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浅谈光纤在继电保护中的应用工学论文

时间：2023年01月08日

来源：映雪

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以下是小编精心整理的浅谈光纤在继电保护中的应用工学论文，本文共12篇，希望对大家有所帮助。本文原稿由网友“映雪”提供。

篇1：浅谈光纤在继电保护中的应用工学论文

浅谈光纤在继电保护中的应用工学论文

论文关键词：光纤通道；光纤保护；应用

论文摘要：介绍了光纤通道的特点和工作原理，以及目前在电力光纤网络中光纤保护装置与光纤通道的连接方式和主要特点，讨论了光纤保护在实际应用中可能遇到的问题及其解决办法。

随着通信技术的发展，在纵联保护通道的使用上，已经由原来的单一的载波通道变为现在的载波、微波、光纤等多种通道方式。由于光纤通道所具有的先天优势，使它与继电保护的结合，在电网中会得到越来越广泛的应用。

1光纤通道作为纵联保护通道的优势

光纤通道首先在通信技术中得到广泛的应用，它是基于用光导纤维作为传输介质的一种通信手段。光纤通道相对于其他传统通道（如：电缆、微波等）具有如下特点：

1.1传输质量高，误码率低，一般在10-10以下。这种特点使得光纤通道很容易满足继电保护对通道所要求的“透明度”。即发端保护装置发送的信息，经通道传输后到达收端，使收端保护装置所看到的信息与发端原始发送信息完全一致，没有增加或减少任何细节。

1.2光的频率高，所以频带宽，传输的信息量大。这样可以使线路两端保护装置尽可能多的交换信息，从而可以大大加强继电保护动作的正确性和可靠性。

1.3抗干扰能力强。由于光信号的特点，可以有效的防止雷电、系统故障时产生的电磁方面的干扰，因此，光纤通道最适合应用于继电保护通道。

以上光纤通道的三个特点，是继电保护所采用的常规通道形式所无法比拟的。在通道选择上应为首选。但是由于光缆的特点，抗外力破坏能力较差，当采用直埋或空中架设时，易于受到外力破坏，造成机械损伤。若采用OPGW，则可以有效的防止类似事件的发生。

2光纤通道与光纤保护装置的配合方式

目前，纵联保护采用光纤通道的方式，得到了越来越广泛的应用，在现场运行设备中，主要有以下几种方式：

2.1专用光纤保护：

光纤与纵联保护（如：WXB-11C、LFP-901A）配合构成专用光纤纵联保护。采用允许式，在光纤通道上传输允许信号和直跳信号。此种方式，需要专用光纤接口（如：FOX-40），使用单独的专用光芯。优点是：避免了与其他装置的联系（包括通信专业的设备），减少了信号的传输环节，增加了使用的可靠性。缺点是：光芯利用率降低（与复用比较），保护人员维护通道设备没有优势。而且，在带路操作时，需进行本路保护与带路保护光芯的切换，操作不便，而且光接头经多次的拔插，易造成损坏。

2.2复用光纤保护：

光纤与纵联保护（如：7SL32、WXH-11、CSL101、WXH-11C保护）配合构成复用光纤纵联保护。采用允许式，保护装置发出的允许信号和直跳信号需要经音频接口传送给复用设备，然后经复用设备上光纤通道。优点是：接线简单，利于运行维护。带路进行电信号切换，利于实施。提高了光芯的利用率。缺点是：中间环节增加，而且带路切换设备在通信室，不利于运行人员巡视检查，通信设备有问题要影响保护装置的运行。

2.3光纤纵联电流差动保护：

光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的，基本保护原理也是基于克希霍夫基本电流定律，它能够理想地使保护实现单元化，原理简单，不受运行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联系，提高了运行的可靠性。目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用，其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的'。光纤电流差动保护在继承了电流差动保护的这些优点的同时，以其可靠稳定的光纤传输通道保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧。时间同步和误码校验问题是光纤电流差动保护面临的主要技术问题。在复用通道的光纤保护上，保护与复用装置时间同步的问题对于光纤电流差动保护的正确运行起到关键的作用，因此目前光纤差动电流保护都采用主从方式，以保证时钟的同步；由于目前光纤均采用64Kbit数字通道，电流差动保护通道中既要传送电流的幅值，又要传送时间同步信号，通道资源紧张，要求数据的误码校验位不能过长，这样就影响了误码校验的精度。目前部分厂家推出的2Mbit数字接口的光纤电流差动保护能很好地解决误码校验精度的问题。 3光纤保护实际应用中存在的问题

3.1施工工艺问题

光纤保护是超高压线路的主保护，通道的安全可靠对电力系统的安全、稳定运行起到重要的作用。由于光缆传输需要经过转接端子箱、光缆机、电缆层和高压线路等连接环节，并且光纤的施工工艺复杂、施工质量要求高，因此如果在保护装置投入运行前的施工、测试中存在误差，则会导致保护装置的误动作，进而影响全网的安全稳定运行。

3.2通道双重化问题

光纤保护用于220kV及以上电网时，按照220kV及以上线路主保护双重化原则的要求，纵联保护的信号通道也要求双重化，高频保护由于是在不同的相别上耦合，因此能满足双通道的要求，如果使用2套光纤保护作为线路的主保护，通道双重化的问题则一直限制着光纤保护的大规模推广应用。

3.3光纤保护管理界面的划分问题

随着保护与通信衔接的日益紧密，继电保护专业与通信专业管理界面日益难以区分，如不从制度上解决这一问题，将直接影响到光纤保护的可靠运行。对于独立纤芯的保护，通信专业与继电保护专业管理的分界点在通信机房的光纤配线架上。配线架以上包括保护装置的那段尾纤，属于继电保护专业维护，这就要求继电保护专业人员具备一定的光纤校验维护技能。

3.4光纤保护在旁路代路上的问题

线路光纤保护在旁路代路时不方便操作，由于光纤活接头不能随便拔插，每次拔插都需要重新作衰耗测试，而且经常性拔插也容易造成活接头的损坏，因此不宜使用拔插活接头的办法实现光纤通道的切换。对于电网中没有单独的旁路保护，旁路代路时是切换交流回路，因此不存在通道切换问题，但对电网有独立的旁路保护，对于光纤闭锁式、允许式纵联保护暂时可以采用切换二次回路的方式，但对于光纤差动电流保护则无法代路，目前都是采取旁路保护单独增设一套光纤差动保护的方法解决。已有部分厂家在谋求解决光纤保护切换问题的办法，如使用光开关来实现光纤通道切换。

结束语

尽管目前光纤保护在长距离和超高压输电线路上的应用还有一定的局限性，在施工和管理应用上仍存在不足，但是从长远看，随着光纤网络的逐步完善、施工工艺和保护产品技术的不断提高，光纤保护将占据线路保护的主导地位。

参考文献

[1]贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社.

[2]钟惠霞.数字光纤通信概述[J].

篇2：彩叶植物在园林绿化中的应用工学论文

彩叶植物在园林绿化中的应用工学论文

摘要介绍了彩叶植物的概念和分类,归纳说明了彩叶植物的应用原则、方式和前景,以为彩叶植物在园林绿化中的应用提供借鉴。

关键词彩叶植物;园林绿化;应用

彩叶植物能季节性地呈现出鲜艳的色彩,并具有成景快、栽培容易、观赏期长等特点,在现代城市园林绿化中发挥着越来越重要的作用。如何运用彩叶植物丰富景观色相、提高景观质量,是园林工作者共同探索的课题。

1彩叶植物的概念

彩叶植物主要是指以植物色彩器官(非绿色)作为观赏特性的植物,通常包括观叶、观花、观果等几种,主要是以观叶植物为主。许多彩叶植物因叶色绚丽而倍受人们欢迎,成为目前城市园林绿化、景观美化的新宠。

2彩叶植物的分类

从狭义上说,彩叶植物不包括秋色叶植物,其应在春、夏、秋三季均呈现彩色,一些彩叶植物甚至终年保持彩色;从广义上说,凡叶片可以季节性呈现非绿色的植物都可称作彩叶植物。彩叶植物或由于气候季节变化,或来自自然界的变异,或经人工育种、栽培选育而来。植物叶片色彩发生变化的原因很多,遗传、生理环境条件、栽培措施甚至病虫害都可能造成植物叶色的改变,但只有叶片非绿色的变化稳定而有规律,才是形成彩叶植物的必要条件。彩叶植物一般分为常色叶植物、春色叶植物和秋色叶植物3类。

