测控电路范文
时间：2023-04-05 15:41:36
导语：如何才能写好一篇测控电路，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
作者简介：刘得军（1965-），男，河北迁安人，中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院电子系，教授；钱步仁（1964-），男，江苏泰州人，中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院实验中心，高级实验师。（北京 102249）
基金项目：本文系中国石油大学（北京）2012年度重点课程建设类教学改革项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）30-0110-02
“测控电路”是测控技术与仪器专业的一门专业必修课，同时也是该专业的核心课程。通常情况下，测控系统主要由传感器、测控电路和执行机构三部分组成，利用测控系统可以把被测的目标非电量信号通过传感器转换为电量参数，再由测控电路进行信号调理与转换，之后进入微机或执行机构，以达到控制的目的。测控系统中测控电路的主要作用是对传感器的输出信号进行放大、隔离、调制解调及信号转换等一系列处理后，[1]使之满足后级执行机构（负载）对测量与控制信号的精度需求。测控电路对整个测控系统测控目标的准确实现起到举足轻重的作用。因此，针对测控技术与仪器类本科生来说，在进入专业课程学习阶段安排“测控电路”课程的学习非常必要。通过对该课程的教授，力求使学生对测控电路设计、测控电路板制作、电子元器件焊接到测控电路调试等全过程有清晰、全面的掌握，从而为后续实际工作和继续深造奠定良好的测控电路分析与设计基础。
一、“测控电路”教学现状及存在的问题
“测控电路”课程专业性强，需要“电路分析基础”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“单片机原理”等专业基础课程作支撑，若衔接不好，则会给“测控电路”课程的实际授课带来困难。根据几年的教学实践可以看出，目前“测控电路”课程教学主要存在以下几个问题：由于我国目前的教育体制还普遍采用应试教育方式，多数学生只适应初等教育期间掌握的数理化学习模式，对大学初期开设的电类专业基础课程的特点不熟悉，基础掌握不牢靠，再加上学生的自主学习意识普遍不强，因而不能尽快适应和较好掌握“测控电路”这门课程的学习模式；现有的教材理论性过强，不易理解，有些内容也过于陈旧，不能紧跟测控电路的发展；理论教学内容偏多，导致实践与理论教学脱节，学生的实践动手能力得不到应有的锻炼。
二、“测控电路”教学内容改革与探索
针对“测控电路”课程的教学现状与存在的问题，结合中国石油大学的实际办学特点，在重点课程建设类教学改革项目的资助下，学校对该课程的教学内容及教学方法进行了必要的改革与探索。
1.理论教学内容改革与探索
（1）精简教学课程，更新教学内容。目前中国石油大学本科生“测控电路”课程教学所采用的教材是天津大学精仪学院张国雄教授主编的《测控电路》。该教材在内容设置上非常丰富，面面俱到，有些内容在其他课程中偶有介绍，因此若直接按照该教材内容安排讲授的话，可能会出现一定程度的重复。例如，“信号运算电路”和“模拟数字转换电路”分别在“模拟电子技术”和“微机原理”课程教学中被详细讲授过。这就要求“测控电路”授课教师在授课准备过程中应该详细了解所授课专业班级开设的其他相关课程的教学内容，从而对“测控电路”教学内容有重点地进行筛选，既要保证教学内容丰富，又要确保减少不必要的重复，进而提高课堂的教学效率。
教师在教学过程中，应根据学生对本专业知识点和重复内容的掌握状况及时更新教学内容，适当去除较偏较难的知识点和陈旧内容，加入最新测控电路的发展趋势及工程实例。
（2）建立课程构架，实现多课程融合。一门课程只能体现出一个工程项目的小部分知识点，如果各门课程间没有协作，那么就很难完成一个实际的工程项目。因此，孤立学习“测控电路”这门课程是难以充分理解该课程的主要知识点并将其活学活用于实践当中的。
“测控电路”只是测控系统中的电路部分，完整的测控系统还包括传感器单元与执行机构。所以在授课时，让学生通过了解测控系统建立起课程构架，才能为理解与实践打下坚实的基础。
篇2
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关键词：开关电源；UCC3895；测控系统
DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.10.012
引言
大中功率直流开关电源一般采用移相全桥DC/DC变换器 。实现全桥变换器的移相控制主要有以下三种方法：（1）采用分立器件进行逻辑组合；（2）采用DSP或CPLD实现数字控制；（3）采用专用集成控制芯片 。采用分立器件进行逻辑组合构成的模拟控制电路结构复杂，不利于开关电源小型化；采用DSP或CPLD实现数字控制的成本较高，且存在数字电路延迟；采用专用的集成控制芯片电路简单且成本较低。第三种方法中可以采用UCC3895芯片来产生PWM控制波形，UCC3895是一款优良的移相全桥控制芯片，有电压和电流两种控制模式，占空比可从0%～100%， 且可以为零电压开关（ZVS）提供高效高频的解决方案。国内外常用的移相全桥反馈模式为电流模式 ，但其双闭环控制电路复杂，不易实现。
由于单电压环反馈模式简单有效的优点，本文基于UCC3895移相全桥控制芯片采用单电压环加限流环的反馈模式和单片机相结合设计了直流开关电源数字模拟混合测控系统，详细设计了闭环系统、控制器参数、保护电路，显示电路，调压电路，并对测控系统进行了实验。
系统方案
采用应用广泛的TI公司生产的UCC3895芯片与单片机相结合的方案设计了直流开关电源数字模拟混合测控系统。如图1所示，利用UCC3895对DC/DC变化器主电路进行PWM移相控制，并与单片机相结合来实现对主电路的检测与反馈控制，以及输出过压，过流，过温等保护。其中，所选单片机型号为美国微芯公司生产的PIC16F873单片机。PIC16F873共28个引脚，内部自带5个10位A/D通道，2个定时计数器，2个脉宽调制（PWM）通道。
UCC3895电路设计
如图4所示，UCC3895的EAN脚为内部误差放大器反相输入端，E A O U T脚为误差放大器输出端，R 3、R 4、R 6、C 1、C 2、C 3构成了闭环控制系统的电压调节器，输出电压Vo经过电阻分压接到电压调节器反相输入端构成反馈电压，改变可调电阻R2的值可以改变电源输出电压。RT、CT可以实现开关频率的设定，A D S脚为自适应延迟死区时间设置端，接地表示输出延迟死区时间设为最大。限流调节器输出端也接到UCC3895的EAOUT脚，故障保护电路接到CS脚实现电源系统的故障保护功能。
故障保护电路设计
UCC3895的CS脚有过流保护功能，当CS脚电压高于2.5V时，UCC3895芯片将会被软关断，驱动脉冲被封锁，CS脚低于2.5V，芯片将进入下一个软启动过程。如图5所示，保护电路的设计就是基于CS脚的过流保护功能，正常情况下保护电路的输出为低电平，一旦出现输出过压、过流、过温等故障，相应的电压比较器输出高电平，同时故障信号被单片机检测，通过单片机数字控制也可使电压比较器输出为高电平，开关管T1导通，输出一个高于2.5V的高电平至CS脚，使芯片封锁驱动信号，从而使主电路停止工作，实现电源系统的数字模拟双重保护功能。
限流值可调的限流环电路设计
单片机与电路设计
