電力電纜課程教學(xué)大綱

電力電纜課程教學(xué)大綱課程中文名稱：電力電纜 課程英文名稱：ElectricCable課程編號：C1173 應(yīng)開課學(xué)期：6學(xué)時數(shù)：32（26+6） 學(xué)分數(shù)：2適用專業(yè)：電氣工程及其自動化（輸電線路工程方向）（卓越計劃）課程類型：專業(yè)核心課程/必修先修課程：電路原理、工程電磁場、高電壓技術(shù)、輸電線路力學(xué)基礎(chǔ)、架空輸電線路設(shè)計一、課程性質(zhì)本課程是電氣工程及其自動化（輸電線路工程方向）（卓越計劃）專業(yè)的核心課與學(xué)位課。電力電纜是為解決電力系統(tǒng)輸配電工程問題，主要介紹電纜線路特點及選型、電氣參數(shù)、敷設(shè)方式設(shè)計、接頭與附件、電纜線路過電壓的產(chǎn)生原理和抑制措施、電纜試驗技術(shù)以及電力電纜新技術(shù)等內(nèi)容。本課程的特點是具有較強的理論性、實驗性和學(xué)科交叉性，概念、公式多，與工程實際聯(lián)系密切。二、課程目標(biāo)通過對該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電力電纜的研究內(nèi)容、基本理論知識和研究方法及電力電纜與工程電磁場、高電壓技術(shù)、架空輸電線路設(shè)計、輸電線路力學(xué)基礎(chǔ)等相關(guān)課程的關(guān)系；掌握電力電纜的實驗技能，滿足電氣工程專業(yè)（輸電線路工程方向）學(xué)習(xí)和自身發(fā)展需求。通過對該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電力電纜的基本結(jié)構(gòu)、掌握不同類型電纜的選型、掌握電纜線路護層感應(yīng)電壓產(chǎn)生原理和過電壓抑制措施、掌握電力電纜不同敷設(shè)方式等，具備對電力電纜線路設(shè)計的基本能力和解決電力電纜輸配電線路復(fù)雜工程問題的初步能力。通過課帶電纜實驗，使學(xué)生們掌握各類電纜的基本實驗技能，提高學(xué)生動手能力，加強學(xué)生團隊合作能力；提升學(xué)生實驗數(shù)據(jù)采集、分析處理和獲得有效結(jié)論的能力；培養(yǎng)學(xué)生寫好實驗報告的能力。了解特高壓、智能電網(wǎng)背景下輸電線路工程領(lǐng)域所面臨的復(fù)雜問題及未來發(fā)展趨勢，培養(yǎng)工程創(chuàng)新意識。三、支撐的畢業(yè)要求課程對畢業(yè)要求的支撐課程教學(xué)目標(biāo)、達成途徑和評價依據(jù)等1工程知識：具有從事輸電線路工程工作所需的相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)以及經(jīng)濟和管理知識，掌握輸電線路工程專業(yè)的基本理論知識。教學(xué)目標(biāo)：理解電力電纜技術(shù)領(lǐng)域的基本概念；掌握電力電纜的選擇和電力電纜線路設(shè)計的基本理論；掌握電力電纜陸地敷設(shè)方式及電力電纜的敷設(shè)工程設(shè)計；了解高壓電力電纜構(gòu)筑物的施工特點；了解充油電纜和海底電纜的敷設(shè)方法；掌握高落差電力電纜的敷設(shè)技術(shù)；了解電力電纜敷設(shè)的基本設(shè)備及設(shè)計計算過程；通過課外作業(yè)、專題討論培養(yǎng)學(xué)生將電力電纜的理論和施工技術(shù)應(yīng)用于解決復(fù)雜的輸電工程問題。能結(jié)合電氣工程基礎(chǔ)知識，了解電纜線路的電氣參數(shù)計算方法，掌握電纜線路過電壓的產(chǎn)生原理和抑制措施。掌握電力電纜試驗的基本類型；了解絕緣電阻、泄漏電流、直流耐壓、電纜相位核對、直流電阻與介質(zhì)損耗測試的試驗裝置、測量原理和測量方法；分析試驗結(jié)果，進行相關(guān)的分析和計算；通過專題討論與課程試驗等方式培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和檢查電纜線路缺陷的能力，確保設(shè)備安全、健康的投入運行。