時間:2023-03-07 15:20:30
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二、110kV送電線路的施工管理
1加強施工人員培訓管理
在送電線路施工中,施工人員的綜合素質與施工水平有著密切關系。目前,很多施工人員都是農民工,綜合素質水平較低,嚴重影響了施工質量。因此,我們必須加強對他們的教育培訓工作。具體來講,一方面我們要通過教育培訓等方式不斷增強施工人員的安全意識和質量意識,把安全和質量意識貫徹到具體的施工中去。另一方面,我們還要提高他們的專業技能,使他們熟練掌握各項施工工藝和技術,保證施工的順利進行。
2做好送電線路施工組織工作
110kV送電線路施工是一項復雜的系統工程,比如,送電線路的施工距離比較長,施工中涉及到的施工人員和施工材料比較多,施工作業點比較繁瑣等。因此,在110kV送電線路施工之前,管理人員要做好施工組織工作,具體分為以下方面:第一,對施工現場進行勘察。在施工之前,相關工作人員要對施工現場進行勘察,熟悉施工環境,從而為施工管理工作的順利開展做好準備。第二,對施工圖紙進行研究。在送電線路施工開始之前,管理人員要組織一些相關人員對施工圖紙進行研究,從而熟悉施工流程,以便從整體上把握施工全局。第三,對施工設備和材料進行管理。施工設備和材料是110kV送電線路施工中必不可少的內容。因此,在送電線路施工之前,管理人員要合理分配施工機械設備,做好設備的檢查工作,保證機械設備在施工中的正常運轉。同時,還要對施工材料進行嚴格把關,避免一些劣質材料進入到施工現場。
3強化送電線路施工安全管理工作
安全是各項工程施工管理中的必不可少的一部分,110kV送電線路施工也不例外。在送電線路施工中,我們需要做好兩個方面的工作以提高安全管理水平。第一,實行安全責任制。在送電線路施工中,管理人員要推行安全責任制,把施工中各個部分的安全責任落實到小組和個人,從而確保安全管理工作得到貫徹落實。第二,加強安全監督檢查。在送電線路施工中,相關管理人員還要加強對施工過程中的安全監督檢查工作,以便及時發現施工中存在的各種安全隱患,把各種安全問題消滅在萌芽狀態,降低安全事故發生的幾率。
與分析橫梁方法類似,如圖2所示,取最不利位置,兩組道岔處區域,縱梁平行于線路作用在挖孔樁上,假設兩列列車同時過橋,縱梁以上荷載有:兩列車所產生的中-活載(乘以相應的折減系數)、橫梁恒載、小縱梁恒載、3-5-3型吊軌恒載、枕木以及鋼軌恒載。擬選取H428×407×20×35型鋼縱梁,縱梁與樁之間采用連續梁結構進行模擬。經計算,輸出結果為:縱梁變形形狀,最大位移1mm,縱梁梁最大彎曲應力57033.6kN/m2=57.0MPa,縱梁最大剪切應力52447kN/m2=52.4MPa,均滿足規范??v梁采用H428×407×20×35型鋼。
2線路防護及頂進施工步驟
2.1線路防護施工步驟
新建下穿鐵路框架橋位于車站咽喉區,框架橋采用寬翼緣大剛度的H型鋼縱橫抬梁加固鐵路線路。線路防護施工可大體分以下幾個步驟[4-6]:第一步:抽換枕木(砼枕換木枕),木枕尺寸為280cm×16cm×24cm,道岔影響范圍內岔枕尺寸應根據實際調整,確保符合軌道施工要求。第二步:對各股線分別設“3-5-3”P43吊軌,道岔區設“3-3”P43吊軌;并在軌底枕木下設置小縱梁,并將一股線路下小縱梁通過橫向連接成整體。第三步:施工線間及線路兩側挖孔樁及端部鉆孔樁及蓋梁。第四步:安裝H428×407×20×35型縱梁。第五步:橫穿H428×407×20×35橫梁及H498×432×45×70橫梁。
2.2頂進施工步驟
第一步:箱體澆筑完畢,中繼間頂進至箱體前端距第一排樁邊緣1.0m處,將橫梁穩定支撐于箱體上。第二步:箱體頂進至第一排樁邊緣最小距離0.3m處,橫梁穩定支承于箱體后,拆除箱體范圍內第一排排樁及H428×407×20×35型縱梁,繼續頂進。第三步:箱體陸續頂進離第二至八排樁邊緣最小距離0.3m處,橫梁穩定支承于箱體后,拆除箱體范圍內第二至八排樁及H428×407×20×35型縱梁,繼續頂進至設計位置。第四步:箱體兩側路橋過渡段回填級配碎石并注漿,確保鐵路剛度平穩過度,最后拆除箱體范圍外縱橫梁及線路加固設施,恢復線路。
電力系統中配電線路的設計合理與否直接影響著電力工程質量的全面開展和進程,進一步更會影響到企業的經濟的生產規模、生產經營管理,也決定著社會資源能否最大限度的得到利用,所以設計研發人員應一切從實際出發,結合實踐經驗,始終堅持正確的經驗原則,把電力系統中10KV配電線路系統的設計要點作為出發點,以求更高效更快速的順應科學時代的穩步進程。
1.電力系統10kV配電線路設計應堅持的幾點原則
要想提升電力系統10KV配電線路設計的效用,每一個設計人員在進行設計研究時都要遵守相應的設計準則,詳細的設計準則主要有以下三點:首先要保證設計是否具有科學性,也就是說,在進行設計的整個過程中都需要有相關的科學的理論支持,并且這些理論必須是已經經過論證的;其次就是保證設計要安全,換言之就是研究出來的設計方法必須保障線路的安全;最后要保證設計的經濟性能,也就是說設計人員要列出不同的方法運用節能的器械,保證選取的路徑是科學的,這樣才能在保障安全的前提下縮小成本。
2.電力系統10kV配電線路設計要點研究
2.1 配電線路的整體編制要點
一是配電線路路徑必須結合工程所在地的建設規劃,并送交有關規劃部門或機構進行審核和批準,預防因工程所在地因工程建設而不得不改遷線路,且在選擇路徑時應盡可能地簡短、順直,以減少線路轉角,尤其是所設計的路徑應便于施工,并確保其具有較強的實踐。