单片机部分电路和电源状态显示电路分别如图7和图8所示。单片机部分引脚功能分配如下：AN0脚是限流信号检测，AN1脚是输出电压检测，AN2脚是输出电流检测，AN4脚是温度检测，其中AN0、AN1、AN2、AN4脚均为A/D转换端口。CCP2脚（PWM端口）提供可调的限流调节器的限流参考值，CCP1脚（PWM端口）提供可调的电压调节器的输出电压参考值，SCK、SDO、RB4脚用于电源状态显示，RB1脚（I/ O口）为单片机数字控制。单片机通过SPI（同步串行通讯）向移位寄存器SN74HC164发送电源当前工作状态数据，由移位寄存器把串行数据转换为并行数据并输出给显示模块。单片机RB4脚（I/O口）控制发光二极管的供电电压，在刚开机还没有采集工作状态之前，保证所有二极管不工作。单片机SCK（时钟）脚接在三个移位寄存器的脉冲输入口（CLK）作为脉冲输入。单片机SDO（SPI通讯数据输出）脚接到移位寄存器的数据输入口（A、B脚），并把三个移位寄存器接到一起串联使用。通过数码管实时显示输出电流值，通过4个LED灯图11 突加突减负载电压波形的亮灭表示电源当前的工作状态，其中发光二极管D4（绿灯）灯亮表示电源正常工作，D3（红灯）灯亮表示输出过压故障，D2（红灯）灯亮表示输出限流，D1（红灯）灯亮表示过温故障。
调压电路设计
单片机CCP1脚为PWM波端口，可以通过调节PWM波的占空比产生不同的电压。如图9所示，PWM信号经过滤波电路由数字量转变为模拟量输入到由运放5构成的电压跟随器进行缓冲与隔离，该模拟电压与参考电压VDD叠加构成分压电路，分压信号输入到由运放6构成的电压跟随器正向输入端。输出端经过滤波电路接到UCC3895芯片电压调节器参考电压端（EAP）。改变CCP1的PWM波占空比即可调整电压调节器参考电压，进而改变电源输出电压。图中由R2、R3、R4构成的分压电路可以设定PWM占空比为最低时电压调节器参考电压的最低值，保证电源电压的最低输出。可调电阻R2的作用是调节电压调节器参考电压的范围，改变R2的值，在输出占空比范围不变的情况下，输出参考电压的范围可以进行调整，进而改变电源输出电压的范围。图12 过载限流波形
实验及结果
图10是直流开关电源上电输出电压瞬态波形，上电输出瞬态电压的超调量为1.1%，调整时间为50ms，稳态误差为0.5V。图11是直流开关电源突加突减负载输出电压瞬态波形，突加突减负载输出瞬态电压的恢复时间为30ms，电压动态降落为22%。图12是突加过载限流波形，过流后限流环起作用，通过调节输出电压，使得电流很快限制在限流值上。
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关键词：电力；配电架空线路；运维
随着我国电力事业的发展，电力配电架空线路的规模逐渐扩大，其在承载电能运输的过程中，也面临着一系列的质量或性能问题。为了提高配电架空线路在电网结构内的运行水平，采取有效的运维手段，管理配电架空线路的同时，维护线路的运行，规避潜在的风险，确保配电架空线路，能够满足电力事业的发展。
1 电力配电架空线路的故障表现
分析电力配电架空线路的故障表现，如：雷击，其可在架空线路体系中，造成绝缘击穿、起火，受到绝缘子、导线、避雷器因素的影响，诱发雷击；环境，高温、低温、强风等，均不利于架空线路的运行，很容易引起断裂、软化的故障；线路自身，表面聚集了灰尘，形成污闪，无法保障架空线路的质量，形成了线路故障，破坏了架空线路的系统。
2 电力配电架空线路的运维原则
电力配电架空线路运维中，首先要遵循全面检修的原则，即供配电安排运维人员，全面参与到架空线路运行中，提供有效的检修手段，保证架空线路运行的高效性，进而实现最大的经济效益。
第二是预防性原则，架空线路运行维护的过程中，强调预防检修的重要性。架空线路运维中，提倡应修必须，修必修好，通过状态检修，掌握线路的实际情况，采取预防性的手段，能够降低检修的频率，促使架空线路保持在高效的运行状态，体现预防性运维的优势。
第三电力配电架空线路运维方面，采取停电和带电相互结合的方法，遵循相互结合的原则，缩小停电的面积，同时还能降低停电检修的次数。
第四电力配电架空线路运维，积极引入新技术、新方法，在此作用下，提高架空线路运维的水平，提高运维的时效性。新技术和新方法，能够在原有运维策略的基础上，找出新的研究点，更加适用于现代配电架空线路的运维需求。
3 电力配电架空线路的运维策略
3.1 维护管理
电力配电架空线路的维护管理是最基础的措施，细化线路设备的检查，同时记录好线路维护管理中遇到的问题，针对此类信息，实行分类管理，明确线路及设备的运行状态，维护管理人员商讨线路问题的处理措施，快速处理比较严重的问题，同时结合维护管理的结果，规划下次检查的时间[1]。维护管理中，比较注重状态检修，是指根据线路的运行状态，提供检修的方法，致力于维护线路已经出现的故障点，全面消除故障隐患，规划出重点管理的线路对象，降低故障的发生机率。
3.2 计划性管理
计划性管理在电力配电架空线路结构中，具有阶段性运维的特征。因为配电架空线路基本处于室外的环境中，其在运维上的难度很高，再加上故障机率高，所以供电公司采取计划性管理，阶段性的掌握线路的运行情况[2]。例如：某供电所，其在架空线路运维的计划性管理方面，制定了如下方案，首先该供电所安排运维人员，全面检修架空线路，掌握设备的健康状况，按照检修的结果，提供解决方法；然后供电所制定检修计划，在计划中，明确指出检修的内容，供电所针对电力配电架空线路，编写了3个年度的检修计划书；最后上级部门，审批供电所的计划书，同时提出改进意见，细化计划性管理的内容，在原有3个年度的基础上，以周、月、季度为单位，细化运维的内容，供电所人员，要严格按照计划书执行管理。
3.3 检测与测量
电力配电架空线路的运维中，检测与测量时，主要是针对有故障隐患的线路、设备。检测与测量工作中，运维人员积极评估线路的状态，合理落实安全保护措施，维护配电架空线路的规范性。运维人员汇总配电架空线路中，需要检测与测量的设备，如：接地装置、杆塔、绝缘装置、线路交叉点等，规范配电架空线路的运行，更重要的是保障架空线路的质量与性能，满足电力运输的需求。
3.4 线路巡视保护
巡视是配电架空运维中的有效措施。架空的配电线路，体系规模大，连贯性强，在运维中，落实巡视保护，常见的巡视保护方法有：定期巡视、夜间巡视、故障巡视等。巡视保护是指在一定的周期内，组织运维人员，沿线检查情况[3]。一般情况下，巡视保护的周期是1个月1次，也可以根据巡视的结果，灵活的调整周期。架空线路巡视保护的目的性强，运维人员在巡视的过程中，检查线路周围是否有障碍物、检查交通线路、架空线路、设备是否安全等，规范架空线路的运行环境。
3.5 故障治理措施
结合上文所述的配电架空线路故障表现，提出故障治理的措施。如：（1）防雷击，架空线路暴露在室外环境中，受到雷击干扰的频率很高，健全架空线路的防雷击装置，检测防雷装置的安全性，全面预防雷击风险；（2）防冻害，架空线路在冻害的干预下，容易断裂，在冬季低温环境中，运维人员要做好保护、解冻的措施，预防冻害；（3）防强风，强风牵拉架空线路，也会破坏杆塔的稳定性，S护线路的运行环境，清理杆塔和线路，优化架空线路的运行环境；（4）防高温，运维人员全面落实温度测量，尤其是夏季高负荷阶段，积极预防线路高温，保护架空线路的运行；（5）防污闪，运维人员清理绝缘子，强化环境的保护，预防污闪漏电。
3.6 群众参与护线
群众参与护线，在电力配电架空线路运维中，属于一类社会公众性的措施。架空线路运维，由专门的电力人员负责，电力人员可以提供专业的运维管理，而当地的群众，整日生活在架空线路的附近，其在用电的过程中，对架空线路的运行状态，有一定程度的了解，能够直接指出架空线路中的明显故障，提高了电力人员运维管理的效率，降低了大型故障的发生机率[4]。结合此类情况，供电所要在群众内，宣传配电架空线路保护的基础知识，促使群众可以了解架空线路的相关内容，具备线路认知的能力，由此群众才能全面的参与到线路保护中。电力人员在群众参与下，明确电力配电架空线路的运行状态，及时处理掉架空线路的故障。群众在参与护线的同时，还要具备监督意识，监督线路日常的状态，发现异常立即联系供电所，提升架空线路故障排除的时效性。
4 结束语
电力配电架空线路运行的过程中，存有不同类型的故障，结合故障表现，规划出运维的原则，在此基础上，全面落实运维策略，规范配电架空线路的实际应用，为电网系统，提供优质的线路支持，完善电力配电架空线路的运行环境，预防线路故障的同时，提高电能输送的质量和效率，体现配电架空线路建设的效率。
参考文献
[1]谢家进.电力配电架空线路的运行及管理[J].企业技术开发，2014（26）：95+120.
[2]王连友，董尚波.电力配电架空线路的运行及管理[J].黑龙江科技信息，2015（14）：50.
