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什么是拓扑绝缘体 简介拓扑绝缘体是一种新的量子物质态，完全不同于传统意义上的“金属”和“绝缘体”.这种物质态的体电子态是有能隙的绝缘体，而其表面则是无能隙的金属态。福种无能隙的表面金属态也完全不同于一般意义上的由于表面未饱和键或者是表面重构导致的表面态，拓扑绝缘体的表面金属态完全是由材料的体电子态的拓扑结构所决定，是由对称性所决定的，与表面的具体结构无关。也正是因为该表面金属态的出现是有对称性所决定的，它的存在非常稳定，基本不受到杂质与无序的影响。性质 其体电子态为绝缘态，但是在其表面却有自旋相关的导电通道，这意味着拓扑绝缘体在自旋电子学有潜在的应用前景。另外，在一个超导体附近的拓扑绝缘体可以产生满足非阿贝尔（非对易）统计的激子——马拉约那费米子。由于非阿贝尔粒子的拓扑性质受对称性保护，不会由于微小扰动而使量子态退相干，从而导致导致计算错误，这使得拓扑绝缘体可以用于量子计算。 优点 拓扑绝缘体材料有着独特的优点：首先，这类材料是纯的化学相，非常稳定且容易合成；第二，这类材料表面态中只有一个狄拉克点存在，是最简单的强拓扑绝缘体，这种简单性为理论模型的研究提供了很好的平台；第三，也是非常吸引人的一点，该材料的体能隙是非常大的，特别是Bi2Se3，大约是电子伏（等价于3600K），远远超出室温能量尺度，这也意味着有可能实现室温低能耗的自旋电子器件。这些重要特征保证了拓扑绝缘体将有可能在未来的电子技术发展中获得重要的应用，有着巨大的应用潜力。寻找具有足够大的体能隙并且具有化学稳定性的强拓扑绝缘体材料，成为人们目前关注的重要焦点和难点。祝您快乐每一天！(*^__^*) 嘻嘻……！ 希望以上回答对楼主有帮助，如有疑问可继续追问，望五星采纳，这将鼓励我们更好的为其他网友解答，谢谢 用通俗的话说说什么是拓扑绝缘体？ 拓扑绝缘体是一种特殊的绝缘体，它的内部和普通的绝缘体一样，不导电，但是在表面，存在着电子跃迁到导带，使表面导电。内部不导电，外部导电。 拓扑绝缘体的介绍 按照导电性质的不同，材料可分为“导体”和“绝缘体”两大类；而更进一步，根据电子态的拓扑性质的不同，“绝缘体”和“导体”还可以进行更细致的划分。拓扑绝缘体就是根据这样的新标准而划分的区别于其他普通绝缘体的一类绝缘体。因而，拓扑绝缘体的体内与人们通常认识的绝缘体一样，是绝缘的，但是在它的边界或表面总是存在导电的边缘态，这是它有别于普通绝缘体的最独特的性质。这样的导电边缘态在保证一定对称性（比如时间反演对称性）的前提下是稳定存在的，而且不同自旋的导电电子的运动方向是相反的，所以信息的传递可以通过电子的自旋，而不像传统材料通过电荷来传递。拓扑绝缘体的研究现状 拓扑绝缘体研究现状：第一代， HgTe量子井第二代， BiSb 合金第三代， Bi2Se3， Sb2Te3， Bi2Te3 等化合物从理论上说，拓扑绝缘体是由电荷的U(1)对称性以及时间反演对称性共同保护的拓扑态。只要U(1)对称性和时间反演对称性同时存在，拓扑绝缘体的边缘态就一定是非平庸的，并且，这样的边缘态绝对不能在有同样对称性的低维度系统中实现。在理论上人们已经意识到，其他的对称性同样可以保护类似的拓扑绝缘体（或者拓扑超导体，取决于对称性中是否包括电荷的U(1)对称性）。并且，从2009年以来，人们已经对没有相互作用的费米子系统的所有拓扑绝缘体或者拓扑超导体进行了成功分类。2011年以来，拓扑绝缘体的概念已经被拓展成为一个更为宽泛的概念：symmetry protected topological states. 目前，凝聚态理论物理学界已经对各个维度的玻色子系统中的symmery protected topological states进行了较为完整的分类。但是对于所有维度的有强相互作用的费米子系统中symmetry protected topological states的分类还没有最后完成。从现象上说，拓扑绝缘体有其他绝缘体所不具备的特殊性质。比如，根据理论预测，三维拓扑绝缘体与超导体的界面上的vortex core中将会形成零能majorana 费米子，这一特点有可能实现拓扑量子计算。 拓扑绝缘体kane和zhang谁的贡献大 扑绝缘体是一种新的量子态，它的体态存在一个能隙，表现出普通绝缘体的特征；但是在表面上存在贯穿能隙的狄拉克色散形式的表面态，表现出金属的特征。在本论文中，作者主要讨论三种拓扑绝缘体材料及其与之相关的一些新奇量子现象。首先，详细讨论了PbTe，Bi2Se3，β-Ag2Te这三种拓扑绝缘体材料。证实了在一定厚度的PbTe薄膜中可以实现量子自旋霍尔效应，通过第一性原理计算和模型分析，本文还发现PbTe薄膜的拓扑性质会随着薄膜厚度的变化在平庸和非平庸间振荡。Bi2Se3系列材料是新发现的强拓扑绝缘体，它在T点具有一个狄拉克色散形式的表面态，本文 学习拓扑绝缘体需要先学好那些科目？ dirac equation berry phase sec顶nd quantization gauge et al 哪位大牛进来科普一下拓扑绝缘体吧 照电子态结构的不同，传统意义上的材料被分为“金属”和“绝缘体”两大类。而拓扑绝缘体是一种新的量子物质态，完成不同于传统意义上的“金属”和“绝缘体”。这种物质态的体电子态是有能隙的绝缘体，而其表面则是无能隙的金属态。这种无能隙的表面金属态也完全不同于一般意义上的由于表面未饱和键或者是表面重构导致的表面态，【拓扑绝缘体的表面金属态完全是由材料的体电子态的拓扑结构所决定，是由对称性所决定的，与表面的具体结构无关】。也正是因为该表面金属态的出现是有对称性所决定的，他的存在非常稳定，基本不受到杂质与无序的影响。除此之外，【拓扑绝缘体的基本性质是由“量子力学”和“相对论”共同作用的结果，由于自旋轨道耦合耦合作用，在表面上会产生由时间反演对称性保护的无能隙的自旋分辨的表面电子态】。这种表面态形成一种无有效质量的二维电子气（与有效质量近似下的二维电子气完全不同：例如广泛使用的场效应晶体管中的二维电子气），它需要用狄拉克方程描述，而不能用薛定谔方程。正是由于这些迷人的重要特征保证了拓扑绝缘体将有可能在未来的电子技术发展中获得重要的应用，有着巨大的应用潜在。寻找具有足够大的体能隙并且具有化学稳定性的强拓扑绝缘体材料成为了人们目前关注的重要焦点和难点。 拓扑绝缘体波函数奇偶性怎么确定 扑绝缘体是一种新的量子态，它的体态存在一个能隙，表现出普通绝缘体的特征；但是在表面上存在贯穿能隙的狄拉克色散形式的表面态，表现出金属的特征。在本论文中，作者主要讨论三种拓扑绝缘体材料及其与之相关的一些新奇量子现象。 首先，详细讨论了PbTe，Bi2Se3，β-Ag2Te这三种拓扑绝缘体材料。证实了在一定厚度的PbTe薄膜中可以实现量子自旋霍尔效应，通过第一性原理计算和模型分析，本文还发现PbTe薄膜的拓扑性质会随着薄膜厚度的变化在平庸和非平庸间振荡。Bi2Se3系列材料是新发现的强拓扑绝缘体，它在T点具有一个狄拉克色散形式的表面态，本文... 拓扑绝缘体的发现者可能获诺贝尔奖吗？ 什么情况 目前物理领域最前沿都在研究什么 凝聚态 一般来说主流的，占据物理学家中大多数的，都是属于凝聚态，研究内容主要但不限于固体材料，我所听闻比较多的研究是拓扑绝缘体 超导 量子霍尔效应 graphen 量子器件 半导体 纳米材料 等 这几年特别热门的应该是graphen和拓扑绝缘体。 高能物理 粒子物理之类的都应该归在这个方向吧 弦论什么的。 国内做高能物理理论的以做粒子物理唯象的比较多，就是不太研究引力，主要研究强弱电磁这三种相互作用，和对撞机实验结合。 不过杨老唱衰高能物理，因为现在的观测都符合理论，没有什么新东西了 量子信息 研究量子加密量子计算量子通讯等 此外因为要在材料上实现量子计算机，所以和凝聚态也有交叉。比如量子器件做量子计算机应该也可以算这个方向 又算凝聚态方向。 还有天体物理等等不太了解的方向
激光通常是线偏振的，这意味着它的光波只在一个方向上振荡——在左边的例子中是向上和向下。但它也可以是圆偏振的，在右边，所以它的波像开瓶器一样绕着光传播的方向旋转。SLAC和斯坦福大学的一项新研究预测，圆偏振光可以用以前不可能的方式来 探索 量子材料。资料来源:格雷格·斯图尔特/SLAC国家加速器实验室 去年年初，COVID-19大流行关闭了能源部SLAC国家加速器实验室的实验，Shambhu Ghimire的研究小组被迫寻找另一种方法来研究一个有趣的研究目标:被称为拓扑绝缘体(TIs)的量子材料，可以在其表面导电，但不通过其内部。 瑞士国家科学基金会研究员Denitsa Baykusheva两年前加入了他在斯坦福脉冲研究所的团队，目标是找到一种方法在这些材料中产生高谐波，或HHG，作为研究它们行为的工具。在HHG中，激光通过物质照射会转变为更高的能量和更高的频率，称为谐波，就像按下吉他弦会发出更高的音调。TIs是自旋电子学、量子传感和量子计算等技术的基石，如果能做到这一点，将为科学家研究这些和其他量子材料提供新的工具。 随着实验中途停止，她和她的同事转向理论和计算机模拟，提出了在拓扑绝缘体中产生HHG的新配方。结果表明，沿激光束方向旋转的圆偏振光，会从导电表面和TI(即硒化铋)内部产生清晰、独特的信号，实际上会增强来自表面的信号。 上图展示了圆偏振激光(上图)是如何探测拓扑绝缘体(黑色)的，这是一种量子材料，在其表面导电，但不通过内部。光导致材料中的电子飞离，重新组合，并通过一个被称为高谐波产生的过程发出更高能量和频率的光(白色)。通过分析发出的光，科学家可以测量材料中电子的自旋和动量。SLAC的实验证实，这些信号是拓扑表面的唯一特征。资料来源:格雷格·斯图尔特/SLAC国家加速器实验室 当实验室重新开放进行实验，并采取了covid安全预防措施时，Baykusheva第一次开始测试这个配方。在今天发表在《纳米快报》(Nano Letters)上的一篇论文中，研究小组报告说，这些测试完全按照预期进行，从拓扑表面产生了第一个独特的签名。 “这种材料看起来与我们尝试过的任何其他材料都非常不同，”PULSE的首席研究员Ghimire说。“能够找到一种新型材料，这种材料的光学反应与其他任何材料都不同，这真的很令人兴奋。” 在过去的十几年里，Ghimire和PULSE主任David Reis做了一系列实验，证明HHG可以用以前认为不可能或甚至不可能的方式产生:将激光射入晶体、冷冻氩气或原子薄的半导体材料。另一项研究描述了如何使用HHG产生阿秒激光脉冲，通过通过普通玻璃照射激光，可以用来观察和控制电子的运动。 这种箭头图案反映了拓扑绝缘体表面电子的自旋和动量的组合。拓扑绝缘体是一种在其表面传导电流而不是通过其内部的量子材料。SLAC的实验发现圆偏振激光与这种自旋偏振耦合，产生一种独特的高谐波产生模式，这是拓扑表面的特征。资料来源:Denitsa Baykusheva/斯坦福PULSE研究所 但是量子材料坚决反对以这种方式进行分析，拓扑绝缘体的分裂特性提出了一个特殊的问题。 “当我们用激光照射TI时，表面和内部都会产生谐波。挑战在于如何将它们分开。” 他解释说，该团队的关键发现是，圆偏振光与表面和内部以截然不同的方式相互作用，促进来自表面的高谐波产生，并赋予其独特的特征。反过来，这些相互作用是由表面和内部的两个基本区别形成的:它们的电子自旋极化的程度——例如，以顺时针或逆时针方向为方向——以及它们原子晶格中的对称类型。 SLAC高功率激光实验室的实验装置示意图，科学家们使用圆偏振激光探测拓扑绝缘体——一种量子材料，在其表面导电，但不通过其内部。一个被称为高谐波产生的过程将激光转换为更高的能量和频率，或称谐波。这在探测器(箭头)中产生了偏振模式，揭示了导电表层电子的自旋和动量——拓扑表面的独特特征。来源:Shambhu Ghimire/斯坦福PULSE研究所 Ghimire说，自从该小组今年早些时候在TIs上发表了实现高氢高汞的配方以来，德国和中国的另外两个研究小组已经报告了在拓扑绝缘体中创造高氢高汞的情况。但这两个实验都是用线偏振光进行的，所以他们没有看到圆偏振光产生的增强信号。他说，这个信号是拓扑表面状态的一个独特特征。 由于强烈的激光可以将材料中的电子变成电子的汤——等离子体——研究小组必须找到一种方法来改变他们的高功率钛蓝宝石激光器的波长，使其延长10倍，从而减少10倍的能量。他们还使用非常短的激光脉冲来减少对样品的损害，这还有一个额外的好处，即允许他们以相当于百万分之一秒十亿分之一秒的快门速度捕捉材料的行为。 “使用HHG的优势在于它是一种超快的探测器，”Ghimire说。“既然我们已经确定了这种探测拓扑表面状态的新方法，我们可以用它来研究其他有趣的材料，包括由强激光或化学方法诱导的拓扑状态。” 来自斯坦福大学材料与能源科学研究所(SIMES)、密歇根大学安娜堡分校和韩国浦项 科技 大学(POSTECH)的研究人员对这项工作做出了贡献。
在均质光滑的水平面上滴落一个液滴，直觉告诉我们液滴将要么静止，要么随机运动。 那么如果液滴是在垂直振动的液体浴表面上，其运动状态应该是怎样的呢？
早在2005年， 法国科学家 A. Boudaoud 发现小液滴可以在以高加速度垂直振动的液体浴上无限弹跳（Phys. Rev. Lett. 94, 177801 (2005).）。如果继续增加该加速度，可以使弹跳液滴在液体表面以恒定的水平速度“行走”， 值得注意的是，这个宏观系统的动力学和统计特征类似于微观量子系统 ，相关成果于2005年发表在 Nature 上（Nature 2005, 437, 208.）。
液滴运动模型帮助理解自旋系统，一篇Nature
在这项工作的基础上， 麻省理工学院 John W. M. Bush教授 课题组 发现弹跳液滴阵列可以模拟自旋系统（粒子的内在角动量），提出了“行走”液滴的流体动力学自旋晶格（HSL）作为一类具有粒子波耦合的主动自旋系统 。作者的这些发现可以增加对基于自旋的电子和计算的自旋系统的了解，并为未来的研究提供了令人兴奋的方向，从有源自旋波动力学到流体动力学模拟计算和基于液滴的拓扑绝缘体。相关研究成果以题为“Emergent order in hydrodynamic spin lattices”的论文发表于最新一期《Nature》上。
【物理模型】
为了帮助大家更好理解典型无序系统中有序现象的出现，首先介绍两个物理模型：（1）振荡器的动态同步（比如当一只萤火虫看到附近的其他萤火虫闪烁时，它会加快或减慢自己的闪烁速度以与相邻的萤火虫同步）；（2）自旋模型（在该模型中，自旋排列在晶格上，这些晶格与热浴处于热平衡状态）。
【HSL系统】
作者构筑了HSL系统，其是由一系列同相弹跳液滴组成，每个液滴由一个浸没的圆形井限制并在垂直振动的液体浴的表面上运行（图1a，1b）。作者通过振动力和晶格几何形状的变化，以及通过施加系统旋转来模拟外加磁场的影响，诱导一系列集体“磁”有序现象， 证明了HSL的可调谐性 。
首先，作者通过改变 驱动加速度（γ） 和 相邻井之间流体浴的深度（H） 来调整 自旋-自旋耦合的幅度 （图 1b）。当成对耦合足够强时，最近邻相互作用可能会导致自旋翻转，这种翻转可以促进整个晶格的相干集体动力学。然后作者通过研究自旋数（N）= 20等距井和L/λ F = 的一维周期性（圆形）HSL（图1a，d-h），验证了HSL可以支持不同类型的集体有序，具体取决于晶格间距（L）和法拉第波长（λ F ）之间的比率。从随机的初始自旋配置开始，作者观察到成对相互作用可以触发多次自旋翻转（图1d），导致瞬时磁化强度和自旋-自旋相关性的波动（图1e））。平均磁化强度消失⟨ M ⟩ 0，表明整体的镜像对称性得以保留（图1e）。然而，负的对相关⟨ χ ⟩ < 0表明偏向于局部反铁磁有序（图1g）。保持L /λ F 固定，在非周期性边界条件、不同N值和不同晶格半径R 的实验中出现类似的反铁磁偏置，确认反铁磁有序是由晶格间距选择的。出现的反铁磁有序的强度非单调地取决于驱动幅度γ（图1h）。对于γ γ c 观察到最强的集体反铁磁响应，表明整体集体有序与单个自旋态的鲁棒性之间存在相关性（图1c）。对于反铁磁HSL，作者发现对同相旋转有很大的偏差（图1f），这意味着相干轨道同步和紧急自旋有序之间存在因果关系。
作者为了证明集体自旋动力学如何取决于晶格几何形状，对减小的晶格间距L /λ F = 进行了一维实验（图2a-d）。实验表明晶格几何形状的变化可用于控制局部磁序，但不会导致整体镜像对称性破坏。为了使几何决定HSL中的集体自旋有序和相位同步的方式合理化， 作者从实验系统的详细流体动力学描述中导出了一个通用的相位振荡器模型 （图2e）。具体而言，有两个铁磁相FM 和两个反铁磁相AFM ，分别以优先同相（+）和异相（-）旋转为特征（图2f）。根据L，力参数α和β可以为正或为负，从而产生对应于耦合电位最小值的四个磁相。模型预测与实验数据非常吻合：反铁磁（图1d-f；L = mm）和铁磁（图 2a-c；L = mm）HSL 实验分别落在预测的AFM + 和FM + 范围内。
据报道，通过施加恒定磁场，反铁磁材料中的自旋可以重新排列成铁磁状态。作者通过以角速度（Ω）绕垂直轴旋转振动浴确定HSL是否可以经历类似的整体对称性破坏。当旋转方向由逆时针变为顺时针时，有效磁化强度（⟨ M ⟩）由正变负。然而向铁磁有序的转变需要超临界转速|Ω| > Ωc rad s 1 （图3e）。旋转也会影响成对相位同步：随着自旋动力学由科里奥利力（Coriolis force）主导，相位差变得不相关（图3c）。表征旋转框架中的单自旋动力学揭示了导致场致极化的机制（图3f，g）。
二维经典量子自旋晶格显示了其一维对应物所不具备的特征，包括几何不稳定性和拓扑排序。 HSL为在宏观尺度上 探索 这种影响提供了一个有前途的平台。 例如，在没有旋转的情况下（Ω= 0；图4b，c）促进反铁磁有序的方形 HSL（图4a），随着科里奥利力的增加而发生极化转变(图4e)。此外，补充数据中对较大晶格的模拟证实了方形晶格中集体磁序的出现。
