着问题学习，并结合大三暑假为期五周的“发电厂生产实习”，使课程设计更具针对性、实践性，从而激发学生的创新意识。此外，通过毕业论文的设计强化为工作打下基础。
4.完善评价体系。适应新的教学方法与手段，改进传统课程考核评价方式。继电保护理论课成绩应综合考勤、课堂表现、小组讨论、平时作业、网络自测、综合实验等教学环节进行考评。将平时成绩比例增大，有利于激发学生平时学习的积极性；课程设计可以对每个学生进行公开答辩及严格书面考核；毕业论文（设计）成绩评定标准应以提高学生的实践与创新能力为目的，综合文献综述、论文质量、创新能力、实验态度等因素进行考评。
本文以新疆农业大学电气工程专业、农业电气化专业为例，对继电保护课程的教学模式进行探索与实践，重点激发学生平时学习的主动性，使其能够掌握必要的工程技术、测试方法以及先进设备的研究方法。若能将每个环节都做好做实，师生就能在一整套良好有序的教学体系中受益，从而培养出适应智能电网时代、具有实践能力、创新精神的人才。
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一、电力系统无功补偿技术的发展现状
（一）电力系统无功补偿技术的原理与作用
无功补偿的基本原理是将具有容性设备与感性负载相并联。在日常的工业与生活用电负载中，绝大多数都属于感性负载，具体应用在变压器、荧光灯等设备中，这些设备在整个运行过程中都需要进行无功补偿以维持其正常的运转、保持其稳定性。由于无功补偿装置能够补偿掉负序电流分量，并可以达到三相负荷平衡的效果，因此，无功补偿可使设备容量降低、电网电压稳定、供电质量提高，因此，无功补偿技术是维持电网稳定与电网安全的一个重要保障，也是提高供电质量与供电效率的一个必不可少的手段。
（二）无功补偿装置的应用现状
1、同步调相机
同步调相机是最早采用的一种无功补偿装置。它相当于空载运行的同步电动机，不附带机械负载，虽然在早期运用中，同步调相机确实起到了调节电压、稳定电网的作用，但是由于其本身是旋转机械，噪声及损耗都较大，且投资费用不低，因此，在后来并联电容器发展起来后，其应用逐渐降低，但由于它可在短时间内进行强行励磁，所以仍用于一些高压直流输电系统中。
2、并联电容器
继同步调相机后，并联电容器逐渐应用到无功补偿装置中。较同步调相机而言，并联电容器价格低廉，投资费用少，且损耗低、易于安装维护，既适合集中使用，又适合分散装设。因此，并联电容器在电网中应用最多。但是由于电容量固定，并联电容器无法实现系统的无极补偿，同时，当系统出现谐波现象时，由于并联电容器本身的负电压效应，这时便会出现并联谐振、放大谐波电流的问题。因此，随着无功补偿装置的不断发展，并联电容器的地位也逐渐的降低。
3、并联电抗器
并联电抗器是无功补偿装置的又一重要组成部分。其主要作用是通过提高感性无功功率来达到电力系统过剩容性功率平衡的效果。但是这种装置的运用有一定的条件限制，一个是电力系统初期输送功率较小，维持在一个额度内；一个是后期负荷较轻，否则会打破系统的电压平衡，电压会升高，从而导致电网安全无法保障。
4、静止无功补偿器
最早的静止无功补偿装置是饱和电抗器，饱和电抗器又分为自饱和式与可控饱和式两种。前者通过运用铁心的饱和特性来控制无功功率的增减，这种装置的响应速度较快，但是由于铁心损耗比较大，且噪声也较大，因此在运用中优势并不明显；后者可通过控制电流来控制铁心的饱和度，从而改变电抗器的电抗，进一步改变无功电流的大小，但其使用仍受到一定的制约，因为在运用过程中，会产生很大的噪声。
5、静止无功发生器
静止无功发生器与静止无功补偿器相比较更具进步性，因为其主要采用自换相变流电路。其基本原理是将自换相桥式电路并联在电网上，通过对桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值进行调节，从而达到使电路吸收或者发出无功电流的目的。这种装置与静止无功补偿装置相比更加简便易行，因为其体积已经大大缩小。同时，静止无功发生器的成本也较为低，其运行速度、运行范围都更具优越性，因而在实际运用中，该种装置有着广泛的市场。
