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電路分析與設計范文第1篇

關鍵詞：網上答疑系統；B/S結構；電路圖繪制

中圖分類號：TP311.52

文獻標識碼：A

1引言

隨著近年來我國網絡通信建設的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對于網絡的應用已是相當普遍。在各大高校中，校園寬帶網的日益完善也使大部分學生開始通過網絡進行學習和交流。但是在高校教學這個領域，我們依然過分依賴于傳統的教學模式，對于網絡的開發(fā)和應用程度遠遠不夠。即使是網絡教學系統，也是大多為靜態(tài)、無反饋的系統，很少提供交互式學習的功能。在教學改革工作的探討中，互動式教學一直為人們所關注。為此，我們在多年電路分析傳統教學的基礎上，開發(fā)了一個基于B/S結構的網上教學與答疑系統，當作“電路分析”教學的補充環(huán)節(jié)，并可延伸至其它課程及其它專業(yè)的教學。教師使用該系統可以通過在線繪制電路圖、語音文字交流等功能進行網上教學、在線輔導答疑、與學生互動交流。希望通過此系統充分利用現有的計算機和網絡資源，打破傳統教學模式在時間、空間上的限制，創(chuàng)造一種全新的教學模式，從而提高教學效率和質量。

2系統架構設計

2.1系統模塊設計

在多年教學經驗及師生反饋的基礎上，對此系統運用軟件工程的思想可以分為如下幾個模塊，見圖1。

(1) 實時教學模塊

此模塊是整個系統的核心部分，為了充分彌補課堂教學的不足，同時也為了加強師生網絡教學的互動性，該模塊需設立如下兩種功能：

第一：師生雙方快速繪制電路圖并實時更新。第二：實時通過語音或者文字形式進行交流。確保雙方表述問題直觀準確。

(2) 教學資源及留言模塊

為了便于同學課余自學及課后復習，教師可以將部分教學資源共享，學生中優(yōu)秀的課程資料也可以上傳。在留言模塊中學生可以將疑難問題提出并等待老師回復。

(3) 系統管理及維護模塊

該模塊主要對整個系統的安全性與規(guī)范化起到保障作用，并進行日常管理、維護工作。

2.2系統實現模式

根據本系統所設定的模塊的功能，同時考慮到系統的健壯性、易操作性和易于管理等因素，決定采取基于B/S結構的三層模式進行開發(fā)，這樣系統將具有良好的靈活性和可擴展性，稍做修改就可以應對環(huán)境和應用條件的變動。同時B/S結構的“瘦客戶端”，使系統具備很高的穩(wěn)定性、延展性和執(zhí)行效率。三層模式將服務統一于客戶端，也使系統具備了良好的容錯能力和負載平衡能力。

鑒于與Windows系統良好的兼容性，整個三層系統采用ASP動態(tài)網頁服務器腳本技術編寫。ASP是目前十分流行的動態(tài)網頁開發(fā)工具，使用它可以創(chuàng)建和運行動態(tài)、交互的Web服務器應用程序。動態(tài)數據對象ADO可以與ASP結合以建立提供數據信息的網頁內容,通過ODBC驅動程序連接數據庫。ADO具有容易使用、開發(fā)執(zhí)行快速、消耗系統資源較少和占用磁盤空間小等優(yōu)點[3]。當使用者利用瀏覽器作為輸入界面，提出問題或輸入查詢請求時，瀏覽器會將這些數據返回給服務器，服務器對這些數據進行處理，如通過ADO創(chuàng)建數據對象，根據用戶的請求對數據進行相應的操作(或是將數據存入數據庫，或是對數據進行查詢等)，最后服務器將執(zhí)行的結果再通過ASP程序返回給瀏覽器，通過WEB頁面顯示出來。

在系統開發(fā)過程中，還需要結合COM組件技術將語音傳輸與電路圖繪制功能制作成ActiveX控件。而對于由于實時語音、圖畫傳輸所造成的系統頻繁刷新導致用戶舒適度下降的問題，則使用最新的AJAX技術解決，提高界面友好性。圖2為整個系統實現模式的結構圖。

3COM組件完成語音、繪圖功能

COM是微軟公司為了計算機工業(yè)的軟件生產更加符合人類的行為方式開發(fā)的一種新的軟件開發(fā)技術。在COM構架下，人們可以開發(fā)出各種各樣的功能專一的組件，然后將它們按照需要組合起來，構成復雜的應用系統。COM技術可以使多個應用系統重復利用同一個組件；可以方便地將應用系統擴展到網絡環(huán)境下；而且COM與語言、所在平臺無關。

本系統基于COM組件技術的ActiveX控件采用C++語言開發(fā)，分為語音傳輸與實時繪制電路圖兩部分。

3.1語音組件

語音傳輸功能的實現需要深入掌握socket套接字原理和網絡傳輸協議，合理使用socket技術，掌握常用的語音處理算法、播放處理技巧和數據封裝格式。圖3為語音處理控件原理圖。