【总结】
John W. M. Bush课题组展示了液滴在垂直振动的液体浴表面上弹跳的行为。由于水下井的存在，浴的深度不同。在一定条件下， 液滴产生逐渐衰减的表面波，使液滴沿着顺时针或逆时针的圆形轨迹运动并以复杂的方式相互作用。 当这些圆形井排列在具有小（毫米级）晶格间距的一维或二维晶格上时，根据晶格形状和尺寸以及实验条件， 液滴自旋的模式可以类似于铁磁性或反铁磁性中的磁自旋排列。
总的来说，液滴阵列可以同步它们的弹跳垂直运动的能力就像萤火虫同步它们的闪光一样，另一方面，液滴自旋可以通过微妙的流体动力学相互作用表现出图案形成和对称性破坏，类似于在磁自旋物理模型。 因此，该系统似乎结合了前面提到的两个物理模型。
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参考文献
基于单片机AVR与FPGA的正弦信号发生器设计摘要：在电子和通信产品中往往需要高精度的正弦信号，而传统的正弦信号发生器往往在低频输出时的频率的稳定度和精度等指标都不高。文中介绍了Micro Linear公司的一款单片正弦信号发生芯片ML2035，它可以在几乎不需要其它外围器件的条件下，产生从直流到25kHz的正弦信号,并利用此芯片完成了简易正弦信号发生器电路的设计。 关键词：信号发生器，信号源，正弦信号，ML2035, DDS 目录1. 绪论2. 技术概述3. 需求分析阶段 功能模块图 数据流图 E-R图 业务流程图4. 设计阶段（程序流程图）5. 详细设计阶段（运行的截图）6. 安装调试阶段7. 设计体会1.绪论信号发生器的概念信号发生器（signal generator）产生所需参数的电测试信号仪器。按其信号波形分为四大 类：①正弦信号发生器。主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按其不同性能和用途还可细分为低频（20赫至10兆赫）信号发生器、高频（100千赫至300兆赫）信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器等。②函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。③脉冲信号发生器。能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器，可用以测试线性系统的瞬态响应，或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。④随机信号发生器。通常又分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两类。噪声信号发生器主要用途为：在待测系统中引入一个随机信号，以模拟实际工作条件中的噪声而测定系统性能；外加一个已知噪声信号与系统内部噪声比较以测定噪声系数；用随机信号代替正弦或脉冲信号，以测定系统动态特性等。当用噪声信号进行相关函数测量时，若平均测量时间不够长，会出现统计性误差，可用伪随机信号来解决。正弦信号发生器作为电子技术领域中最基本的电子仪器，广泛应用于航空航天测控、通信系统、电子对抗、电子测量、科研等各个领域中[1～2]。随着电子信息技术的发展，对其性能的要求也越来越高，如要求频率稳定性高、转换速度快，具有调幅、调频、调相等功能，另外还经常需要两路正弦信号不仅具有相同的频率，同时要有确定的相位差。要实现两路信号具有确定的相位差，通常有两种实现方法：—‘种是采用移相器实现，如阻容移相网络、电感移相器、感应分压器移相器等。这种方法有许多不足之处，如移相精度受元件特性的影响大、移相精度差、移相操作不方便、移相角受负载和时间等因素的影响而漂移等；另一种是采用数字移相技术，这是目前移相技术的潮流[3]。数字移相技术的核心是先将模拟信号或移相角数字化，移相后再还原成模拟信号。本文采用直接数字频率合成技术设计了双通道正弦信号发生器，可以输出两路频率相同、相位差可调的正弦信号。两通道还可以独立使用，分别进行调频、调幅及调相。该信号发生器具有频率稳定度高及调频、调相迅速的优点。 正弦信号源是一种广泛应用的信号源,对它的要求也随着技术的发展越来越高。传统的正弦信号发生器往往在低频输出时的频率的稳定度和精度等指标都不高 。我们知道为了获得高频率稳定度的信号源，往往采用锁相环实现，但这种方法电路复杂、体积庞大。近年来，DDS技术由于具有容易产生频率快速转换、分辨率高、相位可控的信号,这在电子测量、雷达系统、调频通信、电子对抗等领域得到了十分广泛的应用 。然而，如果选用通常的Analog公司的系列DDS芯片研制低频正弦信号发生器，往往需要外部微处理器，因此电路较复杂，并且频率稳定度不佳。为此，本文将讨论基于ML2035设计简易的正弦信号发生器，它具有外围元器件少，电路实现简单，可以不需要外部微处理器的特点。2.技术概述1 直接数字频率合成器的基本原理频率合成是指对一个标准信号频率经过一系列算术运算，产生具有相同精度和稳定度的大量离散频率的技术。频率合成有多种实现方法，其中直接数字频率合成技术与传统频率合成技术相比具有难以比拟的优点，如频率切换速度快、分辨率高、频率和相位易于控制等[4～5]因此得到越来越广泛的应用，成为当今现代电子系统及设备中频率源设计的首选。直接数字频率合成器由参考时钟、相位累加器、正弦查询表和D／A转换器组成，如图1所示。 直接数字频率合成技术是根据相位间隔对正弦信号进行取样、量化、编码，然后储存在EPROM中构成一个正弦查询表。频率合成时，相位累加器在参考时钟的作用下对时钟脉冲进行计数，同时将累加器输出的累加相位与频率控制字K预置的相位增量相加，以相加后的吉果形成正弦查询表的地址；取出表中与该相位对应的单元中的幅度量化正弦函数值，经D／A转换器输出模拟信号，再经低通滤波器平滑得到符合要求的模拟信号。相位累加器的最大计数长度与正弦查询表中所存储的相位分隔点数相同，由于相位累加器的相位增量不同，将导致一周期内的取样点数不同，在取样频率(由参考时钟频率决定)不变的情况下，输出信号的频率也相应变化。如果设定累加器的初始相位，则可以对输出信号进行相位控制。 由采样原理可知，如果使用两个相同的频率合成器，并使其参考时钟相同，同时设定相同的频率控制字、不同的初始相位，那么在原理上就具备了实现输出两路具有一定相位差的同频信号的可能性。AD9852是ADI公司生产的高集成度的频率、相位、幅度可调的直接数字频率合成器，内部集成了高性能D／A转换器、高速比较器、程序寄存器、参考时钟倍频器及可实现各种运算的高性能的数字控制单元，并且可以实现全数字编程控制。AD9852的输出信号频率控制字为48位，使输出频率调节分辨率达到1μHz，输出信号的频率范围可从直流到150MHz，相位调节控制字为14位，相调节分辨率为0．022°，幅值调节控制字为12位。ML2035是Micro Linear公司的一款单片正弦信号发生芯片，它可以在几乎不需要其它外围器件的条件下，产生直流到25kHz的正弦信号，并且它的输出正弦信号频率可以由16比特的串行比特字控制 。因此，ML2035可以广泛地应用于需要价格低、精度高的正弦信号发生器的无线通信或调制解调等领域。ML2035的主要特点如下： 输出正弦信号频率为直流到25kHz； 具有低增益误差和低谐波畸变性能； 具有3线SPI兼容性串行微处理器接口，并具有数据锁存功能； 具有不需要外围器件的全集成解决方案功能；频率分辨率可达 （当输入时钟频率为 时）； 自带 的内部晶振； 具有同步和异步的数据加载功能。 正弦信号的产生 ML2035的基本原理和DDS一样，它内部主要由正弦信号产生、晶振和串行数字接口等部分组成。但是，ML2035的外围电路及其简单，它仅有8个引脚。ML2035的可编程频率发生器的基本原理和直接频率合成器（DDS）的基本原理完全一样。我们知道，DDS芯片一般由频率控制字、相位累加器、正弦查询表、D/ A 转换器和低通滤波器组成。DDS芯片的核心部件是相位累加器,它由N 位加法器与N 位相位寄存器构成,它类似一个简单的计数器。每来一个时钟脉冲,相位寄存器的输出就增加一个步 的相位增量值,加法器将频率控制数据与累加寄存器输出的累加相位数据相加,把相加结果送至累加寄存器的数据输入端。相位累加器进入线性相位累加,累加至满量程时产生一次计数溢出,这个溢出频率即为DDS的输出频率。正弦查询表是一个可编程只读存储器(PROM),存储的是以相位为地址的一个周期正弦信号的采样编码值,包 含一个周期正弦波的数字幅度信息,每个地址对应于正弦波中 : 范围的一个相位点。将相位寄存器的输出与相位控制字相加得到的数据作为一个地址对正弦查询表进行寻址,查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度信号,驱动DAC,输出模拟信号；低通滤波器平滑并滤除不需要的取样分量,以便输出频谱纯净的正弦波信号。 由于ML2035的控制字长为16比特，因此据DDS的原理我们不难得出ML2035的输出频率关系式为 (1) 相应地，ML2035的频率分辨率（亦最小频率）为 (2) 3.需求分析阶段一、 设计任务 设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的 特定形状波形。 二、 设计要求 1. 基本要求 具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性的波形。 用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形，以及由基波及其谐波（ 5次以下）线性组合的波形。 具有波形存储功能。 输出波形的频率为100Hz～20KHz（非正弦波频率按10次谐波计算）：重复频率可调，频 率步进间隔≤100Hz。 输出波形幅度范围0～5V（峰-峰值），可按步进（峰-峰值）调整。 具有显示输出波形的类型、重复频率（周期）和幅度的功能。 2.发挥部分 输出波形频率范围扩展至100Hz～200KHz。 用键盘或其他输入装置产生任意波形。 增加稳幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化不大于±3%（负载电压变化范围 ：100Ω～∞）。 具有掉电存储功能，可存储掉电前用户编辑的波形和设置。 可产生单次或多次（1000次以下）特定波形（如产生一个半周期三角波输出）。 其它（如增加频谱分析、失真度分析、频率扩展＞200KHz、扫频输出等功能）。 三、方案设计和论证： 根据题目的要求，我们一共提出了三种设计方案，分别介绍如下： 1、 方案一 采用低温漂、低失真、高线性单片压控函数发生器ICL8038，产生频率受控可变的正弦波 ，可实现数控频率调整。通过D/A和5G353进行输出信号幅度的控制。输出信号的频率、 幅度参数由4x4位键盘输入，结果输出采用6位LED显示，用户设置信息的存储由24C01完 成。系统结构框图如图1所示。 2、 方案二 由2M晶振产生的信号，经8253分频后，产生100Hz的方波信号。由锁相环CD4046和8253进 行N分频，输出信号送入正弦波产生电路和三角波产生电路，其中正弦波采用查表方式产 生。计数器的输出作为地址信号，并将存储器2817的波形数据读出，送DAC0832进行D/A 转换，输出各种电压波形，并经过组合，可以得到各种波形。输出信号的幅度由0852进 行调节。系统显示界面采用16字x1行液晶，信号参数由4x4位键盘输入，用户设置信息的 存储由24C01完成。 3、 方案三 以4M石英晶振作为参考源，通过F374，F283以及LS164组成的精密相位累加器，通过高速 D/A变换器和ROM产生正弦波形，这个数字正弦波经过一个模拟滤波器后，得到最终的模 拟信号波形。通过高速D/A产生数字正弦数字波形和三角数字波形，数字正弦波通过带通 滤波器后得到一个对应的模拟正弦波信号，最后该模拟正弦波与一门限进行比较得到方 波时钟信号。通过相位累加器来实现多种波形的同相位输出，并可以连续地改变频率。 输出信号幅度由TLC7524进行数字控制。用户设置信息的存储由24C01完成。 以下为三种基本方案的具体电路实现： 方案一 单片压控函数发生器ICL8038产生频率为100Hz～20KHz的正弦波，其频率由DAC0832和5G 353进行控制。由于ICL8038自身的限制，输出频率稳定度只有10-3（RC振荡器）。而且 由于压控的非线性，频率步进的步长控制比较困难。输出信号的幅度数控由DAC0832和5 G353完成。幅度数码由单片机通过P0口输入。要求幅度数据为8位/ 100mV。用户设置信 息的存储由24C01完成。 微控制器由8051最小系统，键盘/显示接口芯片8279，16位键盘，6位LED数码显示器以及 相应译码、驱动电路及“自动扫描/手动设置”选择开关等组成。 方案二 基本信号产生：晶振频率为2M，经8253进行分频后，产生100HZ的方波信号，则分频比为 ： M=fALE/100=2X104 其中FALE=2M 一般石英晶体振荡器的频率稳定性优于10-5，故输出信号的频率稳定性指标得以保证。 频率合成：CD4046和8253组成的锁相环中，fo=100N 其中8253的定时器做4046的N分频， 则占空比电路的输入脉冲信号频率也是N。 利用可编程定时器/计数器8253的三个定时器，正好可以承担上述2x104分频和锁相环中 而个分频器的任务。其中定时器0分频比设为2x104，定时器2做锁相环N分频。利用8253 做分频器，应使其工作于方式3。 波形变换采用查表方式，把正弦波一个周期的波形按时间平均划分为100个点，各点的电 压数据放在存储器2817中，通过DA0832实时查询输出。 输出信号的幅度数控由DAC0832完成，幅度数码由单片机通过P1口输入，要求幅度数据为 8位/ 100mV。当输出幅度为3V时，DAC输入数值应为240。 微控制器系统由89C51最小系统，4x4位键盘输入，字符型液晶显示器以及相应的译码、 驱动电路构成。液晶显示采用菜单显示方式，显示直观，操作方便，人机界面非常友好 . 用户设置信息的存储由24C01完成 方案三 以4M石英晶振作为参考源，通过F273，F283以及LS164组成的精密相位累加器和数字信号 处理，通过高速D/A变换器DAC0800和2817 E2ROM产生正弦波形，三角波形和任意波形。 正弦信号频率计算：在相位累加器中，每来一个时钟脉冲，它的内容就更新一次。在每 次更新时，相位增量寄存器的相位增量M就加到相位累加器中的相位累加值上。假设相位 增量寄存器的M为00...01，相位累加器的初值为00...00。这时在每个时钟周期，相位累 加器都要加上00...01。本设计累加器位宽n是24位，相位累加器就需要224个时钟周期才 能恢复初值。 相位累加器的输出作为正弦查找表、三角波查找表和用户自定义波形查找表（均为 E2PROM2817）的查找地址。查找表中的每个地址代表一个周期的波形的一个相位点，每 个相位点对应一个量化振幅值。因此，这个查找表相当于一个相位／振幅变换器，它将 相位累加器的相位信息映射成数字振幅信息，这个数字振幅值就作为D/A变换器的输入。 设计n=24, M=1, 这个相应的输出信号频率等于时钟频率除以224。如果M=2，输出 频率就增加1倍。对于一个n-bit的相位累加器来说，就有2n个可能的相位点，相位增量 寄存器中控制字M就是在每个时钟周期被加到相位累加器上的值。假设时钟频率为fc，那 么输出信号的频率就为： f0 = M*fc / 224 数字正弦波经过一个模拟滤波器后，得到最终的模拟信号波形。通过高速DAC产生数字正 弦数字波形和三角数字波形，数字正弦波通过带通滤波器后得到一个对应的模拟正弦波 信号，最后该模拟正弦波与一门限进行比较得到方波时钟信号。 输出信号的幅度数控由TLC7524数控衰减器完成，幅度数码由单片机通过总线寻址方式输 入，幅度为8位/100mV。当输出幅度为5V时，DAC输入值为400。 微控制器系统由89C52最小系统，4x4位键盘输入，字符型液晶显示器以及相应的译码、 驱动电路构成。液晶显示采用菜单显示方式，显示直观，操作方便，人机界面非常友好 。用户设置信息的存储由24C01完成 4、 方案比较 下面对三种方案的性能特点和实现的难易等作一些具体分析与比较。 1）方案一结构比较简单，但由于ICL8038自身的限制，采用了RC振荡器，故输出频率稳 定度只能达到10-3数量级。方案二采用石英晶体振荡器和数字锁相环技术，而一般石英 晶体振荡器的频率稳定性优于10-5，故输出信号的频率稳定性指标得以保证。方案三同 样采用石英晶体振荡器、精密的相位累加器，频率稳定性指标同样优于10-5。达到题目 的要求。 2）方案一由于压控振荡器F/V的线性范围有限，频率步进的步长控制比较困难，难以保 证1000倍的频率覆盖系数。方案二采用集成锁相环4046，配合8253很容易做到1000倍的 线性频率覆盖系数。方案三使用精密相位累加器和高速DAC，同样可以实现1000倍的线性 频率覆盖。 3）方案一的控制显示系统比较简单，六位LED的显示系统制作比较简单，但难以显示系 统输出信号的详细信息，使用时操作难度比较大，人机界面比较难懂。方案二和方案三 采用16字符x1行的液晶，菜单式操作方法，要求有比较高的硬件制作水平和软件编程技 术，但可以详细的显示波形，占空比，信号幅度等信息。人机界面友好，操作方便。而 且通过软件编程控制使系统输出信号的频率、波形预置变的非常简单。 4）方案一中，为获得1Hz的分辨率，必须采用高精度的DAC，不容易达到比较高的精度。 方案二中用单片机对8253可编程定时器进行控制，配合集成锁相环频率合成器4046可以 比较容易的提供1Hz分辨率。方案三采用精密相位累加器，具有相当好的频率分辨率，频 率的可控范围达 fc/2n=222/224= 5）方案一的ICL8038可以产生比较准确的波形。