篇4
防腐措施。
关键词：输电线；腐蚀 ；措施
中图分类号：TM72 文献标识码：A
高压架空输电线路经过污秽严重地区，特别是化工区地段，工厂排出的烟尘和有害气体等，使空气遭到污染，其杆塔、金和导地线都会受到腐蚀，使保护杆塔、金具和导地线的镀锌层遭到破坏，失去保护作用，从而使杆塔、金具和导地线等设施发生锈蚀，降低强度，影响安全运行，缩短线路使用年限。另外，除空气污染腐蚀外，不同金属的直接接触、或与酸性、碱性化学物品的接触等也都能产生腐蚀，线路经过盐碱地带时对杆塔接地装置和铁塔基础均能产生腐蚀。因此，对于腐蚀原因要进行细致的调查，才能采取正确的防腐蚀措施。
1金属腐蚀原因分析
制定防腐措施时，首先必须了解腐蚀产生的原因，了解腐蚀机理，才能采取有效的防治办法。
1.1溶液腐蚀
金属在干燥的空气中形成的氧化膜一般能起到保护内部的作用，但是，果金属表面有水分存在，就会形成电解质溶液，加之金属表面的物理特性和化学成份的不均匀性，使电解溶液成为局部微电池，导致金属腐蚀。
1.2空气腐蚀
金属在各种气体中的耐腐蚀各不相同，对亚硫酸气体，铝的耐腐蚀性比铜好，而对沿海含盐的潮湿空气来说，则以铜为最好。对导线的空气曝露试验表明单股线在条件较好的农业区，除钢线外，腐蚀都比较轻，而且各材质之间差异不大，在腐蚀情况较严重地区，以铜耐腐蚀性为最好。绞线的腐蚀情况要比单股线轻，线股数较多时，内层线由于受到外层的保护而腐蚀减轻。线股越细，腐蚀就越严重；铝股线的纯度越高其耐腐蚀性就越强。
目前使用量最大的钢芯铝绞线产生腐蚀的原因是：空气腐蚀、钢线和铝线间的接触腐蚀，绞线中的问隙腐蚀等。
2防腐措施
防腐无非有以下几个措施：应选择能避开腐蚀环境的线路路径；根据腐蚀产生的原因，选择最适当的材料；表面覆盖保护层。
2.1导线防腐
在制造导线所用的铁、铜、铝三种材料中，铜除了在有亚硫酸腐蚀气体的地区外，能适用用于其它各种环境，一般不必采取防腐措施，因此主要是铝线和钢线的防腐。
2.1.1铝线防腐
（1）铝导线应避免与异种金属的接触腐蚀方法是把钢芯换成铝合金线或把钢芯和铝线都换成铝合金线，但导线强度较低。
（2）使钢芯铝线与空气隔离方法是涂防腐剂。防腐剂主要采用无皂黄油和非晶型蜡。可采用轻防、中防、重防型钢芯铝绞线。
（3）提高钢芯的耐腐蚀性方法是采用铝包钢线；铝锌合金镀层钢芯铝绞线。这是目前工程中较常采用的方法之一。
（4）提高铝线的耐腐蚀性最外层用高纯度铝的钢芯铝绞线。
2.1.2钢线防腐
虽然架空地线主要使用镀锌的钢绞线，但由于耐腐蚀性能差，因此腐蚀速度大大超过铝线。采用铝包钢线；镀锌合金镀层钢绞线，是目前工程中较常采用的方法之一。
2.2铁塔防腐
（1）镀锌：铁塔所用钢材应全部热镀锌以进行表面覆盖保护，镀锌是防治钢材腐蚀的有效办法，由于锌比铁的活动性能差，可以保护铁，同时，锌腐蚀后的生成物是一种结构细密能防止进一步腐蚀的化合物。。
（2）刷漆：如果镀锌铁塔的使用期限已超过镀锌的耐用年数，铁塔表面发现黄色的锈蚀，在螺栓固定处或雨水不易刷到的角落，塔材易腐蚀，可采用锌（锘）黄底漆；外层漆主要考虑耐水、耐温，可采用长油度醇酸树脂涂料和铝粉漆。
2.3接地体防腐
一般的防腐方法：考虑到与空气相临的浅层土壤对接地体的腐蚀更为严重，对接地引下线加以镀锌，而水平接地体则由于现场不便镀锌而将钢筋直接埋入地下，对腐蚀比较严重的场合，一般考虑适当加大接地圆钢的直径。通常基础也要考虑防腐，基础防腐时通常将基础本身与周围环境隔离形成绝缘体，不但不能提供附加的接地作用，当接地装置一旦失效，当冲击电压到来而无处释放时，有可能导致基础防腐层的电气击穿，进而使基础防腐层失去防腐作用。因此，对接地体防腐提出了较高的要求。
对于腐蚀较为严重的地区，通常采用以下方法加以解决。
2.3.1改用其他的材质接地体
铜的电解腐蚀率虽然略高于钢，但铜具有较好的抗自然腐蚀的能力，在土壤中铜的腐蚀率是较低的，但是造价高且易被盗。
2.3.2在接地体上热镀锌
锌是相当活泼的金属，在锌层没有被破坏的情况下，锌的表面会生成一层薄而致密的腐蚀产物，并均匀地覆盖在表面上起着隔离周围介质的作用，从而阻止进一步腐蚀，在锌层发生破坏并显露铁点时，锌作为阳极被溶解，铁只起传导电子作用，受到保护。
2.3.3在接地体上涂刷导电防腐涂料
导电防腐涂料为天然高分子材料、导电高分子材料、阻聚剂、抗氧剂、稀释剂和填料等物质组成的涂料。起防腐原理是以有机涂层阻隔电解质溶液对钢材的侵润，使之不能形成微电池而得到保护。
2.3.4牺牲阳极
牺牲阳极为阴极保护的一种形式，它是应用一种电位很负的金属或合金与被保护金属紧密连接，使被保护的金属成为阴极，而这种电位很负的金属或合金因供给被保护金属的阴极电流而腐蚀，就称为牺牲阳极。
牺牲阳极材料常用镁合金、锌合金或铝合金，但此方法在接地防腐中很少采用。
2.3.5局部换土
在接地槽内换无腐蚀性的土壤，可使接地体处在无腐蚀性的土壤之中，但换土要远距离取土涉及运输等费用，换过的土经过一段时间后，未换土部分土壤中的有机物会通过土壤中的毛细管传到换过的土壤之中，使其变成有腐蚀性，从而使接地体腐蚀。
2.3.6锌-5%铝-稀土镀层
镀层中锌的电极电位比较低，在电化学腐蚀中锌为阳极，钢为阴极，靠牺牲锌来保护钢。镀层中的铝的化学活性很强，极易与氧迅速发生反应而生成致密的三氧化铝保护膜并使镀层表面钝化，阻止自身氧化的继续发生。
2.4金具防腐
金具与铁塔一样，都应镀锌。对腐蚀严重地区也可象铁塔一样在安装前进行涂漆，安装后对漆膜破坏部分应进行补漆。
2.5基础防腐
腐蚀性强的地区如盐碱化地区土壤中含有较多的氯离子和硫酸根离子。水泥、砂子、碎石与水拌合与钢筋共同浇铸而成为钢筋混凝土，通过水泥与水进行化学反应凝固而成。在混凝土内部存在着许多毛细管，侵入混凝土的硫酸盐具有显著的侵蚀作用，硫酸盐能与混凝土作用生成硫铝酸钙和石膏，使固体体积增加两倍多，导致混凝土体积膨胀而造成构件开裂破坏。氯离子的破坏作用则是对混凝土内部的钢筋产生腐蚀，虽然混凝土是高碱性的，而钢筋处于这种碱性条件下，表面能产生一种保护性氧化铁薄膜，但氯离子具有极强的穿透能力，透过混凝土内部的毛细管而达到其内部的钢筋表面，当钢筋周围的氯离子含量达到一定程度时，其表面保护性氧化膜就会破裂，热力学稳定性降低，钢筋则产生电化学腐蚀，而腐蚀产物的体积增大，在混凝土内部产生的内应力会使混凝土保护层顺筋开裂，使存在于土壤中的有害离子更易在混凝土内部对混凝土和钢筋构成直接危害，在硫酸根离子和氯离子的共同作用下，使混凝土迅速膨胀、剥落，钢筋则使其截面迅速减少，承载力降低而导致钢筋混凝土基础破坏。这种状况下的钢筋混凝土基础的腐蚀是最为严重的。
2.5.1合理选择混凝土品种
合理选用水泥品种是抵抗一般腐蚀最经济的方法，如：选用氢氧化钙含量较少的水泥，可抵抗软水的侵蚀；选用铝酸三钙含量低的水泥，可抵抗硫酸盐的腐蚀。
2.5.2改良混凝土
在钢筋混凝土现场浇制时，加入改性环氧呋喃树脂胶液，目的是增强钢筋混凝土耐酸碱性能，增强其耐候性，减少混凝土内部毛细管、提高其自身的防渗性能。
2.5.3在基础表面加防腐蚀涂层
根据腐蚀原理，混凝土和金属发生腐蚀须有水、氧离子存在和离子流动的途径，要防止混凝土和金属产生腐蚀就要求在基础表面有一种保护层能阻止水、氧离子和有害离子进入混凝土内部。目前最有效的办法是在基础表面涂防腐涂料。
2.5.4提高混凝土的密实度
通过改善施工方法，综合采用提高混凝土密实度的各种措施，如合理设计混凝土配合比，降低水灰比，仔细选择骨料，浇注过程中加强振捣，尤其是混凝土表面的振捣等，均能提高混凝土抗腐性。
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关键词：高速公路；机电施工；质量控制
中图分类号：U412文献标识码： A
一、高速公路机电系统组成
1、收费系统