其具體實現的方法是針對一個點實現話音的實時采集、處理、播放，同時能進行可靠的傳送和接收，然后將每個點與服務器相連接。對于前者，采用Windows MDK的低層音頻服務比較合適，因為底層音頻服務中的回調機制為我們提供了很大的方便。聲音的采集和播放建立在Windows底層波形音頻數據塊結構WAVEHDR的基礎上。當應用程序不斷向設備驅動程序提供音頻數據時，設備驅動程序控制音頻設備在后成錄音和放音的具體操作，通過回調機制可以檢測到何時用完一個數據塊，并及時傳送下一個數據塊，保證了聲音的連續(xù)性。有了這種單機上的實時采集、回放功能后，接下來的工作就是在網絡上傳送話音數據。在B/S結構的網絡傳輸方面，選擇基于RTP協議進行開發(fā)，RTP是點對點通信(unicast)和多點廣播(multicast，多播)網絡上的實時傳輸協議，面向應用層，用來給實時數據的封裝提供一個固定框架格式。RTP本身不具有獨立傳輸數據的能力，它必須和底層的網絡協議(TCP、UDP等)結合起來完成數據傳輸服務。圖4為語音傳輸控件界面圖。

3.2繪圖組件

為了提高用戶手繪電路圖的效率，決定采用面向對象、基于圖元的Windows GDI繪制技術來完成繪圖組件功能。

GDI是Graphics Device Interface的縮寫，含義是圖形設備接口，它的主要任務是負責系統與繪圖程序之間的信息交換，處理所有Windows程序的圖形輸出。

在Windows操作系統下，GDI處理來自Windows應用程序的圖形函數調用，然后把這些調用傳遞給合適的設備驅動程序，由設備驅動程序來執(zhí)行與硬件相關的函數并產生最后的輸出結果。GDI的繪制工作需要通過一個設備上下文進行，設備上下文是一種Windows數據結構，它包括了與一個設備的繪制屬性相關的信息，每次繪制操作所對應的設備上下文對象中封裝了實現繪制線條、形狀和文本的Windows API函數。

圖5為繪圖控件界面圖，對于其繪制過程中所用到的圖元的設計首先要考慮的是按照對功能的抽象，進行類基礎上的合理層次劃分。

考慮到圖元設計的實用性和可擴展性，圖元繪制系統應滿足以下要求：

(1) 圖元應包括電路分析教學中常見的元素，并能讓用戶隨意改變圖元的大小、位置等屬性。

(2) 圖元對象的多重復用，根據圖元的屬性方法和操作特性，進一步設計圖元對象的成組和拆組功能。

整個繪圖控件運用軟件工程的思想，將繪圖過程進行細化和優(yōu)化處理，圖6是繪圖控件的時序圖。

4AJAX技術在系統中的應用

AJAX是一種創(chuàng)建交互式網頁應用的網頁開發(fā)技術。傳統的Web應用允許用戶填寫表單(form)，當提交表單時就向Web服務器發(fā)送一個請求。服務器接收并處理傳來的表單，然后返回一個新的網頁。這個做法浪費了許多帶寬，因為在前后兩個頁面中的大部分HTML代碼往往是相同的。由于每次應用的交互都需要向服務器發(fā)送請求，應用的響應時間就依賴于服務器的響應時間。這導致了用戶界面的響應比本地應用慢得多。

與此不同的是，AJAX應用可以僅向服務器發(fā)送并取回必需的數據，它使用SOAP或其它一些基于XML的web service接口，并在客戶端采用JavaScript處理來自服務器的響應。因為在服務器和瀏覽器之間交換的數據大量減少，結果就是響應更快的應用。同時很多的處理工作可以在發(fā)出請求的客戶端機器上完成，所以Web服務器的處理時間也減少了。

根據AJAX的特點，在系統中將AJAX運用于用戶登錄模塊與語音、繪圖傳輸模塊。在用戶登錄模式中，用戶可以用游客身份登錄系統，在觀看其他人討論后，可以直接登錄參加討論，而不用像傳統的web系統要先退回到登錄模塊再重新進入討論區(qū)。在語音、繪圖實時傳輸模塊，由于頻繁的系統刷新，影響了用戶的舒適度，AJAX可以不打斷用戶之間的交流，將傳輸、刷新工作轉入后臺運行，提高了系統的友好性。

5結束語

通過網絡組織答疑活動,提高了學生課余時間主動參與學習的興趣，調動了學生學習的積極性。同學與同學之間、教師與同學之間的討論活躍了思維，彌補了傳統教學師生互動的不足。作為一種新的嘗試，網絡答疑系統還有一些需要改善的方面，比如用戶界面設計的友好性，繪制電路圖功能的多樣性等，需要在以后的工作中繼續(xù)完善。

參考文獻：

[1] 沈文智. Microsoft IIS 網頁技術[M]. 北京:人民郵電出版社,1998.

[2] 薩師煊,王珊. 數據庫系統概論[M]. 北京:高等教育出版社,2001.

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[4] 袁連海,董文. SQL Server 2000應用開發(fā)實例教程[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2002.

[5] 吳建明. web service在校園即時消息系統中的應用[J]. 計算機工程,2004.