但不可否认的是，静止无功发生器的控制系统以及控制方法较静止无功补偿器更加复杂，因此其器件水平有待于进一步的提高。
二、我国国内无功补偿技术的应用情况
目前国内应用较为广泛的无功补偿技术是机械投切电容器的方式，其较同步调相机等装置而言价格更加低廉，性价比较高，同时，在系统运行过程中，它的变化频率与波动幅度都比较小，因此其市场比较广泛。目前，国内较为先进且有着一定市场的无功补偿装置是静止无功补偿装置，我国约有5个变电站采用改种装置。目前而言，一套静止无功补偿装置设备的市场价格在150至275美元之间，可见其成本也并不很低，所以国内的高电压等级的装置设备尚未实现国产化。当今静止无功补偿装置的生产企业为数不多，主要以西电科技、电科院电力电子公司等为代表。这些企业都较早的引进了静止无功补偿技术，也是较早的一批将其运用到输电网络中的企业。由于技术条件的限制，目前应用于电气化铁路的装置还不是很多，国内关于电气化铁路装置的研究也逐渐的展开与深入。
在国外，静止无功补偿技术已经广泛应用，尤其是在欧洲、美国、日本等发达国家。较于国内而言，国外关于高电压、大功率的静止无功发生器装置的应用也已成熟，其技术已经取得了很大的进步，其低成本、简化的器件使得该种装置的优势得以全面的体现，因而，静止无功发生器的运用较国内而言更加的广泛，其占据的市场份额也更大。现今，国外许多国家已经进入了研究电压不平衡以及非线性负载的阶段。
三、结语
电力系统无功补偿技术是维持电网稳定、保障电网安全的一个重要手段，因此对于无功补偿装置的研究也是我国电力系统发展研究的一个重要方面。目前，由于静止无功补偿装置的价格比较低廉，性价比较高，且操作过程简单易行，因而在应用中最为广泛。本文旨在通过对电力系统无功补偿技术的发展现状及其在国内的应用情况进行分析，以此为我国电力系统的发展提供一定的参考依据。
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[3]黄燕艳，邓军波，钱鑫，施围；750kV输电系统接入静止无功补偿器的可行性[J]；高电压技术；2002年05期.
【关键词】建筑工程；电气自动化前言
中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
一， 前言
建筑行业是我国重要的经济增长行业之一，对国民经济的发展和人们生活水平的提高有着密切的关系。伴随着科学技术的发展和经济文化的交流，人们的生活水平和生活质量有了巨大的提升，对建筑工程的设计施工以及管理都提出了更为严格的要求，传统的实用和简单的具有外部的艺术美感已经难以满足人们日益多元化的需求，加强对建筑行业的电气自动化研究，对建筑行业设计施工中，配备先进的现代化电气设备，实施建筑工程项目的电气自动化，这是现代化建筑设计施工和满足人们日益多变的经济文化需要的客观要求。经过实践证明，建筑工程的电气自动化，不仅仅关系到整个项目工程的施工进度，更是建筑工程行业实施质量竞争的核心和关键。在现代化的建筑工程设计施工中，实施电气自动化，提高自动化水平，是我国建筑行业的发展要求。
二．我国建筑行业电气自动化现状和存在的问题
1.我国建筑行业电气自动化现状
在我国的建筑行业，通过多年不断的发展和研究，电气的自动化已经初具规模，电气自动化程度日渐加深，电气自动化水平逐渐提高，电气自动化在我国建筑行业的应用和发展，为我国的建筑行业的繁荣作出了重要贡献，但是从我国的整体工程建筑电气自动化水平来看，依旧存在着很多问题，新设备新技术应用缓慢，电气自动化的设计施工不够科学，管理不够完善等一系列问题，使得我国在电气自动化进程中，无论是电气自动化水平还是电气自动化程度，都远远落后于西方发达国家，使得我国的建筑行业相对于西方发达国家而言，无论是在电气的设计施工上，还是电气自动化的安全稳定上，都缺乏很强的竞争力，新时期下，正确理性面对我国建筑电气自动化的现状，找出存在的缺陷，加大对电气自动化的研究，提高我国建筑行业的电气自动化水平，是我国现代化发展的客观要求和必然选择。