收费系统是高速公路机电系统应用的核心系统，人机交互较多。在我国高速公路网逐步建立的过程之中，为了使高速公路的收费管理得到规范，保障投资和经营者的利益，以及减少车辆停靠的次数，提高公路的通行能力，如今的收费模式已经从单一路段公司独立收费转变成为区域网络下的联网收费。这种收费系统主要包括了自动称重、车牌自动识别、QPS等系统。
2、通信系统
高速公路的通信系统是收费、监控系统的支撑系统，是对高速公路进行信息化管理的保障。通信系统主要包括了数据、语音、多媒体、视频图像四个部分的业务。通信系统起到了公路机电系统神经中枢的作用。
3、监控系统
监控系统的作用是对公路运行的状态和交通环境、设施的检测，采集公路图像、数据等信息。它为管理者了解公路交通状况和设施提供了渠道，有利于管理者对公路系统进行优化和控制。是公路管理的重要手段。
二、高速公路机电工程施工的现状及特点
目前，我国高速公路机电工程基本由5大部分组成，它们分别是监控系统、收费系统、通信系统和通信管道，供配电照明系统，以及隧道机电工程。据统计资料显示，机电工程的投资占整个高速公路投资的1%~2% ，属于高速公路附属设施，在建管过程中难以受到应有的重视。但高速公路机电工程本身包含的项目多，点多面广，管理复杂，每个系统组成部分的实际情况不一，因此，施工质量的控制都存在着不同程度的困难。
高速公路机电工程存在专业多、工期紧、进场晚等特点，因为机电工程施工一般是在土建工程施工完成后才进行的，基本上就是通车前的最后一道工序。同时，机电工程的施工又分先后顺序，通常预留预埋工程、管道工程、收费土建工程为先。虽然在管道工程施工可与土建施工同期进行，但是大多数的机电工程施工却是在正式通车前才进入实际的施工阶段。一般的实际施工在 3~5个月之间。因此施工质量要求高成为机电工程施工最大的问题。
另外，机电工程的施工还必须与路面基层、房建、绿化、10KV外供电、消防等方面的施工进行交叉施工，致使工程难度加大，因此，如何保质保量地完成机电工程施工，成了高速公路机电工程施工的关键问题。
三、加强我国高速公路机电工程施工质量的对策
1、建立健全加强高速公路机电工程施工质量控制的各项规章制度
高速公路机电工程的施工质量控制直接关系到整个工程项目的投资成本、工程进度以及质量标准，是一个系统性、综合性的复杂体系，需要进行施工企业全员范围内的有效组织、严格控制以及积极协调。那么，怎样才能够不断提升高速公路机电工程的施工质量呢？笔者认为，首先就是要加强“人”的管理，能够做好“人”的管理工作直接关系到整个工程项目的成功与否。人员作为工程项目施工管理的基本要素，是整个高速公路机电工程施工质量中最为活跃、最富有创造性的部分。需要制定一套具有较强系统性以及科学性的规章制度对工程项目施工企业的所有参与人员的行为予以约束并在实施过程中不断加以完善。加强高速公路机电工程施工质量控制的各项规章制度的制定不仅要树立科学化管理的基本内涵，而且还应当充分体现现代化的管理方式。除此之外，还应当通过制定规章制度的方式将工程项目的质量标准、施工进度等予以明确。强调建设单位、监理单位、施工单位的责、权、利和义务，以及对施工单位的考核办法等。这样能够使全体参建单位有“法”可依、有“章”可循，各尽其责，严格依照规定处理工程建设过程中遇到的各种问题，能够使高速公路机电工程施工质量的管理能够得到有效依据。
2、完善施工准备与设备选购
高速公路机电施工的优质开展需要做足施工前期的充分准备，尤其应做好机电设施的维护检测。准备工作应涵盖现场完善、技术准备、资源与劳务准备等内容。现场准备应做好现场施工的清理管理工作，为机电施工创设完善建设环境。应做好场地平整，将多余的障碍物清除，并确保水电连通，搭建必要的施工休憩工棚，同时应配备充足的安全防控设施。技术准备则应是施工建设人员应前面熟悉高速公路项目的施工建设图纸以及安装机电设施的图纸，参考相关材料信息，全面依据现行技术状况，展开机电设施施工可行度、有效度的全面评估，并针对图纸规划阶段中的不合理内容作出全面优化整改。充足的劳动准备包括搬运员工、技术员工以及记录工作人员的相关后勤管理工作与部署安排。对于重要的机电设施设备，应完善采购管理，承包方应全面依据联合审批设计文件中规定的设备品牌、样式、型号实施优质采购，不应违规更改，只有获取监理方及业主方的书面审核批准方能变化。履行合同阶段中，倘若遇到设备停产状况，应提供设备生产方或授权方的相关证明材料，在更换设备的基础上应尽量购买相同厂家生产的同类升级产品，且其关键技术标准应高于原先应用的停产产品。且更新设备成本应依据市场价格标准实施优化调控，不应突破合同定价。倘若施工建设阶段中形成显著变化，设备设施更新较大，则应由业主方明确采购具体方式。为确保高速公路机电项目施工的科学开展，承包方应依据进度安排及时交付详细施工组织设计图纸、工程总体规划图、具体计算项目数、施工建设工艺、相关说明资料等，报请业主与监理单位实施审批。位于工程进度计划资料中应明确图纸清单、工程计算任务书、建议书等资料的交付期限。还应将审查修改资料、变更文件的期限预留出来，进而确保准备工作的顺利开展、按部就班的进行。
3、加强设备及原材料的进场检验
高速公路机电工程建设主要包括通信、监控、自动化收费及配套系统，涉及工程设备及种类繁多，而且对其中大多设备的技术指标要求也比较严格。涉及工程设备及原材料质量的好坏，关系到整个高速公路机电工程项目的质量水平。高速公路机电工程施工建设单位在采购设备及原材料的时候，应当严格履行设计标准的要求，根据相关工程设备及材料使用标准，把好设备及材料质量关。不合格的设备坚决不得进场，不合格的材料坚决不准使用，上一道工序检验不合格的在下一道工序中不得在开展施工，工程建设项目不经检验不得验收。高速公路机电工程监理在工程施工前及时做好工程所需的材料化验、试验，并形成书面材料进行归档总结，对于材料没有检验证明，不得让高速公路机电工程施工单位进行隐蔽工程施工，高度重视工程设备及原材料的使用认证。只有原材料的各种技术性能都符合有关规定的具体要求后才能使用。这样以来，就能够从源头上控制住了高速公路机电工程的质量，确保了高速公路机电工程建设的整体质量和建设标准。
4、加强高速公路机电工程施工队伍的建设
高速公路机电工程项目的最终完成是由建设施工队伍来实现的，也是参与高速公路机电所有工作人员最终劳动成果的最后展现。除此之外，高速公路机电工程施工队伍综合素质的高低直接关系到整个工程项目的最终质量安全。所以说，加强高速公路机电工程施工队伍建设是非常有必要的。
结束语
总之，高速公路机电工程施工与质量检测尤为重要，我们只有明晰实践施工问题，制定有效防控实践策略，做好质量测试、等级评估，有效优化整改，方能提升工程施工建设水平，令高速公路在优质的机电设备支持中，实现持续、健康、优质的全面发展。
参考文献
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1．1优化材料选择
材料是工程质量的基础，是施工得以有序以及顺利开展的关键因素，施工单位想要全面了解材料质量，一定要合理开展检测工作，掌握材料的相关性能，保证材料可以充分满足工程需求。例如对砂石等材料进行质量检测，可以帮助施工单位了解其性能，并且根据施工要求选择施工材料，有利于材料运输，进而节约施工成本。同时，检测施工材料质量，还可以帮助施工单位了解其质量情况，对配合比设计进行优化，如果配合比强度满足设计要求，可以选择灰剂量较低的配比，对提高公路效益、节约工程成本有重要意义。
1．2促进施工有序开展
在公路开始施工之前，施工单位要建立以及健全质量检测和控制制度，并且科学配备相关检测设备仪器，安排职业素质高、专业技能强的工作人员，在工作中做到踏实认真。同时，在施工中，施工人员要对工序质量和材料质量进行有效检测，进而为质量控制提供数据参考。
1．3强化工程质量
在公路施工中，质量控制和质量检测是施工的关键工作，对强化工程质量具有积极作用，因此，施工单位一定要给予其充分的重视。质量控制和质量检测有助于施工单位详尽掌握工程情况，并且根据检测的资料和数据，对工程进行质量改进和质量评定。例如在路基填筑施工中，通过对其质量的检测，可以确定最佳碾压次数、最佳含水量、最大干密度以及松铺系数等，进而为工程施工起到指导作用。