二是桿塔所占位置應盡可能地避免占用耕地和臨街住戶的門口,且所選路徑應便于日后的維護和檢修,并充分考慮當地的地質和水文等條件的分析,尤其在埋設管線和光纜時,應進的確保埋設的安全,預防破壞地下的通信、天然氣、水管等管線。
三是待路徑方案確定之后,以科學性、安全性和經濟性等為考核指標,綜合分析和比較各路徑方案,從而得到最佳的路徑方案。由此可見,配電線路整體編制的要點就科學規劃線路路徑,才能從根本上確保編制的有效性和科學性。
2.2 線路機電設計要點研究
在電力系統10Kv配電線路設計中,線路的機電設計尤為重要。因而作為設計人員必須切實掌握線路的機電設計要點,具體來說,主要就是做好以下幾方面的工作:
一是精心確定氣象條件,這是由于在施工過程中,難免會遇到環節復雜的氣象區,加上線路較長,因而在確定氣象區域時應分段選取,分段選取過程中,應充分考慮氣象區誰參數的取值主要有最大風速、年平均氣溫、最高溫、最低溫、電線覆冰、雷電日數等參數資料,再將這些參數結合起來計算數值,最終確定氣象條件。
二是精心確定導線截面面積,在確定導向截面面積的過程中,應嚴格按照有關設計要求和電力系統設計規范精心確定導線的截面面積,并對導線銘牌上的型號和規格進行科學規范的驗證,尤其是選用的導線必須結合電氣的特性和機械的性能來確定,此外,一旦導線的截面面積確定之后,還應確保架設的導線的安全系數和最大應力等參數均在設計中進行說明,并根據導線的力學特性繪制特陛曲線,在繪制過程中,由于當導線處于不同溫度時所產生的弧垂值不同,這就需要計算弧垂值,并采取表格的方式體現出來。
第三,由于每一種不同的線路組裝方法其作用各不相同,所以我們要準確的研究不同的線路的組裝方法。在進行線路組裝時,絕緣子串組裝的方式是受很多因素影響的,如桿塔內部結構、線的尺寸、絕緣子的外形等等。通常情況下,一串絕緣子串主要是在滿足電線斷裂時的張力和最大可承受重量的情況下使用的,然而,如果使用的環境較為惡劣,如線路所在位置有溝壑、處于交通繁忙區域、地理環境寒冷等,就一定要用雙串絕緣子串才行。綜上所述,我們必須提高對線路組裝形式的重視度。
四是著力提高導線的防震性能。當電力系統的配電線路處于運行狀態時,一旦導線震動就會對其運行的安全性產生影響,例如風速和檔距以及架設的線路路徑和導線自應力等因素,均會對線路正常的運行產生影響。因而在設計過程中必須著力提高導線的防震性能,在防震設計過程中應對導線的平均應力和最大應力以及安全系數和線路地形地貌和線路的檔距等因素進行考慮,以確保防震設計的有效性線路桿塔設計要點的研究。在10KV線路桿塔設計中,常見的形式主要有直線型、耐張型、轉角型以及終端行等在所有的桿塔中,直線桿塔受力最輕、結構形式最簡單,在整個電力系統中一般只承受導線重力,而不承受水平方向的力,在支撐導線時,往往只采用懸式絕緣子在垂直的方向進行支撐,但在直線段的一定距離應設置相應的耐漲桿,以達到承受導向水平拉力,這就使得直線度上有一定弧垂,這是因為導線具有較大的水平拉力,所以當導線經過耐漲桿時,應從兩個方向利用導線將兩個懸式絕緣子掛在橫擔上,且利用一段跳線對桿塔 兩邊導線進行連接在絕緣子之間。
3.小結
經過上述的研究和分析,我們不難發現,更深層次的對研究電力系統10kv配電線路設計要點進行分析,對社會和經濟效益起著舉足輕重的作用。更因為如此,配電線路設計人員務必要把提升自身實踐經驗和更深入的學習專業技術作為重點,普及科學知識,堅持要點原則,把社會和經濟效益得到更大的優化,以求10kv的配電線路設計更好的進行應用,如此才能使工程質量更全面更穩固的進展。
導線設計是110kv送電線路設計法中的關鍵環節,相關工作人員應高度重視這項工作。
1.導線截面的確定
在110kv送電線路設計法過程中,合理確定導線截面,不但應考慮經濟電流密度,還應注重無線電干擾以及電暈等影響。對于跨徑相對較大的送電線路來說,應依據允許的載流量確定導線截面,還應綜合比較分析經濟性和技術性,最終確定最優的導線截面。如果110kv送電線路工程所在的地理位置的海拔在1000米以內,可以使用鋼芯鋁絞線,若導線外徑超過9.6米,則可不必進行電暈驗算。
2.導線與地線的安全系數
導線與地線的安全系數應大于2.5,并在送電線路的設計過程中,保證地線的安全系數大于導線。如果導線和地線架設在滑輪上面,應計算懸掛點局部彎曲所引發的附加張力,這有助于增強導線的安全性。在沒有考慮覆冰以及風速的條件下,應控制導線弧垂最低點的極限張力在允許拉斷力的60%以內,懸掛點應在66%以內。同時應使地線在滿足機械要求的同時還應滿足相關電氣設備的使用標準,若沒有特定要求,則可以使用鍍鋅鋼絞線或者復合鋼絞線充當地線。
(二)線路防雷設計
雷擊是引發送電線路故障的主要因素,因此,在110kv送電線路設計法過程中,應全面做好防雷設計,通過對大量工程的分析研究可知,若想在送電線路中做好防雷設計工作,可以采取以下三種措施。
1.線路路徑選擇
選擇線路路徑時,應盡量避開雷電頻發地區,并在設計規范要求規定的范圍內盡可能地降低桿塔高度;
2.防雷水平
為提高送電線路的防雷水平,可以采用全線架設雙避雷線的方式。為有效增強避雷線對送電線路整體的屏蔽效果,減小繞擊雷的雷擊可能性,在設計的過程中應盡量減小避雷線對邊導線的保護角,依據相關規范要求,應將110kv送電線路的保護角度控制在20-30度;
3.抗雷擊水平
送電線路自身的絕緣水平和抗雷擊水平呈正相關,因此,可以通過提升線路自身的絕緣等級來提高抗雷擊水平,同時還應加強對零值絕緣子的檢測,這能夠有效保證送電線路的絕緣強度。在具體的設計過程中,應綜合對比分析不同類型絕緣子的性能,擇優選擇,從性能和經濟性兩方面綜合考慮,盡量使用玻璃絕緣子,這主要是應為該絕緣子具有零值自爆的特性。另外,由于送電線路的接地電阻與抗雷擊水平呈負相關,因此,應在條件許可的條件下,盡量降低桿塔的接地電阻,這可顯著提升送電線路的抗雷擊水平,這也是現階段最常用的和最經濟的一種防雷擊措施。