電路分析與設計范文第2篇

【關鍵詞】網絡課程；網絡教材；教學設計

《電路分析基礎》課程是通信、電子等本科專業(yè)的一門學科基礎核心課程，該課程理論嚴密，邏輯性強，綜合性強，其教學任務是引導學生掌握電路的基本概念、基本理論和電路分析的基本方法，為后續(xù)課程的學習提供必要的理論基礎知識。如何以信息技術的應用為手段進行課程教學設計，延伸課堂教學環(huán)境，已經越來越受到關注。其中，網絡教學也成為電類課程的教學新模式，教學平臺一般應提供：課程相關信息、相關資源、網絡教材、電子教案、講授教材、精選例題、交互討論等。在網絡環(huán)境下，學員可以反復進行在線多媒體課程學習、在線測試以及問題討論，充分利用網上教學資源，體現出以人為本、自主學習的特點，它突破時空界限，延伸課堂空間，拓展思維方法，有利于培養(yǎng)善思考、高素質的人才。經過多年的研究與實踐，我校的《電路分析基礎》課程在完善教學體系、深化教學改革中不斷發(fā)展，從課程體系、教學內容、教學方法和手段、考試體系、實踐教學等方面取得了一系列的教學成果。2008年起，經過近三年的建設，又完成了該課程的網絡課程，建成后的電路網絡課程可提供豐富的信息資源，為學員創(chuàng)造更好的自主學習環(huán)境，同時實現資源共享，提高教學質量。

1.網絡課程的目標功能

1.1 教學設計

網絡課程要求教學過程要完整，要有明確的教學目標，內容選材各個方面要適當，還要選擇合理的教學策略以及適當的教學媒體。系統中要有交互討論，提供練習和測試，并且具有學習評價與反饋功能。

1.2 課程內容

網絡課程內容體系必須完整，涵蓋“網絡教材、電子教案、講授教材、典型例題”等基本模塊以及課程其它相關信息資源。教學資源內容豐富科學，結構要合理。能夠加強理論與應用結合，激發(fā)學員的學習興趣。

1.3 技術運用

界面采用“院校網絡教學應用系統”平臺。在此平臺上建立良好的交互學習環(huán)境，所有媒體包括視頻、音頻和動畫等播放均有可控性，網站導航要清晰、明確，具有良好的人機交互環(huán)境。

2.網絡課程內容

2.1 提供課程教學的基本模塊

課程教學基本模塊包括網絡教材、電子教案、講授教材、典型例題等，其中網絡教材是利用frontpage，Dreamweaver等軟件制作完成的精美網頁，彩色版面設計，要點明確，閱讀方便和便于操作。電子教案是我們自編的32講教案，要素齊全，體現優(yōu)化的教學設計，體現人文意識和工程背景，體現理論與應用的結合。32次授課錄像，采用的是把教師的講課錄像用流媒體的方式在網上播放，其中網頁拆分成兩部分，一部分播放教師的講課錄像，另一部分同步呈現教室的PowerPoint講稿。通過這兩部分的內容，學生可以實現隨時隨地上網學習，對于輔助課堂教學起到了積極的作用。最后補充與教材、教案不同的一些典型例題，強化基礎的學習、開擴學員的眼界。

2.2 提供相關信息資源

提供國家教育部制定的課程教學基本要求、電路理論名人名事、課程標準、考試大綱、課程教學資源庫、習題解答、工程應用實例、國內電路課程名師授課、部分章節(jié)雙語教學、實驗演示、仿真實例、CAI課件等相關信息資源。內容豐富的相關資源方便學生課下自學和課前預習。習題解答和模擬試題用于學生課后自測。提供的CAI課件于2010年獲國家優(yōu)秀電教教材三等獎，該課件為“字典式設計”方案，較好體現了課程的知識結構和內在聯系，深入淺出，通俗易懂，內容全面。各知識點間的切換方便，畫面美觀。每個知識點均通過內容講解、證明、舉例、練習等方式呈現，便于教師課堂使用，更適合于學員自學。其中，方法應用模塊把電路的各種分析方法在各類電路中的應用以例題形式呈現，促使學生舉一反三、觸類旁通，提高綜合運用所學知識的能力。

2.3 實現交互討論、自我測試

建立交互討論平臺，便于師生討論和教師答疑。教師固定時間和學生同時在線，就可以實時回答學生的提問，如果老師不在線，學生還可以留下問題和同學之間進行交流，也方便老師上線后回答。同時設有FAQ模塊，即常見問題解答。在日常教學和答疑過程中，常常會出現很多學生都感到模糊不清的概念或對某些知識點理解的偏差，這些問題帶有共性，我們就將其置入FAQ模塊，供學生瀏覽學習。學生在進入實時答疑模塊之前，通常應該先進入FAQ模塊輸入關鍵字查詢是否已經有了答案，如果在FAQ中沒有相關問題或覺得答案不夠明白，才進入實時答疑模塊。教師負責維護FAQ，把學生提出的新問題和解答放入數據庫中。提供階段測試題若干套、模擬考試題300題左右進行自我測試等。

3.網絡課程特點

3.1 教學性

一是目標定位準確；二是教學內容規(guī)范；三是框架內容合理。本課程內容，按課程標準規(guī)定的64學時32講設計，涵蓋了教材各章節(jié)的重點內容和學員所關注的重點難點問題，每個章節(jié)教學要求清晰；四是信息展現恰當；五是教學資源豐富。文字、課件、視頻、影像等資料比較豐富，資源總容量：8G。其中，課件：60，視頻：480分鐘，習題：625題，實驗：21個，視頻講授：1755分鐘；六是交互功能較強。本課程具有自測等人機交互功能和網上討論、答疑等人機交互功能；七是自主學習便捷。提供了必備的作業(yè)并能進行自測，而且還提供大量的拓展資源、閱讀參考書目，供學員自主學習和研究參考。