2公路工程质量检测关键点分析
2．1施工材料检测
公路在建设过程中，需要大量的施工材料，其质量对公路的整体质量具有直接影响，因此，强化材料的质量检测，对强化工程整体质量具有关键意义。施工单位要充分重视材料质量检测，材料在经过检验后，如果质量合格，才能进入现场，如果质量存在问题，要坚决退回，不允许进入现场。同时，施工单位还要对现场材料进行抽样检查，进一步确保材料质量。例如，施工单位要合理控制用土质量，进而满足土质要求，不能使用有机质土或者高液性黏土。施工单位要加强对用砂质量的检测工作，保证总孔隙率、含泥量以及级配满足施工要求。如果施工需要用到碎石，要保证其粒径大小、含水量、坚固性以及密实度满足施工要求。同时，还要对施工所需的外加剂、缓凝剂以及石灰进行质量检测，确保其质量合格，进而保证工程的整体质量。
2．2实验质量检测
公路施工中的水泥稳定粒料、粉煤灰、石灰土、基层材料以及路基土等，为了掌握其最大干密度以及最佳含水量，需要运用科学的实验方法进行检测。施工单位要做好配合比实验，科学确定水、外掺剂、粗集料、细集料以及水泥的用量，对混合料的牢固性以及含水量进行检测，进而满足工程需求。
2．3质量跟踪检测
质量跟踪检测可以帮助施工单位及时了解工程质量以及工程进度，如果发现工程质量问题，可以第一时间采取针对性措施进行处理。在检测过程中，要根据质量等级为检测依据，根据工程的检测频率、检测方法以及实测项目，对工程质量进行跟踪。施工单位要重点检测桥涵轴线位置、道路中心线与设计是否存在偏差，并且对误差进行严格控制。通过灌砂法、环刀法对路基压实度进行检测，用回弹弯沉值表示路面承载力，数据越大则代表承载力越小，数据越小则承载力越大。对低填方路段、路基挖方以及路基边部等，增加检测力度，对各项参数进行严格测定，进而全面控制工程质量，出现质量问题要立即处理。
3公路工程质量控制关键点分析
3．1控制材料质量
施工单位一定要充分重视材料质量问题，从信誉良好的供应商购买相关材料，并且做好材料检测工作，保证材料质量优异，对于质量不合格的材料，要坚决退回。同时，施工单位还要对进场材料进行适当的抽检，进行分类管理，做好防湿、防潮以及防盗工作，保证材料性能优异，充分满足工程要求，进而为公路整体质量提供材料保障。
3．2控制路基质量
首先，要将基底的杂物和垃圾清理干净，进而保证基底整洁。其次，在路基施工之前，为了加强施工效果，要通过压实以及分层填筑的方式，每层厚度要控制在15cm左右，在压实一层后，进行质量检测，检测结果合格，再进行下一层施工，通过控制压实和填筑的质量，保证路基质量。最后，要运用压路机进行碾压，合理控制压路机速度，先压实公路两边，最后压实公路中点，在路面平整、填料紧密的时候，停止碾压工作。
3．3控制路面质量
施工单位要严格控制混合料的配合比，做好混合料的搅拌工作，在振捣过程中，保证用力均匀适中，防止出现过振以及漏振的情况，确保混凝土牢固密实。在浇筑工作结束后，要进行路面养护，通常采取的做法是，在路面铺设一层土工布，进行适当的洒水，保持路面湿润，进而防止路面出现裂缝，养护时间要保证在7h以上。
3．4控制桥梁质量
如果是桥梁施工，要加强对路桥过渡段、桥面、桥墩以及桥台的质量控制，按照设计开展桥梁施工，做好施工各个环节的质量检测和跟踪，如果出现问题，要及时采取针对性措施进行解决。同时，施工单位要重视对软土地基的处理工作，预防出现桥头跳车的情况，保证行为的通畅和安全。
3．5控制隧道质量
施工单位要做好隧道的设计施工工作，并且按照相关要求开展施工，确保隧道的通风顺畅。同时做好排水工作，防止隧道出现积水情况，为施工提供最佳条件，进而提高工程整体质量。
4结语
随着我国建筑行业的持续发展，质量控制和质量检测已经成为公路施工的关键内容，对提高工程整体质量具有积极作用。因此，施工单位在施工中，一定要充分认识到其关键性，根据工程的设计要求和实际情况，合理把握检测和控制的关键点，充分实施和落实各项工作，防止工程出现质量问题，为我国公路工程事业发展提供帮助。
作者:高娟 单位:山西省清徐公路管理段
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关键词 高压输电线路；舞动原因；防舞技术；预防措施
中图分类号TM591 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）79-0050-02
本文主要针对高压输电线路出现的舞动的一种现象进行分析，从其成因入手进行分析，介绍几种防治输电线路出现舞动现象的措施。
1 舞动形成的原因
1.1 导线覆冰
1）根据实际经验，覆有冰雪的导线更容易发生舞动。由于冻雨在风与自重的作用下滴落到温度为零度以下的导线上，冻结成冰凌，依附在导线表面，不断积累， 形成覆冰，导线覆冰舞动多发生在覆冰雪的导线上，覆冰厚度一般为2.5mm～48.0mm，导线无法承压，在重力的影响下，形成非圆形界面，在风的作用下产生振动，并且和铁塔形成线塔藕联体系，舞动效应被放大；
2）较大的空气湿度。合适的温度，一般为-5℃～0℃，温度过高或过低均不易导致覆冰，空气中水滴运动的速度一般大于1 m/s；在雨夹雪的天气或者冻雨天气下容易使导线覆冰；合适的湿度也容易造成导线覆冰，一般湿度在90%～95%，干雪不易凝结在导线上， 而冻雨、雨淞、或雨夹雪是导线覆冰的气候条件。
1.2风的激励
对于导线来说，风的作用更容易造成舞动，在约为4m/s～20m/s风速的稳定作用下会引起舞动，导线和主导风向的夹角，大于45°时，导线易产生舞动，随着夹角的增大，舞动发生概率愈高。由于风的相互作用与冻雨自重，覆冰在迎风向导线斜上表面形成。尤其在山谷风口、开阔的没有遮蔽物的地带，更容易形成风，从而导致导线的舞动，造成事故。
1.3 线路设计结构与参数
线路设计结构与参数的不合理容易引起线路的舞动。经实发现，相对于单导线，分列式导线较容易发生舞动，单导线的扭矩小，覆冰时，在偏心力的作用下发生较大的扭转。
2 如何防止导线舞动
2.1 输电线路采用双绞线导线
双绞线导线可以提高导线的输电能力，其阻尼特性能够消除导线上的覆冰状态，而双绞线导线覆冰时，在间隔棒的相互作用下，相对扭矩很大，而覆冰导线的扭转很小，导线覆冰的不对称性无法防止，导线覆冰很容易形成断面，从而防止导线的舞动。
2.2 定期查看导线舞动的记录
注重实践，详细记录导线舞动的规律，定期检查分析，根据可靠的检测数据，分析容易发生导线舞动的区域，作为今后研究导线舞动的重要资料，并及时制定短期的预防措施，做到有据可查。
2.3 防止舞动区域线路直线杆塔的导线舞动
一是导线上的覆冰清理，从而改变导线的受力，使导线受力减少或者均匀，从而防止舞动，减少损害；二是加大导线间的距离，从而减少受力，导线间的距离包括水平偏移和垂直距离，如敷设导线时需要对铁搭之间以及导线之间的线路间距做详实的评估和测算；三是通过改变气流的影响，从而改变导线的覆冰，改变导线的受力。
2.4防止混线的现象
导线覆冰，导线之间受力不均匀，互相扯拉，加上风力的影响，导线之间容易发生混线现象。为了有效控制混线，一般在线路上加装复合绝缘相间间隔棒，合理的调整导线松弛度也可以防止舞动。
2.5需要不断加强铁塔强度
导线舞动时的整个过程中，能量将依次转移向铁塔和塔基，塔基在建设时的一些紧固部件受到冲击。所以铁塔所受到的紧固力最大，由于紧固件长时间的受力，容易发生应力疲劳，从而产生松动。对于导线舞动易发区域，加大检查的力度，加强铁塔的强度，把舞动产生的能量经塔身转移到地面而消耗。
3 我国高压输电线路的舞动研究成果
在20 世纪80 年代，我国开始了大规模的进行线路舞动的研究和治理，尤其在2008年南方电网受到冻雨的危害，主要的一些研究机构包括电科院、电力电网公司以及电力学院，近几年来也取得了大量的研究成果，获得了大量的实践经验。尤其是特高压示范工程逐渐建立和投入运行，很多相关方面的研究工作能够为特高压线路工程的安全稳定提供保障作用。