方案二通过实时查询输出正弦波，虽然 我们对每一个波形只采用了100个点，但在要求较高的场合，可以通过对每个波形取更多 个点的方法来提高波形精度。具有很好的升级扩展性能。方案三中E2PROM中存储了1024 个波形点，可以提供非常精确的波形。在200KHz的时候，仍然能够对每个波形提供8个点 ，通过滤波器后，同样会具有良好的波形。 6）方案一和方案二的频率变换时间主要是它的反馈环处理时间和压控振荡器的响应时间 ，通常大于1ms。而方案三的频率变换时间主要是数字处理延迟，通常为几十个ns。 7）方案一由于采用RC振荡器，不可避免具有比较大的相位噪声。方案二的相位噪声是它 的参考时钟—石英晶体振荡器—的噪声的两倍。而方案三由于数字正弦信号的相位与时 间成线形关系，整片电路输出的相位噪声比它的参考时钟源的相位噪声小。 从以上的方案比较可以看出，方案三结构比较复杂，但具有输出频率稳定性高、频率输 出线性度好、频率分辨率高、波形准确、频率变换时间小、相位噪声小、人机界面友好 ，易于控制等优点，性能优良。是本次设计的理想设计方案。而相对来说，方案一结构 很简单，制作容易，但是输出信号有频率线性度差、频率稳定度低、频率分辨率低、频 率变换时间比较长，相位噪声大以及人机界面不友好等缺点。方案二电路也比较简单， 但在频率分辨率、频率变换时间、相位噪声等方面都比第三种方案差。总之，方案一和 方案二都具有各自的比较大的弱点，难以达到理想的设计要求。故不宜采用。 经过比较，我们决定采用方案三的电路设计进行制作。 串行数字接口 ML2035的控制可以通过芯片的串行数字接口实现，数字接口部分主要由移位寄存器和数据锁存器组成。SID引脚上的16 bits 数据字在时钟SCK的上升沿时被送入16 bits的移位寄存器。需要注意的是，应该先送最低位，最后送最高位。然后在LAI的下降沿触发下，送入移位寄存器的数据被锁存进数据锁存器。为了确保数据的有效锁存，LAI的下降沿应该发生在SCI为“低”电平期间。同理，在SID数据移入移位寄存器期间，LAI应该保持“低”电平。 电源方式 ML2035具有电源“休眠”功能，这样可以有效提高电源的使用效率，这对于便携式产品是极其有利的。当希望ML2035保持“休眠”时，可以向移位寄存器输入全“0”，并向LATI加载“1”使其保持高电平。在这种情况下，ML2035的功耗可以降到 mW以下，而输出正弦信号的幅度降到0 V。需要提及的是，在电路设计中应该对ML2035的电源输入端进行电源去耦处理，在电路设计中可以采用如图1所示的电源去耦处理方案。 图1 ML2035的电源去耦处理方法简易正弦信号发生器设计 由DDS的基本原理可以知道，由于ML2035频率分辨能力有限，输出的正弦信号将有可能出现误差。对于不同的 考时钟，将产生不同程度的频率误差，表1例举了ML2035在常见的晶振下的频率控制字和频率误差情况。 表1 使用常见标准晶振时ML2035所需频率控制字和频率误差情况 本文拟采用ML2035设计一简易的频率为1000Hz的高精度无频率误差的正弦信号发生器，由于低于的晶振通常价格较高且体积较大，故这里选用的晶振。由式（1）可以得知需要的频率控制字为1280，因此需要的16 bits控制位为1111 D，这样输出正弦信号的频率误差将在理论上达到。图2便是实现该简易正弦信号发生器的电路原理图，这里74HC4060计数器的功能是振荡器和计时器，而74HC4002是高速CMOS 四与非门器件。为了实现ML2035的输出正弦信号频率为1000Hz，必须使在前8个脉冲移入8比特0，然后在接下来的后8个脉冲移入1111 1010。 图2 基于ML2035的1000Hz正弦信号发生器电路原理图三，软件篇AVR要完成的功能：1,处理通信2,计算要产生的信号所需的参数3,SPI通信，输出数据到FPGA，从FPGA取数据4,根据所取的数据计算出所测的信号的参数对于通信与算法，在这里也没什么好讲的，讲一下SPI通信吧，我没有使用AVR的SPI外设，我用普通I/O ,,,,,,,,,,,,,,,,
校园网络搭建毕业论文
维护校园网网络安全需要从网络的搭建及网络安全设计方面着手,通过各种技术手段,对校园网网络进行搭建,通过物理、数据等方面的设计对网络安全进行完善是解决上策，现在我就整理了一份，校园网搭建的毕业论文，希望对大家有所帮助。
一、学校需求分析
随着计算机、通信和多媒体技术的发展，使得网络上的应用更加丰富。同时在多媒体教育和管理等方面的需求，对校园网络也提出进一步的要求。因此需要一个高速的、具有先进性的、可扩展的校园计算机网络以适应当前网络技术发展的趋势并满足学校各方面应用的需要。信息技术的普及教育已经越来越受到人们关注。学校领导、广大师生们已经充分认识到这一点，学校未来的教育方法和手段，将是构筑在教育信息化发展战略之上，通过加大信息网络教育的投入，开展网络化教学，开展教育信息服务和远程教育服务等将成为未来建设的具体内容。
调研情况
学校有几栋建筑需纳入局域网，其中原有计算机教室将并入整个校园网络。根据校方要求，总的信息点将达到 3000个左右。信息节点的分布比较分散。将涉及到图书馆、实验楼、教学楼、宿舍楼、食堂等。主控室可设在教学楼的一层，图书馆、实验楼和教学楼为信息点密集区。
需求功能
校园网最终必须是一个集计算机网络技术、多项信息管理、办公自动化和信息发布等功能于一体的综合信息平台，并能够有效促进现有的管理体制和管理方法，提高学校办公质量和效率，以促进学校整体教学水平的提高。
二、设计特点
根据校园网络项目，我们应该充分考虑学校的实际情况，注重设备选型的性能价格比，采用成熟可靠的技术，为学校设计成一个技术先进、灵活可用、性能优秀、可升级扩展的校园网络。考虑到学校的中长期发展规划，在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能以及远程教学等各个方面能够适应未来的'发展，最大程度地保护学校的投资。学校借助校园网的建设，可充分利用丰富的网上应用系统及教学资源，发挥网络资源共享、信息快捷、无地理限制等优势，真正把现代化管理、教育技术融入学校的日常教育与办公管理当中。学校校园网具体功能和特点如下：
技术先进
采用千兆以太网技术，具有高带宽1000Mbps 速率的主干，100Mbps 到桌面，运行目前的各种应用系统绰绰有余，还可轻松应付将来一段时间内的应用要求，且易于升级和扩展，最大限度的保护用户投资；
网络设备选型为国际知名产品，性能稳定可靠、技术先进、产品系列全及完善的服务保证；
采用支持网络管理的交换设备，足不出户即可管理配置整个网络。
网络互联：
提供国际互联网ISDN 专线接入（或DDN），实现与各公共网的连接；
可扩容的远程拨号接入/拨出，共享资源、发布信息等。应用系统及教学资源丰富；
有综合网络办公系统及各个应用管理系统，实现办公自动化，管理信息化；
有以WEB数据库为中心的综合信息平台，可进行消息发布，招生广告、形象宣传、课业辅导、教案参考展示、资料查询、邮件服务及远程教学等。
三、校园网布局结构
校园比较大，建筑楼群多、布局比较分散。因此在设计校园网主干结构时既要考虑到目前实际应用有所侧重，又要兼顾未来的发展需求。主干网以中控室为中心，设几个主干交换节点，包括中控室、实验楼、图书馆、教学楼、宿舍楼。中心交换机和主干交换机采用千兆光纤交换机。中控室至图书馆、校园网的主干即中控室与教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼之间全部采用8芯室外光缆；楼内选用进口6芯室内光缆和5类线。
根据学校的实际应用，配服务器7台，用途如下：
① 主服务器2台：装有Solaris操作系统，负责整个校园网的管理，教育资源管理等。其中一台服务器装有DNS服务，负责整个校园网中各个域名的解析。另一台服务器装有电子邮件系统，负责整个校园网中各个用户的邮件管理。
②WWW服务器1台：装有Linux操作系统，负责远程服务管理及WEB站点的管理。WEB服务器采用现在比较流行的APACHE服务器，用PHP语言进行开发，连接MYSQL数据库，形成了完整的动态网站。
③电子阅览服务器1台：多媒体资料的阅览、查询及文件管理等；
④教师备课服务器1台：教师备课、课件制作、资料查询等文件管理以及Proxy服务等。
⑤光盘服务器1台：负责多媒体光盘及视频点播服务。
⑥图书管理服务器1台：负责图书资料管理。
在充分考虑学校未来的应用，整个校园的信息节点设计为3000个左右。交换机总数约 50台左右，其中主干交换机5台，配有千兆光纤接口。原有计算机机房通过各自的交换机接入最近的主交换节点，并配成多媒体教学网。INTERNET接入采用路由器接ISDN方案，也可选用DDN专线。可保证多用户群的数据浏览和下载。
四、网络拓扑图
光纤以太网技术是现在两大主流通信技术的融合和发展，即以太网和光网络。它集中了以太网和光网络的优点，如以太网应用普遍、价格低廉、组网灵活、管理简单，光网络可靠性高、容量大。光以太网的高速率、大容量消除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈，将成为未来融合话音、数据和视频的单一网络结构。光纤以太网产品可以借助以太网设备采用以太网数据包格式实现WAN通信业务。目前，光纤以太网可以实现10Mbps、100Mbps以及1Gbps等标准以太网速度。
光纤以太网设备是以第2层LAN交换机、第3层LAN交换机，SONET设备和DWDM为基础。一些公司推出专为出了光纤以太网交换机，这种交换机具有多种特性，可以尽量确保服务质量（如实现数据包分类和拥塞管理等）。这种产品均可能要求下列关键技术和性能：高可靠性、高端口密度、服务质量保证等功能。
光纤以太网业务与其他宽带接入相比更为经济高效，但到目前为止它的使用只限于办公大楼或楼群内已铺设光纤的地方。使用以太网的这种新方法的战略价值不仅仅限于廉价的接入。它既可用于接入网，也可用于服务供应商网络中的本地骨干网。它可以只用在第2 层，也可以作为实现第3层业务的有效途径。它可以支持IP、IPX以及其他传统协议。此外，由于在本质上它仍属于LAN，因此可用来帮助服务供应商管理企业LAN及企业LAN和其他网之间的互连。
写什么？怎样写？”这是每个学写小论文的同学都会碰到的问题。一篇好论文的产生，对于它的作者来说是一次创造性的劳动。创造性的劳动对劳动者的要求是很高的。其创作的素材、水平，乃至创作的灵感……，绝不是轻易可以得到的，它们需要作者在自己的学习与生活实践中，去进行长期的积累与思考。从我校征集的论文来看，作者中有的是在平时十分注意对课本知识进行归纳整理、拓展延伸，学习中有许多意想不到的收获；有的是从课外阅读中得到收获与启发后，获得灵感、得以选题；……更有甚者是，有的作者在生活中发现问题注意观察、探究，并与自己的数学学习相联系，对观察、探究的结果进行思考、归纳、总结，升华为理论，写出了令人叫绝的好论文。综观获奖论文的小作者们，他们大多是数学学习的有心人。好论文的作者不仅要有较好的数学感悟，还要有良好的文学修养、综合素养。
安全是铁路运输永恒的主题，是改革发展的保证，是企业生存和发展的生命线，也是铁路做好一切工作的重要前提。下文是我给大家整理收集的关于2017年铁路安全管理毕业论文的内容，欢迎大家阅读参考!2017年铁路安全管理毕业论文篇1 浅谈高速铁路牵引供电安全管理 摘要：高铁牵引供电安全管理是一项较为复杂且系统的工作，其在确保高铁安全运营方面具有不可替代的地位和作用。因此加强对其的研究是非常有必要的，对此本文分析了高速铁路牵引供电安全管理的相关方面，从而为为高速铁路牵引供电安全技术奠定了平稳发展的安全基础。 关键词：高速铁路;牵引供电;安全管理 1、高铁牵引供电系统的负荷特性及安全管理的特点分析 、高铁牵引供电系统的负荷特性 高铁牵引供电系统的负荷特性与普通铁路存在着非常明显的区别： (1)负荷波动频繁。负荷大小与供电臂运行的列车数量、线路坡度及列车运行速度等有关。高铁牵引变电所的负荷会随着两供电臂内列车的数量及其负荷状态随时出现波动。 (2)牵引负荷大。高铁列车具有速度快、高峰时段密度大等特点，而空气阻力会随着速度提高成倍增加，此时的列车牵引力需要克服空气阻力运行，这使得牵引负荷较大，高速列车单车电流可达600～1000A，而普速列车电流一般不大于300A。 (3)高铁列车在高速运行的过程中，常常需要克服空气阻力行进，如果列车想要维持高速行驶，就必须持续从接触网获取电能，这使得列车本身的负载率相对较高，并且受电时间较长。 (4)功率因数高。采用交-直-交动车组，功率因数在以上。 、安全管理特点 高铁牵引供电安全管理的特点主要体现在以下四个方面： (1)动态性。高铁的牵引供电负荷具有非常明显的移动性和不确定性，并且负荷常常处于不平衡的状态，这使得各种安全问题的发生存在动态变化，一旦出现行车事故或是供电间断，势必会造成巨大的经济损失和严重的负面影响。 (2)反复性。由于牵引供电设备全部设置在露天的环境当中，设备的运行受温度变化和气候条件的影响相对较大，从而使得季节性安全问题反复发生。 (3)复杂性。牵引供电系统的接触网具有非常明显的复杂性，如环境复杂、气候变化无常、没有备用设备等等。 (4)独特性。高铁牵引供电的冲击性负荷非常频繁，且谐波含量较大，同时运行环境的污染也比较严重，这对牵引供电安全管理提出了较高的要求。为此，必须采取有效的措施提高牵引供电安全管理水平，这对于确保高铁安全、稳定、可靠运营具有非常重要的现实意义。 2、牵引供电系统面临的主要安全问题 目前牵引供电系统面临的主要问题有：谐波问题、负序电流问题、功率因数问题、机车过分相问题、接地问题、继电保护问题、弓网关系问题、绝缘配合问题、电磁兼容问题。 1)谐波电流注入供电系统将会对通信系统、控制系统的可靠性带来不利因素，降低用电设备的运行效率。 2)负序电流可以降低用户电能的利用率，引起用户旋转电机转子表面温升过高。 3)机车过电分相时中性段断电出现过电压现象，过电压水平有时能达到击穿接触导线绝缘子的数值，出现的电弧有可能烧损接触网吊弦;机车重新带电时，出现过电流现象，过电流水平可达到机车正常运行电流的5~7倍，过流有可能损害设备的正常寿命、影响继电保护动作正确性。 4)接触网系统是无备用系统，机车通过受电弓与接触网滑动连接，取得电能。机车在运动过程中，存在不同方向的振动，这些振动通过受电弓传递到接触网，接触网随之振动。良好的弓网关系是接触网振动特性和受电弓振动特性一致，两者之间为一个随动系统，使接触网和受电弓保持良好的接触。 5)高压设备的带电部分与设备外壳、大地之间需要绝缘，不同电压等级、不同相别的高压设备之间也需要绝缘。绝缘配合，就是在一个供电系统中，由于存在众多的绝缘部分，通过对各部分绝缘水平(耐工频电压、冲击电压能力)的选择，在满足系统绝缘水平要求的前提下，达到一个技术指标和经济指标的合理水平。绝缘配合问题是近年来电气化铁路研究的重要课题之一，之所以引起重视，是因为在不同的环境下，如果不考虑绝缘配合问题，接地技术措施的应用难以达到预期效果。 3、影响牵引供电系统安全的主要因素 影响牵引供电系统安全可靠的主要因素可分为设备因素、供电质量因素、外部影响因素、系统运行因素、管理因素等几部分。在每部分大因素当中还有很多小因素，本文主要将各类影响因素列表如下，见表1： 表1牵引供电影响的因素 4、加强牵引供电安全管理的措施 现代社会，高速铁路已经成为一种先进、重要、快速的运输手段，保障牵引供电系统的正常运转非常重要。 、强化高速铁路专业人员技能，提高安全技能 想要达到电气化高铁牵引供电体系的安全要求，确保电气化高铁运行的安全有效进行，保障牵引供电体系的正常化运转，一是强化高铁安全专兼职人员培训。组织安全管理人员培训班，进行安全法律法规、安全管理技能知识培训，促进高速铁路牵引供电的安全管理。二是组织高铁维护人员的培训班，加强安全管理知识学习，提高其安全技术能力;定期组织高铁技术业务研讨班，分析维护高铁安全工作中存在问题，提出解决问题的思路，使各班组安全管理的经验、教训资源共享，达到共同提高的目的。三是强化员工的高铁安全意识培训。将安全培训与培训基地建设相结合，将员工培训与安全培训相结合。将安全培训内容纳入员工技能培训的课程中，一体培训、一体考核，严格安全培训准入制度。 、增强过程监控力度 对于工作人员的管理要加大监控的力度，若遇到问题，必须及时进行改正，避免后期再在同样的事情上犯错误，继而产生不必要的损失。同时加大考核力度，一定要对工作人员进行定期或者不定期的考核，一定要保证工作人员不能怠慢工作，用严格的规范标准要求自己，出现问题时，在尽量减少损失的前提下，保障问题的圆满解决，追究问题人员的责任，提高工人人员的警惕性、工作的严谨性，这是保障安全的重要手段。 、增强创新管理意识 对人员的管理方面，要注重不断增强创新意识，加强管理制度的规范性，不断更新管理条例，运用新的管理手段增强团队意识，还要注意在不增加劳动强度的大前提之下，提升管理的水平和电气化高铁牵引供电体系的安全性以及稳定性，进而使机车的营运质量得到提升。 、规范完善台账精细化管理 规范和完善各种设备台账履历，梳理细化设备台账格式和内容，做到及时更新，使台账具有可追溯性和时效性。对设备发生的变化，要明确台账更新的流程和相关责任，以点带面，提高高速铁路安全技术资料管理水平。 、提高牵引供电设备质量 想要达到电气化高铁牵引供电体系的安全性和可靠性，就要利用先进的装备、信息化手段不断加强管理，保障设备的安全性，例如在高铁运行的牵引供电系统的管理过程中，可以采用SCADA系统(数据采集与监视控制系统)对现场的运行设备进行监视和控制，进而逐渐提升设施的安全性和可靠性。为了确保没有工作人员值班依然可以正常营运，在体系里可以使用远动视频装备来进行管理，这样不但可以保障机械的正常运转，还能够有效减少人力资源的浪费。同时还可以运用电阻测试仪、红外成像等高科技设备进行监控，这对于提升设施的监测标准和确保营运的有序性及安全性都是非常重要的。 提高“天窗点”设备检修利用率 接触网设备的检修维护主要利用列车运行途中不铺化列车运行线或调整、抽减列车运行为营业线施工和维修的时间进行。