二、110kv送電線路的施工管理
(一)加強施工組織
110kv送電線路具有高風險和高強度,為做好線路設計工作,突顯其重要性。在放導線、地線和緊固導線、地線時,應對制動裝置、夾具、譚煜松湖北恩施永揚水利電力工程建設有限責任公司445000鋼繩等進行嚴格檢查,加大對線盤支架、導線和地線下滑的控制力度,一旦發生失控現象應立刻停止施工,快速撤離施工人員,切實保障施工人員的生命安全。另外,還應認真檢查導線和地線是否完整,一旦發現殘缺應參照相關規范,對其進行修補、纏繞或者截斷等操作。
(二)施工安全管理
施工現場的安全管理嚴重影響著110kv送電線路的施工,為保證送電線路施工的穩步進行,應全面做好施工安全管理工作,這不但能規避各種工程安全事故,還能提升送電線路的整體施工質量。
1.在送電線路工程的施工過程中,現澆混凝土基礎時,應注意以下內容:施工人員應配備安全帽,利用梯子完成上下坑工作,保證擺設的物件和坑口之間的距離超過0.8米,清理干凈坑口附近的雜物;安裝剛模板時,需將拼裝完整的模板放在橫檔上,且橫檔使用角鋼或者槽鋼制作,支模的過程中應指派特定的人員進行統一指揮,以此來避免因支模倒塌危害施工人員的生命安全;在現澆混凝土基礎施工前期,應在坑口上面設立拌合平臺,且該平臺以基坑地形為基礎,這有助混凝土集料的輸送和澆搗;使用鋼管式原木搭設平臺,保證架設的牢固性,使其滿足安全穩定的要求;如果在雨后施工,抬運材料的人行橫道比較滑,在抬運之前可以鋪設木板、草袋等進行防滑處理,以此來避免施工人員滑到;在投放較大石塊或者灌注混凝土時,應聽從指揮人員的統一指揮,防止因施工混亂導致石塊跌落砸傷人員;需使用具有一定絕緣性能的電動振搗器,一旦發現振搗器溫度過高,應立即切斷電源,嚴禁使用。
2.土方開挖時的施工安全管理工作應注意以下內容:對于流沙、疏松土質以及因地下水蓄積而引發塌方的基坑,應適當放寬坑口坡度或者設立擋土板;如果基底面積在2平方米以下,則可指派一個施工人員進入到坑底挖掘。如果坑內有多個人共同作業,則應盡量避免面對面或者相距較近的挖掘,同時將挖掘出的土方堆放在與坑邊相距0.3米的位置,以此來避免因重壓坑壁而引發塌方的現象;針對相對容易積水的基坑,應在基坑口周邊設立相應的排水溝,以此來避免因雨水流入產生基坑坑壁塌陷的現象;在實施巖石爆破之前,應認真檢查爆破點周圍環境,明確爆破危險區,對危險區域內的線路、建筑物、公路、鐵路和爆破人員隱蔽位置采取相應的安全防護措施,并嚴格界定裝藥量,從而保證施工周邊的生命財產安全;爆破人員應持證操作,由于爆破操作方法樣式較多,注意事項繁瑣,因此,一定要制定詳細的爆破施工方案和有效的安全防護措施。
2控制電路的優化
我們知道,一件電器的運行,需要各個零件的集體配合。正如我們所熟知的木桶效應一樣,如果在設計中,存在一些短板,那么,電氣線路的整體優化效果就會不如人意。因此,在對電氣的主電路進行優化設計之后,我們也應該對其它部分進行整合與優化。比如,對控制電路的優化。當電氣線路的主電路設計出來后,我們應該認真的,具體的對其探討和分析,把對電器的控制轉化為對接觸器和繼電器的控制,也就是提出更為適合的控制要求,然后進行控制電路設計和優化。對電氣的控制電路的控制要求,是我們進行控制電路設計的基礎和重要依據。只有認真分析主電路的設計,并且結合實際,完備的選擇合適的控制方法和控制手段,才能得到具體的控制線路。當然,就像對主電路的優化設計一樣,我們同樣可以用已知的或熟悉的控制電路來對電器設備進行控制。因為在很多種情況下,我們會發現,雖然設備的運行不同,但實際上,其中的控制電路是完全一樣的。因此,我們可以借鑒已知的電路來幫助我們更好更快的解決當前的問題。這樣,可以簡化我們的設計工作,節約操作用時,提高工作效率。
3控制方法的優化
俗話說,只有對癥下藥,才能徹底解除病癥。在對電氣的控制電路的優化中也同樣如此。選擇對一個正確的控制方法,對于我們的工作來說,簡直就是事半功倍。因此,我們要謹慎的選擇控制方法。當然,在這個過程中,是一定要符合要求進行選擇的。比如,如果選擇的控制方法和控制手段不合適則會使控制電路的設計工作復雜或難以進行。舉個例子,在對一件電器的設計中,選擇手動控制,還是自動控制,就需要結合當前的情況,來進行選擇。如果是設計走廊的聲控燈那么,燈亮以后的熄滅,就需要線路的自動控制來進行。如何選擇手動控制,就會加大人們的操作,那么顯然,這樣的設計,就是不合理的。再比如,一件電器的手動控制和時間控制,同樣也需要根據實際來正確選擇。在煲飯的電壓鍋中,人們所需要的,就是食物烹飪結束之后,能夠自行關閉電源,這樣,既可以便捷的通知我們食物的烹飪狀況,又可以節約電能。由此可知,電氣的控制方法的選擇,對于電氣控制線路的優化的重要性。
4接觸器控制系統的優化
在電氣的控制線路的優化中,接觸器控制系統的優化,也具有非常重要的作用。繼電器接觸器控制系統中,主要是通過觸點之間的接觸運作,進而控制電氣設備而運行的。也就是通過常開觸點以及常閉觸點二者組合而成的。通過一些物理知識,我們可以了解到一些對接觸器的控制系統的優化。比如,當幾個條件中,只要具備一個其中任何一個條件,所控制的電器線圈就能通電,這時可以使幾個常開觸點采用并聯的方法來實現。而當幾個條件同時具備,使電器線圈通電,可以使這幾個常開觸點串聯,進而能夠正常運行。復合按鈕的使用,也可以促進控制線路的優化。也就是說,當控制要求中,有一次動作要求連續進行幾個動作指令才能完全進行時,就可以采用復合按鈕。比如,在日常的家居電器中,很對按鈕都可以采用復合按鈕。最常見的就是電源的開啟與關閉功能,時間預約與時間增減等等一系列情況。