风的作用、线路参数与结构、导线覆冰的改变，这是导致线路舞动的三要素：分别需要采取措施：1）从气象条件着手，在电网线路设计时，避免容易引起舞动的覆冰区域；2）在输电线路导线的选材上，尽量选择电气强度和机械性能良好的导线，防止舞动对线路的损坏；3）改变输电线路系统的参数，抑制舞动发生，就必须采取各种防舞措施。
防舞技术上要进一步提升。实现良好的防舞动效果，一定要从电网导线技术上实现突破，当前我国常用防舞装置有很多种类型，如相间间隔棒、双摆防舞器、阻尼防舞器、失谐棒防舞鞭、偏心重锤、抗流器等等。
4结论
随着电力行业的不断发展，我国高压输电线路舞动情况也日益复杂，电网技术不断高科技化，输电线舞动成为值得关注的问题。对于线路舞动的防止与研究，无论是理论还是实践都取得了迅速的发展，采取了很多的防舞措施，生产出各种类型的防舞装置，线路舞动防治工作有了进一步的进展和提高。在电网的实际应用中，线路导线质量提高技术还是不够详实和细致，经济性以及可操作性较差，也缺乏实践的经验。导线舞动给电网造成很大的损害，尤其是舞动时间过长会导致绝缘子、铁塔、导线受到不平衡力的冲击而导致杆塔疲劳，导线相间不平衡，易发生闪爆，电网的安全运行受到威胁。
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关键词：高速公路机电工程；施工质量控制；对策
1工程概况
高速公路建设过程中机电工程是其最为重要的组成部分之一，笔者参加了瓜州—敦煌—格尔木高速公路建设。瓜州—敦煌—格尔木高速公路是连霍G30和京藏G6高速的联络线，路线名称和编号为柳格高速G3011。本项目主线采用快速通道标准建设，路线全长125.891km。设计速度为80km/h，整体式路基宽度24.5m，分离式路基宽度12.25m、12m，汽车荷载等级为公路－I级。莫高窟连接线，路线全长23.735km。设计速度采用80km/h、路基宽度24.5m的一级公路技术标准，汽车荷载等级为公路－I级。全线共设1处监控通信收费分中心（敦煌管理所），3处匝道收费站及劝返站（瓜州南匝道收费站、莫高匝道收费站及敦煌匝道收费站），2处服务区（瓜州服务区、莫高服务区），2处停车区（瓜州停车区和甜水井停车区）。本项目交通工程机电设施标段划分情况见表1所示。本招标标段为机电2标（GDJD2），工程范围包括全线的道路监控及收费系统。本项目交通工程设施由甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司设计完成。以此工程作为背景，对于我国高速公路机电工程施工质量控制内容进行深入的研究和分析。
2高速公路机电工程施工质量控制对策
高速公路机电工程涉及到的内容较多，见图1所示。本招标标段为机电2标（GDJD2），工程范围包括全线的道路监控及收费系统。
2.1增强高速公路机电工程建设队伍的能力
（1）要提升施工建设企业管理人员的综合能力。高速公路机电工程管理人员需要具有较好的大局观念，同时能够承受整个建设项目施工的专业能力，并且具有比较好的组织协调能力，可以全方位地对所建设的工程项目作出科学合理的施工安排以及工作计划，最大程度上保证高速公路机电工程施工项目能够顺利完成，确保工程的高质量。（2）要加强高速公路机电工程施工技术管理人员的专业能力。随着我国高速公路建设规模以及里程的不断增加，高速公路机电工程建设的标准也在不断提高。这就要求作为最为重要管理人员之一的高速公路机电工程施工技术管理人员具有更加良好的专业能力。所以，高速公路机电工程施工技术管理人员一定要充分了解国家的相关技术标准，针对所参与的实际工程建设项目进行全方位的工程技术质量监督和管理。（3）在进行高速公路机电工程施工建设过程中一定要增强相关人员的培养力度。工程建设项目的施工管理人员一定要在具体施工过程中能够及时发现优秀人才，同时要对这些人才进行大力培养。另外，在具体的施工过程中一定要保证人才能够得到有效利用，并且重点培养，保证其能够快速成长，从而保证施工质量能够得到持续性保证。
2.2增强技术措施
（1）质量为重点，安全为前提。本工程严格按照施工组织设计进行作业和质量管理工作。执行设计文件审核制度时，实行专业初审、各专业综合会审，在分项工程进入施工状态的前两周由专业工程师复审，发现问题及时报业主协商解决，并在审核的基础上作好技术交底工作。实行开工许可制、工序作业条件认可制、施工过程监控制和工程质量样板制，确保工序能力和作业质量符合质量目标要求。电气调试、设备单机运转、系统联合调试必须事先策划调试方案，形成文件化程序并由技术人员对作业人员进行技术交底和培训。（2）建立并完善高速公路机电工程施工质量控制的相关制度。高速公路机电工程属于综合性工程，涉及到各方面的内容，对其施工质量的控制在很大程度上影响着工程整体的投资成本、施工质量以及工程进度，所以要对施工进行有效的组织、严格的管理和积极的协调。这些内容的实施都需要通过人的管理来进行，这直接决定着整个工程项目是否能够顺利完成。施工人员是工程施工管理中最基本也是最主要的因素，所以要制定出较为完善的规章制度对工程项目施工人员进行管理，在充分发挥其创造力的同时约束其不当行为，保证工程的施工质量。在进行机电工程施工质量控制相关制度建立时，除了要充分体现科学管理的内涵，也要体现出现代化的管理方式。另外，通过相应制度的建立要将机电工程的施工质量和施工进度进行明确，同时也要明确不同参建单位（包括建设单位、施工单位、监理单位等）所具有的权利、责任、义务和相应的考核方式等。这就能够保证所有参建单位尽职尽责、工作过程有章可循、有法可依，按照相应规定进行不同问题的处理，最大程度上保证高速公路机电工程施工质量得到有效控制。
2.3加强工程设计以及变更的管理
在高速公路机电工程建设过程中，设计图纸以及相关资料是保证工程质量以及工程量等内容的重要参考依据。在进行高速公路机电工程建设施工过程中，所有的施工内容都要严格遵照设计资料和图纸的内容进行。在进行高速公路机电工程施工设计时可以按照两个阶段进行，一方面是进行前期的设计，另一方面是进行后期的核对。在高速公路机电工程施工前期，要组织业主人员、设计人员、施工单位以及监理人员按照设计图纸内容进行工程前期的设计工作。因为高速公路机电机电工程的综合性比较强，会涉及到各个方面的内容，所以一定要对重点问题（包括：不同产品的安装位置、机房的布局情况、施工线路路由等）进行良好的磋商，避免机电工程项目在实际施工过程中发生偏差，这些都需要高速公路机电工程参建单位之间进行及时有效的沟通。
2.4增强工程原材料以及相关设备的进厂检验
（1）高速公路机电工程建设包括很多方面的内容，会涉及到多种工程系统以及设备，例如通信系统、自动化收费系统、监控系统和其他配套系统等等，这些系统对于设备的技术指标要求都比较高，所涉及到的原材料以及相关工程设备质量情况直接决定着高速公路机电工程项目的质量水平。（2）高速公路机电工程施工建设单位一定要严格按照设计标准要求进行原材料以及相关工程设备的采购，要按照材料以及相关设备的使用标准来控制好相应的质量问题。一定要坚持有质量缺陷的材料和设备不能进场，不合格的产品不能使用的原则，只有在上道工序合格的基础上才能进行下一道工序的施工，机电工程项目只有在检验合格之后才能验收。（3）高速公路机电工程监理人员是控制原材料以及设备质量的重点人员，一定要在正式施工前做好材料的试验工作，保证材料性能符合施工方面的要求，同时要形成书面文件。材料在没有检验合格证明的情况下不能用于工程方面的施工，一定要对原材料以及设备的认证给予足够的重视。通过这些措施能够从根本上控制高速公路机电工程的质量，保证高速公路机电工程施工高质量完成。（4）材料应由合格的供应商提供，合格的供应商由物资部门事先经考察、评价确定。项目物资部门仅限于在合格的供应商名录内选择采购。物资材料均采用国优或省(部)优产品，并报经业主方确认后使用。进场物资除要求有合格证外，还应经资格人员复验合格。对不合格物资做好标识、拒收或组织退场，防止流入工序之中。项目设专人管库、管帐，并严格执行工程材料仓贮保管与发放制度。