成立组织机构，加强领导，逐级负责的原则，制定“天窗”管理办法，用制度约束落实，加大天窗管理、认真考核天窗兑现率，使天窗利用率达到100%。同时加强设备检修，考核设备检修，提高行车设备运行质量 。 绝缘清扫 为确保高速铁路牵引供电设备在雪、雾等恶劣天气下的正常运行，防止出现大面积绝缘子污闪。根据所建立高速铁路重污区台帐，合理组织人员进行绝缘清扫，按照瓷质绝缘子必须进行一次人工清扫，复合绝缘子采用小型水冲洗机、水冲洗列冲洗，水冲洗作业漏冲洗的绝缘子进行人工清扫的原则。一是瓷质绝缘子采用停电人工清扫结合带电水冲洗列冲洗。二是复合绝缘子采用停电小型水冲洗或带电水冲洗列冲洗。水冲洗作业漏冲洗的绝缘子要补充进行人工清扫。做到一片不漏、一棒不漏、不留死角。 主导电回路测温 根据设备运营单位制定测温计划，并结合设备的实际运行情况利用测温仪器对牵引供电设备主导电回路、接续点、上网点、电缆接头线夹等处所进行检测，参照所测环境温度和设备温度进行对比，及时发现设备隐患，预防设备故障，确保牵引供电设备安全运行 检查补偿装置及线岔卡滞、坠砣a值超标、线索张力过大、电连接及隔开引线过紧过松、上网点连接状态不良、附加导线间距不足、附加导线对地距离不满足规程要求等安全隐患，组织设备管理单位通过步行巡视、上网检查、添乘巡视等方式对线索驰度进行检查。 根据高铁速设备的特点和季节天气的变化，要有针对性的开展防鸟害、危树整治、防洪、防雷击、防风、防冰柱、防寒、防断、防磨、电缆等专项检查，通过开展专项检查，全面提升高速铁路设备运行质量。 、编制事故应急预案 由于牵引供电系统本身的特殊性，常常会出现各种突发性事故。为此，必须编制科学合理、切实可行的安全应急预案，这是处理突发事故的根本保障。一是完善抢修预案，对抢修预案进行模块化管理，制定各种突发情况下的具体安全应对措施。二是有针对性地制定演练项目，将非正常应急处置纳入常态化管理，增强应急处置的实效性。三是定期组织应急演练，要按照“一处一案、一事一案”的要求，全面提高抢修效率，缩短抢修时间;不断提高应急抢修能力。四是是对抢修工料具，储备的应急物资进行经常性的检查、维护、保养，确保其完好、可靠。 、加强接触网的全面管理 接触网因为是大型的现场定制工程组合的设备设施，他的性能和安全可靠性是否能完善的发挥，完全取决于设计制造和现场施工。所以应做好建设和管理的各个环节，来保证此设施的安全稳定。 总之，牵引供电系统是电气化铁路的重要的组成部分，确保其安全是非常重要的，因此需要引起我们的重视，对此本文分析了高速铁路牵引供电安全管理，以期提供一些借鉴。 参考文献 [1]曹江华.浅谈高速铁路牵引供电安全管理[J].西铁科技,2014,02:17-18. [2]戚广枫.高速铁路牵引供电安全技术发展及展望[J].中国铁路,2012,11:18-21. [3]王蔚.高速电气化铁路牵引供电安全管理研究[D].西南交通大学,2011. 2017年铁路安全管理毕业论文篇2 浅谈铁路中间站安全管理 【摘 要】随着铁路改革和发展，铁路技术设备装备水平日益提高，列车速度提高、行车密度增加、牵引质量加大，面对新时期运输组织变化给安全管理带来的新情况、新变化、新问题，表现出了不适应当前改革发展步伐加快的节奏，安全管理面临着诸多问题，如何解决新时期铁路中间站安全管理，从安全风险管理的新思路入手，进行了有益的探讨。 【关键词】中间站;安全;风险;管理 安全是铁路运输永恒的主题，是改革发展的保证，是企业生存和发展的生命线，也是铁路做好一切工作的重要前提。积极探索高速、重载、新形势下的铁路安全管理是每一个管理者重要的职责。中间站作为铁路车务站段管辖的最基层群体，是铁路运输的重要环节，在保安全、保稳定、保畅通方面有着非常重要的作用。铁路部分中间站均处在地理位置比较偏僻的地方，远离机关，环境较差、交通不便、生活困难，诸多困难因素叠加，给中间站管理带来很大难度，因此，搞好中间站的安全管理工作是我们当前需重点研究解决的课题。 1.中间站管理存在的问题 安全工作缺乏高标准。 高标准是做好工作的前提和基础，既是目标要求，也是质量要求;既是源头性要求，也是结果性要求。一些中间站之所以没能实现安全目标，甚至在安全上打了败仗，关键就是标准不高，满足于过得去，不求过得硬，使本车站的安全工作在低水平上徘徊，许多问题发展成顽症，同类事故反复出现。具体表现在：一是标准认识模糊不清。尽管这几年我们反复强调标准问题，但直至现在，一些干部职工对作业标准、技术标准、设备标准含糊不清，高标定位成为了一种口头禅。二是标准执行不够彻底。经过多年的整章建制，从路局到站段已形成了一整套安全管理制度标准，在确保运输安全中发挥了重要作用。但在日常工作中一些中间站缺乏执行制度标准的严肃性、自觉性、持久性，不按标准办事，结果引发了事故。 人员素质不适应 近年来，随着铁路体制改革的不断推进，新技术、新设备的逐步投入使用，再加上培训教育机制跟不上，导致整体职工素质已越来越不适应新形势下安全运输生产的要求。一是有些站长已跟不上新的管理步伐，新的管理知识贫乏，新技术知识掌握的不深，不能更好的指导车站各岗位的作业，造成车站关键作业把控不住。二是有些职工没有牢固树立“安全第一”思想，安全意识淡薄，责任心不强，作业行为不规范;技术业务水平较差，特别是新技术知识掌握的少，非正常情况作业应急处置能力不强，习惯性作业比较普遍，简化作业程序用语，违章作业习以为常，给安全生产造成一定的安全隐患。 安全管理不适应 长期以来，受传统管理的影响，安全管理还停留在固有的管理模式上，管理往往还是粗放式的、静态的、被动式的，没有做到与时俱进，安全风险管理还基本上是初浅的，管理方法还比较简单，缺乏预见性，管理思路没有理清。主要表现在：①管理理念落后，主动管理滞后，不能严抓细管，有部分站长存在“不出事故就是安全”的片面认识，淡化了预防为主，消除隐患的思想;②有部分站长缺乏进取精神，好人主义和形式主义严重、作风漂浮、责任心不强，对职工违章作业、简化作业程序视而不见，使职工在作业中养成了习惯成标准的风气;③站长一日工作发挥得不好，对车站的班前点名及交接班会抓得质量不高，甚至有的简化交接班会，深入各岗位检查作业情况没有抓住主要问题，表面化现象较多;④不注重技术业务培训学习，应付多，解决实际问题的少，基本上是流于形式;⑤安全隐患的超前防范落实的较差，关键作业程序控制乏力。 安全风险管理控制不力 有些站长对安全风险管理思路不清、认识模糊，缺乏科学管理手段，只重视结果，不重视过程。一是对自站的关键作业，特别对特殊时期及阶段的重点工作不能及时的进行排查，更缺乏超前研判的能力，对排查出的风险源点的针对性控制措施制定的也不严谨、不细致，缺乏可操作性。二是对各项作业的关键部位和环节控制不力，不能认真落实规章制度和作业标准，把不住重点，如施工作业组织、非正常情况接发列车、调车作业、停留车防溜和接发有特殊要求的列车不能严格按规定进行卡控关键作业程序，对反复出现的惯性问题，纠偏力度小，跟踪落实差，构成对安全生产的严重威胁。 2.提高车站安全管理控制能力的几点建议 车站安全管理，主要是指在车站各个生产过程中，通过采取各种安全措施，严格执行规章制度和作业标准，遵守劳动纪律和作业纪律，强化过程作业控制，消除不安全因素，从而防止发生人身伤亡事故和行车事故的一系列实施和监督手段。 提高人员素质，打牢安全基础 安全生产是一项复杂的系统工程，要搞好这项系统工程必须打下一个牢固的基础，这个基础就是人员素质。只有人员素质不断提高，才能不断适应铁路发展的要求，安全生产才有可靠地保证。 中间站站长既是中间站安全管理的组织者，又是安全生产活动的指挥者和普通参与者。中间站的安全工作是经常的、大量的、细致的，这些工作都离不开站长，同时站长还必须亲自参与并监控特殊情况下的关键作业程序，中间站站长本身的素质如何，对整个车站的安全生产管理有举足轻重的影响。为此，提高中间站站长的综合素质至关重要。车务站段应加强中间站站长的培训管理，注重培养后备站长，给他们提供一个提升的平台，必要时可引入竞争机制，选拔出称职合格的中间站站长;同时可组织各站站长走出去、请进来，互相交流学习，拓宽思路，取长补短，博采众长，有效提高他们的管理水平和技术业务水平。 随着技术设备装备水平的不断提升，行车组织的变化，对行车主要工种人员的技术业务素质也要求越来越高，不适应新形势下铁路安全运输生产的要求已逐步显现。因此要大力开展技术业务培训工作，创造浓厚的学习氛围。要针对新技术、新设备和新要求，组织形式多样的培训活动，注重实效，选树好技术业务能手和尖子，做到以点带面达到全面提高的目的。通过职工综合素质的提高，真正做到班组管理规范、职工业务过硬、安全有序，从而使安全生产步入良性循环发展的轨道。 加强基础建设，强化班组管理 抓企业管理，首先必须从基础抓起，抓基础也必须从班组抓起，所以班组管理是安全管理的出发点和落脚点。一是根据中间站管理要求，并结合自站实际情况，进一步完善、补充、制定各项管理办法、规章制度和考核制度，重点要加强《站细》的修订完善工作，逐步建立以《站细》为主体，各种作业办法和措施为延伸的规章制度体系，做到规范合理、重点突出、针对性和可操作性强，为安全生产提供制度保障。二是行车班组长既是行车指挥者，又是行车组织者，所以应选拔责任心强、技术熟练、以身作则、敢抓敢管，在工作中能起组织和带头作用的职工为班组长，使班组整体技术业务技能和班组长的行车组织指挥能力得到进一步提升。三是坚持开展班前预想、班中互控、班后分析总结活动，做到针对性的提前预防、作业中互控关键作业程序和班后的滚动提高。四是落实岗位作业标准，提高标准化作业水平，强化自控、互控、联控制度。五是以建设自控型班组为抓手，加强整章建制工作，进一步规范班组管理，落实自控型班组实施办法，培育一支素质过硬、自觉遵章守纪的生力军，为确保安全生产奠定坚实的基础。六是建立安全生产激励机制，实行安全联防经济责任制，落实个人保班组，班组保车站，车站保站(段)的包保责任制，实行层层包保，层层定责，以责考绩，奖功罚过，奖优罚劣，充分调动起全员安全生产的积极性。 加强安全管理，强化作业过程控制 狠抓过程控制，确保安全管理各环节全面受控 所谓作业全过程控制是指在整个作业过程中，所有参加作业的有关人员通过自控，明确控制项目、内容、办法及有关责任人员，实现作业岗位控制和程序控制，使作业全过程的每个环节都置于控制之下，进而保证作业安全质量的过程，所以严格标准化作业也就是作业程序的控制。 过程控制要立足于“预防为主、抓小放大、防患未然、防微杜渐”的理念，变重结果为重过程，变处理为预防。严格执行“自控、互控、联控、监控”制度，坚持以自控为核心，以互控、联控为重点，以监控为关键，对安全实行全员、全方位、全过程的动态控制是安全管理的控制中心，也是安全控制的有力保证。 加强安全风险管理，强化关键环节控制 在铁路运输的生产过程中，某一环节失控都可能导致行车事故的发生，就是说控制与失控同在，安全与事故并存。所以我们要把握安全与事故的内在联系，系统分析，排查研判。要结合自身安全生产的实际，根据本单位的生产组织、设备设施、人员素质的特点，人身安全等风险作为重点，把可能导致事故的管理风险、作业风险、设备风险作为关键，进行全面排查研判，全方位识别风险源和风险点，重点进行有效防控。一是加强重点作业的控制。对车站各项作业过程中薄弱部位、薄弱环节应加强安全控制。如施工作业组织、非正常情况接发列车、调车作业、停留车防溜和接发有特殊要求的列车等均需我们进行重点卡控。二是要加强安全隐患的超前防范，重点抓好苗头性、倾向性和规律性问题的防范和控制，同时要对惯性问题和倾向性问题的整改落实，尽力解决难点、关键问题。 树立安全管理的理念，确保安全持续稳定健康发展 安全生产得之于严，失之于宽。严格有效的管理是确保安全生产的前提。安全管理是个系统工程，涉及到方方面面，要分清主次，抓住主要矛盾，要敢于管理、善于管理。把科学管理的理念渗透到日常工作中，继续深化安全风险管理，按照“问题在现场，原因在管理”的思路，大力强化管理基础，解决重点、难点问题，推动各项安全工作严格落实，确保安全有序可控。 3.结束语 在铁路不断改革发展的新形势下，抓好中间站安全管理至关重要。面对中间站诸多实际困难，应进一步理清管理思路，以大力推进安全风险管理为突破口，加强风险排查、研判和控制。以加强安全源头管理、强化现场作业控制、严格安全检查监督为手段，采取针对性的控制措施，确保中间站运输安全生产的健康发展。 猜你喜欢 1. 铁路安全管理论文 2. 铁路施工安全论文 3. 铁路运输安全管理论文 4. 地铁安全管理论文
第一章 变电所主变压器的选择及主接线的设计一、变电所主变压器台数、容量及型式的选择1、变压器台数的选择据国际《35-110 KV变电所设计规范GB50059-92》有关条文规定，为保证供电的可靠性，变电所一般装设两台主变，当只有一个电源的变电所可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台，现时待设变电所有水电厂和220 KV变电所两个电源，故选择2台主变。2、主变压器容量的选择主变容量应根据5-10年的发展规划进行选择，适当考虑到远期10-20年负荷的发展，对城郊变电所，主变压器容量还应与城市规划相结合。并应考虑主变正常运行和事故时的过负荷能力。对选两台主变的变电所，每台变压器的容量一般按式Sn=(Pm为变电所最大负荷)选择：按5年发展规划：Sn=（MVA）按10年发展规划：Sn=（MVA）这样当一台主变停用时，可保证对70%负荷供电，考虑变压器的事故过负荷能力40%，而可保证对98%负荷供电，由于一般变电所大约有25%的非重要负荷，因此在一台主变停用时，仍能对一、二级负荷供电。3、 主变压器型式的选择变压器有油浸式和干式两种，一般在户外情况下采用三相油浸节能型变压器。具有三种电压的变电所，如通过各侧绕组的功率均达到15%以上时，多采用自耦变压器，以得到较大的经济效益。现待设变电所为郊区中间变电所，且只有110 KV和10 KV两个电压等级，所以待设变电所选择三相双绕组高阻抗有载调压油浸式变压器，查《设备手册》选择型号为 SFZ7系列110KV级双绕组有载调压变压器，其技术参数列于表1-1表1-1 SFZ7系列110KV级双绕组有载调压变压器技术参数表发展方案型号额定容量（KVA） 额定电压（KV） 损耗(KW) 阻抗电压(%) 空载电流(%) 连接组别高压 低压 空载 负载5年SFZ7-16000/11016000 110±8×年 SFZ7-20000/110 20000 110±8×二、变电所主接线的设计原则待设的110KV变电站为市郊中间变电站，是降压变电站具有110KV、10KV两个电压等级。高压侧为电源侧，有二回路，其中连接着110KV水电厂一个和220KV变电站一个的一回110KV线路，距离待设变电站分别为12KM和10KM。两电源之间存在15MW的功率交换，低压侧10KV为负荷侧，负荷性质分别为：I、II、III类。根据负荷性质，应设计20回10KV馈线其中包括四回备用馈线。变电所主接线的设计对电气设备的选择。配电装置的布置、工作的灵活性、继电保护以及运行的可靠性与经济合理性有密切关系，而电气主接线是变电所电气部份的主体，对变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起重要作用。根据我国《变电所设计技术规程》规定：变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位，回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并且应满足运行可靠、简单灵活。操作方便和节省投资等要求。现就主接线应满足的可靠性、灵活性、经济性三项基本要求说明如下：1、保证供电可靠性（1）、断路器检修时，不影响对用户供电；（2）、设备的母线故障或检修时，应尽量减少停止运行的回数和停运时间并保证对I类和II类负荷的供电；（3）尽量避免全变电所停运的可能性2、具有一定的灵活性（1）、调度灵活，操作方便，应能灵活地投入或切除某些元件，调配电源负荷，能满足系统在事故检修及运行方式下的调整要求。（2）、检修安全应能方便地运断路器，母线及继电保护设备进行安全检修而不影响电力网的正常运行及用户的供电。（3）扩建方便，应能容易地从初期过渡到最终接线，并在扩建过渡时，一次和二次设备等所需的改造最少。3、具有合理的经济性（1）投资省，主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资，要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备的电缆投资。（2）占地面积小，电气主接线的设计要为配电装置的布置创造条件，以节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。（3）电能损耗，经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数。避免两次变压而增加电能的损耗。综合以上所述，由于待设110KV变电所电源侧110KV有二回线路，低压侧10KV负荷侧负荷的性质分别为I、II、III类。根据负荷性质，必须保证重要负荷供电的连续性、可靠性，为此，拟定本次设计的主接线初步方案。三、变电所主接线初步方案A、技术比较（确定各级电压等级配电装置的接线方式）设计规程规定：110 -220 KV配电装置中出线一回时，采用不分段单母线或变压器-线路单元接线，当出线为2回时，一般采用桥形接线，当出线不超过4回时，一般采用单母线分段。出线回数较多，连接的电源较多，负荷大或污秽环境中，则采用双母线接线。6-10 KV配电装置中，一般采用单母线分段或单母线。如果单母线分段不能满足供电可靠性，则可采用双母线接线。现待设变电所中，其中110 KV侧连着水电厂和220 KV变电所2回进线，由于待设变电所中选用2台主变压器，故引出2回出线，因此采用桥形接线，而在10 KV侧有多个供电线路，为满足供电可靠性可采用单母线分段或双母线。