2.1春色叶植物

春色叶植物是指春季新发生的嫩叶呈现显著不同叶色的植物,有些常绿树的新叶不限于春季发生,一般称为新叶有色类,也统称为春色叶植物。例如臭椿、五角枫、香樟、紫叶桃的春叶呈红色,黄连木的春叶呈紫红色,石楠的春叶呈淡红色等。

2.2秋色叶植物

凡在秋季叶子有显著变化的植物称为秋色叶植物。常见的秋色叶植物有:鸡爪槭、三角枫、鹅掌楸、元宝枫、银杏、黄栌、漆树、火炬树。在园林实践中,由于秋色期较长,秋色叶植物被各国人民所重视,例如,在我国北方每于深秋观赏黄栌红叶,而南方则以枫香、乌桕的红叶著称。

2.3常色叶植物

常色叶植物是指整个生长期内都呈现彩色叶色,不同于春色叶植物及秋色叶植物只是在生长期的某一段时间呈现彩色叶色。常见的常色叶植物有:红背桂、紫叶李、金边黄杨、洒金柏、紫叶桃、金叶接骨木、金叶女贞、紫叶小檗、金叶榆、红花木等。

3彩叶植物的应用原则及方式

3.1彩叶植物的应用原则

在园林植物的应用中,彩叶树种的叶色丰富,季相变化明显,充分利用其观赏特性,与其他常绿、落叶树种、花卉植物、草坪地被以及周边的环境有机结合,可形成绚丽的景色。在进行彩叶树种配置时,既要考虑植物的生物学特性,又要考虑植物色彩的季节变化和美学原理[3]。

3.1.1生物学原则。彩叶植物在园林景观设计中的应用一定要符合彩叶植物的生物学特性。如紫叶小檗、金叶黄杨等要求全光照才能体现其色彩美,一旦处于半阴或全阴的环境中,叶片恢复绿色,失去彩叶效果;而一些室内观叶植物,如彩虹竹芋、孔雀竹芋等,只有在较弱的散射光下才呈现其斑斓的色彩,强光会使彩斑严重褪色;另一类彩叶植物,如金叶连翘、金叶莸等,叶色随光强的降低而起渐复绿,在设施栽培中,如果持续使用75%的遮荫网10~15 d,其金色的叶片就会转绿。还有一些彩叶植物的叶色随光强的增加而趋暗,如紫叶黄栌、紫叶榛等,早春色彩鲜艳,在夏季强光照射下,原有的鲜艳色彩明显变淡[1]。当前,我国有许多的彩叶植物从外国引进,在引进和应用时应注意了解其适生区域,做好驯化,避免盲目引种,或者引种时间太短就大量应用,以至于不能完全适应当地的气候条件,从而造成经济和效果的双重损失。

3.1.2美学原则。彩叶植物色彩突出,在园林中的配置更要遵循植物色调搭配的美学原则,要取得彩叶植物在园林植物中色彩搭配的特殊效果,一般以对比色、邻补色、协调色的形式加以表现。对比色相配的景物能产生良好的艺术效果,给人醒目的美感;邻补色较为温和,给人以淡雅和谐的感觉;协调色一般以红、黄、蓝或橙、绿、紫二次色配合,均可获得良好的协调效果。只有不同色彩的彩叶植物与背景合理搭配,与周边环境相协调,才能充分发挥彩叶植物独有的色彩美,营造独特的园林景观[2]。

3.1.3因地制宜原则。不同的环境有不同的要求和功能,所以,应因地制宜选择种植彩色叶植物应因地制宜。如高速公路绿化时,要考虑司机长时间高速行驶,眼睛容易疲劳,在进行植物配植时,可每隔一定距离配植1株或1丛比较醒目的彩叶植物,表现出一定的节奏和韵律,使司机随时能有景可观,保证行车安全;再如在设计庞大的立交桥附近的植物景观时,可以将彩叶植物修剪成圆形、直线形、拱形或波浪形等造型组成的大色块,方能与之在气魄上相协调;在建筑物前,为了与环境相适应,在大片草坪上可群植较小规格的彩叶植物或孤植较大规格的彩叶植物。

3.1.4善于遵循和利用彩叶植物色彩的季节变化的原则。在配置彩叶植物时应考虑树木花草的季相变化,使园林景观随四季的更替而变换。根据不同彩叶植物季节物候变化而产生的色、形、姿态等的变化,将不同花期、不同色相、不同形态的植物协调搭配,以延长观赏期。春季注重植物叶色与春花植物合理搭配,选择花大、色彩丰富、花期长的植物,如迎春、白玉兰、杜鹃花、海棠、桃花等;夏季则选择树形树冠较大的植物,如紫叶李、银杏、榕树等;秋季注重色彩与果实形态的搭配,选择色彩艳丽具有良好果实外形的.植物,如冬青、石楠、三角枫等。

3.1.5注重养护。彩叶植物同其他植物一样,应加强土、肥、水、整形修剪等管理以及做好病虫害防治工作,以确保植株正常生长,提高植株的适应性,保证植株原有的优良特征。同时,修剪既可体现树体的完美造型,又可以使有些植物形成二次花期,增强观赏性,如金叶莸、金边醉鱼草等[3]。

3.2彩叶植物在园林中常见的应用方式

一是孤植。彩叶植物颜色鲜艳、醒目,可以作为中心景观处理,能达到引导视线的作用,株形高大丰满及株形紧密的树种都可以孤植于庭院或草坪中。如在开阔的草坪中央种植1棵体型高大的香樟,在秋日,游客可以从多个位置和角度去观赏香樟绚丽的红叶,让香樟成为草坪的自然中心。二是丛植。丛植形式重视层次结构,注重色彩搭配、高低错落。如将亮色调的彩叶植物丛植于浅色的建筑物前,或将绿色的乔木作背景、彩叶植物作前景处理,既可以丰富园林景观,又可活跃园林气氛。但在运用不同彩叶树种之间以及彩叶树种与绿色树种的搭配过程中也要注意彼此之间的搭配。三是彩篱或模纹花坛种植。金叶黄杨、金边黄杨、金叶女贞、紫叶小檗等株丛紧密且耐修剪,是极为优良的篱垣材料,与绿色基础种植材料相互搭配可构成美丽的镶边、字符、图案等,特别是在绿色草坪背景下的基础种植,往往将彩叶植物衬托得更加美丽。其广泛应用在城市公共绿地、分车道、立交桥下、绿岛、小游园、厂矿企业、居住小区中。四是群植或片植。以彩叶植物为主要树种成群成片地种植,构成风景林。如银杏、枫香、黄栌、金叶刺槐、金钱松、紫叶矮樱、紫叶梓树均可成片种植成风景林,其美化效果优于单纯的绿色风景林。如北京的“香山红叶”主要栽种的是黄栌,金陵十景之一的“栖霞丹枫”主要栽种的是枫香,苏州太平山的“怪石、清泉、红枫”三绝中的红枫主要是指三角枫[4]。

4彩叶植物的发展前景

在城市园林植物配置中,彩叶植物以其丰富构图、多变色彩、季相各异的特点有着广阔的发展前景,许多城市都加大了彩叶植物在城市绿化中的应用,如北京市在城市绿化建设中,以“绿色奥运”为主题,大力营建风景林,追求“万山红遍,层林尽染”的优美景观;上海市筛选一批适宜上海种植的彩叶植物以打造“彩色世博”。我国南方一些地区经济比较发达,对外开放比较早,气候温暖,适合多种观赏植物的栽培,常绿植物品种多,基本上可以做到四季常绿、四季有花;同时对彩叶植物有一定的需求,且比较稳定。而在我国北方地区,冬季气候寒冷,用于园林绿化的植物品种相对较少,除针叶林以外几乎没有冬季常绿的阔叶植物,适合于此地的彩叶植物就更少。因此,彩叶植物在我国北方地区,特别是在地区经济较发达的大中城市具有很大的发展空间,预计在今后的10~内,彩叶植物将会有较广泛的应用,将会由大中城市等经济发达地区向农村大规模扩展,其结构将会从比较单一的乔木树种向乔、灌、草、藤全面发展。

5参考文献

[1] 刘维华,李梅.彩叶植物的观赏价值及应用前景探讨[J].四川林勘设计,(2):25-27.

[2] 蓝翠钰.浅谈彩叶植物在城市园林植物配置中的应用[J].农业科技信息,(5):56-57.

[3] 王令茹,徐春霞. 常见彩叶园林植物的分类及其应用[J].现代农业科技,(6):14,19.