2.5加强工程质量和施工进度的控制力度
工程所制定的施工进度计划在很大程度上影响着工程的施工质量，合理的施工进度计划能够有效推动工程质量建设。从现阶段来看，我国高速公路机电工程施工企业中很多没有制定合理的施工进度计划，往往存在着施工质量和施工进度相矛盾的观念。但实际上提升施工质量控制并不会与施工进度相矛盾，反而两者之间会相互促进、相互影响。所以，施工企业在面对机电工程施工控制时要从整体上去分析研究。在高速公路机电工程施工中进行施工质量控制就能够有效降低返工的几率，从另一角度看也节省了较大的施工时间，并且减少了施工单位在人力以及物力方面的损耗，不但能够缩减施工时间，同时也能够有效提升工程施工的经济效益。
2.6加强工程施工过程中监理对于质量控制的作用
监督管理是确保高速公路机电工程施工质量最为重要的措施之一，高品质的工程监理工程师要具有非常专业的科学技术能力，同时也要具有良好的职业道德素养，要真正将监理工作作为保证高速公路机电工程质量的重要措施和手段对待，认真执行施工现场的监督管理。所以，在进行高速公路机电工程施工过程中一定要对施工现场的检查工作进行严格监督，提升监理的执行力。
3结束语
质量控制和管理是保证高速公路机电工程施工质量的核心内容，质量控制的有效性以及水平的高低直接决定着高速公路整体工程质量的情况。只有在充分进行质量管理的基础上才能够确保高速公路机电工程的质量。随着我国高速公路的快速发展，对于高速公路机电工程施工质量控制也要更加的系统化，要在质量控制和管理过程中应用更加现代化的技术，所以高速公路机电工程施工人员和相应质量管理人员要不断提升自身素质，积极推动我国高速公路机电工程质量管理水平向着更高的层次发展。
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【关键词】 电阻测量法 电力拖动控制线路
学习《电力拖动控制线路与技能训练》除了电气元件的认识外,主要包括线路安装和线路故障检修两大部分。在实操训练中,电路安装完后的检查以及机床控制线路故障的检测方法有多样,常用的有电压测量法、电流测量法和电阻测量法。虽然电压测量法和电流测量法都有快速、准确的优点,但由于要带电测量,在实际操作中学生存在触电的恐惧心理,多数学生都不用。相反电阻测量法则断电操作,学生觉得安全而大受欢迎。下面就讨论电阻测量法在电力拖动控制线路安装和故障检修中的应用。
一、在电力拖动控制线路安装完成后自检中的应用
控制线路安装完后不少的学生会立即到试验台处通电,但又怕通电失败,通电不成功(特别是电路出现短路后)又不知如何去查找故障出在哪里、心里很矛盾,反复多次后严重挫伤学生的进取心和学习积极性,这种现象是由于学生对电路的工作原理不熟悉造成的。解决的办法是先要求学生多识读电路图、分析电路的控制原理,同时掌握基本的测量方法。电路安装完后先在原位用电阻法进行自检测量,下面以接触器联锁正反转控制线路为例来讲解,电路图如图1、接触器选择CJ10-20。
安装前测量各元件是否完好,坏的要修理好,修不好的要更换新的,同时要测量并记下自己所用交流接触器KM1、KM2线圈的直流电阻,具体的数值不同型号的接触器有较大有差别,如常用的CJ10-20交流接触器线圈直流电阻约2000Ω、而型号较新的S-K21线圈直流电阻则只有几百欧姆。首先,用万能表电阻档测量熔断器FU1、FU2、FU3,应该是电阻为0Ω,若不导通,则更换熔体或重拧紧熔断器的瓷帽直到导通良好,然后才能进行下面的自检测量。万能表选用合适的档位,档位过大使示数太小、误判是短路,档位过小使示数很大、误判为开路,严重会影响到测量的准确性;一般选择×10Ω档或者×100Ω档。在自检测量时把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点(或是FU2的出线点0、1两点),按下按钮、接触器位置开关等元件来模拟控制元件的工作,根据各支路的通断使得所控制的接触器线圈、继电器线圈形成并联或断开,从万电表所指示的阻值变化来判断安装的线路是否正确。步骤可分为按钮功能、接触器自锁功能、接触器互锁功能及主电路来进行,把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点,万用表的读数指示为∞(如果电阻为0Ω,则电路存在短路;如果电阻为2000Ω或1000Ω则有可能是自锁触头或启动按钮接错)。
(一)控制电路的检查(电路正常的万能表示数)
1、按钮功能检查
(1)正转控制检查:
按下启动按钮SB1万能表指针读数指示约2000Ω(正转控制接触器KM1线圈回路接通)。
1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(正转控制接触器KM1线圈回路被切断)
2)此时松开SB3,同时按下SB2万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联)
3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断)
(2)反转控制检查:
按下启动按钮SB2万能表指针读数指示约2000Ω(反转控制接触器KM2线圈回路接通)。
(1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(反转控制接触器KM2线圈回路被切断)
(2)此时松开SB3,同时按下SB1万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联)
(3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断)
2、自锁各互锁检查
(1)正转控制:
按下KM1触头支架万能表指针读数指示约2000Ω(接触器KM1常开辅助触头3、4两点接通KM1线圈控制回路)
1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM1线圈控制回路被切断),则自锁正常。
2) 松开SB3,同时按下KM2触头支架万能表指针读数指示约∞(KM1线圈回路被KM2常闭辅助触头4、5两点切断),则互锁正常。
(2)反转控制:
按下KM2触头支架万能表指针读数指示约2000Ω(接触器KM2常开辅助触头3、6两点接通KM2线圈控制回路)
1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM2线圈控制回路被切断),则自锁正常。
2) 松开SB3,同时按下KM1触头支架万能表指针读数指示约∞(KM2线圈回路被KM1常闭辅助触头6、7两点切断),则互锁正常。
(二)主电路的检查
主电路的检查一般是在控制电路检查完后进行,主要目的是为了检查主电路是否存在短路。在检查主电路时由于电动机每相绕组的直流电阻较小,一般在10Ω以下,电阻档应该选择×1Ω档。接上电动机后按各接触器的工作顺序按下接触器触头支架模拟接触器工作,同时用万能表测量总开关出线点U11、V11、W11两两间的电阻,电阻大小应该相等且为电动机任意两根电源引线间电阻。若出现电阻为零,说明主电路出现短路;如果出现电阻较大或∞,说明主电路存在接触不良或开路。
在图1电路中,假设电动机M的绕组是形连接,每相绕组电阻为5Ω,测量步骤如下:
1.按下KM1触头支架,用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻,读数应为10Ω;
2.按下KM2触头支架,用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻,读数应为10Ω;
在本例中为了检查反转时KM2进、出线的U相W相是否换相,要同时按下KM1、KM2触头支架进行(下转第150 页)