Abstract: In the design of railway, highway, longitudinal section design occupies the position of play a decisive role. Longitudinal section design better can save earth, reduce the occupied, reduce project cost, so a good profile design scheme, with a higher value and significance. In order to have a greater impact on the project cost, to fill the quantity as the main research object, using linear regression method for the longitudinal section design optimization.
Keywords: line profile; optimization;
中圖分類號:U212.3文獻標識碼:A 文章編號:
1 前言
縱斷面設計的主要內容是確定路線設計縱坡,即拉坡設計。它需要系統地考慮車輛行駛的限制要求、沿線的工程地質條件、地區的氣候條件以及沿線設施、人為活動等因素, 在此基礎上還需考慮與路基橫斷面的關系及填、挖土方量平衡關系, 經反復試算才能最后確定。由此可知, 這是一項較繁瑣的系統工程, 要對其進行全面優化處理是困難的。本文僅以特殊工程地質情況的一般地區作為基礎條件, 以在縱斷面設計中對工程造價影響較大的填、挖量為主要研究對象, 研究解決縱斷面設計的優化問題。
2 解決優化的途徑
2 . 1 優化目標
縱斷面設計優化的目標是: 對線路進行路段劃分, 在每一路段里推出一組縱斷面坡線方案, 從中選出一條理想的坡線作為該路段的設計坡線, 使地面變化點與它的差值( 即填挖高) 相互平衡, 且為最小; 同時對在該設計坡線下的路基橫斷面進行檢驗, 使路基填、挖土方量基本平衡, 且填、挖土方量最小。
2. 2 縱斷面模型分析
線路縱斷面是由線路中心地面線與設計線構成的, 它主要反映線路的縱坡狀況??v斷面中每個地面變化點和設計線變化點均由水平距離和高程2 個參數確定。因而, 可建立以線路水平距離( 即里程樁號) 為橫坐標、高程為縱坐標的平面直角坐標系統, 對縱斷面做圖形與數據描述, 如圖1 所示.
圖l 縱斷面坐標
2 .3 優化途徑
縱斷面地面線數據資料是在線路測量中或在地形圖上直接采集的, 它反映了線路中線處地形的實際狀況。沿線地形在宏觀趨勢上具有一定的起伏變化規律, 但其局部的波動變化是隨機的??v斷面設計希望能找到一條理想的直線, 這條直線使地面線的波動值相對最小, 即線路的相對填、挖高度為最小, 以達到填、挖土方量基本平衡和節省土方量的目的。
根據數理統計最小二乘法原理, 如能找到一條理想直線, 使各離散點到該直線的垂距的平方和為最小, 那么這條直線就是要找出的理想直線的位置, 線性回歸方法能達到這一目的。尋找這條理想直線的途徑是: 先把每個地面變化點看作離散點,并用類比法對沿線地形的宏觀變化進行分段; 然后對每個分段進行線性回歸, 用改變回歸參數或分段參數的方法推出數條回歸直線作為坡線方案, 同時對由各坡線確定的橫斷面進行檢驗, 計算土方量,推算平衡情況, 并進行對比, 找出一條最佳的坡線; 最后將由各分段找出的最佳坡線組合連接, 構成一條連續的、完整的折線, 從而確定一個最佳的縱斷面設計方案。
2. 4 數據處理手段
在一般線路設計中, 直線地段縱斷面測點數每百米為2 一3 個, 曲線地段需加密到5 一6 個, 而在地形變化較大的地段, 測點數還要增加。應用線性回歸方法對每個測點的數據都要進行計算處理, 數據處理量非常大。為此編制計算機軟件, 利用計算機來完成全部優化過程的數據處理和圖形處理。
3 軟件設計
3. 1 軟件功能設計
軟件設計應考慮具備以下主要功能。
(l) 軟件應建立較好的人機交互界面, 以數據文件方式輸入線路縱斷面地面線數據及限制坡度、長度等參數。
(2) 根據地面線數據資料, 推算并確定線路沿線地形宏觀凹凸變化點的位置, 作為線路設計縱坡的主要分段點, 所分的每一坡段要大于最小限坡長度。
(3) 以縱坡分段作為基本段, 遞增(減) 回歸參數值, 進行線性回歸計算,推出多種縱坡方案。
(4) 對縱斷面進行檢驗, 計算土方量, 從多條縱坡方案中選定一條土方量最小的及填、挖量基本平衡的坡線作為設計坡線。
(5) 求解相鄰坡線的交點, 即確定各坡段的實際變坡點位置、坡段長及設計高程。
(6) 設計坡度、坡段長、變坡點位置及變坡點高程等數據全部轉換為成果數據文件, 并可打印輸出。
(7) 將全部圖形數據轉換成圖形數據文件( 即建立SC R 文件), 在A U TO CA D 環境下生成縱斷面圖形, 供設計者根據需要進行修改調整, 達到滿意的設計縱坡為止。根據需要, 可直接繪出縱斷面設計參考圖。
(8) 軟件運行所有操作均按中文提示進行, 對運行中可能出現的一些錯誤作必要的處理, 可提示出錯誤信息, 便于查找和分析。
3.2 程序框圖設計
程序框圖見圖2。
圖2程序框圖
3.3 數學模型
軟件主要完成沿線宏觀地形變化點位置的推斷、設計坡線的線性回歸計算及確定變坡點位置的直線交會計算等。根據這些計算功能,對選擇和建立相應的數學模型分述如下。