1、变电所110 KV侧可能接线方案技术比较如下表1-2所示表1-2 变电所110 KV侧接线方案技术比较表接线方案内桥接线外桥接线接线图优点内桥接线一次侧可装设线路保护，倒换线路时操作方便，设备投资与占地面积少对变压器的切换方便，比内桥少两组隔离开关，继电保护简单，易于过渡到单母线分段接线，且投资少，占地面积少缺点操作变压器和扩建成单母线分段不如外桥方便，不利于变压器经常切换倒换线路时操作不方便，变电所一次侧无线路保护适用范围这种接线适用于进线距离长的终端变电所 这种接线适用于进线短而倒闸次数少的变电所或变压器采取经济运行需要经常切换的终端变电所以及可能发展为有穿越负荷的变电所技术比较结果经上述比较，由于待设变电所两回线路进线分别为12KM和10KM较短，且考虑到以后发展的需要，因此选用外桥接线2、变电所10 KV侧可能接线方案技术比较如下表1-3所示：表1-3 变电所10 KV侧可能接线方案技术表接线方案单母线分段接线双母线接线接线图优点 任一母线发生故障时，不影响另一母线运行。单母线分段比双母线所用设备少，系统简单、经济、操作安全可靠性比单母线分段高，运行灵活缺点 当其中任一段母线需要检修或发生故障时，接于该母线的全部进出线均停止运行 设备投资多，接线复杂，操作安全性较差适用范围多用于具有一、二级负荷，且进出线较多的变电所主要用于负荷容量大，可靠性要求高、进出回路多的变电所技术比较结果经上述比较，由于待设变电所负荷容量不大，在两种接线方式均满足可靠性的情况下，考虑到经济问题，因此选用单母线分段接线B、经济比较经过上述技术比较，可初步确定待设变电所的电气主接线。由于主变容量根据5-10年的发展规划进行选择，且选择不同容量的变压器其综合投资和年运行费用就不同，因此进行经济比较是很有必要的，初步拟定按5年发展规划和按10年发展规划两个方案对变压器进行经济比较。查《电气设备选择施工安装设计应用手册》，计算过程详看计算书，可得相关参数如下表1-4所示：表1-4 经济比较表方案号 综合投资Z（万元） 年运行费用u（万元）Ⅰ(按5年发展规划) (按10年发展规划) 112 比较结果 经上述比较，方案Ⅰ的综合投资和年运行费用都比方案II少，故选择方案Ⅰ(按5年发展规划)第二章 变电所自用电接线设计自用电接线包括从电源引接至所用电的全部网络，其中高压部分也是电站主接线的组成部分。所用电接线的基本要求与主接线大体相同，其中最主要的是供电的可靠性。对小电站还要力求接线简单、清晰、运行方便，并合理节省费用。现主要以电源的引接方式、接线的形式的供电网络三个层次给予说明，所用变压器选择。一、所用变压器的选择按设计题目要求，变电所自用负荷接两台100KVA考虑，因此所用变压器应装设两台容量为100KVA的变压器，为了节省一、二次设备的投资和占地面积，以及运行维护的方便。查表可选择SC9—100/10型树脂干式变压器，将其配置成可推拉式，装嵌在10KV高压柜内其技术参数列于表2-1表2-1 所用变压器技术参数型号 额定容量（KVA） 额定电压（KV） 损耗（KW） 阻抗电压（%） 空载电流（%） 连接组别高压 低压 空载 负载SC9-100/10 100 ±5% 4 Y/Yn0二、所用电的接线形式所用电的低压电路还具有相应的接线形式以满足可靠性等方面的要求。（1）由前面一章知，单母线分段有较高的可靠性，现决定采用单用单母线分段，二分段母线用自动开关和闸刀开关相联，分段自动开关在正常情况下处于分闸位置，当因故失去一个电源时，投入分段自动开关，由另一电源带全部负荷，这就是暗备用。为了满足I类负荷对恢复供电的紧迫要求宜设置BZT（备用电源自动投入）装置，以加速成切换过程和避免匆忙中的人为操作。两电源不允许在低压侧并列。三、负荷供电回路所用负荷的供电回路常用以下四种形式，直接或间接地从低压母线取电。（1）、一级辐射式供电每个回路有单独的隔离引接、保护和操作电器以避免影响主母线的正常运行，供电可靠性较高。一般只限于某些容量较大或较重要的公共负荷。（2）、二级辐射式供电二级辐射式供电的前提是负荷的分组，采用分组二级供电方式的优点是：A、便于供电的分组管理，方便运行维护；B、减小主盘的供电回数，提高一级辐射供电的可靠性；C、就地设置可大量节约电缆。向Ⅰ、II类负荷供电的分盘应采用有独立的引接闸刀开关的配电盘，以保证供电的可靠性和灵活性。（3）、干线式供电对一些相邻近的小容量III类负荷或同一用电设备的不同负荷可共用一组供电回路和电源电缆，直接在各负荷的操作电器的电源侧并接电源。（4）、环网式供电将干线式供电回路的末端接至另一电源，构成环式供电，环式供电用于重要负荷，但同样也禁闭环运行。综合考虑供电的可靠性、安全性、技术性和经济性决定采用：高压部分采用单母线分段，负荷配电采用一级辐射式、环网式混合供电。具体图样见图纸书上。第三章 短路电流计算及主要设备的选择一、短路电流计算根据设计的变电所电气主接线绘制出等值电路图，采用标么值计算，取Sj=100MVA;Uj=Up网络，对选择10KV~110KV配电装置的电器和导体，需计算出在最大运行方式下流过电气设备的短路电流，选取d1、d2两个短路点，计算过程详见计算书，各短路点短路电流计算结果见表3-1表3-1 短路电流计算结果一览表短路点 支路名称(KV)回路名称 次暂态短路电流I″(3)(KA) 短路电流(3) (KA) 短路电流(3)(KA) 1S短路电流I1(3)(KA) 2S短路电流I2(3)(KA) 4S稳态短路电流I∞(3)(KA) 短路电流冲击值i ch(KA)d1115 水电厂S＝2×30MW／省网Xxt=∞ 短路点总电流Id∑ 水电厂S＝2×30MW／省网Xxt=∞ 短路点总电流Id∑二、主要电气设备的选择在选择电气设备时应遵循如下的原则：1、导体和电器力求技术先进，安全适用，经济合理，贯彻以铝代铜，减小占地等政策。2、在选择导体和电器时应按正常工作条件进行选择，并按短路情况校验其动稳定和热稳定以满足正常运行、检修和短路情况下的要求。3、验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划按可能发生最大短路电流的正常接线方式进行计算。4、为了便于维修，减少备品备件的型号，设计时同一电压等级的导体和电器尽量采用同一品种。5、所选的导体和电器，应按当地的气温、风速、覆冰、海拔等环境条件进行校验根据原水电部86年颁布的《导体和电器选择设计技术规程SDGJ14-86》，对主电路所有电气设备进行选择和校验，选择结果列于下列各表中。表3-1 10KV高压开关柜一览表开关柜的型号KYN-10型BA1-10、16、25一次线路方案编号052327471819一次线路方案图用途型号及名称馈电左右联络所用 变压器 TV及避雷器（柜宽1000） 电容器柜（柜宽1000）SN10-10Ⅰ/630型少油断路器1SN10-10III/2000型少油断路器11LDJ型电流互感器 3 3 3UKI-12型电压互感器 3RN2-10型熔断器 3FZ型避雷器 3 3SCL-10型变压器 型电流互感器 3RN3-10型熔断器 3 型电容器 3外形尺寸（宽×深×高）mm 800×1500×2200 800×1800×2200 800×1500×2200 800×1500×2200额定电流(A) 630 2000表3-2： 导体选择结果一览表导线名称 型号 载流量（A） 最大允许应力110KV母线 LGJ-25/4 25210KV母线 LGY-100×8单条平放矩形铝母线 1454 69000000Pa10KV电缆 3XZLQ-185普通粘性绝缘三芯（铝） 771表3-3： 断路器选择结果一览表安装地点型号额定电压(KV) 最高工作电压(KV)额定电流(A) 额定短路开断电流（KA）动稳定电流（KA）4秒后热稳定电流（KA）110KV出线 SW 110 126 1200 21 53 21110KV分段 SW6-110110 126 1200 21 53 21主变110KV侧SW6-1101101261200215321主变10KV侧分段 SN10-10III 10 2000 40 130 4010KV馈线 SN10-10J 10 630 20 50 20表3-4： 电流互感器选择结果一览表安装地点型号 额定电流比2×600/5级次组合 额定二次负荷（Ω） 1秒后热稳定倍数动稳定倍数级 级主变110KV侧LCWD-102×600/分段 LCWDL-10 2×600/5 2 75 135主变10KV LDJ-10 3000/5 50 9010KV分段 LDJ-10 3000/5 50 9010KV馈线 LDJ-10 630/5 50 90表3-5： 高压熔断器选择结果一览表安装地点型号额定电压（KV）额定电流（A）最大开断电流（KA） 额定断流容量（MVA）备注10KV侧电压互感器所用变压器 RN3-10/50 10 50 50 20010KV侧电容器 RN3-10/50 10 50 50 200表3-6： 电压互感器选择结果表安装地点 型号 数量 额定变比 额定容量（VA）级 级 1级110KV线路侧TYD-1106个 110000/√3、100/√3、100/√3、1005010010KV母侧VKI122组 10000/√3、1000/√3、100/√33090280表3-7 隔离开并选择结果一览表安装地点 型号 额定电压（KV） 额定电流（A） 动稳定电流（KA） 4秒热稳定电流（KA）110KV侧 GW4-110 110 1250 50 20表3-8 电容器选择结果表安装地点 型号 额定电压（KV） 标称容量（KVA） 标称电容μF10KV侧 12 表3-9 支柱绝缘子选择结果一览表安装地点 型号 额定电压（KV） 绝缘子高度（mm） 机械破坏负荷（kg）110KV侧 ZS－110 110 1200 150010KV侧 ZL－10／4 10 160 第四章 无功功率补偿一、补偿无功功率的必要性。无功功率的主要消耗者是感应电动机、变压器和电焊机等。它们都需要无功功率来建立交变磁场。无功功率除发电机是主要无功功率电源外，线路电容也产生一部分无功功率。但上述无功功率往往不能满足负荷对无功功率和电网对无功功率的需要， 需要加装无功补偿设备。例如，同期调相机、移相电容器等，它们都是无功功率电源，这里仅谈，用移相电容补偿无功功率，即无功补偿问题。无功电源不足，交流系统电压降低，从而损坏用电设备，严重的会造成电压崩溃，使系统瓦解而造成大面积停电，还会使电能损耗增加，效率降低，限制线路的输电能力，因而补偿无功功率是保证电力系统安全运行的重要措施。二、提高功率因数的补偿方法1、采用同期调相机，同期调相机主要是空载运行的同步电动机，在过励磁情况下输出感性无功功率。与采用移相电容器相比，有功功率的单相损耗较大，具有旋转部分，需专人监护，运行时有噪音，但在短路故障时较为稳定， 损坏后可修复继续使用。由于其容量较大， 一般用于电力系统较大的变电所中， 工业企业较少采用。2、采用移相电容器，与采用同期调相机相比，移相电容器有下列特点：A、优点（1）、无旋转部件，不需专人维护管理；（2）、安装简单；（3）、可以做到自动投切，按需要增减补偿量；（4）、有功功率损耗小；B、缺点：（1）、移相电容器的无功功率与其端电压的平方成正比，因此电压波动对其影响较大；（2）、寿命短，损坏后不易修复；（3）、对电流的稳定性差；（4）、切除后有残留电荷，危及人身安全。待设变电所要求补偿后功率因数达到，而中间变电所负荷量不大，从技术性和经济性等综合考虑本所采用移相电容器补偿，详情请见计算书。三、电容器的补偿方式电容器的补偿方式的选择，首先要从减少大量无功功率的传输入手，其基本原则就是尽量使用户的无功负荷就地供应。工厂企业内部电容器的补偿方式，可分为个别补偿、分组补偿和集中补偿三种。1、个别补偿适用于低压网络，与单台用电设备装于同一回路，这种无功功率就地供应的方式，补偿效果最好，可以减少配电变压器的容量及配电线路的截面及其相应传输无功功率的有功损耗，但电容器的利用率低，常用于由较长线路供电、长期运行的容量电动机。1、 分组补偿电容器装设在车间变、配电室母线上，可提高电容器的利用率，但只能减少高压线路和配电变压器中的无功功率，而低压配电线路中的无功功率不能减少。2、 集中补偿电容器装设在工厂总降压变电所的母线上（一般装设在低压母线侧），这种补偿方式，电容器安装方便、运行可靠、利用率高。但不能减少工厂内部配电网络中的无功功率。综上所述，本变电所采用集中补偿的方式，分别装设在10KV母线两段侧。四、电容器的补偿容量的确定分别在低压母线的两侧并联电容器补偿，每侧补偿，型号为TBB310－750/50接线方式：单Y。第五章 变电所的防雷保护及接地网设计一、避雷针的布置和保护范围避雷针是变电所屋外配电装置和所内电工建筑物防护直击雷过电压的主要设施，变电所避雷针布置应考虑以下几个方面的因素：1、 避雷针和保护范围应保护到站内各电气设备。2、 避雷针和保护范围和地下连接点至10KV设备与主接地网和地下连点，沿接地体的长度不得小于15米。3、 独立避雷针不应设在人经常通行的地方，避雷电针及其接地装置与道路口等的距离不宜小于3米。4、 电压在110KV以上和配电装置，一般将避雷器装在配电装置和构架上，35KV及以下和高压配电装置和构架或房顶不宜装设避雷针，因其绝缘水平很低，雷击时容易引起反击，另外在变压器的门型构架上不宜装设避雷针。这是因为门型构架距离变压器近，装设避雷针后，构架的集中接地装置距离变压器和金属外壳接地点在地中距离难以达到不小于15米要求。二、避雷器的选择和校验避雷器是发电厂、变电所防护雷电侵入波的主要设施，避雷器的选择和校验是以《交流电气装置过电压保护和绝缘配合》为依据的。由于氧化锌避雷器一般是无间隙，避免了间隙电压分布不均的缺点；在过电压下动作后无续流通过；不用串联火花间隙, 其体积小、重量轻、结构简单在运行中维护方便、使用寿命长，造价也低等优点比普通阀式，磁吹阀式避雷器具有优越的保护性能，而且目前也具有逐步取代其他类型避雷器的趋势，因此，待设变电所各级电压的设备都选用氧化锌型避雷器来防护雷电侵入波的危害，并对各级电压的避雷器分别进行选择的校验，详细的校验过程参见计算书。表5-1： 避雷器选择果表安装地点型 号 避雷器额定电压（KV） 持续运行电压（KV） 雷电冲击8/20µs（10KA），峰值（KV）标称放电电流(KA) 直流1mA参考电压（KV）数量110KV母线侧 Y10WR－108／26810884268101572组主变压器中性点 组10KV母线侧 Y5WZ－17／45组三、接地装置1、接地电气设备和线路的某些部分通过接地装置与大地紧密连接起来，是保证供用电系统安全运行的主要措施之一。接地装置由接地体和接地线两部分组成。接地类型如下：1、工作接地 为了保证电气设备正常和事故情况下能可靠工作而进行的接地，如发电机、变压器中性点接地。2、保护接地 是将电气设备正常运行中不带电的金属部分与接地装置间作良好的金属连接，防止在电气设备绝缘损坏外壳带电时发生人身触电事故。3、冲击接地 即防雷装置的接地。由于雷电流的幅值大，作用时间短暂，故接地装置在冲击电流作用下呈现的电阻值与工频接地电阻值有所差别。2、接地网为了降低接触电势和跨步电势，使其不超过规定值。发电厂、变电所的接地装置在充分利用了自然接地体之后，还应装置人工接地体。一般情况下，发电厂、变电所接地网中的垂直接地体对工频电流散流作用不大。避雷针、避雷器和避雷线附近加强集中接地和散泄雷电流之用。接地网的外边缘应闭合，做成圆弧形，圆弧的半径不宜小于均压带间隔的一半。接地网内应敷设水平均压带。接地网的埋深一般采用米或米。接地网的边缘经常有人出入的走道外，应铺设砾石、沥青路面或“帽檐式”均压带综上所述，站区敷设水平接地体为主，辅以垂直接地极，主地网用Ф50镀锌圆钢，若土壤电阻率高，为满足接地电阻要求，可考虑外引接地网及深井接地极并施加降阻剂。第六章 变电所电气总平面布置变电所内设备布置型式采用常规户外设备单列中型式：110KV设备及主变压器布置在室外。由于两电源点都位于所址北侧，考虑110KV进线方便的需要，110KV开关布置在所内北面。同时，负荷在变电所的东侧，10KV配电装置亦设在变电所内的东边，便于出线。而中央控制室和辅助厂房在南边，门口正面对着公路，方便运输。变电所电气总平面布置详见附图：“变电所总平面布置图”；变电所接地网布置详见附图：“接地网布置图”。设计参考资料：《电力工程设计手册》——水利电力出版社《电气设备选择施工安装设计应用手册上册》——中国水利水电出版社 刘宝林主编《发电厂电气部分》——西安电力学校 卫斌编《电力工程设备手册》——中国电力出版社《无间隙氧化锌壁雷器选择手册》——中国电力出版社
真空断路器操作过电压对电机产生的危害及其所采取的措施论文
[摘 要] 通过对真空断路器操作过电压的产生机理以及我国目前生产的保护设备的技术参数的分析计算，提出了真空断路器产生截波过电压对电机产生的危害及其所采取的措施，以及装设过电压保护器后对电机产生的影响，特别在电机回路中应用真空断路器时，除具有完善的保护措施外，还应注意一些其它问题，使真空断路器的优良性能得到充分发挥。
[关键词] 真空断路器 操作过电压 电机 回路 危害性 对策
近年来，真空断路器在电力系统中应用越来越广泛，由此而产生的一些问题也引起人们的关注。由于真空断路器在截流、重燃或三相断开时会产生操作过电压，其操作过电压幅值可以使电机等设备绝缘击穿，相间导体闪路，引起事故扩大，造成不应有的损失，人们逐渐认识到这种危害的严重性，于是开发出了多种用于限制真空断路器操作过电压的设备，如金属氧化物避雷器、阻容吸收器、组合式过电压保护器等产品，但由于选用不当或保护设备技术性能的不适用或未考虑被保护设备的特殊情况，运行时的事故仍时有发生。
1、真空断路器操作过电压对电机产生的危害
在真空断路器前后两侧均存在着电感、电容，电感则为电机的等效电感和导体及变压器的等效电感; 电容为导体对地及相间的等效电容、电机的等效电容等。真空断路器开断电机回路时产生截流过电压、多次重燃过电压及三相同时截流过电压等三种危害。