[4] 周毅.浅析彩叶植物在园林景观设计中的应用[J].农技服务,(5):650,670.

篇3：浅谈碳纤维加固技术在建筑工程中的应用工学论文

浅谈碳纤维加固技术在建筑工程中的应用工学论文

摘要：在建筑工程中，由于各种原因，经常需要对已有建筑物进行维修、加固。实践证明，应用碳纤维材料对混凝土结构进行加固，是一种有较高技术含量的、全新的建筑结构加固方法。碳纤维具有强度高、自重轻、施工方便、快捷、应用广泛等优良性能，因而利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高承载力及延长寿命是目前比较流行的方法，在建筑业中有着广泛的发展前景。

关键词：碳纤维加固技术工程建筑

1.碳纤维加固结构构件技术原理

外贴纤维增强复合材料加固混凝土技术是通过在混凝土结构外部粘贴纤维增强复合材料片材，通过二者协同受力，达到加固目的。碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点，其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右，弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。加固修复混凝土结构所有碳纤维材料主要为两种：碳纤维材料与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍，而弹性模量与钢材相当，某些（如高弹性）碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上，且施工性能与耐久性良好，是一种很好的加固修复材料；配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂，前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量，而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体，并且共同工作，提高结构构件的抗弯、抗剪承载力，达到对结构构件进行加固、补强的目的。

2.采用碳纤维布加固具有的优点：

采用碳纤维布加固结构具有高强高效的优点。由于碳纤维材料优异的物理力学性能，在加固修补混凝土结构中可以提高混凝土结构及构件的承载力和延展性，改善其受力性能，达到高效加固修补的目的。施工便捷，工效高，无湿作业，不需大型施工机具，施工占用场地少。根据有关统计资料，同为粘贴加固工法，粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工工效的4-8倍。具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性。试验表明，碳纤维材料加固混凝土结构有良好的耐腐蚀性和耐久性，可以抗御建筑物经常遇到的酸、碱、盐对结构物的腐蚀。适用面广。粘贴碳纤维材料加固修补混凝土结构可广泛适用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等)的.加固修补，且不改变结构形状，这是目前任何一种结构加固方法所不可比拟的。尤其重要的是，对于一些大型桥梁桥墩、桥梁、桥板以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等，采用旧的加固手段几乎无法实施，而采用该项加固技术都能顺利解决，施工质量易保证。由于碳纤维材料是柔性的，即使被加固的结构表面不是非常平整也基本可以达到100％的有效粘贴率，而粘贴钢板则很难达到100％的有效粘贴面，相应的验收标准也只要求其达到70％就可以了。碳纤维材料质量轻且薄，粘贴后每平方米重量不到1.0kg，粘贴一层的厚度仅1.0mm左右，加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸。

3.碳纤维材料在结构加固方面的运用

3.1碳纤维材料结构加固适用范围

碳纤维材料适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、烟囱、筒体、壳体等结构；另外，砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。具体说来可以但不限制于：利用碳纤维加固公路桥敦结构、对既有钢筋混凝土烟囱的加固；构件抗弯加固、梁柱构件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿断裂加固、砌体的抗震加固、承载力不足加固、楼宇增层加固、框架柱轴压比超限加固、楼板开裂加固、剪力墙开洞加固、楼面荷载增大加固、桥梁断裂、旧桥大修加固和水塔加固等等。

3.2碳纤维片材加固修复混凝土结构规范

采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴在一起，使碳纤维片材承受拉力，并与混凝土变形协调，共同受力。

3.3碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固：

在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固，纤维方向与加固处的受拉方向一致；采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固，纤维方向宜与构件轴向垂直；采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固，纤维方向与柱轴向垂；当有可靠依据时，碳纤维片材也可用采用其它形式或其它受力状况的混凝土结构进行加固；采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算；钢筋和混凝土材料，根据检测得到的实际强度，按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标；碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变，按线弹性应力应变关系确定其相应的应力；碳纤维片材应取生产厂提供的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值；当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固时，应考虑加固后对结构中其它构件或构件的其它性能可能产生的影响；采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时，宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固，应考虑二次受力的影响；在受弯加固和受剪加固时，被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于Cl5。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时，混凝土强度等级不应低于C10。

4.结语

随着碳纤维加工技术的普及，我国各种应用占碳纤维率需求比例不断上升，从这个角度上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景，也许在未来人类社会在材料应用上会从钢铁时代进入到一个碳纤维材料广泛应用的时代。

参考文献：

[1] 张小平，碳纤维加固技术[J]，山西建筑，第八期

[2] 陈小兵等，碳纤维加固钢筋混凝土梁的实验研究[J]，工业建筑第六期

篇4：浅谈筏板基础在工程中的应用工学论文

浅谈筏板基础在工程中的应用工学论文

摘要：地基基础在建筑工程中的地位是非常重要的，基础工程的造价、工期和劳动量在工程中均占据较大的比重，因此合理选择基础的类型在建筑工程中至关重要。在地质条件复杂的地区，伐板基础以其良好的整体性和稳定性成为工程的首选。

关键词：基础造价筏板基础

1概述

近些年来随着我国经济的快速发展，城市建设的速度也在加快，由于城市建设用地越来越少，地下空间的开发利用已经发展成为必然的趋势。当地基承载能力较差，而上部结构的荷载又较大时，一般的基础难以满足建筑物的需要，往往需要把基础地面进一步扩大；其次，如果建筑物所在地区的地基土层不均匀，或者有软弱土的不规则夹层，在这种情况下要查明软弱土的确切范围往往是不可能的，这时采用筏板基础可以调整不均匀沉降。筏板基础具有整体刚度大以及承载力高的优点，在地质条件复杂的地区能更好的解决地基不均匀变形，同时也能增强建筑物的抗震性能，目前在高层及超高层建筑中已得到了广泛应用[1-5]。

2工程概况

某建筑物共28层，地下室两层，地下室人防基础筏板厚800mm，梁高1200mm，为上翻梁式筏板基础。基础混凝土约1400m3，混凝土强度等级C35。加强带混凝土强度等级为C40，地下室外墙墙体厚度为300，250mm，强度等级为C40，抗渗等级为S6。

基础筏板、墙体设沉降后浇带和膨胀加强带，沉降后浇带800宽，在全楼主体结构完成后再补浇，碰到地下室外墙时，墙体也相应留出沉降后浇带，膨胀加强带碰到地下室外侧墙时，墙体也相应做成膨胀加强带。膨胀加强带宽2.0m，膨胀加强带两侧分别架设密孔铁丝网，防止不同配合比的混凝土流入加强带内，膨胀加强带两侧的混凝土掺入6%膨胀剂，浇到加强带时改用大膨胀混凝土掺入10%膨胀剂。

3筏板基础施工

3.1施工材料准备

委托商品混凝土站提前出具地梁及筏板砼C35、C40泵送抗渗砼配合比，抗渗等级为S6；水泥：采用“岩鑫”P.O42.5；砂：采用焦作人工砂；石子：采用10-20石子；外加剂采用郑州市二七克功化建厂生产的U型膨胀剂、电厂生产的Ⅱ级粉煤灰和郑州浩源建材生产的缓凝高效减水剂。

3.2机械及人员准备

机具准备及检查：泵送混凝土一定要有备用的振动棒，所用的机具均应在浇筑前进行检查和试运转，同时配备专职技工，随时检修，必要时应考虑有备用泵。施工操作人员和管理人员按两班制作业，计划浇注时间从2月6日8:00开始至202月8日8:00结束，共计48个小时。

3.3浇注方案

混凝土进场后应频繁地做坍落度试验，不合格者严禁使用。混凝土的浇筑方法必须合理，避免出现冷缝。

由于泵送混凝土的坍落度大，底板混凝土采用“平推浇筑法”，即“一个坡度，薄层浇筑，循序推进，依次浇筑到顶”的连续浇筑方法，混凝土自然流淌形成一个斜坡，利用自然流淌形成的斜坡浇筑混凝土，避免输送管道经常拆除或接长，以提高泵送效率、简化混凝土的泌水处理并保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。加强带混凝土施工时，带外侧用小掺量膨胀混凝土，浇注到加强带时改用大掺量膨胀混凝土，到加强带的.另一侧时又改为小掺量膨胀混凝土浇筑。如此循环下去可连续浇筑混凝土结构，但要注意C35混凝土与C40混凝土更换时用错部位，混凝土浇注前对各级人员应认真做好技术交底。为保证抗渗效果，在底板以上500mm处（外墙-5.4m）设水平施工缝。每个浇筑带的宽度应根据现场混凝土的方量、结构物的长、宽及供料情况和泵送工艺等情况预先计算好，避免冷缝的出现。