(l) 宏觀地形變化點位置的推算。采用類比法推算宏觀地形變化點位置, 首先對全路段(一段小于skm, 如果路段較長可分段處理) 的地面點進行線性回歸, 用類比法搜索出回歸直線的垂距為最大和最小的點, 以這2點及起、終點為分段點劃分路段, 對劃分的路段進行長度判斷: 如果分段長L> Lmax (Lmax 為最大限制坡段長), 那么可對分段再作線性回歸, 搜索該分段的最大、最小點劃分新路段; 如果L< Lmin(Lmin為最小限制坡段長),則取消該分段前方的點, 與下一個分段合并成一段進行線性回歸、搜索和劃分; 如此反復遞分, 直至所有分段滿足Lmin< L< Lmax 為止。
(2) 設計坡度的線性回歸計算。線性回歸的計算依據:坐標系統是以水平距離為橫坐標(X )、以高程為縱坐標(Y),由宏觀地形變化點所確定的縱坡分段為基本線段,該分段范圍內的地面線點作為離散點。線性回歸方程如下:
式中A — 縱截距,
B — 斜率, 即線路設計坡度;
—基本分段內各地面變化點水平距離的平均值,;
— 基本分段內各地面變化點高程的平均值, 。
(3) 確定變坡點位置。對求得的各分段的回歸直線方程, 求解2相鄰段的交點, 其交點坐標即為變坡點的水平距離及高程。
計算方法如下:
第分段直線;
第分段直線;
第個變坡點位置;
第個變坡點高程。
4 結語
中圖分類號:U463.6 文獻標識碼:A
1 電氣控制線路設計的內容
生產中機械使用有效性與電氣制動化有著非常緊密的聯系,機電一體化已經成為現在生產企業的一種趨勢。因此電氣化的控制與機器設備之間的配合尤為重要,這就要求設計人員對機械的結構與原理有著深刻的認識,同時對于機械設計的工藝也要有所了解,這樣才能符合電氣控制的要求。
機械設備的控制系統絕大多數屬于電力拖動控制系統,因此生產機械電氣控制系統設計的基本內容有以下幾個方面:
1.1 確定電力拖動方案
1.2 設計生產機械電力拖動自動控制線路
1.3 選擇拖動電機及電器元件,制定電器元件明細表
1.4 進行生產機械電力裝備施工設計
1.5 編寫生產機械電氣控制系統的說明書與設計文件
2 電力拖動方案確定的原則
對于生產機械電氣控制的設計,首先是確定明確、選擇出合理的方案。方案的確定要考慮兩點。
第一是設備的工藝與設備的結構,根據生產的設備的調速來制定方案。
第二是考慮電動機的調速特性與負載的相適應。
2.1 生產機械不需要電氣調速要求
通常情況下,在沒有電氣調速、啟動的不頻繁場合,鼠籠式異步電動機就應該被應用。如果在傳動裝置中負載轉矩很大則考慮繞線式異步電動機。對于同步電動機的適合場合則是在負載平穩時,并且容量與起停的次數很少的時候,通過這種有效合理的傳動機不但充分提高電動機的效率,同時也能調節勵磁在過勵的條件下從而讓電網功率因數提高。
2.2 生產機械需要電氣調速要求
這里的拖動方案的設計是根據生產機械的調速,在充分保證技術的基礎上通過比較最終選擇拖動方案。
速范圍D=2-3,調速級數3,調速級數≤ 2-4 時,一般采用改變磁極對數的雙速或多速籠式異步電動機拖動。
調速范圍D<3,月不要求平滑調速時.采用繞線式轉子感府電動機拖動們只適用于短時負載和重復短時負載的場合。
調速范圍D=3-10,且要求平滑調速時,在容量不大的情況下,可采用帶滑差離合器的異步電動機拖動系統。若需長期運轉在低速時,也可考慮采用品間管直流拖動系統。
調速范圍D:10-100考慮使用直流拖動系統或交流調速系統。
三相異步電動機的調速,以前主要依靠改變定子繞組的極數和改變轉子電路的電阻來實現。目前,變頻調速和串級調速已得到廣泛的應用。
2.3 確定電動機調速的性質
對于雙速籠型異步電動機,當定子繞組由Δ連接改為YY接法時,轉速由低速轉為高速,功率都變化不大,適用于恒功率傳動;當定子繞組由Y連接改為YY接法時,電動機輸出轉矩不變,適用于恒轉矩傳動、對于直流他勵電動機,改變電樞電壓調速為恒轉矩輸出;而改變勵磁調速為恒功率調速。
如果采用不對應調速,恒轉矩負載采用恒功率調速或者恒功率負載采用恒轉矩調速,將電動機額定功率增大到D倍,(D為調速范圍,)并且一部分轉矩為充分利用,因此電動機調速性質是反應調速范圍內轉矩、功率與轉速的關系。
3 電氣控制方案的確定原則
明確控制方案是設計出合理適用的電力控制系統的前提保證。因此設計人員要按以下原則來進行:
3.1 拖動需要與控制方式相適應
控制方式不是越多就越好,主要看它的經濟效益。當加工生產的程序變化很多時,采取編程序控制器,要是邏輯控制比較簡單則可以采用穩定的生產設備即繼電解除控制法。
3.2 控制方式與通用化程度相適應
通用化可以說是對不同生產對象通用程度,應該區別自動化。因此通用化程度低的但也許保持著較高的自動化,這類機床使用固定的控制電路較好。若是小的零件則采用數字程序。應為這樣對于加工對象采用不同的程序提高通用與靈活性。
3.3 最大限度滿足工藝要求
為了滿足較高的工藝水平,確保機械的工作效率,可以在控制線路中加入自動循環、半自動循環、故障診斷等功能。
3.4 電路電源的可靠性
簡單的電路采用電網式電源,相反元件多的話采用電壓隔離降壓的方法。如果要采用直流電源,則必須滿足自動化程度高的設備,這么做也可以對空間進行節省,方便操作。在實際的生產中,最終的方案取決于設計人員經驗,設計人員因此應該靈活運用方案。
4 電氣控制線路的設計方法
雖然電氣控制線路的設計方法有不同,但都要滿足幾點要求。首先應能滿足生產機械的工藝要求。其次線路結構要簡單,力求精簡。再次操控,掌握,維修要簡單。第四要具有應對安全隱患的措施,在發生事故時也能很好及時的完成任務。第五要能適應生產時所在的環境。
4.1 控制線路的設計方法簡介
電氣控制線路的設計方法有兩種,一種是經驗設計法,另一種是邏輯沒汁法。
