架空线路力学性能综合实验课程教学大纲.docx
架空线路力学性能综合实验课程教学大纲课程中文名称：架空线路力学性能综合实验课程英文名称：Synthetic Experiments of Mechanical Property of Overhead Transmission Line课程编号：C8127应开课学期：7学时数：16学分数：1适用专业：电气工程及其自动化（输电线路工程方向）（卓越计划）课程类型：专业拓展课程/选修先修课程：输电线路力学基础、工程测量、架空输电线路设计一、课程性质架空线路力学性能综合实验课程是电气工程及其自动化（输电线路工程方向）（卓 越计划）的专业选修课。架空线路是输电线路的最主要形式，输电线的力学性能影响着架空 线路的安全性、可靠性。架空线路力学主要包括线路的弧垂、应力、线长以及相互影响，输 电线的动态特性及其防振，杆塔构件受力等内容。该课程内容包括温度变化与弧垂关系、悬 点移位对导线应力与弧垂影响、架空导线自振频率分析、防振锤振动控制、杆塔横担弯剪等， 在学校自己研发的输电线路力学综合试验台上和对运行中的线路实测完成。本课程是一门专 业综合实验课，课程的特点是实践性强，课程内容贴近电力生产实践，要求理论联系实践, 并对理论学习起到提高和促进作用。二、课程目标通过对该课程的学习和实践，使学生了解架空输电线路的有关力学参数、结构以及特点; 掌握温度对应力与弧垂的影响、档距变化对应力与弧垂影响、架空导线自振频率及其测定、 防振锤的振动控制、杆塔横担弯剪应力等知识与技能，掌握架空输电线路有关力学实验的基 本内容和方法，具备输电线路工程技术人员的基本素质和实践动手能力。课程以架空线路力学性能综合实验为核心内容，要求综合运用相关课程及实验内容相关 知识和技能，掌握课程内容要求的实验操作、测量、观察、记录及分析实验现象和数据的方 法；具备运用所学力学基础、工程测量、架空输电线路设计等课程知识，根据实验指导书制 定实验方案，并完成实验内容、书写实验报告的能力。三、支撑的毕业要求四、教学内容、学时安排和基本要求课程对毕业要求的支撑课程教学目标、达成途径和评价依据等1.工程知识：具有从事输电 线路工程工作所需的相关 数学、自然科学以及经济和 管理知识，掌握输电线路工 程专业的基本理论知识；教学目标：掌握运行条件下输电线路弧垂的观测基本方法；通过不同 温度卜线路弧垂的测量以及分析，导出温度变化与线路弧垂的关系； 通过悬点移位前后对弧垂的测量以及分析，导出档距变化与线路弧垂 和应力的关系；通过对有无防振锤时不同激振频率下的振幅A89的测 定与分析，评价防振锤的防振效果。达成途径：课堂讲解；专题讨论；设备检查。评价依据：讨论提问；实验操作；实验报告。评价方式：评估讨论提问、实验操作的正确性，给出成绩；评估实验 报告的正确性与完整性，给出成绩。4.设计与分析：具备设计针 对输电线路工程问题的解 决方案能力，并能使用各种 工具对方案进行分析与模 拟；教学目标：掌握输电线路状态方程式的建立与使用条件，掌握温度变 化与线路弧垂的关系，掌握档距变化与线路弧垂和应力的关系；掌握 锤击法测导线固有频率的原理；掌握导线微风振动的测量方法；掌握 杆塔横担端部的挠度、翼缘及腹板应变与外荷载的关系；具备根据相 关知识与实验指导书完成实验操作及结果分析能力。利用东华动态信 号数据采集分析系统，分析架空导线的固有频率等动态特性，测量导 线微风振动强度，分析防振装置效果，研究杆塔横担端部的挠度、翼 缘及腹板应变与外荷载的关系，具备对输电线路复杂工程问题进行分 析、预测与模拟以及实际操作的能力。达成途径：课堂讲解；专题讨论；实验验证。评价依据：讨论提问；实验操作；实验报告。评价方式：评估讨论提问、实验操作的正确性，给出成绩；评估实验 报告的正确性与完整性，给出成绩。6.工程与社会：具有人文社 会科学素养、社会责任感和 工程职业道德，能正确认识 工程对于社会的影响；教学目标：理解输电线路弧垂要求的基本原理；掌握输电线路导线、 杆塔失效与社会、安全等方面关系的复杂性；熟悉输电线路安全稳定 运行的知识和技能，具备电力系统工程技术人员基本素质和基本能力。 达成途径：课堂讲解；专题讨论。评价依据：讨论提问；实验操作；实验报告。评价方式：评估讨论提问、实验操作的正确性，给出成绩；评估实验 报告的正确性与完整性，给出成绩。第一章温度变化与弧垂关系的分析实验(4学时)(1)熟悉运行条件下输电线路弧垂的观测，掌握输电线路弧垂观测的基本方法，了解 各种观测方法的优缺点及适用条件；(2)掌握经纬仪等测量仪器的使用方法；(3)掌握输电线路弧垂特性受环境影响的基本规律及相应理论；(4)通过不同温度下线路弧垂的测量以及分析，导出并掌握温度变化与线路弧垂的关 系；(5) 了解弧垂实测数据与理论数据产生的可能原因。第二章悬点移位对导线应力与弧垂影响(2学时)(1)理解实际运行线路中产生悬点移位的原因；(2)掌握拉力传感器及测量仪器的原理和使用方法；(3)掌握输电线路状态方程式的建立与使用条件；(4)通过悬点移位前后对弧垂的测量以及分析，导出并掌握档距变化与线路弧垂和应 力的关系；5了解弧垂、应力实测数据与理论数据产生的可能原因。第三章架空导线自振频率分析实验(2学时)(1)掌握架空导线固有频率的理论和计算方法；(2)掌握锤击法测导线固有频率的原理；了解时域数据进行频谱的方法。第四章防振锤振动控制效果实验(2学时)了解导线微风振动原理；(1) 了解激振对导线振动的作用原理；(3)掌握导线微风振动的测量方法；(4)通过对有无防振锤时不同激振频率下的振幅A89的测定与分析，评价防振锤的防 振效果；(5)测量不同激振频率下的振幅A89,评价防振锤的安装位置。第五章钢管杆横担弯剪实验(2学时)(1)了解杆塔横担的受力特点；(2)掌握电阻应变片测应变的原理，了解位移传感器等和动态信号数据采集分析系统 的使用方法；(3)掌握杆塔横担端部的挠度、翼缘及腹板应变与外荷载的关系。五、课程的其它教学环节(2学时)专题讨论：架空输电线路弧垂与其他参数的关系。六、教学方法与手段本课程教学主要采用讲授、实验操作、讨论等教学方法与手段。要求教师在实验授课过程中，采用实验课程PPT、实验设备厂家说明书、图纸等教学材 料结合实验装置、实验设备、实际操作等方法、手段开展实验教学。七、推荐教材和教学参考资源教材：1架空输电线路综合实验指导书，孟遂民、姜岚、苏攀编写。八、课程考核内容及方式平时成绩占50%,实验报告成绩占50%。