3.2 可用性

一是導航設計結構清晰完整，界面友好、直觀，簡明，路徑準確，鏈接準確、高效；二是方便可控。操作簡便，資料下載快捷，響應速度與學習者的操作比較協調；三是應用效果好。本網絡課程投入教學使用后，登錄賬號、作業(yè)、測驗、交流答疑記錄比較多，教師和學生反映使用效果好。

3.3 技術性

一是設計規(guī)范。嚴格遵循《網絡課程技術規(guī)范》，符合現代化遠程教育技術規(guī)范；二是媒體表現好。媒體運行流暢，界面美觀協調，圖文、視頻選擇適當；三是運行安全可靠。各種數據安全可靠，運行穩(wěn)定，教學單元、素材、數據等維護方便。

4.作用及效果

學生通過對課程教學基本模塊的點擊，將對課程全部知識點進行學習或復習，增加自主學習的空間，達到強化基礎的目的。

電路分析與設計范文第3篇

關鍵詞: 萬用表 安裝 調試 實習 原理分析

Abstract: In order to explore the multicenter installation practice and theory analysis for the higher institutions in the electrical and electronic practice teaching, as the multicenter design principle books reference, I analyze the design concepts and circuit features of the MF47-6 multicenter as the Ohm's law basic principle in the practice teaching. I analyze one by one the first circuit, DC current, voltage, AC voltage, resistance circuits, in order to facilitate students to better understand and master the multicenter installation practice and debug design principle. This article focuses on the analysis of the circuit and DC current meter.

Key words: multicenter; installation; commissioning; practice; principle analysis

中圖分類號：TN108.7 文獻標識碼： A文章編號：2095-2104（2012）

如圖1是MF47-6萬用表的電路圖，它是由六個部分組成：表頭顯示部分、直流電壓部分、直流電流部分、交流電壓部分、電阻部分和晶體管測試部分。現將各部分剖析如下：

首先我們看圖2、指針式萬用表的基本測量原理圖。

指針式萬用表的基本原理，如圖所示，它有表頭、電阻測量檔、直流電壓測量檔、直流電流測量檔、交流電壓測量檔幾個部分組成。圖中SA為量程轉換開關“一”為黑表棒，“+”為紅標棒。測量直流電流時，外部電流從“+”表棒流進，“一”表棒流出，當測量直流電壓時線路中用R2限流降壓，當測量交流電壓時線路中用VD二極管半波整流，經過電阻R3限流降壓，再由表頭顯示出來。當測量電阻時在“+” “一”兩表棒短路連接時校零，有內部小電池提供電流，使表頭指針偏轉到校零點。

具體電路分析如下：

一、表頭演示部分

如圖3所示表頭為I表=46.2uA,(約2.3KΩ的表頭動圈導線電阻)和WH2（500Ω）的可調電阻組成R表=2.5KΩ的表頭內阻 (該表在調試時就是把表頭的2.5KΩ調準確) 。二極管D3、D4和C1（10uF）并聯在2.5KΩ表頭的兩端。電容C1（10uF）起到平穩(wěn)電流吸收脈沖的作用，二極管起到電壓過高電流過大時的正反雙向保護作用。R21和WH1組成表頭的分流電路。

根據并聯電路電壓相等的原理由計算得出R21和WH1上的分流電流I分為：46.2 uA乘2.5K= 30K乘I分，由此可以得出I分的電流為3.85 uA。此時表頭電流的總電流為I表并=46.2+3.85=50.05 uA，取50. uA。 同時可以算出此時的并聯電阻為R表并=（2.5K乘3 0K）÷（30K+2.5K）=2.31K。故等效表頭并聯電阻為R表并=2.31K，表頭等效并聯電流I表并=50.uA，如圖3所示。

我們再看圖3正常滿度電流時，表頭兩端的電壓U表是多少？U表=U并=I表乘R表=I并表乘電阻R并表= 50 uA乘2.31K =115.5mV=0.1155V。此電壓降遠遠小于硅二極管的正向導通電壓0.6—0.7 V的值，所以D3、D4不導通 ，如圖4所示；圖4是二極管導通特性曲線。當萬一電路接錯使表頭電壓大于等于二極管的正向導通電壓0.6—0.7V時，二極管D3、D4導通泄流，因此起到雙向保護表頭的作用。

二、直流電流檔電路的分析

如圖5所示，此時表頭為50 uA，內阻為2.31K再和R22=2.69K串聯，組成剛好為5K的電阻，我們把它叫做R表串=5KΩ，這時表頭電流還是I表并=I表串=50 uA，這時表頭電壓降取名為U表串；U表串=R表串乘I表串=5K乘5 0 uA=250mV=0.25V。 所以當：

2.1三層電刷的量程開關轉到直流電流DCmA0.05 mA（50 uA）檔時，（電流全部流進表頭50 uA）既能測量直流電流0.05mA（50 uA），又能測0.25V的電壓降。

2.2電流表是根據并聯電阻擴大分流電流達到擴大電流表的量程的原理設計的（下同），當量程開關轉到DCmA0.5檔時：電阻R4與表頭R表串=5KΩ并聯分流。同時我們知道此時