2.我国建筑行业电气自动化存在的问题
（一）电气自动化高端人才不足，电气自动化缺乏核心支撑
我国目前的建筑行业整体规模相对小，资金积累不够，难以留住高端的优秀管人才，企业的积累缺乏，使得整个建筑行业中电气自动化设计施工的高层核心技术人员缺失，使得整个建筑行业电气自动化缺乏活力和技术保证。
（二）新技术新设备应用缓慢，核心竞争力不足
我国的建筑行业在电气自动化上有了一定的发展，但是缺乏钻研突破的研究技术精神，缺乏对核心技术的研究，自动化设备多采用进口和引进，且应用的速度缓慢，难以形成自己企业的核心专利，难以保持自动化的核心竞争力。自动化市场尚不完善，不够健全，恶性竞争，市场规范不严格，且产品品牌单调，品牌知名度不高，难以和国际知名自动化品牌竞争
（三）建筑行业对电气自动化的管理不善，电气自动化的质量难以保证
建筑行业发展迅速，很多管理者多想尽一切手段来提高建筑工程的效益，为了大幅度降低成本，使用假冒伪劣的电气设备和电气产品，设计部符合国家标准的施工安装方式，使用质量难以达到质量标准的材料等一系列问题，使得整个电气自动化的设计施工中，质量难以得到保证，同时，很多施工的企业由于企业的自身实力有限，缺乏一定的电气自动化的监测设备和监控设施，在施工和对整个电气化管理中，难以全面，难以科学精细，这些方面都严重影响到整个电气自动化的水平和质量。
三，我国建筑电气自动化的重要意义
1． 这是保证工程建设质量和进度的客观要求
实施电气自动化，加强对先进技术和设备的应用速度，采用科学严谨的设计方式和施工程序，加强对电气自动化的管理，加强对各种电气设备，电气材料的管理监督，保证了整个工程建筑的工程质量，同时，可以大幅度降低工程成本，并合理的控制工程的进度，电气自动化的水平提高，亦有助于保证整个工程建筑中的安全。
2． 实施建筑电气自动化，有助于整个建筑市场的规范化
电气自动化的进程加快，对整个电气行业的技术人员和管理人员都提出了更高的要求，不仅仅要求有丰富的管理经验，更需要有精湛的电气技术和较高的工作素养，同时，电气自动化很大程度上减少了工程中的暗箱操作等弊端，敦促着工作人员依法办事，严格执行相关的规章制度，有助于促进整个建筑市场的规范化管理。
四．我国建筑行业电气自动化的发展趋势探究
1. 电气自动化将会朝着智能化方向发展。
纵观我国目前的建筑工程发展行情，电气自动化的发展应用，智能化是其核心部分，所谓智能化表现在其具有多种新功能。在在建筑行业控制方面，有关的现场仪表在一起，在现场实现自主调节，从而实现控制的彻底分散使调节要加及时，并提高了整个系统的可靠性。
2. 电气自动化的操控更为精确，更加精工。
建筑行业中竞争越发激烈，对工程产品质量的要求越来越严格，实施电气自动化，先进技术的采用，科学管理方式的实施，整个建筑工程的自动化水平不断升高，使得施工标准更为严格，产品的精度朝着更高的方向发展，因此，自动化在建筑工程中会有着更严密精确的要求。
3.无线技术是电气自动化操作更简便准确。
在现代的建筑行业，电气自动化能够实现非接触传输，特别适用于恶劣环境或振动、高速旋转对象的监控，而且降低了安装成本、持续降低运行维护成本，同时更换方便，便于升级。还能够减少接插件故障，移动自由且不受限制，建筑行业电气自动化是工厂测控模式的变革，将会有力的推进我国建筑行业电气自动化进程。
五，我国建筑行业电气自动化的发展建议
1.政府加强对建筑工程电气自动化实施的引导和扶持
建筑工程电气自动化企业关系到国民经济的发展和人们生活水平的提高，政府加大对建筑行业电气自动化的支持引导，政府部门要引导自动化企业转变观念、稳定心态，提高产品质量以及服务质量，引导优秀的国产品牌进入重要领域，为民族企业的发展提供空间。
2.建筑行业加大对电气自动化核心技术的研究，加大投入力度。