1、1截流过电压
由于真空断路器有良好的灭弧性能，当开断小电流时，真空电弧在过零前就会熄灭，由于电流被突然切断，其滞留于电机等电感绕组中的能量必然向绕组的杂散电容充电，转变为电场能量。对于电机和变压器，特别是空载或容量较小时，则相当于一个大的电感，且回路电容量较小，因此会产生大的过电压，特别是开断空载变压器时更危险。从理论上讲可以产生很高的过电压，但由于触头和回路中有一定的电阻产生损耗以及发生击穿，对过电压值有相当的抑制作用，但这种抑制作用是有限的，不能消除在切断小电流时出现的过电压。因此特别对感应负载在采用真空断路器作为操作元件时，应加装过电压保护设备。
1、2多次重燃过电压
多次重燃过电压是由于弧隙发生多次重燃，电源多次向电机电容进行充电而产生的。在真空断路器切断电流的过程中，触头的一侧为工频电源，另一侧为LC回路充放电的振荡电源，如果触头间的开距不够大，两个电压叠加后就会使弧隙之间发生击穿，断路器的恢复电压就会升高。如果触头开距增的不够大，就会发生第二次重燃，再灭弧，再重燃以致发生多次重燃现象，多次的充放电振荡，触头间的恢复电压逐级升高，负载端的电压也不断升高，致使产生多次重燃过电压，损坏电气设备。实验证明，电机匝间绝缘的损坏主要是由于真空断路器多次重燃引起的电压逐级升高造成的，特别是在切断电机的'启动电流时极易发生过电压。
1、3三相同时开断过电压
三相同时开断过电压是由于断路器首先开断相弧隙产生重燃时，流过该相弧隙的高频电流引起其余两相弧隙中的工频电流迅速过零，致使未开断相随之被切断，在其他二相弧隙中产生类似较大水平的截流现象，从而产生更高的操作过电压，所产生的过电压是加在相与相之间的绝缘上。在开断中小容量电机或轻负载情况下容易出现三相同时开断电压。
2、电机回路中应用真空断路器应采取的措施
由于电机绕组存在较大的电感量，以及绕组的匝间电容、对地电容和杂散电容的存在，相当于一个LC振荡回路，根据真空断路器操作过电压产生的机理，当切断小电流时容易产生过电压危害电机绝缘及回路电器设备，因此必须采取措施限制操作过电压，以保护电气设备能安全可靠地运行，同时扩大真空断路器的应用范围。目前国内采取的措施有装设金属氧化物避雷器（MOA）、三叉戟过电压保护器（TBP）、组合式过电压保护器（JPB）等，以上三种设备均采用氧化锌阀片作为主要元件，各保护设备的主要技术参数如表1所示。
式中，K为冲击系数，取K=
对6kV电动机和发电机，Us=(kV)
对10kV电动机和 发电机，Us=(kV)
电机运行时的试验电压: Us′=
对6kV电机，Us′=9kV(有效值)，冲击值Us″=
对10kV电机，Us′=15kV(有效值)，冲击值Us″=
根据绝缘配合规程的要求，耐受电压水平最小应超出保护水平15%，同时由于在10kV及以下系统中不接地或经过消弧线圈接地，且当发生单相接地时，健全相电压升至线电压，并允许运行2h，这种情况下将使避雷器严重过热而损坏。从电机试验电压计算值及表中所列的保护水平看，MOA避雷器保护电机的水平最差，TBP和JPB虽好于MOA，但裕度太小，保护性能仍不理想，因此，当真空断路器产生操作过电压时，不能很好地保护电机。
目前有些厂家研制并生产了旨在限制真空断路器操作过电压危及电机绝缘的新产品RC阻容吸收器，它可使绝大多数电路的操作过电压降至电源电压峰值的2~倍以下。目前有三种形式的RC保护器，即中性点直接接地的普通型RC保护器; 中性点不接地型RC保护器; 双路RC过电压保护。普通型RC保护器存在着当单相短路时电容电流过大导致馈电回路全部跳闸，特别对于有高频分量的场所，使得RC保护器电阻烧损; 不接地RC保护器虽然解决了因电容电流过大而跳闸以及烧电阻的问题，但对于相对地之间的高频振荡没有消除，使得事故发生率略高；双路RC过电压保护器既解决了对地电路中的高频振荡，又解决了对地电流过大和R-C装置电阻烧损问题。
但是不管哪种RC保护器，当它应用在不接地系统中时，按规程要求在电容电流不大于3~4A时，可带负荷运行2h，其RC回路中的电容无疑增大了回路的电容电流，如果超过或接近规程规定值则可能需要装设消弧线圈或接地电阻，增加了设备和投资，因此应对其进行正确分析和选用。
根据各厂家的资料，RC装置中电容量为μF，电阻为100Ω，其容抗为Xc=1/ωC，ω=2πfn。其电容电流在10kV回路中为:
Ic=Ue/Xc=Ue2πfnC
=10×2××50×
=(A)
在6kV回路中电容电流为:
Ic=6×2××50×(A)
从以上计算可知，每台RC装置的电容电流将达到之间。如果在一条母线上连接着5~10台RC装置，再加上电机回路的电容电流有可能超过规程规定的允许值，则在电机中性点必须装设消弧线圈或电阻以保护设备的安全运行。因此，在电机回路特别是在发电机回路中选择设备时，不仅要考虑电机回路的电容电流，同时要考虑分支回路的对地电容和用于保护真空断路器的RC装置的电容电流，这一问题往往被设计人员及厂家、运行管理人员所忽视。
3、发电机回路中应用真空断路器应注意的一些问题
目前生产的真空断路器大多数为普通配电型真空断路器，已有不少单位在一些中小水电机组、电机回路和企业小型机组中广泛采用，用户也感到比使用少油断路器简单、方便、无维护工作量、尺寸小、安装更换快等优点，也考虑了装设过电压保护装置。即使这样，在发电机回路中装设普通配电型真空断路器仍存在一些缺点和不足①发电机随着运行时间的延长，其绝缘水平逐渐下降，真空断路器的操作过电压与电机的绝缘水平配合几乎没有多少裕度; ②发电机回路断路器的技术性能要求比较严格，使用条件严酷，如切断直流分流标准要求发电机断路器切断直流分量值为大于60%或80%的额定开断电流，普通配电型真空断路器很难达到; ③由于发电机本身的电容量（水轮发电机大于汽轮发电机），加上较长的引出线及分支线产生的电容量，如果使用RC过电压保护器，还应加上保护器的电容量，使在发生单相接地时电容电流较大，就会引起不必要的跳闸或在中性点增加设备（如消弧线圈、接地电阻等），从而会引起断电保护复杂化。
在工程的初步设计阶段，重要的工作之一就是设备选型，为了选择合适的设备有必要对发电机的电容电流作出初步估算。计算发电机电容值有多个不同的公式，有些则需应用电磁计算的有关参数，在初步设计时应用受到一定的限制，因此可采用比较简单的美国GE公司的计算公式:
Cf=3KdSn/ √Un(1+)
式中: Kd为对有阻尼的凸极电机取; Sn为发电机容量; Un为发电机额定电压。
求得发电机的电容后，可根据发电机的额定相电压Ux求得电机的电容电流: Icr=ωCfUx×10-6
式中: Ux为发电机额定相电压（V）。
通过对发电机回路电容电流的计算，以及其他条件，可确定发电机回路是否采用真空断路器，若采用真空断路器，采用何种限制操作过电压的措施，以及确定发电机中性点接地方式。
4、结语
通过对真空断路器操作过电压的产生机理以及我国目前生产的保护设备的技术参数的分析和计算，指出了在电机回路中装设真空断路器时，必须有完善的保护设备来限制真空断路器的操作过电压，更好地保护主设备，才能不断地扩大真空断路器的使用范围，使电力系统安全、可靠、经济地运行。特别是在发电机回路中使用真空断路器时，更要慎重，不可盲目使用，除具有完善的保护措施外，还要考虑其绝缘水平配合、发电机回路的电容电流、切断直流分量的要求等因素，使真空断路器的优良性能得到充分发挥。
参 考 文 献
1.王秀梅等.真空断路器.北京: 机械工业出版社.1983
2.电机工程手册.北京: 机械工业出版社.1997
3.张文渊.真空断路器合闸弹跳的危害性及对策.电气时代.2001（11）
4.谢书勇.在电网中运行的真空断路器的操作过电压.高压电器.1997(3)
5.穆建新.真空断路器在电机回路中的应用.中国农村水利水电.2001(6)
五. 无功补偿无功补偿应根据分散补偿和集中补偿相结合原则进行配置，二次侧功率因数应根据用户性质测定。根据《电力系统电压质量和无功电力管理规定》的要求，在最大负荷时，一次侧不应低于。《城市电力网规划设计导则》要求，110kV变电所无功补偿一般取主变容量的1/4～1/6，实际上城区内10kV线路较短，且大部分为电缆网，无功容量较充足，因此以补偿主变损耗为主。变电所无功补偿为主变容量的8%～15%即可，当采用高阻抗变压器时需取较大值，投切时，10KV电压波动约为，满足小于的要求。六. 10kV中性点运行方式长期以来，我国10kV配电网大部分采用中性点不接地方式，它的最大优点是发生单相接地故障时并不中断向用户供电。随着配电网的扩大，电缆线路的增多，电网对地电容电流大幅度上升，直接威胁着电力系统的安全运行。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》，电容电流超过10A时中性点应改为消弧线圈接地。九三年起为配合变电所无人值班，国内研制了多种自动跟踪消弧线圈补偿装置，其原理大同小异，基本上都在原调匝式消弧线圈的基础上增加控制装置，由于其原理相对简单，可以运行于全补偿状态，工艺要求低，因此目前市场占有率较高，其它还有调隙式、直流偏磁式、调容式等，均由于各种原因难以进入实用状态。顺便说一下，目前有厂家在消弧线圈调谐装置中附加接地检测装置，其原理与出线保护装置中的接地检测装置是一致的，但使用时二次电缆需增加很多，不宜采用。消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。当主变无中性点引出时，结合变电所的所用电，在10KV母线上设置接地（曲折）变压器。近年来，国内各大城市10kV中性点改用电阻接地的越来越多。采用电阻接地，单相接地故障时动作于跳闸，健全相过电压倍数可限制在倍以下，进一步降低弧光过电压，电网可采用绝缘水平较低的电气设备，提高设备运行条件和提高人身安全。目前中性点电阻值大致有Ω（上海）、10Ω（北京、广州）、16Ω（深圳），电阻值大小取值各有利弊，从各地运行情况来看，都是可行的。但在以架空线为主的电网中应慎用电阻接地。七. 过电压保护根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》，变电所应设有防止直接雷和雷电波侵入的过电压保护措施。全户内变电所采用屋顶避雷带防直击雷，屋顶避雷带采用-40×4镀锌扁钢或8圆钢，半户内变电所设独立避雷针对主变进行保护。八. 接地变电所接地方式以水平接地体为主，辅以垂直接地极，主接地网采用-50×6镀锌扁钢，布置上尽量利用配电楼以外的空地，深埋接地极。变电所主接地网的接地电阻应不大于欧姆。考虑到微机保护监控系统对接地要求较高，二次设备室及10kV二次电缆沟接地采用25×4铜排。当110kV采用GIS时，110kV配电装置室也需采用铜排接地。九. 防污等级根据《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》，户外电气设备取污秽等级2级，爬电比距。对于户内设备，该标准中没有规定，但参照《高压开关设备的共用订货技术导则》，可取瓷质材料，有机材料。当户外设备户内安装时，可取。十. 保护监控无人值班变电所设计与常规变电所最大的不同点在于二次监控设备必须满足现场无人值班要求，目前采用微机保护基本上没有多大疑义了，而监控方式通常有两种模式：1. 采用综合自动化系统2. 采用常规二次保护加RTU应该说，两者都能满足无人值班的要求，后者结构简单、造价低廉，但采用综合自动化系统技术上更先进，集成化程度更高，更易于做成面向对象的层次结构，从技术上讲是发展方向。随着计算机技术、自动控制技术的不断完善和成熟，综合自动化设备性能日趋稳定，价格逐渐下调，应作为新建变电所的首选系统，而后者可以作为老变电所改造用。采用综合自动化，就应该采用分布式结构（10kV保护装置安装在开关柜上），以充分发挥其功能，减少二次电缆，降低造价，但分布式保护装置应解决配电装置室的散热通风及电磁干扰问题。作为无人值班变电所，所内不宜设置固定的计算机监视设备（后台机），但应设置能与现场维护调试用便携式计算机相适应的硬、软件接口。另外，为了运行维护方便，变电所遥测、遥信、遥控量和当地显示量应按《无人值班变电所设计规程》进行设置，加以统一化、标准化。十一. 交流所用电和直流系统1. 交流所用电变电所宜设置二台所用变压器，容量为80～100KVA。当变电所设置三台主变时分别接入#1、#3主变低压侧母线，设置二台主变时则分别接入其低压侧母线。所用电采用中性点直接接地TN系统，额定电压380/220V，采用单母线分段接线。2. 直流系统直流电源宜采用一组220V蓄电池，容量应满足全所事故停电2h的放电容量，一般为100AH，单母线接线。蓄电池组宜采用性能可靠、维护量少的蓄电池，如阀控式密封铅酸蓄电池等。直流系统应具有自动调节功能，充电装置实现智能化实时管理，并应设置一套微机直流接地监测装置。十二. 建筑物变电所所址标高应高于频率为2%洪水位，变电所土建应采用联合建筑并按最终规模一次建成，建筑物的建筑风格、外墙面装修与周围环境相协调，内装修应简化实用。建筑物不宜设通长窗，如城市规划要求或采光需要底层可设置假窗或高窗。变电所的防震、消防、通风应符合国家有关规定。按无人值班要求变电所附房应从简设置，110kV变电所规模为二台主变时建筑面积应控制在700M2(主变放户外)及900M2(主变放户内)，占地面积1600 M2，三台主变时建筑面积应控制在1200M2(主变放户外)及1500M2(主变放户内)，占地面积1900 M2。十三. 结论1. 变电所主接线应力求简化，宜优先采用线路变压器组接线。2. 中等城市变电所宜设置二台主变，大城市可设置三台主变。3. 为保证10KV母线电压在合格范围内，应采用有载调压变压器。4. 变电所无功补偿宜取主变容量的8%～12%，当采用高阻抗变压器时需取较大值。5. 变电所优先采用半户内布置（主变布置在户外）。6. 110kV应尽量采用装配式结构，慎用GIS。7. 10kV以架空线为主的系统中性点应采用消弧线圈接地，消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。全电缆网系统中性点采用低电阻接地。8. 新建变电所监控装置应优先采用综合自动化系统，保护装置应采用分布式结构。9. 直流系统宜设一组100AH蓄电池组，交流所用电宜设置二台，所用变压器应与接地变相结合。。10. 建筑物装修应简单实用，布置上尽量减少占地面积和建筑面积。
真空断路器操作过电压对电机产生的危害及其所采取的措施论文
[摘 要] 通过对真空断路器操作过电压的产生机理以及我国目前生产的保护设备的技术参数的分析计算，提出了真空断路器产生截波过电压对电机产生的危害及其所采取的措施，以及装设过电压保护器后对电机产生的影响，特别在电机回路中应用真空断路器时，除具有完善的保护措施外，还应注意一些其它问题，使真空断路器的优良性能得到充分发挥。
[关键词] 真空断路器 操作过电压 电机 回路 危害性 对策
近年来，真空断路器在电力系统中应用越来越广泛，由此而产生的一些问题也引起人们的关注。由于真空断路器在截流、重燃或三相断开时会产生操作过电压，其操作过电压幅值可以使电机等设备绝缘击穿，相间导体闪路，引起事故扩大，造成不应有的损失，人们逐渐认识到这种危害的严重性，于是开发出了多种用于限制真空断路器操作过电压的设备，如金属氧化物避雷器、阻容吸收器、组合式过电压保护器等产品，但由于选用不当或保护设备技术性能的不适用或未考虑被保护设备的特殊情况，运行时的事故仍时有发生。
1、真空断路器操作过电压对电机产生的危害
在真空断路器前后两侧均存在着电感、电容，电感则为电机的等效电感和导体及变压器的等效电感; 电容为导体对地及相间的等效电容、电机的等效电容等。真空断路器开断电机回路时产生截流过电压、多次重燃过电压及三相同时截流过电压等三种危害。
1、1截流过电压
由于真空断路器有良好的灭弧性能，当开断小电流时，真空电弧在过零前就会熄灭，由于电流被突然切断，其滞留于电机等电感绕组中的能量必然向绕组的杂散电容充电，转变为电场能量。对于电机和变压器，特别是空载或容量较小时，则相当于一个大的电感，且回路电容量较小，因此会产生大的过电压，特别是开断空载变压器时更危险。从理论上讲可以产生很高的过电压，但由于触头和回路中有一定的电阻产生损耗以及发生击穿，对过电压值有相当的抑制作用，但这种抑制作用是有限的，不能消除在切断小电流时出现的过电压。因此特别对感应负载在采用真空断路器作为操作元件时，应加装过电压保护设备。
1、2多次重燃过电压
多次重燃过电压是由于弧隙发生多次重燃，电源多次向电机电容进行充电而产生的。在真空断路器切断电流的过程中，触头的一侧为工频电源，另一侧为LC回路充放电的振荡电源，如果触头间的开距不够大，两个电压叠加后就会使弧隙之间发生击穿，断路器的恢复电压就会升高。如果触头开距增的不够大，就会发生第二次重燃，再灭弧，再重燃以致发生多次重燃现象，多次的充放电振荡，触头间的恢复电压逐级升高，负载端的电压也不断升高，致使产生多次重燃过电压，损坏电气设备。实验证明，电机匝间绝缘的损坏主要是由于真空断路器多次重燃引起的电压逐级升高造成的，特别是在切断电机的'启动电流时极易发生过电压。
1、3三相同时开断过电压
三相同时开断过电压是由于断路器首先开断相弧隙产生重燃时，流过该相弧隙的高频电流引起其余两相弧隙中的工频电流迅速过零，致使未开断相随之被切断，在其他二相弧隙中产生类似较大水平的截流现象，从而产生更高的操作过电压，所产生的过电压是加在相与相之间的绝缘上。在开断中小容量电机或轻负载情况下容易出现三相同时开断电压。
2、电机回路中应用真空断路器应采取的措施
由于电机绕组存在较大的电感量，以及绕组的匝间电容、对地电容和杂散电容的存在，相当于一个LC振荡回路，根据真空断路器操作过电压产生的机理，当切断小电流时容易产生过电压危害电机绝缘及回路电器设备，因此必须采取措施限制操作过电压，以保护电气设备能安全可靠地运行，同时扩大真空断路器的应用范围。目前国内采取的措施有装设金属氧化物避雷器（MOA）、三叉戟过电压保护器（TBP）、组合式过电压保护器（JPB）等，以上三种设备均采用氧化锌阀片作为主要元件，各保护设备的主要技术参数如表1所示。