混凝土泵启动后，应先泵送适量的水，以湿润料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触的部位，经泵送水检查确认混凝土泵和输送管中没有异物后，可以采用与将要泵送的混凝土内除粗骨料外的其他成分相同配合比的水泥砂浆，也可以采用纯水泥浆或1:2水泥砂浆。开始泵送时，混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可能反泵状态，泵送的速度应先慢后快，逐步加速，同时应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统运转顺利后，再按正常速度进行泵送，混凝土泵送应连续进行，如必须中断时不得超过混凝土从搅拌至浇筑完毕所允许的延续时间。混凝土泵送即将结束前，应正确计算尚需要的混凝土数量并应及时告知混凝土搅拌处。泵送过程中被废弃的和泵送终止时多余的混凝土弃至指定地方。

混凝土采用自然流淌形成斜坡的浇筑方法。此种方案能较好地适应泵送工艺，减少混凝土输送管道拆除冲洗和接长的次数，提高泵送效率，保证上下层接缝每层浇筑厚300～400mm，混凝土自然形成浇筑坡度以1:6为宜，必要时可在下部设挡板，在每个浇灌带的前后布置4～5台插入式振动棒，其中2台振动棒布置在泵管出口处，负责上部振捣，其余布置在中部及坡角处，为防止集中堆料，先振捣出料点处的混凝土使之形成自然坡度。然后成行列式由下而上全面振捣，严格控制振捣时间，振捣点间距和插入深度，每点振捣时间为20～30s。振捣至砂浆上浮，混凝土表面呈水平不再下沉，且不再出现气泡为止。振动棒插入间距应不大于振动棒作用半径的1.5倍（45～60cm），振动棒插入点离模板不应大于振动棒作用半径的0.5倍（15～20cm），并不宜靠近模板振动，且应尽量避免碰撞钢筋。

浇筑混凝土时自由卸落高度不应大于2m，以防止混凝土离析，垂直模板浇注时，不要在一处连续卸落，应在2～3m范围内水平移动。浇筑时，每隔半个小时，采取在混凝土初凝时间内对已浇注的混凝土进行一次重复振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料水平筋下部生成水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，增强密实度，提高抗裂性，浇筑成型后的混凝土，应按设计标高（在柱插筋上设标高点）用刮尺刮平，在初凝前用木抹子抹平压实以闭合收水裂缝。

待筏板基础完工后对基础的变形和沉降进行监测，通过现场跟踪监测没有发现基础有明显的位移和不均匀沉降。

4结论

筏板基础在地质条件较差的地区不仅可以解决基础不均匀沉降等问题，而且可以增强建筑物的整体性，使建筑物的安全性大大提高。

参考文献：

[1]吴恒，南宁市地质环境的工程地质分析[J].桂林冶金地质学院学报，1994.14（1）：70-79.

[2]易念平、蔡仕干、张信贵、钱伟文，南宁地区泥质岩试验的基本模式[J].桂林工学院学报，.22（1）：36-39.

[3]赵西安，高层建筑结构实用设计方法[M].上海：同济大学出版社，.

[4]董建国、赵锡宏，高层建筑地基基础共同作用理论与实践[M].上海：同济大学出版社，.

[5]刘立柱，概率与模糊信息论及其应用[M].北京：国防工业出版社，.

篇5：光纤传感技术及其在飞机中的应用

光纤传感技术及其在飞机中的应用

在飞机上用光缆代替电缆进行信息传输,不但降低了成本,节约了时间,而且增加了飞机的'灵活性和通信系统的抗干扰能力;提高飞机重要系统的可靠性、稳定性;还可对结构状态进行在线检测.

作者：安治永李应红侯胜利张柏林苏长兵作者单位：空军工程大学工程学院刊名：航空维修与工程 PKU英文刊名：AVIATION MAINTENANCE & ENGINEERING 年，卷(期)： “”(4) 分类号：V2 关键词：

篇6：光纤通道在火箭控制系统中的应用

光纤通道在火箭控制系统中的应用

提出了光纤通道在火箭控制系统中的应用设想.首先介绍了光纤通道点对点结构、仲裁环形结构、交换结构在火箭控制系统的应用,然后针对目前火箭控制系统的特点,提出了一种光纤通道和其他航天数字总线混合的拓扑结构形式.这种形式可以适应火箭控制系统不同级段不同速率的`要求,也可以满足目前总线系统过渡的需要.

作者：韦闽峰 Wei Minfeng 作者单位：北京航天自动控制研究所,北京,100854;中国科学院研究生院,北京,100854 刊名：航天控制 ISTIC PKU英文刊名：AEROSPACE CONTROL 年，卷(期)：2007 25(3) 分类号：V448.2 关键词：光纤通道拓扑结构火箭控制系统

篇7：试论电力系统继电保护的组成及故障工学论文

试论电力系统继电保护的组成及故障工学论文

论文关键词继电保护组成故障措施

论文摘要文章主要就电力系统继电保护的作用、组成进行论述，提出了相关的保护措施，在继电保护工作中具有十分重要的意义。

1电力系统继电保护的作用、组成及要求

1.1继电保护的作用

在电力系统被保护元件发生故障的时候，继电保护装置能自动、有选择性地将发生故障元件从电力系统中切除掉来保证无故障部分恢复正常运行状态，使故障元件避免继续遭到损害，以减少停电的范围；如果被保护元件出现异常运行状态时，继电保护装置能及时反应，根据维护条件，发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时，一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时，以避免不必要的动作。同时，继电保护装置也是电力系统的监控装置，可以及时测量系统电流电压，从而反映系统设备运行状态。

1.2继电保护的组成及要求

继电保护一般由输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分组成。现场信号输入部分一般是要进行必要的前置处理，如隔离、电平转换、低通滤波等，使继电器能有效地检查各现场物理量。测量信号要转换为逻辑信号，根据测量部分各输出量的大小、性质、逻辑状态、输出顺序等信息，按照一定的逻辑关系组合运算最后确定执行动作，由输出执行部分完成最终任务。

继电保护的基本要求应当满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性的要求。选择性指保护装置动作时，仅将故障器件从电力系统中当独切除，使停电的范围尽量地缩小，保证系统中无故障的部分正常运行；速动性是指保护装置应尽快切除短路故障，它的目的'就是提高系统的稳定性，从而减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小受故障所影响范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。灵敏性是指对于保护的范围内，发生故障或不正常运行状态的反应能力。可靠性是指继电保护装置在保护范围内发生动作时的可靠程度。

2继电保护常见的故障分析

1）电流互感饱和故障。电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，如果发生短路，则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时，电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的100倍以上。在常态短路情况下，越大电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时，由于电流互感器的电流出现了饱和，而再次感应的二次电流小或者接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出口线过流保护拒绝动作时而导致配电所进口线保护动作了，则会使整个配电系统出现断电的状况。

2）开关保护设备的选择不当。开关保护设备的选择是非常重要的一项工作，现在的多数配电都在高负荷密集的地区建立起开关站，也就是采用变电所―开关站―配电变压器的供电输电的模式。在未实现继电保护自动化的开关站内，我们应当更多地采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护的设备。

3继电保护故障的处理方法和措施

3.1常见的继电保护故障的处理方法

1）替换法：用完好的元件代替被认定有故障的元件，来判断它的好与坏，可以快速缩小故障的查找范围；

2）参照法：通过对正常设备和非正常设备的相关技术参数对比，找出不正常设备的故障点。这个方法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有比较大差异的故障。在进行改造和设备更换之后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备的接线。并在继电器定值校验时，如果发现某一只继电器测试值与整定值相差得比较远，此时，不可以轻易做出判断，判断该继电器特性不好，应当调整继电器上的刻度值，可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较；

3）短接法：将回路某一段或一部分用短接线短接，来进行判断故障是否存在短接线范围内或者其他地方，这样来确定故障范围。此法主要是用在电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否完好。

3.2确保电力系统继电保护正常运行的措施

合理的人员配置，使人员调度和协助能顺利进行，明确人员工作目标，保证电力正常运行；完善规章制度，根据继电保护的特点，健全和完善保护装置运行管理的规章制度，继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩；对二次设备实行状态监测方法，对综合自动化变电站而言，容易实现继电保护状态监测。

4结语

随着电力系统的快速发展，计算机和通信技术快速提高，继电保护技术也会面临新的挑战和机遇，其将沿着计算机化、网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化的发展方向去发展。我们将不断学习和总结继电保护技术，推动新技术的引进、应用，为我国电力技术的进步做出应有的贡献。

参考文献

[1]李佑光,林东.电力系统继电保护原理及新技术[M].科学出版社,.