經驗設計法:它是根據生產工藝的要求,按照電動機的控制方法,采用典型環節線路直接進行設計,先設計出各個獨立的控制電路,然后根據設備的工藝要求決定各部分電路的聯鎖或聯系。這種方法比較簡單,但是對于比較復雜的線路,設計人員必須具有豐富的工作經驗,需繪制大量的線路圖,并經多次修改后才能得到符合要求的控制線路。
邏輯設計法:采用邏輯代數進行設計,按此方法設計的線路結構合理.可節省所用元件的數量。
4.2 設計控制線路時應注意的問題
設計具體線路時,為了使線路設汁得簡單且準確可靠,應注意以下幾個問題。
首先盡量減少連接導線,設汁控制電路時,應考慮各元器件的實際位置,盡可能減少配線時的連接導線。
其次正確連接電器的線圈。電壓線圈通常不能串聯使用,由于它們的阻抗不盡相同,造成兩個線圈上的電壓分配不等。即使是兩個同型號線圈,外加電壓是它們的額定電壓之和,也不允許這樣連接,因為電器動作總有先后,當一個接觸器先動作時,其線圈阻抗增大,該線圈上的電壓降增大,使另一個接觸器不能吸合,嚴重時將使線團燒毀。電感量相差懸殊的兩個電器線圈,也不要并聯連接。在接通電源時可正常工作,但在斷開電源時,由于電磁鐵線圈的電感比繼電器線圈的電感大得多,所以斷電時,繼電器很快釋放,但電磁鐵線圈產生的自感電動勢可能使繼電器又吸合一段時間,從而造成繼電器的誤動作,解決的方法是各用一個接觸器的觸點來控制。
結語
通過以上分析可以得出電氣控制線路設計對于電氣控制的影響力之深,不能簡簡單單從設計的角度來認識電氣線路,要在實際的設計、生產、維護中總結出經驗,同時設計者應該對電氣線路進行深入的研究,對設計重視起來,從實際出發,依托自身的經驗,設計出合理的線路來確保電氣路線的準確性。
參考文獻
中圖分類號:TM726 文獻標識碼:A
0.引言
隨著測量技術的快速發展,輸電線路工程測量外業獲取手段的逐漸增加,數據量不斷加大,不同數據的交互處理及自動化處理漸漸成為輸電線路工程測量外業工作者亟待解決的問題。因此,建立輸電線路工程測量系統具有十分重要的意義,不僅提高測量外業數據處理利用率,也提高了外業數據的使用率。針對上述問題,研究開發了適用于輸電線路的工程測量系統,使用MySQL數據庫對外業測量數據進行管理,并自動生成輸電線路工程測量所需的各項成果(線路測量手簿、干線數據成果表、桿塔數據成果表等),提高外業工作者數據處理效率,并具有一定的推廣應用意義。
1.軟件功能設計
1.1 數據格式
在輸電線路工程測量中,所涉及數據主要包括:干線數據、非干線數據、塔基數據、塔位數據。其中干線數據、非干線數據和塔基數據的外業采集手段主要包括GPS-RTK、全站儀(Leica),這兩類數據是本軟件所涉及的基礎數據。塔位數據指的是塔位與干線數據關聯表。
1.2 程序實現及應用
軟件根據輸電線路勘測技術規范,基于Visual Studio 2010和MySQL數據庫設計并完成了一套適合輸電線路工程測量的數據處理系統,最終打包生成獨立可運行的exe應用程序如圖1所示。本軟件實現了數據導入、數據編輯、GPS干線數據處理、GPS非干線數據處理、全站儀數據處理、塔位數據處理、各類成果報表輸出(線路測量手簿、干線數據成果表、桿塔數據成果表等)及其他應用,如圖2所示。
2.主要數據處理方法
在軟件編寫過程中,所涉及的數據處理包括GPS干線數據處理、GPS非干線數據處理、全站儀數據處理、塔位數據匹配等問題。其中最主要的問題包括GPS干線數據處理所涉及的直線精度和轉角度數計算,全站儀數據處理所涉及的平距、偏距和高程計算。下面介紹上述幾類問題的處理方法。
2.1 GPS干線數據處理
GPS干線數據處理過程中,主要涉及直線精度與轉角讀數問題。
(1)直線精度
直線精度是指放樣點到干線的距離,在線路前進方向左側為正,右側為負。如圖2所示。A、B、C、D、E點的直線精度均為0,F點的直線精度計算方法為:
此外,還需判斷直線精度的符號,本軟件采用的是斜率進行判斷。
當kAB>=0,XF>XF1,直線精度值為負號;
當kAB>=0,XF
當kAB
當kABXF1,直線精度值為負號。
(2)轉角讀數
轉角讀數是指相鄰直線樁間夾角,線路前進方向左側為左轉,右側為右轉。如圖3所示,B點為左轉,C點為右轉,D點為左轉。以B點為例:
∠ABC=αBC-αAB±180° (5)
式中:αBC、αAB分別為BC和AB的坐標方位角;∠ABC為轉角讀數。
2.2 全站儀數據處理
在輸電線路測量過程中,局部區域需要批量采集時,通常使用全站儀進行采集。全站儀數據處理主要包括平距、偏距、高程計算。
(1)平距
D=S?SIN(Z)-1.46592048E-7?(S?SIN(Z))(S?COS(Z)) (6)
式中:S為距離;Z為豎直角;D為平距。
(2)偏距
偏距是指測點到最近兩點直線樁距離,計算方法與直線精度的方法類似。
(3)高程
H=S?SIN(Z)+6.820057869E-8?(S?SIN(Z))2+I-J
(7)
式中:S為距離;Z為豎直角;H為高程。
結語
通過建立輸電線路工程測量系統,計算結果滿足輸電線路勘測規范要求,并自踴生成各類報表,能夠大大縮減內業處理時間,提高效率。除此之外,本軟件是基于MySQL進行開發的,適用數據庫對數據進行管理,能夠確保原始數據的安全性而不至于輕易丟失。軟件界面友好,使用者很快就能熟悉軟件的操作。軟件可升級性能好,方便后續自動更改、升級,具有廣闊的應用前景。
參考文獻
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[2]陳中林,龔建輝.測繪項目生產管理系統的設計與實現[J].四川測繪,2007(6):252-255.
