《電氣絕緣測試及診斷技術(shù)》教學大綱

《電氣絕緣測試及診斷技術(shù)》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：21140201課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學分：3學分學時：48學時（理論48學時）先修課程：電纜導論、電纜及光纜材料、電纜工藝原理及應用等后續(xù)課程：電纜施工與運行技術(shù)、電纜結(jié)構(gòu)與工藝課程設計等適用專業(yè)：電纜工程開課單位：電纜工程學院一、課程說明《電氣絕緣測試及診斷技術(shù)》是電纜工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。本課程主要學習電纜的電氣性能測試和電纜故障診斷及探測技術(shù)，主要包括絕緣材料四大電性能參數(shù)（絕緣電阻、介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)、擊穿場強）、電纜本體的局部放電和故障探測的測試原理和技術(shù)等。通過本課程學習，提高學生的電纜質(zhì)量檢測和解決電纜疑難故障的能力以及實驗研究能力，為后續(xù)課程學習和以后從事技術(shù)工作打下必要的基礎。本課程注重基本理論知識的深入學習，強調(diào)培養(yǎng)運用基礎理論知識解決生產(chǎn)實際中問題的能力，兼顧新技術(shù)、新工藝及其發(fā)展方向的介紹，培養(yǎng)“厚基礎、寬口徑、高素質(zhì)、強能力”的人才。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握電線電纜性能和故障檢測的測試原理，能夠根據(jù)檢測要求合理選擇檢測設備進行電線電纜質(zhì)量檢測。課程目標2：能根據(jù)電纜及材料特點，正確運用測試原理進行絕緣電阻、介質(zhì)損耗、介電強度、局部放電、直流電阻等性能和電纜故障的測試，并能夠正確分析指標的影響因素，提出質(zhì)量持續(xù)提升的方法和措施。課程目標3：理解電線電纜產(chǎn)品、材料檢測的有關(guān)國家標準、行業(yè)標準、團體標準、企業(yè)標準、法律法規(guī)以及相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)、行業(yè)政策，并控制質(zhì)量使產(chǎn)品符合相關(guān)標準和法規(guī)政策。并通過標準沿革、技術(shù)指標變化體會中國制造日新月異的變化。三、課程目標與畢業(yè)要求《電氣絕緣測試及診斷技術(shù)》課程教學目標對電纜工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.4能夠?qū)I(yè)知識用于智能制造相關(guān)復雜工程問題解決方案的比較、綜合和交流。課程目標1：掌握電線電纜性能和故障檢測的測試原理，能夠根據(jù)檢測要求合理選擇檢測設備進行電線電纜質(zhì)量檢測。H3.設計/開發(fā)解決方案3.2能夠根據(jù)要求，能夠設計滿足特定需求的電纜結(jié)構(gòu)、工藝流程或檢驗規(guī)程。課程目標2：能根據(jù)電纜及材料特點，正確運用測試原理進行絕緣電阻、介質(zhì)損耗、介電強度、局部放電、直流電阻等性能和電纜故障的測試，并能夠正確分析指標的影響因素，提出質(zhì)量持續(xù)提升的方法和措施。H6.工程與社會6.2能分析并正確評價針對電纜工程領域復雜工程問題的工程實踐，尤其是新技術(shù)、新工藝、新材料、新產(chǎn)品的開發(fā)和應用對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。課程目標3：理解電線電纜產(chǎn)品、材料檢測的有關(guān)國家標準、行業(yè)標準、團體標準、企業(yè)標準、法律法規(guī)以及相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)、行業(yè)政策，并控制質(zhì)量使產(chǎn)品符合相關(guān)標準和法規(guī)政策。并通過標準沿革、技術(shù)指標變化體會中國制造日新月異的變化。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配理論部分的教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點理論學時對應的課程目標1.