建筑行业要加强对各种电气设备和电气设计施工技术的研究探讨，加强各个建筑单位之间的通力合作，不断加大对新技术新设备和心的管理理念的引进和运用，加大投入，实现各种电气自动化核心技术的突破，使得建筑行业实现整个设计施工方式的转变，提高整体的核心竞争力。
六．结束语
建筑行业关系到国计民生，实现建筑行业的电气自动化，加大对各种电气自动化技术的研究，不断实现各种技术和管理方法的突破，是提高人们生活水平和生活质量，促进整个建筑行业快速健康发展的客观要求，必须得到各方面的支持和重视，以建筑行业的电气自动化，带动整个社会的自动化进程，这是促进我国整个社会自动化的有效方式之一。
参考文献：
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【关键词】 高速铁路 负序 谐波 PRC
众所周知，铁路供电系统由牵引供电系统和电力供电系统两部分组成。牵引供电系统是从电力系统接引电源，经过降压转换后提供给电力机车供电的电力网络，主要是由牵引变电所与接触网两部分组成。而电力系统是三相高压供电系统。牵引变电所是将电力供电系统的高压输电线输送的电能，按照对电流和电压不同的电力牵引要求，转换为适合电力牵引的电能，再输送给沿线上架设的接触网，提供给沿线行驶的电力机车。
1 铁路供电系统存在的问题分析
铁路供电系统的自耦变压器（AT）以单相供电方式供电，势必在牵引所的高压三相侧产生电流不平衡，并输入负序电流给上一层电力系统。该负序电流的大小因此和牵引变压器相关。牵引变压器是一种将三相高压交流电转化为较低压的单相交流电的变压器。铁路供电系统中的三相高压电力系统的负序电流大小由牵引变压器和电力机车运行情况两个方面决定。
目前，高速铁路电力系统的电能存在负序、谐波等两个主要问题，从而危害电力设备的正常运行并增加损耗，以至于造成电力事故，使得牵引供电系统本身和上级电力系统的安全得不到保障。负序电流使同步电机附加损耗和转子发热增大，而且引起附加震动。一旦负序电流偏大，以负序分量启动的电力系统继电保护装置将出现误工作，引起三相电流不平衡，同时出现不平衡的三相电流，并出现一相电流最大额度限制变压器的额定处理，从而是的变压器的有效利用率降低，而且，会增加变压器的漏磁和局部过热。当该电流流过电力网络，也使得电能损耗，增加线损，造成电网的电能输送质量降低。而谐波将增加电线的损耗，缩短输电线的正常使用时间；电力电容器出现谐振，损坏电力电容器，从而增加旋转电机与变压器的损耗。
因此，我们采用实效的电能质量控制技术，综合治理谐波和负序两个主要问题，从而提高铁路电力系统的电能质量具有非常重要的经济意义。
2 RPC原理
铁路功率调节器（Railway Static Power Conditioner，简称RPC）采用两个电压源变流器背靠背结构，交流侧分接于变电所两供电臂和直流侧共用电容。该调节器具有平衡功率，补偿无功，稳定电压和有源滤波等功能。RPC在抑制电压波动，平衡系统电压，以及过滤谐波都具有良好的效果，并且在无功补偿的同时能实现有功功率的转移，而且有有源滤波的功能。RPC的结构如图1所示。
RPC的结构含四个单相逆变H桥，其中的两个H桥共用一个直流电容，形成了背靠背结构，类似若干个H桥结构并联，通过降压变压器和输出电感接入三相V/v牵引变压器的两个二次输出端。RPC属于有源装置，其对两个H桥进行合适控制，能够达到负序补偿，无功补偿和抑制谐波抑制。RPC调节器转移三相V/v变压器的二次侧两供电臂有效功率，使部分负荷有功功率从功率大的一端转移到功率偏小的一端供电臂，实现了两供电臂具有相等的有功负荷，而且为了达到补偿负序电流的作用，在两供电臂会出现补偿部分无功功率。RPC调节器通过产生谐波来消除谐波来实现谐波抑制。
3 铁路电力系统RPC的运用
RPC中要实现铁路电力系统中的负序和谐波补偿，就需要使得调节器中两变流器跟踪负序和谐波电流补偿这两个参考量。当两变流器获得稳定的直流侧电压时，才能正常工作。RPC的两个变流器单元都有无功补偿、抑制谐波和整流的功能，它们通过一个直流电容链接起来，一定程度上，可以理解为两个单独的变流器。RPC调节器的直流侧电压通过这两个变流器共同释放或补充有功。两变流器在直流电压比参考电压低时，共同给RPC充电；两变流器在直流侧电压比参考电压高时，会向电网释放电能，这样使直流侧电压得到稳定。两供电臂一起承担了功率模块开关损耗，从而确保了RPC两变流器两侧功率相等，最终实现三相电流的对称。
