培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)具有輸電線路的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用能力,能從事高壓架空輸電線路設(shè)計、施工和管理第一線的高等技能應(yīng)用型人才。
就業(yè)方向:可在供電局、電力公司、輸配電工程公司等部門,架空電路及電纜線路的安裝、調(diào)試、運行、檢修及線路運送管理工作。
主干課程:電磁及磁路、機械制圖與CAD、電子技術(shù)、電機學(xué)、電力系統(tǒng)、單片機原理及應(yīng)用、發(fā)電廠電氣設(shè)備、輸電線路測量、輸電線路設(shè)計、高壓電技術(shù)、電力安全知識、輸電線路施工、輸電線路運行及檢修。
主要課程:工程力學(xué)、機械制圖、電路基礎(chǔ)、電子技術(shù)、電機學(xué)、微機原理、工程測量、電力系統(tǒng)基礎(chǔ)、配送電設(shè)備、輸配電線路設(shè)計、輸配電線路施工、線路運行與檢修、高電壓技術(shù)、高壓電纜設(shè)計、直流輸電等。
核心課程與主要實踐環(huán)節(jié):電路基礎(chǔ)、電工學(xué)、高電壓試驗技術(shù)、電力工程、過電壓及其防護(hù)、電纜設(shè)計原理、高壓電器、配電設(shè)備、輸配電線路基礎(chǔ)、輸配電線路施工、輸配電線路運行與檢測、安全技術(shù)知識、金工實習(xí)、電工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、施工實習(xí)、配電實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等,以及各校的主要特色課程和實踐環(huán)節(jié)。
專業(yè)課程:包括電力系統(tǒng)基礎(chǔ)、電工學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械設(shè)計、土力學(xué)、輸電線路工程學(xué),輸電線路基礎(chǔ)混凝土、電力電纜、輸電線路電學(xué)基礎(chǔ)、電磁場、輸電線路運行與檢修、直流輸電技術(shù)、高電壓技術(shù)、輸電線路設(shè)計、輸電線路施工、輸電桿塔設(shè)計、配電線路設(shè)計運行與管理、輸電線路工程概預(yù)算、輸電線路地理信息系統(tǒng)、輸電線路保護(hù)、輸電線路工程管理、工程測量等。
專業(yè)方向:培養(yǎng)掌握輸電工程學(xué)科的基本理論和基本知識,獲得工程師基本訓(xùn)練并具有一定實踐能力和創(chuàng)新精神的高級工程技術(shù)人才。通過本專業(yè)的學(xué)習(xí),學(xué)生可獲得力學(xué)、電氣工程、輸電工程的基礎(chǔ)知識,掌握輸電工程的專業(yè)知識與專業(yè)技能,受到良好的科學(xué)思維和實驗技能訓(xùn)練。畢業(yè)生具備從事輸電工程項目規(guī)劃、設(shè)計、研究開發(fā)、施工及管理等方面的工作能力,能夠在輸電線路設(shè)計、輸電線路施工、輸電線路運行維護(hù)等行業(yè)的設(shè)計、研究、施工、教育、管理、投資、開發(fā)等部門從事技術(shù)或管理工作。
輸電工程學(xué)科主要從事輸電線路電能傳輸、可靠性和防災(zāi)減災(zāi)等方面的研究。重點研究輸電線路在載荷、材料、絕緣、氣候及自然災(zāi)害等因素影響下的破壞機理;輸電線路現(xiàn)有工作狀態(tài)的測試評價技術(shù);超(特)高壓輸電線路新型塔、線、基礎(chǔ)、金具等設(shè)計理論、設(shè)計方法及工程應(yīng)用。研究對象包括輸電線路的桿塔結(jié)構(gòu)、桿塔基礎(chǔ)、導(dǎo)地線、金具、絕緣子等。已形成輸電線路設(shè)計理論、輸電線路防災(zāi)減災(zāi)及健康監(jiān)測、輸電塔基礎(chǔ)設(shè)計理論與穩(wěn)定性分析3個穩(wěn)定的研究方向。
基礎(chǔ)柱頂標(biāo)高:基礎(chǔ)上頂面的標(biāo)高,一般就是指基礎(chǔ)柱頂面至自然地面高度,或稱外露高度。