絕緣電阻測量1.1絕緣電阻與電阻率1.2二電極和三電極系統(tǒng)的應用1.3直接法和比較法測絕緣電阻1.4電纜絕緣電阻的測量和影響因素分析1.5測量誤差分析教學要求：（1）掌握表面電阻、體積電阻的測量原理；（2）掌握二、三電極系統(tǒng)的使用；（3）熟悉直接法和比較法的測量原理；掌握高阻計法、電流比較法和兆歐表法測絕緣電阻的原理和方法；（4）掌握電線電纜絕緣電阻的測量、計算及影響因素分析。重點：三電極測量系統(tǒng)；兆歐表法、高阻計法、電流比較法；電纜絕緣電阻的測量和計算。難點：高阻計法的測量原理；測量誤差來源及消除。81、2、32.相對介電常數(shù)與介質(zhì)損耗因數(shù)測量2.1相對介電常數(shù)與介質(zhì)損耗因數(shù)2.2西林電橋2.3諧振法教學要求：（1）掌握二電極系統(tǒng)和三電極系統(tǒng)的應用和比較；（2）掌握高壓西林電橋的組成和測量原理；（3）熟悉測量誤差及來源分析；（4）理解強電場或強磁場對測量的影響及應對措施；（5）理解諧振法、變Q值法、變電納法的測量原理及誤差分析。重點：相對介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)的影響因素分析；高壓正接西林電橋組成和測量原理。難點：各種類型西林電橋的區(qū)別；變Q值法和變電納法測量；測量誤差來源及消除。61、2、33.介電強度試驗3.1試樣與電極的結(jié)構(gòu)與應用3.2絕緣介質(zhì)的擊穿試驗3.3絕緣介質(zhì)的沖擊電壓試驗方法3.4工頻電壓、直流電壓、沖擊電壓的測量方法3.5電線電纜的工頻、直流耐壓試驗和沖擊電壓試驗方法和要求教學要求：（1）掌握絕緣介質(zhì)和電纜產(chǎn)品交流耐壓、直流耐壓試驗原理和方法；（2）掌握耐壓實驗中的電極系統(tǒng)；（3）熟悉電纜產(chǎn)品的沖擊電壓試驗原理和方法；（4）熟悉高電壓測量方法；（5）熟悉沖擊電壓發(fā)生器的工作原理。重點：高電壓試驗的試樣與電極；電線電纜產(chǎn)品的耐壓試驗方法。難點：沖擊電壓試驗；測量誤差來源及消除；直流高壓測試對電纜的危害。101、2、34.局部放電試驗4.1局部放電的過程與局部放電的危害4.2局部放電測量方法4.3脈沖電流法的測試線路與原理4.4局部放電測試系統(tǒng)的組成及要求4.5電纜局部放電測量與故障定位技術(shù)4.6干擾來源及抗干擾方法與技術(shù)教學要求：（1）熟悉工頻、直流、沖擊電壓下局部放電過程和危害；（2）掌握脈沖電流法測局部放電的線路組成與原理；（3）掌握局部放電測量裝置組成與各部分的作用；（4）掌握電纜局部放電測量和故障定位技術(shù)；（5）熟悉測量過程抗干擾方法與技術(shù)。重點：工頻、直流電壓下局部放電過程；脈沖電流法的線路與原理；測試實驗室的設備組成及要求；測試技術(shù)與故障定位。難點：局部放電的過程分析；測量過程的干擾及抗干擾措施。101、2、35.導體直流電阻測量5.1導體直流電阻要求及影響因素分析5.2單臂電橋和雙臂電橋測量原理和操作技術(shù)教學要求：（1）掌握單臂電橋和雙臂電橋的測試原理和測試技術(shù)；（2）能正確分析影響導體電阻的因素和測試誤差分析。重點：（1）導體直流電阻的影響因素；（2）雙臂電橋測量原理和操作技能。41、2、36.電纜故障的診斷與探測6.1電纜故障的類型、現(xiàn)象和判定6.2電橋法電纜故障定位的原理與方法6.3電磁波在電纜中的傳播；脈沖反射法故障定位的原理與方法6.4泄漏性故障的測量原理與方法6.5電纜故障的精測定點6.6電纜故障原因分析與質(zhì)量提升的途徑教學要求：（1）掌握電纜故障的現(xiàn)象和判定方法；（2）熟悉電橋法和低壓脈沖反射法定位各類電纜故障的原理；（3）熟悉電磁波在電纜中的傳播；掌握電橋法和低壓脈沖反射法定位各類電纜故障的方法；（4）掌握電纜故障精測定點方法；（5）理解電磁波在電纜中傳播性質(zhì)及原理，脈沖波在電纜中的反射和透射。重點：經(jīng)典電橋法測故障的基本原理；脈沖反射法測電纜故障的原理；電纜故障的原因分析。難點：電磁波在電纜中的傳播過程；泄漏性故障定位。101、2、3合計48五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、案例、視頻資源共享等教學手段完成課程教學任務和相關(guān)能力的培養(yǎng)。學生比較全面地理解電纜檢測的基本原理與方法，在掌握性能檢測的基礎上，具有進行電纜缺陷原因分析，進而制訂質(zhì)量提升措施的初步能力。