流過表頭的電流剛好設計為50 uA，內阻為5kΩ，分流電流應該為：500 uA—50 uA=450 uA，根據并聯分流電壓相等的原理（下同）；則450 uA乘R4=50 uA乘5K。由此可以計算得出R4=555Ω。我們的分析和電路圖上電阻一致。

2.3同理：當量程開關轉到DCmA5 mA檔時：R3與表頭R表串=5KΩ分流，分流電流是：5000uA—50uA=4950uA，則4950uA乘R3=50uA乘5K，所以R3=50.5Ω。分析也和實際一樣。

2.4當量程開關轉到DCmA50 mA檔時：R2與表頭R表串=5KΩ分流，分流電流是：50000uA—50uA=49950uA，則49950uA乘R2=50uA乘5K，所以R2=5Ω，功率取1/2瓦。

2.5當量程開關轉到DCmA500mA檔時：用R1+ R29二個電阻串聯起來看做是一個電阻與表頭R表串=5KΩ分流，分流電流是：500000uA—50uA=499950uA，則499950uA乘（R1+ R29）=50uA乘5K，因此500 mA檔的分流電阻理論計算為0.5005Ω，實際R1+R29=0.44Ω+0.05Ω=0.49Ω。其中缺少了0.0105Ω；（要是把R1做成0.45Ω的話R1+R29=0.45Ω+0.05Ω=0.50Ω比理論計算0.5005Ω只有少了0.0005Ω 這樣誤差為很小；但是電阻阻值是國家有標稱值的規(guī)定，不是生產廠家、使用單位、設計者自己可以任意決定的，為了優(yōu)先保證后面5A檔時用0.05Ω的電阻，所以這里只能選擇用R1=0.44Ω的電阻、可能就是這個原因吧？）少去的0.0105Ω我們估且把它看作是接觸電阻存在的緣故吧。

該表的設計誤差精確度直流電流0.05mA—500mA檔為2.5，5A檔時為5。我們知道分流電阻減小分流電流增加電流測量值偏小、為負誤差，我們可以來看一下誤差為：0.0105Ω/0.5005Ω= 0.020979=0.021，小于百分之二點一即誤差為2.1；符合設計要求小于2.5。

2.6 5A檔時（5000000—50）乘R29=50 uA乘（5K+0.44Ω），所以R29=0.05Ω ，這里電阻剛剛好。設計者的高明之處在于把5 00 mA檔的分流電阻0.5005分為的R1+R2=0.44+0.05=0.49Ω。其R29=0.05Ω正好為測量5A檔分流所用；而5A檔測量時要把檔位放在500mA檔，負表棒不變，正表棒從R29右邊5A插空直接，用R29直接分流大電流，避免了量程開關的接觸電阻對大電流測量的影響。

三、調試說明

該表在沒有校試設備的情況下，可用數字萬用表校準，方法如下：

焊好表頭引線正端，數字萬用表撥至20K檔，紅表棒接A點，（把表頭引線負端從線路板上斷開），黑表棒接表頭引線負端，調可調電阻WH2，使電阻顯示值剛好為理論設計值2.5KΩ，（溫度為20℃），調好后焊好表頭引線負端。調試就完成了。只要裝配沒有錯誤，通過上述方法，本表基本能校準，但是有條件者最好用數字校驗臺校試。

參考文獻：萬用表檢測應用實例/韓廣興等編著。—北京：電子工業(yè)出版社，2007.5 ISBN 978-7-121-03993-5

看圖識用萬用表/門宏編著?！本弘娮庸I(yè)出版社，2011.1（看圖識電子系列叢書） ISBN 978-7-121-12195-1

電路分析與設計范文第4篇

關鍵詞：高壓輸電線路；工業(yè)；保障；施工技術；

Abstract: The high-voltage transmission lines in the modern industrial, technological society plays an increasingly important role in a variety of industrial processes and the protection of the people's living standards. Therefore, the design and construction technology of high voltage transmission lines must be strictly in accordance with the theoretical basis of the related disciplines of science and related rules and regulations at the same time, make full use of the high-tech science and technology to practical problems the actual analysis of innovation in the practice, in order to avoid in actual engineering major problems.Keywords: high-voltage transmission lines; industry; protection; construction technology;

中圖分類號：TM726.1文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）現代工業(yè)的發(fā)展依賴于電力系統的保障，由于地域的不同，我國的電力發(fā)電廠有其特殊的地域性，從而長遠距離的電力傳輸已經顯露出其重要性。高壓輸電線路是長遠距離電力傳輸系統的必要環(huán)節(jié)，其設計和施工技術的問題關系著高壓輸電線路能否正常運行，電力傳輸系統能否正常協同運作，現代工業(yè)進程能否正常進行，人民生活水平能否得到有效保障。因而，在進行高壓輸電線路設計與施工技術時要嚴格依據相關學科的科學理論依據和相關規(guī)程以及具體施工環(huán)境因素，以便充分保障其線路在實際運行中的經濟性、穩(wěn)定性、安全性和抗干擾性。

1.高壓輸電線路的實際調研

實際調研是我們了解問題分析問題和解決問題的關鍵。高壓輸電線路的實際調研有助于我們研究輸電線路的分配布局方案的選擇，使得建成之后的輸電線路正常穩(wěn)定的運行；同時，也有助于我們在實際施工時選擇科學合理經濟的施工方案，使得工程得以較好較快高質量的完成。