4 RPC的功能分析
RPC的补偿参考电流是在最初负序和谐波参考电流的基础上，累加一个直流侧电压和有功电流分量。直流侧电压的误差经过调节后，在RPC有功指令下，和负序和谐波补偿电流指令累加，得到RPC实际电流参考指令。为了确保两变流器的两侧功率平衡，需要通过直流侧电压和两变流器共同维持，功率损耗由两臂分担。为了实现两变流器有较快的速度，RPC调节器选用了环控制方法。RPC实际上需要采用电流内环和直流侧电压外环的双闭环控制策略。开关控制信号在电流跟踪误差较大时，会出现信号变化频繁。而跟踪误差在环宽较大时也相应较大。RPC调节器在两供电臂功率不等时，应当合理设置滞环环宽，采用的方式是通过比较合适的功率调整，使得两供电臂的功率调整为相同值，最终达到抑制两供电臂谐波和消除三相电流负序电流的目的，因此补偿效果明显。
5 结语
铁路电力系统中采用RPC可以通过平衡两供电臂的功率，包括有功和无功功率，完全消除三相电流的负序电流。实际上，RPC对对高次谐波的抑制较弱，而对低次谐波的抑制较好。
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关键词：无间隙氧化锌避雷器、结构、制造、运行、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
中图分类号：TU895文献标识码：A文章编号：2095-2104
1. 引言
机车用复合外套无间隙氧化锌避雷器（以下简称CMOA）的可靠性，涉及面很广，本文所谈的可靠性，主要是指CMOA在机车上必须有可靠的运行。随着我国电气化铁路的迅速发展，运行速度的提高，用于保护电力机车的主变或主断及其它电气设备免受大气过电压（雷电过电压）和操作过电压的侵害的作用，另一方面则要求CMOA自身必须可靠，也就是说，在在正常运行情况下，不致于因长期运行电压或过电压引起快速老化或爆炸。
目前，我国电力机车规模较大，所推广应用CMOA日益广泛。从我们了解的情况来看，现在在机车上应用的CMOA至少有2-3万台避雷器在运行。实际运行情况比较满意。然而，由于诸多的原因，已投运行的CMOA，也出现过不少的问题，从2001年至2012年止，从本人调查中有15起事故，相对而言总数来部事故率不算小，对于电车机车安全运行来说危害更大，有不少CMOA发生的事故并不是不可避免的，因而，提出了CMOA的可靠性问题。应当指出的是国外进口的CMOA在我国和谐机车（CRH系列车）上也发生了多起事故，在长春轨道客车股份有限公司生产的CRH系列车上有法国太克、德国的西门子多有发生事故，其中太克CMOA的电阻片容量不够大、西门子为直流参考电压偏低。
2. 避雷器的结构件组成
避雷器的组成主要由芯体（电阻片）、绝缘筒、硅橡胶外套（伞裙）、上、下电极、上法兰以及安装法兰等组成。芯体是避雷器实现过电压保护功能的核心部分。芯体是由电阻片、垫片、弹簧等组成，是利用热缩套受热收缩的性质，将电阻片等固定为一体组装而成。通过上、下电极与绝缘筒的内螺纹连接，将芯体装入绝缘筒中，在机械作用力下保证其可靠的连接和导通；然后将上法兰和安装法兰与绝缘筒的外螺纹连接，螺纹连接并有止退功防止脱扣，保证其在运行过程中有可靠的接触。将组装好的芯体在模具中模压成形伞套，将整个元件密封于硅橡胶的伞套（伞裙）中。伞套与绝缘筒之间有高强度的粘接剂，保证其可靠的密封性能。复合外套避雷器采用了灌封技术，内部无空腔，并设计有特殊的压力释放结构装置，因此压力释放时，也只是复合外套开裂，构不成人员和设备的危害，压力释放性能可靠。
3. 避雷器的可靠性分析