達成途徑：課堂講解；平時作業(yè)；課程實驗。評價依據(jù)：平時作業(yè)；課程實驗報告；課外作業(yè)；期末考試試題。評價方式：評估平時作業(yè)的正確性與完整性，給出成績；評估課程實驗報告的正確性與完整性，給出成績；評估課外作業(yè)分析報告的正確性與完整性，給出成績；評價期末考試的得分率。4設(shè)計與分析：具備設(shè)計針對輸電線路工程問題的解決方案能力，并能使用各種工具對方案進行分析與模擬。教學(xué)目標(biāo)：掌握電力電纜的基本概念與術(shù)語，了解電力電纜電氣性能參數(shù)在電力電纜選擇及試驗中的作用；掌握電力電纜的結(jié)構(gòu)特點及常用絕緣材料，了解電力電纜有關(guān)參數(shù)的測試結(jié)果對分析電纜故障的重要性。通過課堂工程分析、課外作業(yè)及專題討論等方式識別、表達電力電纜輸電線路工程問題。根據(jù)實際電纜線路結(jié)構(gòu)分析各類電氣參數(shù)，建立對應(yīng)的電路模型，針對實際線路中的電纜護層過電壓問題，掌握計算原理和對應(yīng)抑制方法。了解絕緣電阻、泄漏電流、直流耐壓、電纜相位核對、直流電阻與介質(zhì)損耗測試的基本原理；通過專題討論與課程實驗等方式識別輸電線路工程問題，進行分析。達成途徑：課堂工程實例分析；課外作業(yè)；課程實驗。評價依據(jù)：課外作業(yè)；課程實驗報告評價方式：評估課外作業(yè)與課程實驗報告分析報告的正確性與完整性，給出成績。5創(chuàng)新型研究：掌握基本的創(chuàng)新方法，具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識；具有綜合運用理論和技術(shù)手段設(shè)計系統(tǒng)和過程的能力，設(shè)計過程中能夠綜合考慮經(jīng)濟、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素。教學(xué)目標(biāo)：掌握電力電纜線路敷設(shè)對環(huán)境的影響；了解電力電纜線路在電力輸配中作用及地方法規(guī)；掌握電力電纜線路設(shè)計與城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計的匹配；了解電力電纜線路設(shè)計的技術(shù)經(jīng)濟方法。達成途徑：課堂講解，案例分析。評價依據(jù)：課外作業(yè)。評價方式：評估課外作業(yè)分析報告的正確性與完整性，給出成績。6工程與社會：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感和工程職業(yè)道德，能正確認識工程對于社會的影響。教學(xué)目標(biāo)：了解國家及行業(yè)電力法規(guī)；掌握電力電纜輸配電與架空線路輸配電的區(qū)別，了解電力電纜線路對城市規(guī)劃和國防安全的要求，理解電力電纜輸電與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系；理解電力電纜輸變電對提高供電可靠性的影響。了解電力電纜線路過電壓可能造成的人身安全和財產(chǎn)損失，并掌握其防護措施。了解電力電纜試驗規(guī)程，確保人身與設(shè)備的安全；具備通過試驗發(fā)現(xiàn)和檢查電纜線路的缺陷的能力，檢驗施工安裝中的電纜的電氣性能是否符合安全運行的需要，確保設(shè)備健康、安全的投入運行。達成途徑：課堂講解；案例分析；課程實驗。評價依據(jù)：課外作業(yè)；課程實驗報告評價方式：評價課外作業(yè)與課程實驗報告的正確性，給出成績。7工程與環(huán)境：了解與本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計、研究與開發(fā)、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法津、法規(guī)，能正確認識工程對于客觀世界的影響。教學(xué)目標(biāo)：掌握電力電纜敷設(shè)的特點及合理選擇敷設(shè)方式，了解電力電纜在輸配電網(wǎng)中的規(guī)劃及設(shè)計規(guī)程；了解國家電力法規(guī)；理解電力電纜輸電對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。