1.1實際調研中的線路測量

輸電線路的實際測量要特別注意轉角的角度和桿塔樁的距離、高度差這幾個方面的測量，而在測量精度上要滿足規(guī)程的要求。在測量轉角的角度和桿塔樁的距離高度差時應嚴格按照相關的測量流程進行，避免在測量過程中出現錯誤。在測量的過程別要對沿線的在建和計劃建設，地下與地上工程設施進行充分的研究和分析，進行線路路徑選擇方案的比較，以選擇地形條件相對較好、長度短、轉角和跨越交叉少的方案。

1.2導線和桿塔的選型

根據所選擇的可行性方案，確定后期的輸電線路導線選型，輸電線路桿塔選型。導線的選型需要根據經濟電流密度、導線的最大允許溫升、機械強度和電暈臨界電壓及各種電磁無線電的干擾進行檢查效驗。在綜合考慮輸電線路的傳輸性能、線路容量以及環(huán)境特點等因素后，結合導線的機械電氣特性并根據具體施工環(huán)境、工程造價這幾個方面分析，對各種型號的輸電導線的截面和導線的分裂型式進行詳細的比較，以確定選擇的導線截面積及導線的分裂型式。而對于跨越比較大的導線截面要按允許流量來進行選型；同時，輸電線路導線的選型應盡可能的在滿足電力傳輸質量要求的前提下盡可能多地考慮經濟因素，降低成本已獲得最大的社會及經濟效益。

桿塔的選型是高壓輸電線路的重要環(huán)節(jié)，它的穩(wěn)定性和可靠性是高壓輸電線路正常運行的重要保障，關系著電網的安全運行。所以，在對高壓輸電線路中的桿塔選型時應根據國家電網輸電線路典型設計目錄中的海拔高度、導線截面來具體選擇不同類型的桿塔模塊。不同種類的桿塔其安全性能和工程造價不盡相同，又由于考慮到桿塔的占地、運輸、成本造價等問題，需要結合具體的輸電線路調研情況做出科學合理經濟的選擇。另外，在同條輸電線路中，由于不同的桿塔類型所涉及的相關技術指標操作流程不同會增加施工成本，所以應該盡量減少桿塔的種類。

2.高壓輸電線路的設計

2.1高壓輸電線路設計的原則

在輸電線路前期的調研基礎上進行線路的選擇，線路的選擇應當遵循相關的技術科學理論與相關的規(guī)章制度。而且要結合實際情況的地理位置、交通情況、地貌特點合理地選擇線路的設計方案。以滿足實際工程需要為前提，以降低工程成本為目標確定出幾個方案，經過一系列的分析保留優(yōu)先權由高到低A、B、C三種方案。以確保在具體設計施工中能有充分的保障。雖然線路的設計方案的確定是在前期大量實際調研的基礎上進行的，但由于施工環(huán)境的多變性，還應該在具體的施工環(huán)境中做出相應的改進，在實踐中以求技術的創(chuàng)新。

2.2輸電線路中的線路導線和桿塔選型設計

高壓輸電線路的設計首先要考慮到沿線的自然條件限制，比如氣候、年平均風速、雨量、年平均溫度、濕度等等因素，這些因素都對輸電線路的正常運行有著至關重要的影響。對于風力較大和冰凍災害頻發(fā)的地區(qū)應該在輸電線路導線和桿塔的選型上要充分保證其機械強度，避免因上述自然因素而導致輸電線路不能正常工作或是不能穩(wěn)定工作；在設計輸電線路的過程中也要考慮線路自動融冰技術的實現。而對于降水量較大和氣候常年濕潤的地區(qū)，要充分保障導線和桿塔的絕緣性能，避免出現電弧電暈漏電的情況出現。對于特高壓線路來說，輸電導線自身電暈所引起出現的電磁無線電干擾因素是不能忽略的，它能加大電路的損耗降低傳輸效率和電力質量。所以要充分考慮不同環(huán)境下的干擾情況，選擇合適的導線分裂方案，具體相關方案選型可以參照“國標”進行。地線的選擇對于輸電線路的正常運行也是至關重要的一個關節(jié)，它應該滿足線路短路熱容量的要求，耐雷擊能力的要求和機械強度抗腐蝕能力等要求。對于特高壓輸電線路應根據地線場強及地線直流電暈場強等因素考慮地線的直徑選擇方案。輸電線路導線和桿塔上的絕緣設備也是保障線路正常運行的必備條件，在此在輸電線路的設計過程中應該確保輸電線路在其工作電壓等級、過電壓等級和抗雷擊等級等各種不利有害的因素下安全穩(wěn)定可靠地運行。

3.高壓輸電線路的施工技術

3.1高壓輸電線路的施工要求

高壓輸電線路的施工關系著高壓輸電線路最終能否安全正常穩(wěn)定運行和輸送電力品質優(yōu)劣的關鍵。因此在施工環(huán)節(jié)應該嚴格、充分地依據相關國家技術法規(guī)，保證施工環(huán)節(jié)技術的科學合理性，工程質量的合格性，環(huán)境的環(huán)保性，運行時的安全性，傳輸電力的優(yōu)質性，長期運行的穩(wěn)定性，并具有一定的抗干擾能力。輸電線路的施工包含著多學科的理論指導，它包括環(huán)境氣候學、地質學、機械工程學、建筑工程學、電氣工程學等等學科，并且在具體的施工過程中還要考慮當地的人文習俗和所經線路的物種分布、自然保護區(qū)、地質地貌、是否跨越山澗河流等因素。我們所要做的是具體問題具體分析不能生搬硬套一些即成的工程實例。其中的桿塔設施是施工的基本環(huán)節(jié)。