对于一个CMOA产品的好坏，可以从技术性能、经济指标和可靠性三方面来衡量。即要求好的CMOA产品不但性能好、成本低、还要经久耐用、充分可靠。CMOA的可靠性是指该产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。CMOA的可靠性差，它的技术再好也不能完成其规定功能的，对于一种由多个部件组成的CMOA，其中某个部件发生故障，可能会影响整个CMOA的功能。因此对CMOA在运行中的不可靠，大多数是在运行中本身发生故障，所以本文对产生不可靠的因素加以分析。
3．1 CMOA制造方面
3．1．1制造过程的质量控制
CMOA制造过程的质量控制主要应从以下方面加以控制
（1）电阻片的制造工艺
氧化锌电阻片在生产过程中存在电阻片制造工艺的差异性，由于非氧化锌添加物的作用及成型、烧结和表面处理工艺等因素，使电阻片周围产生难以消除的结构应力，因结构应力过大出现分层或开裂和沿电阻片侧面向电阻片体内一定范围内出现的微裂纹或隐性裂纹是造成电阻片制造过程中出现废品多的主要原因。一但出现此类缺陷，存在对产品的危害大，限制了产品性能的进一步提高。为了弥补此类缺陷，在电阻片的生产制造过程中，首先改善造粒的质量，包括造粒料颗粒的形状和流动性等。其次对电阻片成形模具质量的维护保养，主要为模具工作面有无划痕、压头边缘有无毛刺、模套有无鼓肚等现象，使模具工作年最佳状态。最后是确保在电阻片成形时调整控制加压压力、加压速度、排气次数、保压时间等，保证电阻片坯体成形密度。通过解决电阻片在成形中可能存在的缺陷，才能真正确保电阻片产品质量，因此应加强严格管理及质量控制制度的工作，这样不仅提高了质量和可靠性，同时还可大大降低了产品的成本。
制造氧化锌电阻片工艺的最后一环是性能测试及考查通流容量能力，通常考查的有2ms方波及冲击通流容量的抽查试验。氧化锌电阻片在制造过程中应采用2ms方波通流容量试验，对每个氧化锌电阻片进行筛选，并采用正反面各一次，这对电阻片制造质量控制起到了积极的作用。
（2）试验
作为机车避雷器产品，避雷器的电阻片及产品主要性能是通过例行试验和出厂试验。试验时必须要按照国家标准规定的试验方法和程序，保证试验数据的准确性和可靠性。标准所要求的试验项目应全部进行试验，并作出准确的判断。保证避雷器的可靠性和质量。
（3）产品的装配
避雷器芯体的装配过程是重要的一环，任何一个零部件的质量，任何一个工艺过程都将影响到其可靠性。如总装间环境不良或配件干燥处理不彻底造成附着潮气的电阻片和绝缘件及配件装入避雷器本体内，使潮气被封闭避雷器本体内部，造成不可靠的因素。因此必须严格控制避雷器芯体装配间的环境温度和湿度；并将所有的配件将彻底的干燥处理。
总之，避雷器制造过程的质量管理和控制应贯穿始终，确保避雷器的质量。
3．1．2避雷器的密封性能
氧化锌避雷器密封老化问题，主要是生产厂采用的密封技术不完善，或采用的密封材料抗老化性能不稳定，在温差变化较大时或运行时间接近产品寿命后期，造成其密封不良而后使潮气浸入，造成内部绝缘损坏，加速了电阻片的劣化而引起爆炸。
避雷器的密封性能好坏，是保证其在运行中起到一个关键性作用，本体叠装电阻片柱与环氧筒间的气隙，利用专用工艺装备，采取抽真空注胶方式灌满充实。这种密封结构很大程度消除了其本体受潮的隐患，避免了因避雷器而受潮而引起的约占50%事故率。而且还可以有效地增大的散热效果，提高其过电压耐受能力，并选用绝缘筒的外螺纹与法兰连接，在螺纹中用环氧树脂进行固化密封，设有防止退功能。并在机械作用力下确保各部件的导通。芯体通过高强度的粘接剂与外套（伞裙）紧密结合，确保避雷器内绝缘和密封。通过两道密封结构很大程度上消除了其受潮隐患，避免避雷器因受潮而引起的事故。在制造过程中密封试验检查是不可缺的手段，通常采用泡水法检查密封。在做出厂试验时，先做电气性能检查，然后做密封试验检查；将试品放置数日，再做电气性能检查，若有潮气进入，电气性能检查时即可发现。有效地保证也避雷器的密封可靠性。我们的避雷器按要求做100%的抗扭试验后（4次－40±5℃～60±5℃冷热循环96h)又放在0.1%盐水里进行42h水煮试验，其避雷器试前与试后比较，泄漏电流增大13μA，局放量增加不到1pC(均小于标准规定的数值)，因此充分证明避雷器的密封性能是可靠良好的。