達成途徑：課堂講解；案例分析。評價依據(jù)：課外作業(yè)。評價方式：評價課外作業(yè)的正確性，給出成績。四、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時安排和基本要求第一章緒論（4學(xué)時）（1）了解電力電纜課程的性質(zhì)與任務(wù)；（2）了解電力電纜線路的特點；（3）了解電力電纜線路的國內(nèi)外發(fā)展概況。重點難點：電力電纜線路與架空線路的聯(lián)系與區(qū)別、電力電纜線路的發(fā)展。第二章電力電纜本體結(jié)構(gòu)原理（4學(xué)時）（1）了解電力電纜的基本組成結(jié)構(gòu)及特點；（2）了解電纜線芯的種類與特點；（3）掌握絕緣層材料的種類與特點；（4）了解護層的結(jié)構(gòu)與材料；（5）了解鎧裝層的種類與應(yīng)用場合；（6）掌握不同類型電力電纜的應(yīng)用場合；（7）了解直流電纜絕緣的設(shè)計特點；（8）了解直流電纜特點及應(yīng)用場合。重點難點：電力電纜的基本結(jié)構(gòu)、絕緣材料的性能與特點、不同類型的電纜應(yīng)用場合、直流電纜絕緣的特點及應(yīng)用場合。第三章電力電纜的電氣參數(shù)（4學(xué)時）（1）了解電纜線芯電阻的計算方法；（2）了解電纜絕緣電阻的計算方法；（3）了解電纜電感的計算方法；（4）了解電纜電容的計算方法；（5）理解電纜線路的防雷保護措施及設(shè)備；（6）理解電纜線路護層感應(yīng)電壓產(chǎn)生原理；（7）理解電纜線路過電壓的抑制措施。重點難點：電纜線路的電氣參數(shù)計算、電纜線路過電壓的產(chǎn)生原理和抑制措施。第四章電力電纜敷設(shè)方式設(shè)計（4學(xué)時）（1）了解電力電纜線路與架空線路輸電的差異；（2）理解電力電纜線路設(shè)計中的路徑選擇；（3）理解電力電纜的直埋敷設(shè)；（4）理解電力電纜的電纜溝敷設(shè)；（5）理解電力電纜的排管敷設(shè)；（6）理解電力電纜的隧道敷設(shè)；（7）理解電力電纜的橋梁和架空敷設(shè)。重點難點：電力電纜線路敷設(shè)方式的確定。第五章電力電纜接口與附件（4學(xué)時）（1）掌握電纜附件的基本類型及結(jié)構(gòu)特點；（2）了解電纜接頭的制作原理、方式與注意事項。（3）了解電纜終端的制作過程；（3）了解電纜中間接頭的制作過程。重點難點：電纜接頭的結(jié)構(gòu)特點、制作方式及注意事項第六章電力電纜試驗（2學(xué)時）（1）了解電力電纜試驗類型；（2）了解常規(guī)項目的試驗原理與步驟。重點難點：電力電纜試驗類型、原理與步驟。第七章現(xiàn)代電力電纜新技術(shù)（2學(xué)時）（1）了解高壓電力電纜載流量數(shù)值計算方法；（2）了解超導(dǎo)電纜的基本概念、敷設(shè)及運行條件、經(jīng)濟性評估及應(yīng)用前景。重點難點：載流量計算中溫度場數(shù)值仿真的原理及方法。五、課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)序號教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時1課程實驗用雙臂電橋測量纜芯直流電阻測量原理與方法22課程實驗XLPE絕緣介質(zhì)損耗測量原理與方法23課程實驗XLPE絕緣電阻測量原理與方法24平時作業(yè)1）電力電纜組成結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識；2）電纜電氣參數(shù)的計算方法；3）過電壓產(chǎn)生原理及抑制措施；4）電纜線路設(shè)計中的路徑選擇；5）電纜各種敷設(shè)方式。0六、教學(xué)方法與手段本課程教學(xué)采用講授、多媒體教學(xué)、課程實驗、案例教學(xué)等教學(xué)方法與手段。七、推薦教材和教學(xué)參考資源教材：[1]李光輝等編.《電力電纜施工技術(shù)》.北京：中國電力出版社，2