3.2桿塔設施環(huán)節(jié)的技術要求

桿塔設施的建設是工程施工中的重要環(huán)節(jié)和根本保障。在進行桿塔建設時應根據當地的地質特點在不影響全局輸電線路設計的前提下選擇地質地貌較好穩(wěn)定的地方進行，并且考慮到當地的氣候因素等，挖地基，填充鋼筋混凝土，立桿塔等等，充分保障每一步的合理科學操作，避免后期出現桿塔側倒下沉等嚴重問題。在遇到巖石層地質時應根據不同的巖石類型的深淺風化程度的高低選擇巖石嵌固、巖石錨桿等基礎型式。而對于其他情況的土質根據具體情況可以選擇掏挖、階梯、斜插板、灌注樁、復合式、聯合等基礎型式進行，具體情況可以參照國家相關的技術法規(guī)進行。直線型和耐張型是高壓輸電線路桿塔按受力特點所分的兩種類型，選擇合理的桿塔關系著輸電線路安全性、經濟性、可靠性以及建設速度后期維修方便程度。所以，對于選擇合適的桿塔對于整體施工和后期的維修保養(yǎng)都有著很大的影響。在選擇桿塔的過程中也要考慮占地面積、所經路徑的人口稠密程度、建筑情況等。桿塔占地面積過大在人口相對稠密的城市來講無疑會增加建設成本；在人口相對稀疏的農村來講會占用大量的耕地面積，一方面會使本已逐年縮小的耕地面積進一步縮小也會給農村推廣機械化進程帶來不便的影響。此外，桿塔的選型也應該考慮到線路跨越物、跨越距離；充分保障科學合理的跨越高度，線路之間要滿足規(guī)程規(guī)定的安全距離?？紤]到工程造價的因素，在滿足各項技術指標要求的前提下，盡可能使用相同型號的桿塔，這樣可以在前期施工和后期維修上可以節(jié)省大量的人力物力勞力從而達到降低經濟成本的目的。

4.結束語

本文立足于高壓輸電線路設計與施工技術的整體分析，分別從設計前期的課題定位到高壓輸電線路的實地調研，再到高壓輸電線路的設計方案的確定，以及建立在線路設計上的施工技術和具體措施等方面進行論述分析。高壓輸電線路的設計與施工技術是一門多學科綜合的課題，它所涉及的學科分布廣泛，技術含量比較高，同時它所帶來的勞動強度也比較大，尤其是施工環(huán)節(jié)在野外進行，這就給工程本身帶來了很多不確定的因素，雖然前期進行了大量的勘探測量，但是在具體施工中還會遇到很多不可預知的問題，所以我們要做好具體問題具體分析，不可生搬硬套原有既定的方案，以保證設計施工質量滿足具體工程的要求，在實際工作中探索創(chuàng)新。嚴格確保線路設計方案的科學合理性，施工的安全可靠性。

參考文獻

[1]郭思順.架空送電線路設計基礎[M].中國電力出版社，2010

[2]李博之.高壓架空輸電線路施工技術手冊.中國電力出版社，2010

[3]尚大偉.高壓架空輸電線路施工操作指南.中國電力出版社，2007

電路分析與設計范文第5篇

【關鍵詞】輸電線路；建設與運行；制約；技術創(chuàng)新

在國民對供電質量提出較高要求的情況下，我們需要保證輸電線路運輸的承載力較大，進而保證供電持續(xù)、穩(wěn)定、安全、高效的進行。但是，通過對近些年我國輸電線路建設和運行實際情況予以了解和分析，確定自然環(huán)境因素、土地資源因素、線路走廊因素及安全管理與維護因素在很大程度上制約著輸電線路建設和運行，這不僅難以保證輸電線路良好運輸，還可能給電力事業(yè)發(fā)展帶來一定的負面影響。對此，應當將目光落在“技術創(chuàng)新”上，即建設特高壓輸電線路、采用柔流輸電技術、采用大截面導線等，從而使輸電線路優(yōu)化建設，良好運行。由此看來，不斷創(chuàng)新輸電線路相關的技術是非常必要的。

1輸電線路建設與運行中存在的制約因素

輸電線路運行是電力運輸的關鍵環(huán)節(jié)，涉及到的內容較多，這就要求相關工作人員做好相關建設與維護工作，確保輸電線路能夠長期高效、可靠、安全的運行。而通過對我國輸電線路建設與運行實際情況的了解，確定輸電線路建設與運行之中存在諸多制約因素，其或多或少都會影響輸電線路正常運行。經過進一步分析，確定制約輸電線路建設與運行的因素有：

1.1自然環(huán)境因素

相對來說，自然環(huán)境因素給輸電線路帶來的負面影響是較大的，極易造成輸電線路故障。其實，自然環(huán)境因素所給輸電線路帶來的負面影響，主要是雷電因素和冰害因素。其中，雷電因素所給輸電線路建設與運輸帶來的破壞，主要是暴雨天氣中雷電產生，并且作用在輸電線路上，使輸電線路瞬間產生較大的過電壓、過電流，超出輸電線路承受范圍，給輸電線路帶來極大的破壞；同時還可能造成電熱效應發(fā)生。冬天頻頻降溫可能會引發(fā)冰害，尤其是對輸電線路建設與運行來說，這可能造成輸電線路斷線、倒塔等故障情況發(fā)生，致使輸電線路無法正常運行[1]。