吴晓梅,邹森元.电力系统继电保护典型保障分析[M].中国电力出版社,.

篇8：燃气轮机及其在石油化工领域的应用工学论文

燃气轮机及其在石油化工领域的应用工学论文

关键词：燃气轮机，石油化工，应用

摘要：简单介绍了燃气轮机的发展史、燃气轮机的分类、工作原理、主要结构材料、影响燃气轮机效率的因素及其在石油化工领域的应用等。

一、引言

燃气轮机是以连续流动的燃气作为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械。它是以燃气而不是以水蒸气作为工质，因此可省去锅炉、冷凝器、给水处理等大型设备。不仅如此，燃气轮机与以煤为燃料的蒸汽轮机相比，它具有重量轻、体积小、装置效率高、污染少、开停灵活等优点。

作为燃气轮机的重要部件―--透平，其雏形在古代就已出现。公元前150年，古埃及亚历山大城的希罗（HERO）描述的希罗球；我国南宋高年间记载的走马灯和15意大利人达q芬奇（LEONARDODAVINCI）提出的烟气装置，其工作原理基本相同，是现代涡轮机（透平）的雏形。

之后，燃气轮机的发展经历了漫长的试验过程。直至19，法国人阿尔芒研制成世界历史上第一台能输出功的燃气轮机，这台燃气轮机的压比只有4，效率只有3，因而没有推广使用。19，德国人霍尔茨q瓦特制成第一台实用的燃气轮机，其效率为13，功率为370KW，但因按等容加热循环工作，存在重大缺陷而放弃。

随着空气动力学的发展，人们逐渐掌握了压气机叶片中气体扩压流动的特点，解决了压气机的高效率问题。与此同时，透平的效率也有了相应提高。在高温材料方面，出现了能承受高温的铬镍合金等耐热钢，因而可以采用较高的燃气初温，等压加热循环的燃气轮机终于得到了成功应用，从此燃气轮机进入了实用阶段，并开始迅速发展。

随着科学的不断进步，计算机等辅助设计的出现，耐更高温度的高温材料的`发现和透平叶片冷却效果的提高，使燃气初温逐步提高，燃气轮机的效率也不断提高，燃气轮机开始在国民经济各行业中获得了广泛的应用。在荷兰等欧美发达国家，为了合理利用燃料资源，已有50的化工部门安装了燃气轮机。在我国燃气轮机的发展和应用起步较晚，目前在石油化工装置的应用更是凤毛麟角。但随着国内能源市场的发展和变化，国家对环境的日益重视，以及燃气轮机技术的进一步改进，燃气轮机的市场前景十分广阔。在油田、炼厂、化工厂、海上平台、油气田的注水注气、天然气的压缩和储存以及西气东输管线上的增压站等都可用燃气轮机作为压缩机及泵的动力。

二、燃气轮机简述

燃气轮机从负荷情况上划分可分为重型和轻型两类。一般工业上用于拖动发电机组发电，或用于机械驱动的燃气轮机都是重型燃气轮机；而用于飞机发动机的燃气轮机为轻型燃气轮机。从结构上划分，燃气轮机可分为单轴、双轴和多轴燃气轮机。单轴燃气轮机因其压气机、透平与负载共轴，负载的转速变化规律直接影响压气机转速，使吸入压气机的空气量发生变化，甚至使压气机喘振而发生事故。为了使负载变化规律对压气机转速的影响降低到最小程度，即负载变化规律不直接影响压气机的转速，负载转速的变化规律只能通过内部气体工质的工作过程来间接影响压气机的工况，人们设法使压气机与负载不共轴，因而产生了双轴和多轴燃气轮机。由上可见，在实际选型时，选用单轴、双轴还是多轴燃气轮机，取决于系统中负载的变化情况，当系统负载变化不大时，一般选用单轴燃气轮机，如大型火力发电厂用于拖动发电机的燃气轮机；当系统负荷变化较大时，可视其具体情况选用双轴或多轴燃气轮机，如石油化工工业上用于机械驱动的燃气轮机。

燃气轮机的工作原理

燃气轮机主要由压气机、燃烧室和透平三部分组成。

燃烧室的基本要求如下：

燃烧效率高

点火可靠，燃烧稳定

压力损失小

出口温度均匀

燃烧强度高

排气污染少

寿命长

三、燃气轮机在石油化工领域的应用

燃气轮机在石油化工领域的用途很多，是燃气轮机的主要用户。石油化工企业应用燃气轮机的主要方式有以下几种：

在自备电站（或动力站）与原有发电设备组成联合循环系统，提高供电效率；

与锅炉组成联合系统，供汽供电；

与各种加热炉组成联合系统，既保证工艺用热，又多发电；

回收工艺过程排放的难以利用的气体，充分利用可燃气，净化环境；

作为直接拖动压缩机的驱动机。

作为各种泵的驱动机。

石油化工企业中大量使用加热炉，其被加热介质进口温度在40~380℃，出口温度在150~500℃之间，是吸收燃气轮机排气余热的理想装置。燃气轮机与加热炉联合应用主要是提高燃气轮机的效率和总热利用率。另外，用燃气轮机直接拖动石油化工企业工艺系统中的压缩机可以省去能源多次转换所必然带来的各种损失。

1）燃气轮机在炼油厂和乙烯装置中的应用

2）燃气轮机在化肥装置上的应用

3）燃气轮机在天然气压缩和天然气储存装置中的应用

4）燃气轮机在石油化工装置中的其他用途

四、结束语

可以肯定的说，燃气轮机是炼油厂、石油和化工厂的重要用户。而且随着社会的发展和科技的进步，石油和化工企业的装置规模会越来越大，单台机组的功耗也越来越大。由于燃气轮机具有功率大，投资省，运行成本低，污染少，寿命周期长等优点，燃气轮机在石油化工领域的应用也必然越来越广泛。

篇9：项目驱动学习在电力系统继电保护的应用论文

项目驱动学习在电力系统继电保护的应用论文

摘要：为了培养符合中国产业升级需求的“卓越工程师”，引入了CDIO工程教育模式。在《电力系统继电保护》专业课程的教学实践中，采用主动式项目驱动学习法。基于CDIO模式，教学内容将紧密联系工程培养目标，构建学习型项目；教学方式上，理论与可视化的ETAP仿真软件相结合。该方法的目的是培养学生的学习积极性与主动性，强调让学生在一定的情景下以合作的方式进行知识的消化与吸收，以期最大化课程教学效果。在提高学生的动手能力和团队协作能力的同时，也为学校工程专业课程的教学改革提供一条可参考的思路。

关键词：CDIO；工程教育模式；项目学习法；ETAP仿真

《电力系统继电保护》课程作为电气类的主干专业课程[1]，其理论和实践同等重要。而传统的教学模式是循序渐进地进行课程的理论教学，运用以“教室-课本-黑板-多媒体”为主的教学方法，最后进行考试测试。在此过程中，教师是主体，完全忽略了对学生实践能力的培养，这使得课程教学与工程实践产生了严重脱离[2]，不能满足工程应用型人才的培养目标。

1CDIO工程教育模式

高等工科学校培养的目标是应用型高级专业技术人才，其不仅要求理论基础扎实，还要求具备很强的工程实践能力，专业综合素质要高。我国从引入了CDIO工程教育模式，与其他工程教育模式相比，CDIO具有先进性、全面性和国际性，四个英文字母分别代表构思、设计、实施和运行四个部分。目前，我国很多高校都已开展了基于CDIO的教学改革[3]，取得了显著成效。随着科学技术的飞速发展，电力系统继电保护技术不断更新，继电保护产品越来越趋近于微机化、一体化、网络化和小型化，这使得继电保护的应用现状与高校人才的培养现状之间存在着巨大的差距。在《电力系统继电保护》的教学实践中引入CDIO工程教育模式，从根本上改革课程的教学内容和教学方法，以期最大化课程的教学效果，培养符合中国产业升级需求的“卓越工程师”。