式中，K为冲击系数，取K=
对6kV电动机和发电机，Us=(kV)
对10kV电动机和 发电机，Us=(kV)
电机运行时的试验电压: Us′=
对6kV电机，Us′=9kV(有效值)，冲击值Us″=
对10kV电机，Us′=15kV(有效值)，冲击值Us″=
根据绝缘配合规程的要求，耐受电压水平最小应超出保护水平15%，同时由于在10kV及以下系统中不接地或经过消弧线圈接地，且当发生单相接地时，健全相电压升至线电压，并允许运行2h，这种情况下将使避雷器严重过热而损坏。从电机试验电压计算值及表中所列的保护水平看，MOA避雷器保护电机的水平最差，TBP和JPB虽好于MOA，但裕度太小，保护性能仍不理想，因此，当真空断路器产生操作过电压时，不能很好地保护电机。
目前有些厂家研制并生产了旨在限制真空断路器操作过电压危及电机绝缘的新产品RC阻容吸收器，它可使绝大多数电路的操作过电压降至电源电压峰值的2~倍以下。目前有三种形式的RC保护器，即中性点直接接地的普通型RC保护器; 中性点不接地型RC保护器; 双路RC过电压保护。普通型RC保护器存在着当单相短路时电容电流过大导致馈电回路全部跳闸，特别对于有高频分量的场所，使得RC保护器电阻烧损; 不接地RC保护器虽然解决了因电容电流过大而跳闸以及烧电阻的问题，但对于相对地之间的高频振荡没有消除，使得事故发生率略高；双路RC过电压保护器既解决了对地电路中的高频振荡，又解决了对地电流过大和R-C装置电阻烧损问题。
但是不管哪种RC保护器，当它应用在不接地系统中时，按规程要求在电容电流不大于3~4A时，可带负荷运行2h，其RC回路中的电容无疑增大了回路的电容电流，如果超过或接近规程规定值则可能需要装设消弧线圈或接地电阻，增加了设备和投资，因此应对其进行正确分析和选用。
根据各厂家的资料，RC装置中电容量为μF，电阻为100Ω，其容抗为Xc=1/ωC，ω=2πfn。其电容电流在10kV回路中为:
Ic=Ue/Xc=Ue2πfnC
=10×2××50×
=(A)
在6kV回路中电容电流为:
Ic=6×2××50×(A)
从以上计算可知，每台RC装置的电容电流将达到之间。如果在一条母线上连接着5~10台RC装置，再加上电机回路的电容电流有可能超过规程规定的允许值，则在电机中性点必须装设消弧线圈或电阻以保护设备的安全运行。因此，在电机回路特别是在发电机回路中选择设备时，不仅要考虑电机回路的电容电流，同时要考虑分支回路的对地电容和用于保护真空断路器的RC装置的电容电流，这一问题往往被设计人员及厂家、运行管理人员所忽视。
3、发电机回路中应用真空断路器应注意的一些问题
目前生产的真空断路器大多数为普通配电型真空断路器，已有不少单位在一些中小水电机组、电机回路和企业小型机组中广泛采用，用户也感到比使用少油断路器简单、方便、无维护工作量、尺寸小、安装更换快等优点，也考虑了装设过电压保护装置。即使这样，在发电机回路中装设普通配电型真空断路器仍存在一些缺点和不足①发电机随着运行时间的延长，其绝缘水平逐渐下降，真空断路器的操作过电压与电机的绝缘水平配合几乎没有多少裕度; ②发电机回路断路器的技术性能要求比较严格，使用条件严酷，如切断直流分流标准要求发电机断路器切断直流分量值为大于60%或80%的额定开断电流，普通配电型真空断路器很难达到; ③由于发电机本身的电容量（水轮发电机大于汽轮发电机），加上较长的引出线及分支线产生的电容量，如果使用RC过电压保护器，还应加上保护器的电容量，使在发生单相接地时电容电流较大，就会引起不必要的跳闸或在中性点增加设备（如消弧线圈、接地电阻等），从而会引起断电保护复杂化。
在工程的初步设计阶段，重要的工作之一就是设备选型，为了选择合适的设备有必要对发电机的电容电流作出初步估算。计算发电机电容值有多个不同的公式，有些则需应用电磁计算的有关参数，在初步设计时应用受到一定的限制，因此可采用比较简单的美国GE公司的计算公式:
Cf=3KdSn/ √Un(1+)
式中: Kd为对有阻尼的凸极电机取; Sn为发电机容量; Un为发电机额定电压。
求得发电机的电容后，可根据发电机的额定相电压Ux求得电机的电容电流: Icr=ωCfUx×10-6
式中: Ux为发电机额定相电压（V）。
通过对发电机回路电容电流的计算，以及其他条件，可确定发电机回路是否采用真空断路器，若采用真空断路器，采用何种限制操作过电压的措施，以及确定发电机中性点接地方式。
4、结语
通过对真空断路器操作过电压的产生机理以及我国目前生产的保护设备的技术参数的分析和计算，指出了在电机回路中装设真空断路器时，必须有完善的保护设备来限制真空断路器的操作过电压，更好地保护主设备，才能不断地扩大真空断路器的使用范围，使电力系统安全、可靠、经济地运行。特别是在发电机回路中使用真空断路器时，更要慎重，不可盲目使用，除具有完善的保护措施外，还要考虑其绝缘水平配合、发电机回路的电容电流、切断直流分量的要求等因素，使真空断路器的优良性能得到充分发挥。
参 考 文 献
1.王秀梅等.真空断路器.北京: 机械工业出版社.1983
2.电机工程手册.北京: 机械工业出版社.1997
3.张文渊.真空断路器合闸弹跳的危害性及对策.电气时代.2001（11）
4.谢书勇.在电网中运行的真空断路器的操作过电压.高压电器.1997(3)
5.穆建新.真空断路器在电机回路中的应用.中国农村水利水电.2001(6)
异步电动机的电气装置保护【论文摘要】 介绍了异步电动机的保护与控制关系，从电动机损坏的主要原因入手，介绍了电动机保护的两大装置类型（电流检测、温度检测） 以及如何使电动机和电气保护装置的协调配合以达到电气装置和机械设备可靠正常运转。关键字：异步电动机 电气装置 保护异步电动机的保护是个复杂的问题。在实际使用中，应按照电动机的容量、型式、控制方式和配电设备等不同来选择相适应的保护装置及起动设备。电动机的保护与控制关系电动机的保护往往与其控制方式有一定关系，即保护中有控制，控制中有保护。如电动机直接起动时，往往产生4—7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制，则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核，即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧，以致损坏电器；对塑料外壳式断路器，即使是不频繁操作，也很难达到要求。因此，使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用，此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核，至于保护功能，由配套的保护装置来完成。此外，对电动机的控制还可以采用无触点方式，即采用软起动控制系统。电动机主回路由晶闸管来接通和分断。有的为了避免在这些元件上的持续损耗，正常运行中采用真空接触器承载主回路(并联在晶闸管上)负载。这种控制有程控或非程控；近控或远控；慢速起动或快速起动等多种方式。另外，依赖电子线路，很容易做到如电子式继电器那样的各种保护功能。电动机保护装置电动机的损坏主要是绕组过热或绝缘性能降低引起的，而绕组的过热往往是流经绕组的电流过大引起的。对电动机的保护主要有电流、温度检测两大类型。下面结合产品作些介绍。1．电流检测型保护装置(1)热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件，使双金属热元件加热后产生弯曲，从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。热继电器虽则动作时间准确性一般，但对电动机可以实现有效的过载保护。随着结构设计的不断完善和改进，除有温度补偿外，它还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。例如从ABB公司引进的T系列双金属片式热过载继电器；从西门子引进的3UA5、3UA6系列双金属片式热过载继电器；JR20型、JR36型热过载继电器，其中Jn36型为二次开发产品，可取代淘汰产品JRl6型。(2)带有热—磁脱扣的电动机保护用断路器热式作过载保护用，结构及动作原理同热继电器，其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置，有的使触点接通，最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高，仅在短路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠，故日前仍被大量采用．特别是小容量断路器尤为显著。例如从ABB公司引进的M611型电动机保护用断路器，国产DWl5低压万能断路器(200—630A)、S系列塑壳断路器(100、200、400入)。(3)电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号，经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活，动作功能多样，能广泛满足各种类型的电动机的保护。其特点是看
出处：三相异步电动机的原理与结构 摘要：作电动机运行的三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运三相异步电动机而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。关键词 三相异步电动机；基本结构；工作原理；选用一、三相异步电动机的基本结构1、定子（静止部分）（1）定子铁心作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。构造：定子铁心一般由毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组。定子铁心槽型有以下几种：半闭口型槽，半开口型槽，开口型槽。（2）定子绕组作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。（3）机座作用：固定定子铁心与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。2、转子（旋转部分）（1）三相异步电动机的转子铁心：作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。（2）三相异步电动机的转子绕组作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子。3、三相异步电动机的其它附件端盖：支撑作用。轴承：连接转动部分与不动部分。轴承端盖：保护轴承。风扇：冷却电动机二、三相异步电动机的工作原理定子绕组接上三相电源后，电动机便产生旋转磁场，所谓旋转磁场就是指电动机内定子和转子之间气隙的圆周上按正弦规律分布的，能够围绕着电动机在空间不断旋转的磁场。转子与旋转磁场之间存在相对运动。转子导条被旋转磁场的磁力线切割而产生感应电动势，它在转子绕组中感应出电流，两者相互作用产生电磁转矩，使转子转动起来。从而将电能转化为转轴的机械能。当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。三、三相异步电动机的选用三相异步电动机应用广泛，是一种主要的动力源。在此，要特别强调合理选择电动机的额定功率，如额定功率选择过大，不仅造成设备投资费用增加，而且电动机长期处于低效率低功率因数点运行，是很不合理很不经济的。1、三相异步电动机的选用要点(1)根据机械负载特性、生产工艺、电网要求、建设费用、运行费用等综合指标，合理选择电动机的类型。(2)根据机械负载所要求的过载能力、启动转矩、工作制及工况条件，合理选择电动机的功率，使功率匹配合理，并具有适当的备用功率，力求运行安全、可靠而经济。(3)根据使用场所的环境，选择电动机的防护等级和结构形式。(4)根据生产机械的最高机械转速和传动调速系统的要求，选择电动机的转速。(5)根据使用的环境温度，维护检查方便、安全可靠等要求，选择电动机的绝缘等级和安装方式。(6)根据电网电压、频率、选择电动机的额定电压以及额定频率。2、三相异步电动机的选用步骤：选电动机类型→选电动机容量→校核启动转矩最大转矩→等效发热校核→经济性综合指标校核→电动机机械特性与负载特性对比→电动机电压等级与频率→决定核→电动机机械特性与负载特性对比→电动机电压等级与频率→决定3、三相异步电动机的维护保养启动前的准备和检查(1)检查电动机和启动设备接地是否可靠和完整，接线是否正确与良好。(2)检查电动机铭牌所示额定电压，额定频率是否与电源电压、频率相符合。(3)新安装或者长期停用的电动机(停用三个月以上)，启动前应检查绕组相对相、相对地的绝缘电阻值。(用1000伏兆欧表测量)。绝缘电阻应该大于兆欧。如果低于这个值，应该将绕组烘干。(4)对绕线型转子应该检查其集电环上的电刷以及提刷装置是否能正常工作，电刷的压力是否能符合要求。电刷压力为 N/cm。(5)检查电动机的转子转动时候灵活可靠，滑动轴承内的油时候达到规定的油位。(6)检查电动机所用的熔断器的额定电流是否符合要求。(7)检查电动机的各个紧固螺栓以及安装螺栓是否牢固并符合要求。4、运行中的故障处理(1)启动时的故障当合上断路器或自动开关后，电动机不转，只听到嗡嗡的声响，或者不能转到全速，这种故障原因可能是：定子回路一相断线，如低压电动机熔断器一相熔断，或高压电动机短路器以及隔离开关的一相接触不良，不能形成三相旋转磁场。转子回路断线或接触不良，使转子绕组内无电流或电流减小，因而电动机不转或者转动很慢。在传动机械中，有机械上的卡阻现象，严重时电动机就不转，且异常声响。电压过低使电动机转矩减小，启动困难或不能启动。电动机定子，转子铁心相摩擦，增加了负载，使转动困难。运行人员发现上述故障时，对高压电动机来讲，应立即拉开电动机的断路器以及隔离开关，检查其定子、转子回路。(2)定子绕组单相接地故障。电动机绕组由于受到各种因素的侵蚀，使其绝缘水平降低。此外，由于电动机长期过负荷运行，会使绕组的绝缘体因长期过热而变的焦脆或脱落。这都会造成电动机定子绕组的单相接地。(3)三相电动机单相运行的故障三相电动机在运行中，如果一相熔断器烧坏或接触不良，隔离开关，熔断器，电缆头以及导线一相接触松动以及定子绕组一相断线，均会造成电动机的单相运行。运行人员根据电动机所产生的异常现象，确认电动机为单相运行时，则应切断电源，使其停止运行。并用兆欧表测量定子回路电阻值，若电阻值很大或无穷大时，则说明该相断线。然后检查定子回路中的熔断器，断路器，隔离开关，电缆头以及接线盒内接线接触是否良好。四、三相异步电动机的铭牌每台电动机的机壳上都有一块铭牌，上面标明该电动机的规格、性能及使用条件，它是我们正确使用电动机的依据。这里对铭牌上主要的技术参数介绍如下。1、型号为了适应不同用途和工作环境需要，三相异步电动机制成不同系列和型号，不同型号的电动机的机座长度、中心高度、转速等技术参数不相同，使用或选购时应注意型号或根据需要查阅相应产品目录和技术手册。2、功率电动机在铭牌规定的运行条件下，正常工作时的输出功率(kw)。3、电压电动机定子绕组的额定线电压(v)。4、电流电动机在额定工作状况下运行时流入定子绕组的线电流(a)。5、转速电动机在额定工作状况下运行时转子每分钟的转数(r/min)。6、接法电动机的接线盒有六个接线端子，需要改变转子当前的转向时，只要把电动机的三根电源线中的任意两根对调一下，就能改变电动机的转向。结论：实践证明，在工农业生产中，根据实际需要，科学地选用三相异步电动机可以提高生产效率，收到很好的经济效益。在运行中对电动机进行科学的维护保养，使电动机长期处于非常好的技术状态，延长使用寿命，提高工农业生产的的效率。是非常有必要的。参考文献:[1] 才家刚.电动机使用与维理技术. 北京：水利水电出版社，1998.[2] 付家才.电机工程实践技术.北京：化学工业出版社，2003[3] 张曾常.电机绕组接线速成.北京：机械工业出版社，1996[4] 松柏.三相电动机修理自学指导.北京：北京科学技术出版社，2001
基于技术路线图的科技情报研究张铁男… - 图书情报知识, 2009 - ... 从而探索在知识经济的背景下开展科技情报研究的有效手段。 (共5页). 论文翻译. 关键词: 科技情报 情报研究 技术路线图 知识管理. 学科分类: G35[文化、科学、教育、体育 > 科学、科学研究 >情报学、情报工作]. 相关文章: 主题相关. 相关期刊+更多. 关注本文的人: ... 技术路线图的应用研究及其对战略情报研究的启示刘细文… - 图书情报工作, 2007 - 万方数据资源系统... 一种新兴的创新模式[期刊论文] -财贸经济2004(5); 刘海波.李平技术路线图的产生和作用[期刊论文] -科技潮2004(9); 李雪凤.仝允桓.谈毅技术路线图--一种新型技术管理工具[期刊论文] -科学学研究2004(z1); 谈毅.李雪凤基于技术路线图 ... 被引用次数：8 - 相关文章 - 所有 4 个版本 从技术竞争情报, 技术预见到技术路线图——构建企业自主创新的内生模型仪德刚… - 科技管理研究, 2007 - ... 论文翻译. 关键词: 技术竞争情报 技术预见 技术路线图 自主创新 内生模型. 文章出处:《科技管理研究》-2007年27卷3期,18 -13-14,18页. Science and Technology Management Research.栏目信息: 自主创新专论. 分类号: G304. 文献标识码: A. 文章编号: 1000-7695（2007）03-0013-03. ...