基礎(chǔ)全高:基坑坑底,即基礎(chǔ)底面至基礎(chǔ)柱頂面的高度;顯然,基礎(chǔ)全高等于基礎(chǔ)埋深加上露出高度。基礎(chǔ)埋深:自然地面至基礎(chǔ)底面的高度,也叫坑深;最小埋深:因為線路基礎(chǔ)主要受上拔條件限制,基礎(chǔ)埋深的鐵塔能夠承受上拔力的一項重要指標(biāo),所以規(guī)程或施工圖設(shè)計都有最小值的要求,小于些數(shù)值,則無法保證在特殊工況下(比如大風(fēng)),基礎(chǔ)不被拔出;基礎(chǔ)底板中心距:一般情況下線路鐵塔由四個基礎(chǔ)(坑)構(gòu)成,呈矩形或正方形排列,任意兩個相鄰的基礎(chǔ)底板(或坑)的幾何中心的連線距離;最小保護(hù)邊距:線路在經(jīng)過山區(qū)時,基礎(chǔ)會坐落在山坡或懸崖邊上,是指基礎(chǔ)立柱邊沿到基面外邊緣的最近距離;基礎(chǔ)穩(wěn)定范圍高差:當(dāng)基礎(chǔ)根開確定后,用來代表山區(qū)基礎(chǔ)外邊坡的自然地面坡度形狀。
因為基礎(chǔ)抗上拔,主要是靠以基礎(chǔ)底板為底面的倒梯形棱臺,如果自然邊坡因為太陡,把這個倒梯形棱臺削掉了一部分下去,則基礎(chǔ)穩(wěn)定性無法保證。
輸電線路是指將電力由發(fā)電廠或變電站送到用戶或為提高供電可靠性將變電站聯(lián)系起來的電力線路;架空線路是輸電線路中的一種,與電纜線路相區(qū)別,它主要由導(dǎo)線、絕緣子、線路金具、架空地線、桿塔、基礎(chǔ)、接地裝置、OPGW或ADSS等組成,他的最大特點是造價低,但安全性和運行費用較電纜線路高。
線路電氣和線路結(jié)構(gòu)是輸電線路設(shè)計工作的兩個專業(yè),在施工、運行和檢修領(lǐng)域并不做區(qū)分。在設(shè)計工作中 ,前者負(fù)責(zé)電氣間隙、導(dǎo)地線、絕緣配合、接地等元件的設(shè)計選型,并為線路結(jié)構(gòu)專業(yè)提出桿塔和基礎(chǔ)的受力條件;后者負(fù)責(zé)桿塔、基礎(chǔ)的設(shè)計。從事線路電氣專業(yè)的人員要有電氣工程和氣象等方面知識,從事結(jié)構(gòu)線路專業(yè)人員要有地質(zhì)、建筑結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等方面知識。
架空線路的功能是輸送電能的,它的主要技術(shù)參數(shù)包括有:電壓等級、導(dǎo)線截面、以及線路長度等。這些參數(shù)主要是根據(jù)電力系統(tǒng)的供需關(guān)系通過規(guī)劃設(shè)計來選擇確定的,并代表著它的供電能力。
但是在滿足一定的技術(shù)經(jīng)濟條件要求下,怎樣合理地架設(shè)架空送電線路則是我們這門課程所要解決的問題。
概括說來,架空線路設(shè)計在技術(shù)上首先要解決以下兩個問題:
其一,導(dǎo)線固定在桿塔上的松緊程度。
其二,桿塔排列位置的確定。
關(guān)于導(dǎo)線固定在桿塔上的松緊程度:從技術(shù)角度講,線路架設(shè)時導(dǎo)線過于拉緊則可能使導(dǎo)線超過它所能夠承受的最大允許拉力,從而使導(dǎo)線受到損壞或使桿塔傾斜,這是不允許的;反之,線路架設(shè)時導(dǎo)線過于松弛則可能會破壞絕緣間隙的有關(guān)規(guī)定或要求,如風(fēng)吹向?qū)Ь€時,可能使導(dǎo)線對地之間發(fā)生閃絡(luò)或使導(dǎo)線對地面的安全距離不能滿足要求等,這同樣是不允許的。
關(guān)于桿塔排列位置的確定:我們直觀分析可知,在一定的距離下,對同一條架設(shè)的線路而言,假定桿型已經(jīng)選定,那么如果桿塔之間的間隔排列過密,則必然使經(jīng)濟投入增加;反之,如果桿塔之間的間隔排列過疏,又將使桿塔受到較大的荷重或拉力,其桿塔的強度可能會難以滿足安全要求。
因此,為了解決上述兩個問題,在架空線路設(shè)計中實際上歸結(jié)為制作兩個曲線來完成的,即制作架線弧垂曲線以解決合理緊線問題;制作模板曲線以解決合理排列桿塔位置問題。
為了制作這兩種曲線,在架空線路設(shè)計這門課程中,首要的任務(wù)就是要學(xué)習(xí)和掌握導(dǎo)線力學(xué)計算原理。導(dǎo)線的力學(xué)計算主要是研究在不同氣象條件下,導(dǎo)線的應(yīng)力、弧垂和荷載之間的基本關(guān)系。
應(yīng)當(dāng)說計算導(dǎo)線的應(yīng)力和弧垂是架空線路設(shè)計中最基本的兩項計算內(nèi)容。依據(jù)這種計算,可以分析明確導(dǎo)線產(chǎn)生最大弧垂和受到可能受到最大應(yīng)力的條件是什么,并由此制定前述的兩種曲線以便合理地確定導(dǎo)線架設(shè)在空中的松緊程度和桿塔排列在線路路徑上的具體位置。這樣的設(shè)計結(jié)果,既可以使導(dǎo)線的應(yīng)力滿足技術(shù)要求,又可以保證導(dǎo)線對地的安全距離在允許范圍之內(nèi)。
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