2课程教学内容的改革

由于国内的一次电网相对国外的要薄弱些[4]，所以就需要相对完备的保护系统。《电力系统继电保护》课程在构建教学内容时，首先应该满足发达继电保护的行业性要求，再加上继电保护的通用性，引入了CDIO模式后，将形成一套既能满足国内行业需求又能与国际接轨的内容体系。《电力系统继电保护》课程教学的目标，是为今后从事电力系统的继电保护、二次回路、自动装置相关工作，包括“设计、安装、检验、调试、运行、维护、管理”等工作培养高级应用型人才。从此出发，教学内容改革的思路是“专业定位分析→工作任务分析→能力要求分析→项目化教学内容”。根据学生将来所面向岗位，以及岗位所要求的能力，将理论与工程应用相结合，构建了五个学习型的项目：①各种继电器的检验与调试，②继电保护与自动装置相配合，③微机线路保护的运行监视及常见故障处理，④微机变压器保护的运行监视及常见故障处理，⑤保护系统设计。

3主动式项目驱动学习方法的应用

采用主动式项目驱动学习方法，教学主体将从教师转向学生，教学方法由传统的集中式改为小组分散式，教学过程从课堂教学转向具体项目的CDIO实现，教学目标从专业知识学习到学生系统工程能力的培养。项目驱动学习方法将围绕着课程的教学项目，分阶段进行教学。对于每个教学项目可以按照CDIO的四个过程进行分解，过程如图1所示。具体的实施步骤如下：1）“继电保护的目的”，是保障电力系统的安全、稳定运行。学生只有掌握了一次系统的运行和故障特性，才能设定出合理的二次保护方案。从此出发，首先让学生理解继电保护的根本，然后在系统出现问题时引导学生去发现问题，最后学生才能完成主动的“构思”过程。2）“继电保护的方法”，是思考和解决保护配置问题。学生只有熟悉了基本保护方法，才能分析系统出现的问题，并组织出对应的策略来解决问题，完成主体的“设计”和“实现”过程。3）“典型完备的保护方案”，是系统的应用实例。来自企业中配置成熟的保护案例，可为学生提供不同的解决方案，使学生能在配置保护时形成系统的概念，完成最终的“运作”过程。可见，整个课程的教学内容都是以项目为载体，让学生的能力训练带动知识学习，将理论与实践进行有机的结合。通过项目化的教学，不但可以培养学生懂原理、能读图、熟计算、会安装调试等专业技能，同时也可以培养学生相互协作的'专业素养。

4基于ETAP的项目驱动学习法

4.1ETAP仿真软件

在《电力系统继电保护》课程讲授时，传统的板书和多媒体讲授有时难以把问题具体描述清楚，学生难以对电力系统有整体的认识，教学效果一般。如果将可视化的电力系统综合分析计算仿真软件引入到教学过程中，学生通过图形界面能够直观地反映电力系统运行情况，会对电力系统概念有更深的理解。ETAP软件作为一款电力系统综合分析计算软件，功能强大，具有建模直观、图形界面友好、运行方式多样等优点，完全能够满足本科教学的使用需求。华东交通大学电气与自动化学院通过与ETAP中国公司合作，建立了ETAP电力系统仿真联合实验室，获得了该软件的教学使用权。借此机遇，将ETAP软件引入《电力系统继电保护》教学中具有重要意义，它不仅可以激发学生的研究兴趣，还可以培养学生的创新意识，提高他们解决实际工程问题的能力，这和CDIO工程教育模式的目标不约而同。

4.2模型的建立与分析计算

图2简单的电力系统模型在深入学习继电保护各部分原理之前，可以先引导学生完成学习型项目二。在ETAP仿真环境中构建电力系统模型，可以根据学生的学习情况由浅入深，由简单到复杂。图2为ETAP的单线图编辑模式界面，左侧为的编辑面板，右侧为电力系统元件库。首先，通过鼠标左键选中所需的电力元件，并直接拖到编辑面板中；然后，用线条连接所有元件；最后，正确输入每个元件的特性参数[5]，这样完成了一个含有保护装置的简单辐射型电力系统建模过程。在此模型基础之上，学生就可以很容易的进行潮流计算和短路分析等。

4.3保护设置及分析

以往保护定值完全靠手工计算，手工绘制时限曲线(Time-CurrentCurve,TCC)[6]，不仅耗时长，而且效率低，一般很难获取系统侧最大和最小运行方式下的短路容量。利用ETAP中的继电保护配合模块，选择任意支路，都可以快速生成TCC曲线，校验也很方便。在继电保护配合的模块中，只要选择所需的支路及继电器，此时界面右侧分析工具条中出现了新按钮生成STAR视图，上述模型的TCC曲线如图3(a)所示。在继电保护配合模块中，还可以仿真出故障时开关的动作时间和顺序，直观明了。电动机短路故障插入时，软件自动做出短路计算，并按顺序在单线图上显示相应的断路器动作，如图3(b)所示。充分利用ETAP联合仿真实验室，学生可以很方便地进行继电保护的仿真实现，将获得的经验运用在项目的实现和运作中，检验保护设计的最终成果5结语以提高学生工程素养和创新意识作为课程教学改革的目标，从教学内容的融合、更新，传统教学方法与项目学习法的取长补短，提高教学质量。通过在《电力系统继电保护》教学实践中引入CDIO工程教育模式，提出了主动式项目驱动学习方法，以期最大化课程教学效果，这将成为电气专业教学质量系统工程的重要部分。将ETAP软件与主动式项目驱动学习方法相结合，应用于《电力系统继电保护》课程的教学改革中，不仅使抽象的电力系统变得可视化，而且使得学生对电力系统的计算分析更加简便。教师在构建项目过程中能不断提升教师的个人能力，学生通过主动式项目驱动学习，能激发学生的积极性和主动性，使学生的创新精神和实践能力得到了很好的培养，为我国产业升级培养工程型和创新型的“卓越工程师”。

参考文献：

[1]高广玲,张沛云.“电力系统继电保护”工学结合特色课程的建设[J].电气电子教学学报,(Z1):130-133.

[2]张景杰.改革高职院校继电保护课程培养“卓越工程师”[J].山东工业技术,(19):237-238.

[3]顾佩华,包能胜,康全礼,等.CDIO在中国(上)[J].高等工程教育研究,(3):24-40.

[4]王洪梅,郑晓丹,彭学虎,等.基于CDIO的电力系统继电保护课程课堂教学改革[J].学子(教育新理念),(7),177-178.

[5]刘禹良,伍家洁.ETAP在高职高专“电力系统分析”教学改革中应用[J].实验室研究与探索,,35(8):212-216.

[6]牛光宏,蒋鹏赞.基于ETAP的供配电系统继电保护定值分析[J].智能建筑电气技术,,9(3):8-11.

篇10：膨润土注浆材料在北京地铁五号线注浆工程中的应用工学论文

膨润土注浆材料在北京地铁五号线注浆工程中的应用工学论文

摘要: 以北京地铁 5 号线某区间隧道为例, 介绍了膨润土注浆材料的性能及其在工程中的注浆施工工艺。

关键词: 膨润土; 注浆; 地铁隧道

1 工程概况

北京地铁五号线 04 标段包括一个车站和一个区间工程, 即天坛东门站―磁器口站区间和磁器口车站, 总长度 1 175.19 m, 其中区间施工范围长 995.19m, 车站施工范围长 180 m。区间工程主要包括隧道及其所含的联络通道、迂回风道、泵房、人防防护段、施工横通道、竖井、与规划七号线的联络线节点等土建工程。天坛东门至磁器口区间隧道分左右两线, 采用矿山法施工, 工程防水采用复合式衬砌结构, 全外包防水模式, 不考虑引排二衬外的地下水, 防水层设在初支喷射混凝土与二衬混凝土之间。根据模板台车的长度, 以每 9 m 长隧道为一段, 依次浇筑; 同时,每段内设不少于 9 根的回填注浆管, 注浆管直径 25mm。

隧道结构完成后, 最初施工方采用传统的水泥浆回填, 但由于水泥浆含水量大、易收缩, 完成注浆后对混凝土裂缝和施工缝处的渗漏没有起到明显的改善作用, 不得不再次钻孔进行化学注浆, 因此大大增加了施工成本。在此情况下, 施工方最终选择用膨润土注浆粉(Bentogrout)进行注浆。