1.2土地資源因素

在現代化的今天，因城市建設、農耕、自然環(huán)境營造等，使得土地資源的使用需求不斷增多，進而造成土地資源日益匱乏。而從電力供應的角度來分析，人們生產生活水平不斷提高的情況下，使其對電量需求持續(xù)增加，為了滿足人們生產生活所需，勢必要擴建輸電線路，如此必然需要運用土地資源。這就使得輸電線路建設、運行與土地資源之間存在一定的矛盾，制約輸電線路的建設與運行。

1.3線路走廊因素

出于保證輸電線路良好運行的考慮，在具體進行輸電線路建設的過程中，需要慎重選擇線路架設的線路走廊，即考慮場地因素、導線排列方法、噪音干擾等方面，為提高線路走廊的應用效果創(chuàng)造條件。但是，在具體建設輸電線路的過程中卻難以做到這一點，主要是輸電線路走廊的規(guī)劃設計與選擇，或難以解決資源消耗嚴重問題、或難以解決居民區(qū)聚集地區(qū)建設問題，致使線路走廊設置不佳，相應的輸電線路的運行必然會受到制約[2]。

1.4安全管理與維護因素

出于保證輸電線路良好安全、穩(wěn)定、高效運行的考慮，切實有效的落實安全管理和維護工作是非常必要的，尤其是當前供電需求量較大的情況下。而通過對輸電線路安全管理和維護工作落實情況予以了解和分析，確定諸多電力企業(yè)或單位過于重視輸電線路的建設，忽略了輸電線路安全管理和維護，進而未能及時改進、合理規(guī)劃安全管理工作和日常維護工作，致使兩項工作的做未能充分發(fā)揮，相應的輸電線路安全、穩(wěn)定運行難以保證。

2輸電線路建設與運行中的技術創(chuàng)新

針對當前制約輸電線路建設與運行的因素較多的情況，應當將目光落在“技術創(chuàng)新”上，即建設特高壓輸電線路、采用柔流輸電技術、采用大截面導線等，從而使輸電線路優(yōu)化建設，良好運行。具體內容為：

2.1建設特高壓輸電線路

目前，我國的輸電線路錯綜復雜，無法保證安全運輸，利用走廊的形式進行輸電仍舊是主要方式。為了改變著這局面，確保輸電線路長期安全、穩(wěn)定、高效的運行，需要我們構建遠距離的、大容量的電網。而這一目的的實現，需要具體落實在特高壓輸電線路建設之上，著重分析輸電線路存在的危險性，進而按照相關標準及電網運行需求，科學合理的構建特高壓輸電線路，避開電網錯綜復雜的方位，如此不僅能夠保證輸電線路良好運行，還能盡量避免線路短路問題的出現，提高電網的經濟效益[3]。所以，輸電線路建設與運行的技術創(chuàng)新之一，就是創(chuàng)建特高壓輸電線路。

2.2創(chuàng)新采用柔流輸電技術

作為輸電線路建設和運行的技術之一，其有效應用不僅能夠保證電網高效、可靠、安全運行，還能促使電網創(chuàng)造較高的經濟效益和社會效益。當然，要想使柔流輸電技術充分發(fā)揮作用，需要在輸電線路建設與運行之中創(chuàng)新應用此項技術，也就是了解輸電線路建設與運行之中存在的制約因素，進而分析柔流輸電技術的優(yōu)缺點，進而創(chuàng)新和優(yōu)化柔流輸電技術應用方案，良好的構建輸電線，保證其更加安全、更加可靠的運行[4]。

2.3采用大截面導線

基于相關理論知識，假定線路的電壓等級、導線材料等均相同，以導線發(fā)熱條件為基礎，那么在導線截面積增大的情況下電容量也會隨之增加，相應的電阻、電位梯度也會減少。從輸電線路運輸的角度來說，導線截面增大，可以改善線路走廊的電磁環(huán)境，減少線路電阻損耗和電暈損耗，為使輸電線路長期安全穩(wěn)定運行創(chuàng)造條件。鑒于此，基于輸電線路良好運行考慮，適當的增大導線的橫截面也是非常必要。

3結束語

基于本文一系列分析，確定自然環(huán)境因素、土地資源因素、線路走廊因素及安全管理與維護因素在一定程度上制約著輸電線路建設和運行。對此，應當通過建設特高壓輸電線路、創(chuàng)新采用柔流輸電技術、采用大截面導線等技術創(chuàng)新來改變現狀，優(yōu)化輸電線路建設及運行。

參考文獻

[1]張亮亮，杜江.淺談輸電線路建設和運行中的制約與技術創(chuàng)新[J].中國新技術新產品，2015（16）：53.

[2]江山，亓翔.輸電線路建設和運行中的制約與技術創(chuàng)新[J].城市建設理論研究（電子版），2015，5（34）：1406.

[3]彭鎮(zhèn)權.輸電線路建設和運行中的制約與技術創(chuàng)新研究[J].民營科技，2016（9）：256.