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关键词：真空断路器 电弧重燃 过电压 防止
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2010)011-083-02
真空断路器具有良好的灭弧性能，且维护工作量小、断流容量大、适宜频繁操作等许多优点，在电力系统中得到了广泛的应用。在电气化铁路供电系统中，真空断路器主要用于27，5千伏侧，与继电保护装置配合迅速切断馈线侧的短路电流。在运行过程中，发现其在开断小电流故障时(尤其是在切断电容电流时)，有可能产生较高的过电压，同时，在断路器真空度降低的情况下，极易烧损断路器，造成设备故障。
1 断路器故障情况
2009年8月4日4时58分56秒，电力调度按照程控卡片进行安国铁路变电所天窗停电，按依次206、213、214、215的顺序进行停电。在人为不能分辨的时间内，同一母线上的动力变压器的缺相保护、动力变下级断路器的低压解列保护动作，几乎同一时刻204断路器的27，5千伏单相低压启动过电流保护动作，同时伴有较强的爆裂声。值班员随即进行设备巡视，发现27，5千伏B相电容器组有四台电容器的保险熔断，其中一台的电容器瓷柱断裂：高压室内206断路器放电烧伤严重，分、合闸绝缘拉杆折断且有烧伤痕迹。
2 故障时的跳闸数据
2.1 206保护动作数据
2.2 202保护动作数据
2009年8月4日4时58分57秒
101 Ims B相低压启动过电流保护出口
IA=14.82A IB=14.75A IC=29.50A IO=0.00A
la=0.07A
IB=26.26A(6302.40A) Ua=89.36V(24574V)UB=3.68V(1012V)
3 原因分析
3.1 206差压保护动作原因
该断路器主要用于交流电气化铁路，额定电压交流工频27.5kV，额定电流630A。206断路器为电容补偿回路断路器。该补偿装置是由6并4串的4组共计24个单体电容器构成。
从跳闸数据看，206保护动作始因是由于电容器故障导致差压保护动作，电容电流只有46A，说明当时断路器已处于分位或者在分闸过程中以及在电弧重燃但电弧没有达到稳定的一瞬间，总之，电容器没有断电。当时的系统电压为28880V，按照当时的电压，电容器两端要承受35.86kV的电压，按照这个电压，单体电容器当时已经超过了8.4千伏的额定电压，其中第三组比较薄弱的电容器开始损坏，内部出现击穿现象，容值开始增大，原先6并的电容器，电流开始不平衡。向电容器较大的一块电容器集中，当超过保险的容量后保险瞬间熔断，导致差压保护动作。按照当时差压保护动作的差压7806看，已有不低于1块电容器损坏。由于保护动作后，断路器灭弧室并没有断电，故障继续延续，差压值继续加大，说明当时继续有电容器损坏。电容器保险损坏后，第三组电容器容值减小，其分压瞬间加大，差压值进一步加大，又导致其它电容器的损坏。
3.2 206电流速断保护动作的原因
当电容器保险熔断后，电容器的总容值变为5.28微法，此时的容抗为603fl，电抗值为88，4I)，打破了正常的补偿度0.12～0.13的要求，XLIXC=88.4/603=0.146：由于真空灭弧室的电狐不熄灭，导致对电容器反复充电，使电容器组对地电压升高，在升高到一定限度时，断路器的绝缘拉杆被击穿，电流突然增大，致使电流速断保护动作。由于母线一直有电，对地电弧逐渐加大，使27.5千伏B相母线产生了对地放电的现象，致使母线对地电流瞬间增大，电压降低，202断路器低压启动过电流保护亦相继动作。
3.3 真空灭弧室电弧重燃的原因
(1)真空灭弧室内真空度降低导致不能正常灭弧是电弧多次重燃的主要原因，事后测试206断路器的工频耐压时，电压只能升至2千伏，绝缘也只有2兆欧，此现象与厂家的分析一致，属于密封不良，这与气体放电理论相一致。按气体放电理论，气体压力降低时，因发生碰撞游离的次数减少，故间隙的击穿电压提高，所以采用高真空可提高击穿电压。事实上真空中的击穿机理与常压下的并不相同，目前关于真空击穿有两种理论：厂致发射引发击穿和微粒引发击穿。前者认为，由于阴极表面不可避免地存在一些微观强电场区，导致电场发射并产生很大的发射电流密度，使阴极出现局部热点而引起材料气化，从而引发间隙击穿；后者认为，电极表面附着的微粒，在强电场作用下带着电荷离开电极表面，运动至对面电极时以很大的速度撞击电极，从而使电极材料溶化、气化，造成间隙击穿。
(2)另一层原因就是考虑分闸的时刻产生了截流过电压，分闸速度过快使电抗器产生了很高的自感电动势并与电容器电压叠加，足以使还没有完全恢复绝缘强度的真空灭弧室被重击穿，导致重燃。
(3)当真空断路器在电流过零前开断，触头的一侧是工频电网电源，一侧是高频振荡产生的过电压(跳闸记录中显示有很大的3次、7次谐波电流)，而触头间恢复电压为两者之合，在触头开距小、触头间耐压不充分的情况下发生第一次重燃。电源向回路中的电容充电，出现类似空载长线路合闸的震荡过程。回路的参数决定了重燃的高电流频率高达数千Hz。这使得重燃的振荡电压高于截流电压，这种震荡过程直至绝缘介质的恢复强度超过电压恢复速度才终止。
4 对策
4.1 提高真空灭弧室的生产工艺
完善和控制灭弧室生产过程，从零部件制造和生产工艺方面减少管内微粒的数量。如在金属零件的加工过程中，尽量避免和祛除干净零件的毛刺，提高零件表面质量，保证零件的表面光洁度；在整管装配前坚持对部件进行有效的超声波清洗，可以取得明显的效果。不断改进清洗工艺，使灭弧室内的微粒通过清洗尽量祛除干净：在生产过程中，保持良好的真空卫生和工作习惯，有效控制操作间内的空气湿度和空气中悬浮微粒的数量；科学组织生产，使灭弧室的部件或触头加工出来后尽量减少存放时间，及时装配进炉，减少零部件氧化、污染的几率；对用于投切电容器组的真空灭弧室适当提高电压进行工频电压老炼，并进行雷电冲击耐压老炼，可以减少灭弧室内的击穿弱点，提高其电压耐受能力，增加投切电容器组时的可靠性；对灭弧室进行小电流老炼，可以利用电弧的高温祛除电极表面的一薄层材料，烧掉电极表面的毛刺，并使电极表面的气体、氧化物和杂质同时除去，起到清洁电极表面的作用，对灭弧室的电气性能有一定的提高。因此灭弧室在出厂前应进行适当的电流老练；对灭弧室进行并联电容老炼，可以迅速明显提高产品的耐压能力。
4.2 提高断路器的整体装配质量
抛开安国206断路器的问题，在今年的预防性试验中发现，共有19台真空断路器的灭弧室出现问题，主变二次的断路器只有1台出现问题，其余均为长动的馈线和电容回路开关，可以看出，动作频繁的断路器出故障的几率较大。因此，提高断路器的设计质量和装配质量，控制其机械运动特性参数在合理的范围内，能够保证灭弧室动导电杆安装对正垂直，并易于对其进行调整；断路器的装配质量应该得到可靠的测量和良好的控制，操动机构的合闸输出功率与分闸输出功率要合适，其分、合闸速度应该调整在合理的范围内，使分闸弹振和合闸弹跳尽可能小。
4.3 选择合适的操动机构和开距较大的真空灭弧室
选择合适的分闸速度，有利于操作过电压的减小。比如，在分断小电感电流时，操作机构的分闸速度适当地慢一些，可以减少截流值；而分断电容电路时，分闸速度可以快一些，以增加触头断开距离，提高触头问的介质强度，减小重击穿发生。具体的方法就是加大断路器的超行程，增加触头间的压力，一方面可以通过撞击压力使触头上的毛刺消除，一方面可以提高分闸速度。
该进口型号的断路器的真空灭弧室开距较小，只有14毫米，而国产的灭弧室一般都在35毫米左右(如：沈阳高压开关厂的ZN-27.5型开关，触头开距46mm：天水、北京开关厂的断路器，开距在35mm)，国产的10千伏断路器亦有11毫米的开距，受国内运行环境和电能质量的影响，过小的开距将会导致灭弧室的场强加大，容易引起电弧重燃。因此，个人认为，国外有些产品在引进时，应针对国内运行条件，进行适应性改造。