原因: 1．资本主义经济政治发展不平衡是二战爆发的根本原因。在二十年代相对稳定时期，随着德、日资本主义经济迅速发展，它们对英、法、美主宰的“凡尔赛一华盛顿”体系日益不满。 2．三十年代大危机对二战爆发起了催化作用。经济危机引起政治危机，德、日建立了法西斯专政，形成欧、亚两个战争策源地，因此“大危机使世界走向战争”。 3．法西斯蓄意发动侵略战争是局部战争扩大为全面战争的主要原因。第二次世界大战是由局部战争逐步演变而成的。因此，制止法西斯发动的地区性局部战争，成为防止世界大战爆发的首要问题。从1931年日本发动“九一八”事变侵略中国东北，1935—1936年意大利侵略埃塞俄比亚，1936—1939年德意武装干涉西班牙内战，德国吞并奥地利，慕尼黑协定的签订和德国占领捷克斯洛伐克，再到1939年9月初，德国突袭波兰，二战正式爆发，说明德、日、意法西斯主义和军国主义蓄意发动侵略是局部战争扩大为全面战争的主要原因。 4．“祸水东引”和“祸水西纵”则都起了推波助谰作用。英、法、美等国纵容法西斯侵略的绥靖政策，无疑助长了法西斯侵略扩张的嚣张气焰，加速世界大战的全面爆发。苏联在1939年春夏以后的中立自保政策，《苏德互不侵犯条约》的签订，客观上祸水西纵，也促发了世界大战的爆发。在局部战争期间，反法西斯势力基本上处于孤立少援，被各个击破的境地，未能形成国际反法西斯联盟去遏制法西斯发动世界大战的图谋。 过程: 第一次世界大战后,世界没有赢得持久的和平，又酝酿着新的战争。20世纪30年代前后，德国、意大利、日本三国相继建立法西斯政权，如德国国法西斯头子希特了夺取了政权，他们对内实行恐怖统治，对外进行侵略扩张。日本侵占了我国东北，继而对我国发动全面进攻。意大利和德国也先后侵略非洲、欧洲的一些国家。法西斯把世界笼罩在战争的烟云之中。 1939年9月，德国再次发动侵略战争，迫使英国、法国对德宣战。第二次世界大战全面爆发了。 战争初期，德国以闪电战，击败了许多欧洲国家。欧洲拥有庞大军队的法国，也战败投降。侵略者的贪欲是无止境的。1941年，德国大军侵略苏联，日本军队偷袭美国军港，对美军发动进攻。面对法西斯的不断侵略，美、英、苏、中等26个国家组成同盟，决定彻底打败法西斯。 1942年7月，法西斯德国集中精锐部队，猛攻苏联的斯大林格勒。斯大林格勒是苏联南北交通枢纽，战略地位十分重要。它的得失，关系着苏德双方整个战局的命运。保卫斯大林格勒的苏联军民，与德军展开了殊死抵抗，为反攻争取了时间，1943年2月，苏联调集了大量反攻部队，把攻打斯大林格勒的33万德军全部歼灭。从此，苏军掌握了战争主动权，转入战略反攻。斯大林格勒战役扭转了欧洲战场的局面。 同时，美英盟军进攻意大利，迫使意大利投降。1944年6月，美英等国军队在法国北部的落满地海岸强行登陆，开辟了从西面直接进攻德国的欧洲第二战场。 从此，德国法西斯处于东西两面夹击之下，节节溃败。1945年5月，德国无条件投降。在亚洲，经过中国人民的艰苦抗战，也由于处于美国、苏联的进攻之下，日本法西斯在8月15日宣布无条件投降。9月2日，日本正式在投降书上签字。世界人民取得了发法西斯战争的最后胜利。
研究报告的结构一般包括如下部分 （一）导言 导言要求简明扼要地阐述以下几个方面的内容： 该研究课题提出的缘由；研究这一课题的意义；目前国内外在这方面的研究成果、现状、问题和发展趋势；该项研究所要解决的问题。 鉴于这一部分所要述及的内容，有人也直接以“目的和意义”“问题的提出”作为该部分内容的标题。 （二）研究对象与研究方法 研究对象的介绍主要是让读者了解课题要解决什么问题以及为什么要研究这个问题。 研究方法的介绍主要包括：研究设计的组织形式；研究对象的取样和选择；研究因素的实施与控制；研究资料的收集处理的方法与手段；研究所采用的特殊设备、工具等。 （三）研究结果及分析 研究结果很重要，能够量化的最好要用数字说明，不能量化的要用一些案例来说明，不要搞一些抽象的说明，给人的感觉空洞。数据可用表格的形式。对比实验还要对数据进行前后测验和统计检验。 对取得的结果可以上升到理论的高度进行分析和归纳。 （四）问题与讨论 对在研究和实验中没有完成的问题和原因可以在这一部分说明，对实验的结果是否有推广价值也要进行说明。这一部分也常常以“分析与建议”、“建议”等作标题。 在分析和讨论中，可以引用一些理论与说法，可以提出一些改进教育或教学的建议和措施，可以提出个人的一些想法与思考，也可以提出由于该项研究而发现与产生的新的问题、新的设想，以留待进一步研究。此外，在这部分还常常对该项研究的方法设计进行必要的反省、分析和讨论，如果变换研究方法可能对研究结果带来哪些变化等。 （五）结论 结论必须指出哪些问题已经解决了，还有什么问题尚待研究。有的研究报告可以不写结论，但应作一简单的总结或对研究结果开展一番讨论；有的包括可以提出若干建议；有的报告不专门写一段结论性的文字，而是把论点分散到整篇文章的各个部分。 （六）其他 1. 附录 附录主要包括下面三项。 （1）引文注释 引文注释分为页末注(脚注)、文末注(段落注或篇后注)、文内注(行内夹注)和书后注四种。 （2） 参考文献 通常以“主要参考资料”，或“主要参考文献”为小标题，下面开列出文献资料的目录。 文献资料的目录的书写方式是用[1]标注一个阿拉伯数字，然后列出作者姓名、文献名称、出版单位、出版时间。 如： 【1】 增俊著.当代西方学校德育教育.广州：广东出版社，1993 【2】 [德]库尔特•勒温著，竺培梁译.拓扑心理学原理.杭州：浙江教育出版社，1997 （3）原始资料 “原始资料”系指研究中所搜集到的重要原始资料，如某些测量的结果和有关研究的定性观察材料，调查问卷等；也应在附录中简明、准确、清楚地加以介绍。 2. 摘要 研究报告举例 要慎重延长义务教育的年限 ——天津市普及12年义务教育的论证报告 （提纲） 一、问题的提出 1994年，我市在全国率先实现普及9年义务教育，1999年，我市在全国率先基本普及高中阶段教育。 在新世纪的前十年，天津市应该“高标准普及高中阶段教育”还是“实行12年义务教育”？ 二、义务教育与普及教育的不同 1. 经费来源不同 2. 法律依据的不同 3. 尽义务的不同 4. 就业的不同 三、世界各国实行义务教育的情况分析 表1 世界各国实行义务教育年限一览表(略) 世界上实行12年义务教育的只有13个国家或地区，这13个国家的人口加起来还不足一亿人，相当一个河南省。 从以上提供的数据可以说明如下问题： 第一，经济发达国家或地区实施义务教育的年限一般都比较长，教育的发展离不开经济的依托 第二，经济发达的国家或地区大部分普及了高中阶段的教育，但不一定实行12年义务教育 第三，义务教育需要强有力的物质保障，所以各国对延长义务教育年限持慎重态度 实施义务教育，不仅是入学年限问题，而且必须考虑教育质量，教育质量在一定意义上取决于资源投入水平。一些发达国家之所以在延长义务教育年限方面很谨慎，重要的因素是考虑到政府有无提供强有力物质保障的可能性。 从以上分析我们知道，世界上只有13个国家实行了12年义务教育。一些经济发达国家没有实行12年义务教育可能是基于两方面的考虑：一是对延长义务教育的年限持慎重态度，因为这需要大大增加对教育的投资才行。二是可能他们认为普及高中阶段教育和高等教育不一定采取义务教育的形式。 一些发达国家或地区目前已经普及了高中阶段的教育，甚至有的已经普及了高等教育，但并没有实行12年义务教育。从他们对初等和中等教育的投资来看，并不是不具备12年义务教育的条件，而是没有这么去做，可能考虑到有必要让受教育者承担一部分教育费用。 从对世界各国实行义务教育的情况的分析，我认为天津市要慎重延长义务教育的年限。这是从对世界各国的情况分析后得出的结论。但我们国内北京市已经提出了“力争到2010年，在全市分期分批实行12年义务教育”。我们天津就不能吗？但我也同时注意到同为直辖市的上海市没有提出实行12年义务教育，上海市提出“在新世纪的前10年里要普及高质量、多模式、可选择的高中阶段教育。”所以我们有必要把天津市的教育与北京市和上海市的教育作一比较，才能准确地定位天津市教育的发展。 四、天津与北京、上海教育情况的比较 1.天津市民的收入水平、消费水平和受教育程度低于北京和上海 2. 天津市对教育的投入要低于北京和上海 3．天津市九年义务教育阶段的投资低于北京和上海 4. 我市高中阶段的教育投资也远远低于北京和上海 五、结论 以上我们分析了世界各国实行义务教育的情况，并把天津市和北京市及上海市的教育情况作了对比，认为天津市应慎重延长义务教育的年限。尽管北京市提出了力争在2010年分期分批实行12年义务教育，但天津市的经济收入和对教育的投资都与北京市有较大的差距，虽然上海市没有提实行12年义务教育，但天津市与上海市的差距也比较大，所以本文认为：市委市府在2001年基础教育工作会议上提出的“高标准普及高中阶段教育，入学率达到95%以上”的奋斗目标是比较切合实际的。
网络拓扑，不就是网络和拓扑组合在一起的新名词吗。这样理解很有道理，网络很好理解，关键是这个拓扑，首先来了解一下什么是拓扑。
拓扑是研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的一些性质的一个学科。是一种不考虑物体的大小、形状等物理属性，而仅仅使用点或者线描述多个物体实际位置与关系的抽象表示方法。拓扑不关心事物的细节，也不在乎相互的比例关系，而只是以图的形式表示一定范围内多个物体之间的相互关系。
拓扑英文名是Topology，直译是地志学，最早指研究地形、地貌相类似的有关学科。几何拓扑学是十九世纪形成的一门数学分支，它属于几何学的范畴。有关拓扑学的一些内容早在十八世纪就出现了。那时候发现的一些孤立的问题，在后来的拓扑学的形成中占着重要的地位。
"拓扑"是一个外来词，中国人把Topo译为“拓扑”！谁？江泽涵先生是也！
江泽涵（1902-1994年），安徽旌德人，1926年毕业于南开大学数学系教授，1955年当选为中国科学院数理学部委员。他是把拓扑学引入中国的第一人，他出版的《拓扑学引论》是中国人编写的第一部拓扑学教材。
译Topo为拓扑，音义兼顾，形神俱备———“拓”者，对土地之开发也，“扑”者，全面覆盖也。
网络拓扑(Network Topology)结构是指用传输介质互连各种设备的物理布局。指构成网络的成员间特定的物理的即真实的、或者逻辑的即虚拟的排列方式。如果两个网络的连接结构相同我们就说它们的网络拓扑相同，尽管它们各自内部的物理接线、节点间距离可能会有不同。
在实际生活中，计算机与网络设备要实现互联，就必须使用一定的组织结构进行连接，这种组织结构就叫做“拓扑结构”。网络拓扑结构形象地描述了网络的安排和配置方式，以及各节点之间的相互关系，通俗地说，“拓扑结构”就是指这些计算机与通讯设备是如何连接在一起的。
研究网络和它的线图的拓扑性质的理论，又称网络图论。拓扑是指几何体的一种接触关系或连接关系；当几何体发生连续塑性变形时，它的接触关系会保持不变。用节点和支路组成的线图表示的网络结构也具有这种性质。
网络拓朴的早期研究始于1736年瑞士数学家L.欧拉发表的关于柯尼斯堡桥问题的论文。1845年和1847年，.基尔霍夫发表的两篇论文为网络奠定了基础。
在设计网络拓扑结构时，我们经常会遇到如“节点”、“结点”、”链路”和“通路”这四个术语。它们到底各自代表什么，它们之间又有什么关系呢？
（1） 节点
一个“节点”其实就是一个网络端口。节点又分为“转节点”和“访问节点”两类。“转节点”的作用是支持网络的连接，它通过通信线路转接和传递信息，如交换机、网关、路由器、防火墙设备的各个[网络端口]等；而“访问节点”是信息交换的源点和目标点，通常是用户计算机上的网卡接口。如我们在设计一个网络系统时，通常所说的共有××个节点，其实就是在网络中有多个要配置IP地址的网络端口。
（2）结点
一个“结点”是指一台网络设备，因为它们通常连接了多个“节点”，所以称之为“结点”。在计算机网络中的结点又分为链路结点和路由结点，它们就分别对应的是网络中的交换机和路由器。从网络中的结点数多少就可以大概知道你的计算机网络规模和基本结构了。
（3）链路
“链路”是两个节点间的线路。链路分物理链路和逻辑链路（或称数据链路）两种，前者是指实际存在的通信线路，由设备网络端口和传输介质连接实现；后者是指在逻辑上起作用的网络通路，由计算机网络体系结构中的数据链路层标准和协议来实现。如果链路层协议没有起作用，数据链路也就无法建立起来。
（4）通路
“通路”从发出信息的节点到接收信息的节点之间的一串节点和链路的组合。也就是说，它是一系列穿越通信网络而建立起来的节点到节点的链路串连。它与“链路”的区别主要在于一条“通路”中可能包括多条“链路”。
星形拓扑结构的主要优点有：
1.结构简单，容易管理维护；
2.重新配置灵活；
3.方便故障检测与隔离；
4.控制简单，便于建网；
5.网络延迟时间较小，传输误差较低；
星形拓扑结构的主要缺点有：
1.成本高、可靠性较低；
优点是由于每个节点都同时与两个方向的各一个节点相连接，此路不通彼路通，因此环状拓扑具有天然的容错性。缺点是由于存在来自两个方向的数据流，因此必须对这两个方向加以区分，或者进行限制，以避免无法区分的冗余数据流对正常通信的干扰。管理和维护比较复杂。
优点是结构简单，可扩充性好。缺点是维护难、单点的结构可能会影响全网络。