[3]高首都,王宇,王建立,等.輸電線路測量輔助處理軟件編制[J].北京測繪,2012(6):89-91.
2、本文圖層制作探討
2.1MapInfo與GoogleEarth相互支撐
本文采用MapInfo作為基本制圖軟件(MapInfo地圖基礎數據由中國移動建設單位提供),MapInfo矢量圖中含有城區建筑物、道路、郊縣地理信息等大量基礎數據,利用點、線、區域等多種圖形元素,可詳盡、直觀、形象地完成路由總圖及規劃圖層的繪制[4]。帶坐標信息的AutoCAD也可以直接運用于MapInfo當中,MapInfo的精華是其分析查詢功能,即它能夠精確地在屏幕上查詢、分析與其相應的地理數據庫信息,方便快速完成傳送網資源統計[1]。MapInfo提供了良好的經緯度控制顯示技術,運用GeoCode功能使傳輸網相關資源能實時地、準確地顯示在MapInfo中,本文以新疆阿拉爾市郊縣及農村為例進行說明。由于MapInfo中的基礎數據為一次性提供,無法實時更新,隨著城區的發展,部分地區的相關信息已經發生了變化,無法做到準確規劃設計。為此將GoogleEarth地圖網絡在線加載到MapInfo中,以GoogleEarth為底圖進行傳輸資源和地理信息的校正和補充建設[2],完成匯聚機房、光纜路由、光交等傳輸資源的繪制,貼近實際物理位置及傳輸路由,將傳統的Auto-CAD邏輯路由圖轉變為帶經緯度坐標的實際光纜物理路由圖。在構建傳輸光纜網路由總圖的同時可進行總體規劃,具體思路如下:郊縣末端接入層光纜通達所有行政村、兵團連隊、廠礦、較大自然村(≥50戶),接入層主路由一步規劃形成實際光纜物理環路,提高傳輸網絡安全性及承載能力;骨干/接入匯聚層光纜覆蓋全面、安全穩健,覆蓋所有縣城、重點鄉鎮團場、行政區。按照目標傳送網規劃逐步完善郊縣末端接入及主路由光纜覆蓋,補充優化骨干層光纜,按照規劃期分年度逐步實施實現目標傳送光纜網。
2.2MapInfo轉化為PDF開關圖層
采用GoogleEarth底圖作為參照,提高了傳輸網路由圖的準確性和規劃指導性,但隨著傳輸網結構的日益復雜和傳輸資源的不斷增多,MapInfo按照點、線、面進行圖層劃分也隨之增多,開關圖層展示光纜路由時操作較為復雜,本文將MapInfo傳輸光纜網資源轉換為PDF進行展示,如圖5所示。由上圖可以得出,MapInfo中的圖層轉換成PDF開關圖層時,圖層并未減少,只是提高了操作的便捷性,本文進一步采用AdobeAcrobatXPro對導出的傳輸資源的點、線、面、文字圖層進行合并、裁剪,使路由總圖展示更加清晰、操作更為方便,規劃成果輸出直觀更具指導性,通過PDF閱讀器就能清晰實現光纜路由圖的分層展示。
由于輸電線路往往跨距較長,即使每間隔固定距離變加設一個鐵塔進行支撐,中間也會存在較長的架空線路。由于架空線路徹底懸空,其一旦受到外界載荷往往會發生一定的形變,如果載荷強度過大,則有可能使輸電線路的運行受到影響。而在這些載荷之中,風載荷是最常見也是影響最大的一種。因為在自然界中,風是無處不在的,風載荷對輸電架空線路的作用難以避免,故而其已然成為了當下對輸電線路運行安全威脅最為嚴重的一種載荷因素。因此,為了能夠將風載荷的影響降到最低,對于風載荷的相關數據分析計算顯得尤為重要,只有確定了風載荷對輸電線路的作用機理,并且以此為根據提高架空線路的抗風能力,才可以減少由于風載荷作用而造成的輸電線路經濟損失。
1 風載荷對輸電線路的影響
由于輸電線路為了能夠盡可能滿足各個地區對于電力的需求,其輸電路徑往往是既定且無法改變的。這也使得很多自然因素都可能對輸電線路的運行安全產生一定的影響。而在這其中,風載荷造成的危害是最為嚴重的。首先,風與大雨降雪等氣象問題、滑坡泥石流等地質災害相比有著較大的區別,它可以無時無刻的存在,并且作用在輸電線路上。雖然微弱的風對于輸電線路造成的影響非常小,但是長時間的風載荷施加同業可以對輸電線路造成一定的損耗[1]。這種損耗經過長時間累加,一旦遭遇其他外界誘因便可能使輸電線路發生故障。其次,自然界中的風并不是一成不變的,而不同強度的風對于輸電線路的影響也有著本質上的差別。輸電線路在加設了鐵塔進行支撐之后,鐵塔兩端延伸出來的導線屬于高柔性結構,在收到外界載荷之后會發生一定的反饋。其中最為常見的便是形變與振動。每種物體都會有自身的固有頻率,如果某一時刻風對導線造成的影響致使其發生振動,且頻率與導線的固有頻率相接近,則有可能誘使輸電線路發生共振,從而給該段輸電線路造成較為嚴重的損壞。最后,輸電線路如果遭遇大風天氣,往往會隨著風向而發生較大幅度的擺動。一般來說,為了防止地面單位對輸電線路造成影響,輸電線的位置一般較高,加之導線的大幅度擺動,則會影響輸電線路的穩定。嚴重者甚至會使輸電線路的鐵塔發生傾斜或是垮塌。