課程結(jié)合視頻資源，通過實際工程案例剖析，聯(lián)系前期的企業(yè)實習所聞所見，以促進學生積極思考，開發(fā)學生的潛能，培養(yǎng)學生思考問題、分析問題和解決問題的能力；以“少而精”為原則，精選教學內(nèi)容，精講多練；安排習題課，鞏固課堂所學知識，培養(yǎng)學生自主學習能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。六、課程資源1.推薦教材邱昌容.電氣絕緣測試技術(shù)（第3版）[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011.2.參考書（1）毛慶傳.電線電纜手冊（第3版）（1）.北京:機械工業(yè)出版社,2017．（2）吳長順.電線電纜手冊（第3版）（2）.北京:機械工業(yè)出版社,2017．（3）張秀松.電線電纜手冊（第3版）（3）.北京:機械工業(yè)出版社,2017．（4）陳天翔,王寅仲,溫定筠等編著.電氣試驗（第3版）.北京:中國電力出版社,2016．（5）嚴璋,\o"嚴璋，朱德恒"朱德恒.高電壓絕緣技術(shù)（第3版）.北京:中國電力出版社,2015．3.期刊（1）電線電纜,上海電纜研究所有限公司.（2）高電壓技術(shù),國家高電壓計量站與中國電機工程學會.（3）高壓電器,西安高壓電器研究所.（4）光纖與電纜及其應用技術(shù),中國電子科技集團公司第二十三研究所.（5）絕緣材料,桂林電器科學研究院有限公司.（6）Wire&CableASIA,INTRASLtd.（7）EuroWire,INTRASLtd.4.網(wǎng)絡資源（1）電線電纜網(wǎng),.（2）電纜情緣網(wǎng),.（3）電纜網(wǎng),.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現(xiàn)8（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分；（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?41章節(jié)測驗16（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次測驗單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以測驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?82作業(yè)16（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?82期末考核60（1）期末考核方式為試卷；（2）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績；（3）考試題型為：填空題、選擇題、判斷題、論述題、繪圖題、計算題和綜合分析題等?！獭獭?5305合計：100分405010八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、章節(jié)測驗、作業(yè)、試卷等方式對學生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┰嚲沓煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：期末考核成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），試題類型為填空題、選擇題、判斷題、論述題、繪圖題、計算題和分析題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應用題、分析題不低于50%；課堂表現(xiàn)、章節(jié)測驗、作業(yè)等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應與教學大綱各章節(jié)的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)20筆記完整，積極參與教學活動，踴躍回答問題，準確率大于90%。筆記完整，認真參與教學活動，回答問題準確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學活動，回答問題準確率大于70%。上