2 膨润土注浆材料介绍

膨润土的主要成分为钠基蒙脱石, 它是一种由微观片状晶体结构组成的矿物; 片状晶体通常小于 2μm 且呈胶状, 它们能够吸收水分子, 从而使得分子间距加大、膨润土颗粒膨胀; 一旦膨润土颗粒吸水后,分子内电荷达到饱和即会阻止水分子通过, 这就保证了膨润土具有极低的透水性, 使之具有优良的防水屏障作用。在国外, 数十年来膨润土防水材料被广泛应用于地下建筑防水工程。

钠基膨润土浆液作为一种堵漏用注浆材料, 在水合作用下, 一般可以膨胀到干燥时体积的 10～15 倍,防水功能能够得到保证; 其使用成本也低于聚氨酯等其它化学注浆材料; 注浆时不需要对结构进行过多开凿, 对已完工建筑的堵漏操作相对简单; 一旦注浆完成, 膨润土浆液将凝结在一起, 并会保持一定的柔韧性。膨润土浆液具有如下特点:

1) 膨润土浆液注浆后会保持柔性, 不会由于地质沉降和振动引起混凝土开裂而出现裂缝, 同时它还不受冻融循环的影响。

2) 膨润土浆液注浆后可以形成一层稠密的薄膜,具有良好的胶凝强度和粘着性, 使得浆液稳定地附着在结构的表面, 适用于石砌或混凝土结构裂缝以及内墙湿迹部位的渗漏水封堵。

3) 膨润土注浆可以通过遇水逐渐膨胀的特性, 进行自我修补、封堵混凝土日后可能产生的'裂缝。

4) 膨润土浆液不会产生热量, 不会被微生物腐蚀, 用于填充大而空的区域。

5) 膨润土浆液主要是由惰性的天然材料组成, 因此它的使用寿命可与建筑结构本身等同。

3 膨润土注浆材料施工工艺

1) 加水搅拌

将每袋 22.6 kg 的膨润土注浆粉 (Bentogrout) 加入 53 L 清水中, 搅拌 3～5 min, 直至浆液中没有粉块且浆液均匀为止。搅拌时, 可以直接用木棒在桶中搅拌, 也可以使用专业的设备进行搅拌, 搅拌均匀后方可开始注浆。

2) 安装注浆嘴及送浆软管

送浆软管应选择适当的长度, 太短会造成施工速度过慢, 而太长则会损失过多注浆压力。注浆嘴可以根据现场注浆管内径的尺寸, 自行焊接制作。准备完毕后, 将送浆软管两头分别连接注浆泵与注浆嘴, 注浆嘴要尽量深入地插入注浆管中, 并务必使两头连接牢固。

3) 注浆施工

将注浆嘴插入注浆管内并固定牢固后, 以 0.6～0.8 MPa 的压力泵送浆液至注浆管内, 直至浆液从邻近的注浆管中流出(或注浆压力保持 0.8 MPa 而不回落时)停止注浆。膨润土浆液注浆不要求过高的注浆压力, 注浆泵的工作压力在 0.6～0.8 MPa 即可满足注浆要求, 但要注意注浆泵需满足泵送较为粘稠浆液的要求。在立面注浆时, 应按照由低到高的顺序对注浆管进行注浆。每根注浆管完成注浆后, 应慢慢将注浆嘴拔出, 并使用塞子将注浆管堵严, 防止浆液外漏。接着将注浆嘴移至下一根注浆管, 重复以上的步骤。注浆中断超过 45 min 时, 需要及时用清水清洗注浆泵,以防止浆液凝固影响下次注浆质量。

一定范围内的注浆管全部注浆完成后, 移动注浆泵等施工设备至下一区域中, 并重复以上三个步骤继续注浆。

4 结语

膨润土浆液注浆施工完成后, 隧道混凝土结构施工缝及裂缝处的湿迹逐日缩小, 最终使混凝土表面完全干燥。膨润土浆液注浆把回填注浆与堵漏注浆合二为一, 简化了施工步骤, 缩短了施工时间, 降低了施工费用, 是继膨润土防水毯之后膨润土防水材料在地下防水工程中的又一次技术革新。

篇11：钢管混凝土支护在失修巷道中的应用工学论文

钢管混凝土支护在失修巷道中的应用工学论文

摘要：根据开滦钱家营矿业分公司井下失修巷道的实际情况，探讨了钢管混凝土支护的施工工艺，同时在实践中采用了钢管混凝土支护对失修巷道进行了维修治理，取得了较好地技术经济效益，为失修巷道的修复提供了一条行之有效的施工方法。

关键词：失修；钢管混凝土；支护

开滦钱家营矿业分公司岩石巷道一般布置在12-1煤层的底板岩层内内，距12-1煤层10-15m，可采煤层有5个，煤层间距较小，属于近距离可采煤层。从而，煤层间的开采应力相互影响，使采区内的巷道受重复应力的影响，造成巷道重复修复率提高，这不仅给行人带来不安全隐患，而且给煤矿企业提高了经营成本。这公司原来治理失修巷道一般采用架设U25或U29型钢加工的三心拱支架，由于U型钢拱形支架是可塑性的，所以受矿压影响，拱形支架易变形，而且易发生折断，反复修复率较高。这公司修复八采轨道山利用钢管混凝土支护，取得了较好地经济效益。

一、八采轨道山的地质反水文情况

(一)地质情况：八采轨道下山巷道开口位于600西轨道大巷，测点W71前90m，其方位为313°，倾角17°，巷中与六采下部运煤石门间距20m。巷道位于12-l煤层以下2-16m，岩性为中砂岩、细沙岩、粉砂岩、煤线，如表1。

(二)地质构造情况：根据实际揭露的构造情况，在F3测点前8m左右遇到fl’断层，该断层倾角40°，落差2.0m。变坡点前32m遇到f2’断层，该断层倾角55°，落差2.0m。

(三)水文情况：八采轨道山位于煤12-1底板含水层中。正常涌水量0.2m3／min，最大涌水量0.4 m3／min。

二、动压巷道支护原则

(一)优选巷道层位：煤系地层的岩性差异较大，动压巷道应尽量布置在坚硬岩层中，以期求得稳定性好、返修率低。

(二)优化巷道断面：应该根据区域地应力的分布特征，优化巷道断面形状，能使巷道围岩具有良好的应力状态。

(三)适度让压：动压巷道变形较大，要做到不许巷道变形是难以实现的，在保证巷道稳定的前提下，适度让压即给定巷道一定的允许变形值是最为经济合理的支护策略。在巷道允许变形的范围内充分让压，使围岩尽可能地释放变形能，能有效地发挥围岩的自承能力。这就要求支护体必须具备一定的柔性。

(四)强化支护：在适度让压的基础上，为了满足巷道使用的要求，必须对围岩的变形进行控制。可通过优化巷道支护参数，提高支护体的整体强度，来控制巷道的变形。深井软岩巷道最终的稳定，主要还是依靠支护体的支护强度。

(五)控制巷道底板变彩：动压巷道围岩处于 “四面来压”应力状态，即顶板、底板和两帮同时受压。当巷道围岩应力较大时，围岩变形能必然从巷道的未支护面或支护薄弱面释放出来，局部围岩变形量大，进而导致巷道整体失稳。因此采取全封闭的支护形式，可以有效地控制巷道失稳。

(六)提高围岩的自承能力：巷道围岩不仅具有一定的自承力，而且还是一种天然的承载构件。保护围岩原始结构的完整性，适时对围岩予以补强，提高围岩的整体强度，发挥围岩的自身承载力，防止围岩塑性区域的无限制扩大，能取得事半功倍的效果。

三、钢管混凝土支护的原理及优点

(一)钢管混凝土支护的原理：钢管混凝土支护是在钢管支架外壳内填装混凝土组成的支架，其工作原理是：借助内填混凝土，增强管壳的稳定性，借助钢管壳的约束作用，使混凝土处于三向受压状态，从而使夹心混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能力。钢管混凝土支架具有圆柱状外形，是最合理的截面形状，它不仅有惯性矩大的`特点，而且无异向性，不易扭曲变形。

(二)钢管混凝土支护的优点：钢管混凝土支架具有突出的优点是支护能力强，与同质量的u型钢支架相比，其支护反力可达u型钢支架的2，5倍多。u型钢支架支护能力较小，钢管混凝土支架是一种“经济型高强度支架”，是“性价比”最优的支护方式。

四、钢管混凝土支护参数的选择

(一)钢管参数的选择依据：φ140×8.5mm钢管混凝土支架支护强度及承载能力满足支护要求。

(二)钢管参数的选择：φ159×8mm的接头套管能够与中140×8浅谈综采5mm钢管尺寸匹配较好。钢管选用φ140×8.5mm无缝钢管，单位长度重量为27.57kg／m。接头套管φ159)<8mm无缝钢管，单位长度重量为29.79kg／m。