3．1．3避雷器的机械强度
避雷器的机械强度由绝缘筒承担，因此绝缘筒选用环氧玻璃布绝缘筒，具有耐高的电场强度、耐老化、有足够的机械强度以及加工性，并与硅橡胶有良好粘接性能。材料电气性能、理化性能及机械性能满足标准要求，绝缘筒主要性能指标如下：弯曲负荷强度≥175MPa ；密度≥；吸水率≤0.2%。经过计算作用于避雷器上水平拉力、所承受风压力（包括机车运行速度按300公里/小时计）和避雷器根部的最大应力均小于绝缘筒机械抗弯强度。避雷器通过了机车电器的振动试验，抗弯负荷达到12.6KN，因此复合外套避雷器的机械强度高，抗振性能好，则避雷器在振动运行中，可保证可靠安全运行。
运行方面
近几年电气化铁路发展较快，避雷器在电力机车上广泛应用，但是无论是制造还是运行部门发展都不是很均衡的，尤其是运行部门方面更不平衡。对于运行机制部门来说，最关心的是可靠运行，要保证可靠运行，首先要求避雷器性能合格，其次是长期稳定性。所这些需要通过试验来了解。
4．1运行中的监测
当避雷器投入运行后，按机车二年要求进行预防性试验规定要求进行检测。经过十来年的观察摸索和试验，我们发现，避雷器投运后前一年的监测尤为重要。因为存在某些缺陷的避雷器，当投运后由于长期工作电压 的作用，问题很快就会暴露出来，从我们对运行后避雷器的性能试验来看，因密封不良造成泄漏的避雷器，经检测泄漏电流增大，阻隔性电流也相应的增大，这些数据与出厂值相对比变化较大。这样的避雷器若继续运行，肯定会发生故障，从避雷器发生故障统计看，除异常运行条件即于环境条件，操作方式等有关外，由于制造质量的80%以上在投运一年内相继发生故障。因此加强投运初期的监测，方可保证避雷器的可靠运行。应该指出的是铁路大部分运行部门，因试验条件等原因，避雷器投运后一两年均未作任何的预防性试验，这样是很不可靠的。
4．2有关的问题
在作预防性试验中，在检测直流参考电压和75%直流参考电压下的泄漏电流值的标准要求，根据GB11032-2010标准规定，避雷器应测量直流参考电压应符合规定值及75%直流参考电压下的泄漏电流不大于50μA。在实际的测试时，有的避雷器直流参考电压应符合规定值及75%直流参考电压下的泄漏电流在25-50之间50μA。如按标准来判断，产品为合格，可以继续运行。但是经运行后的避雷器测试的75%直流参考电压下的泄漏电流与制造厂出厂的数据对比相当大（制造厂出厂数据都是小于20μA以下），因此，应作不合格判断。否则继续运行时会发生避雷器爆炸事故。
采取措施
根据实际存在的问题和上述分析讨论，为保证避雷器的可靠的运行，降低事故率，提高电力机车运行的可靠性，我们提出以下措施：
5．1 加强对避雷器制造全过程的质量管理和控制。
5．2避雷器采取了灌封技术，内部无空腔，并采用了电绝缘性能优良的硅橡胶材料和整体模压成型工艺，加强密封性能的检查，确保密封性能的可靠性。
5．3产品采用了全密封固体绝缘结构，有效地增大避雷器散热效果，提高了过电压耐受能力、整体密封性能和抗振性能。
5．4产品的机械强度大，确保了高速机车和振动大、污秽严重、海拔高度等特点地区安全可靠运行。
5．5不失时机地进行运行中的避雷器监测并加强对投入运行后的避雷器作预防性试验，建议对避雷器按标准要求作全部电性能检测，以保证运行可靠。
6. 结论
我们就针对避雷器的可靠性问题进行了分析和采取的措施，结合制造和运行方面的实际情况进行了分析，并通过对机车避雷器运行二年后检测，我们共检测1000多台避雷器的情况，检测结果令人满意。各项性能指标均达到上述分析要求目的。因此，对加强制造过程的质量管理和控制、加强密封性能研究、并加强预防性试验和具体措施等是可行的，才能很好地保证避雷器的可靠性。才能提高和保证机车避雷器运行的可靠。
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