2 輸電線路設計規范中風載荷的計算方法
為了能夠保證輸電線路的穩定性與安全性,我們必須針對風載荷對導線的作用情況進行分析與計算,并采取相應的抗風措施。而參與計算的公式往往需要進行多次實驗才能夠正式確定。一般來說,所使用的實驗多為空氣動力學實驗,在實驗中構建輸電線路模型并施加不同方向、強度的風,以此來觀察導線的形變、振動以及擺動幅度。
2.1 空氣動力學實驗結果
為了能夠保證所得出公式的正確性,在進行空氣動力學實驗時需要考慮到多種風載荷的作用情況。在此我們只計算常規線條風這一簡單情況,對于360°風載荷情況不予考慮。所謂的常規線條風也就是指線路本身不存在角度,其與塔身處于平行的狀態,此時對于風載荷作用的計算相對較為簡單,但在實際應用是往往能夠取得較為明顯的效果。此時水平風載荷的標準值為:
如果此時的風向與輸電線路與地面相互垂直,我們則可以認為sinθ的值為零,按照力學理論對風速進行分解,可以得出順線方向與垂直方向兩種風載荷的數值:
2.2 輸電線路設計規范中風載荷的計算方法
通過實驗結果我們可以清楚的看出,輸電線路的高度、長度以及風力與風向都會對風載荷的作用產生影響,因此在進行風載荷計算時需要重點考慮的便是以上幾點因素。具體如表1所示[2]。表1中選取了我國、美國、日本以及國際標準中對于風載荷的計算方式。我們可以看出,無論是哪一種計算方式都是以上述的幾種因素為主要參數,且所得數值基本上不存在較大的差異。通過風載荷的計算我們便可以求出安全狀態下所能夠承受的最大風速、結構所應該具有的承受能力等重要輸電線路設計參數。
3 結語
輸電線路設計是保證輸電安全的重要措施,而對于風載荷參數進行計算則可以更大程度上保證輸電線路的穩定性。我國風載荷計算方法已經與國際計算方式接軌,我們所需要做的便是將更多的影響因素考慮到其中,以此來填補當下計算方式存在的漏洞,并且使之能夠更加精細化。
中圖分類號:TM921 文獻標識碼:A
邏輯設計法是利用邏輯代數這一數學工具來進行電路設計,即根據生產機械的拖動要求及工藝要求,將執行元件需要的工作信號以及主令電器的接通與斷開狀態看成邏輯變量,并根據控制要求將它們之間的邏輯關系用邏輯關系式來表達,然后再運用邏輯函數基本公式和運算規律進行簡化,使之成為需要的最簡“與”、“或”關系式,根據最簡式畫出相應的電路結構圖,最后再作進一步的檢查和完善,即能獲得需要的控制線路。
邏輯代數也可以用于線路簡化和讀圖分析。該方法可使各控制元件的關系一目了然,不會讀錯和遺漏。
1 邏輯代數和邏輯電路
事物的發展變化都有一定因果關系。例如,電燈的亮、滅決定于電源是否接通,如果接通了,電燈就會亮,否則就滅。電源接通與否是因,燈亮不亮是果。這種因果關系,一般稱為邏輯關系。
(1)邏輯變量
在二值邏輯中,變量不是1就是0,沒有第三種可能。這里的1和0不是表示數值的大小,而是代表兩種不同的邏輯狀態??梢院碗妷旱母叩汀⒗^電器接點的通斷相對應。
(2)邏輯運算的實現電路
在邏輯代數中,基本邏輯運算有“AND――與”、“OR――或”、“NOT――非”三種,常用的邏輯運算還有“NAND――與非”、“NOR――或非”、“EXOR――異或”等。
邏輯運算繼電器觸點的實現電路:
(3)真值表
用邏輯變量的真正取值反映邏輯關系的表格成為真值表。
用繼電器接點實現邏輯代數的基本事項。
①邏輯1和繼電器的常開觸頭閉合相對應。
②邏輯0和繼電器的常開觸頭斷開相對應。
③邏輯“非”的實現可以使用常閉接點。
(4)由三種基本運算得出的邏輯代數公理(基本運算規則)
0+0=0 0?0=0 0+1=1 0?1=0
1+0=1 1?0=0 1+1=1 1?1=1
2 應用實例
(1)要求:按下SB1,指示燈HL1點亮;按下SB2,指示燈HL1和HL2點亮;按下SB1和SB2后指示燈HL2點亮。
(2)使用器件:按鈕開關2個,電磁式中間繼電器2個,指示燈2個。
(3)設計步驟
①列出控制元件與執行元件的動作狀態真值表(表4)
②寫出邏輯表達式(與或表達式)
③化簡(使用公式法、卡諾圖法或電路圖法)
(a)公式法:
(b)卡諾圖法,如圖1所示:HL2=KA2
(c)電路圖法:(按下面順序進行化簡,如圖2所示)
④畫電路圖,如圖3所示。
⑤實現電路,驗證電路的正確性。
結語