(三)混凝土配制：混凝土采用425#普通硅酸盐水泥配制，石子采用最大粒径为15mm的碎石作为粗骨料，优质河砂(中砂)作为细骨料。在配制混凝土时掺入适量减水荆，掺量为水泥重量的O.5％；掺入适量速凝剂，掺量为水泥重量的2.5％；掺入适量膨胀剂，掺量为水泥重量的2％。

五、施工方法

首先用钎子将原来支护的背板拆除，在找清浮掉的情况下，用风镐由巷顶向两帮进行拆除原支护，用木背板进行临时支护，然后，按间距500mm架设钢管混凝土支架，在钢管混凝土支架上面背700×120X70mm(长×宽×厚)木背板，木背板与巷顶、巷帮接触不实部位用木背板接顶背实。钢管混凝土支架架设10架后，在一起用注浆泵向钢管支架内注入混凝土。附钢管混凝土支护施工图。

六、结语

钢管混凝土支护与u型钢拱形支架相比，抵抗矿压能力较强，延长了巷道服务年限，对失修巷道的加固可以广泛推广。

在钢管混凝土支护中，注浆速度较慢，需要对注浆工具进行改造。

对于有底鼓现象的失修巷道的加固，应采用加底弯拱钢管混凝土支架进行加固，加固效果较好。

篇12：消石灰在沥青混凝土磨耗层中的应用的工学论文

消石灰在沥青混凝土磨耗层中的应用的工学论文

摘要:通过西部沿海高速公路阳江雅白一级联络线沥青砼路面采用掺加消石灰代替2%矿粉做为抗剥离措施的实例，对分析消石灰对改善沥青混凝土面层的水稳定性及经济性提供了参考。

关键词:沥青混凝土；消石灰；水稳定性

1. 概述

对沥青路面来说，沥青与集料表面牢牢地粘结，沥青膜不能逐渐产生剥离，是非常重要的性质，为了建造稳定耐久的沥青路面，沥青与集料的粘附性和抗剥离性能是防止路面破坏的最基本的条件之一，从沥青膜剥落机理可知，为了有良好的抗剥落性能，最好选用碱性石料，选用粘度大的沥青，但由于在不少地区，玄武岩、灰绿岩等碱性优质石料非常缺乏，往往需要就地取材采用花岗岩、砂岩、石英岩等酸性石料，这些石料石质坚硬、致密、耐磨性强，能充分发挥集料间的嵌挤作用，惟有它们含有较多的二氧化硅成份，与沥青粘附性不佳，因此，必须采取有效的抗剥落措施，现行《公路沥青路面施工技术规范》提到当高速公路、一级公路的石料为酸性石料时，宜使用针入度较小的沥青并采取下列抗剥离措施，使沥青与矿料的粘附性符合规范要求，这些措施是：

1、用干燥的.、细消石灰粉或生石灰粉、水泥作为填料的一部分，其用量宜为矿料总量的1%―2%；

2、在沥青中掺加抗剥落剂；

3、将粗集料用石灰浆处理后使用。

2.阳江联络线项目提高沥青与集料粘附性研究成果

我们选用磨耗层AK-16A目标配合比10―20mm石：瓜米石：石屑：砂：矿粉=40：20：20：15：5为基本配合比，分别采用掺2%消石灰、2%水泥及4‰抗剥落剂三种抗剥落措施进行配合比设计和配合比验证以便进行对比，其结果如下：

从以上结果可看出：

A、三种配合比最佳用油量基本上都在±0.1%以内，属误差允许范围，用油量比较无明显差异

B、从稳定度、残留稳定度、动稳定度三项指标综合来看，掺抗剥落剂要优于掺消石灰及掺水泥。沥青混合中添加抗剥离剂不但能改善沥青灰的水稳性，而且也明显提高沥青路需抗永久变形能力。

C、掺消石灰在残留稳定度及动稳定度措施上均明显优于掺水泥。

2．2 抗剥离剂使用的长期性及耐久性有待解决。尽管掺加适量抗剥离剂使沥青与集料的早期粘附性得到改善，但实际当沥青混合料不断与水接触，能否长期的改善粘附性尚属疑问。现时市场抗剥落剂很大部分是从高脂肪酸衍生出来的长链胺类化合物，在实际生产使用中，沥青料时在较高温度下搅拌，贮存，摊铺及碾压，向这些对于那些受热稳定不好的抗剥剂是致命的，所以抗剥落剂长期性及还是一个有待解决问题，针对几点，我们认为抗剥落剂在使用上还需慎重。

2．3 消石灰作为热料沥青混合料提高沥青与集料粘附措施，在国外得到最为普遍的承认。主要包括以下几点：

1、消石灰可以提高沥青的粘性，同时使集料的表面性质得到改善；

2、消石灰能降低集料表面的电荷，降低表面能，而表面能小的集料不与氢键结合，水稳定好。

3、消石灰粉能使集料表面活化，提高与沥青粘结力；

4、消石灰在集料矿料间结合成独立的结晶质的石灰石，与沥青粘结性起到叠加作用。

而在实际施工中，该措施使用也较为简单，只需用它代替一部分矿粉即可。

2.4经济性比较。

对于施工企业来说效益是生命线、施工成本是一个必须考虑的问题，我们对几种剥落措施进行了经济比较，单位取每百吨沥青混合料采用剥落措施成本：若石质为玄武岩、灰绿岩等碱性石质材料则基本不采用剥落剂措施，但由于受材料分布限制如要追求采用玄武岩、灰绿岩石质则往往要从上百公里以外远运，以远运费用为0.5元/吨/公里计，则增加成本惊人，运距100KM则每百吨碎石远运增加成本： 100t×60%×100km×0.5元/吨/公里=3000元

60% ― 碎石占沥青混合料比重

若采用抗剥落剂则增加成本为：

100t×4.5%×0.4%×100km×2400元/吨=432元

4.5% 沥青混合料中沥青用量

4% 沥青中用量抗剥剂

若采用水泥代替2%矿粉，则增加成本为：

甲供：100t×2%（400元/吨－168元/吨）=464元

自供：100t×2%（300元/吨－108元/吨）=264元

若采用水泥代替消石灰作为剥落措施，则增加成本

100t×2%（180元/吨－168元/吨）=24元

从上面分析可以看出来采用消石灰是最经济的，在三者性价比中消石灰同样是最高的，水泥则由于其水稳定性及高温稳定性差于消石灰，而且其性价比最低。所以当采用酸性石料在沥青面层使用时，消石灰应该是沥青混合料抗剥离措施中最有效、经济、简便的措施。

2．5 在实际中，由于消石灰在来源上还是有一定限制的，阳江联络线项目部之所以选择消石灰作为抗剥落措施不仅由于它的简单、有效，同时也是因为阳江地区消石灰来源较为丰富，有了正规厂家供应，这一点同水泥作比较，水泥已经成为一种工业成形产品，本身已批量化、系列化。产品有完整的检验方法来保证其质量的稳定，而且来源广泛，这些也是今后施工选用抗剥离措施需要考虑问题。

3.阳江联络线项目部关于抗剥离措施在实际施工中的运用

3．1 阳江联络线在大面积铺筑以消石灰为抗剥离措施的沥青路面同时，针对各项技术指标，进行了较长时间统计，以利于今后总结。

①浸水稳定度为9.5~10.7KN；

②残留稳定度为92%~98%；

③动稳定度抽检值为2042次/mm；

④路面压实度代表值为97%~99%。

以上数据可反映出消石灰在高温稳定性及水稳性方面是较好，符合在配合比设计时的预期目标。

3．2 针对水泥与抗剥落剂，阳江联络线项目部选择两个试验段进行了抗剥离研究，现场取样试验及检测结果见下表

通过这些数据可见消石灰与水泥在施工比较中在技术指标上还是占有优势的，而抗剥落剂则还需长期验证调查，才能得出真实使用效果。

3.3对于抗剥离措施的研究，我们将在第二年雨季过后进行路面回访调查，对三种抗剥措施施工路面进行对比，以获得抗剥离措施进一步的研究。

4.结语

经过大量的研究及西部沿海高速公路阳江联络线项目沥青路面施工的检验，证明在沥青混凝土中掺加消石灰作为抗剥离措施在技术上及施工上都是可行的，并且和采用掺水泥及剥落剂等措施比较。其具有以下优点: