Техника высоких напряжений: Программа учебной дисциплины

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ ИРКУТСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА УТВЕРЖДАЮ: Председатель методической комиссии по специальности 101800 “Электроснабжение железных дорог” ________________________ к.т.н, доц. Молин Н.И.

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ТЕХНИКА ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ направление подготовки 657700 – Системы обеспечения движения поездов специальность 101800 – Электроснабжение железных дорог

Программа учебной дисциплины разработана на основании типовой учебной программы дисциплины «Техника высоких напряжений» и требований к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы по направлению подготовки дипломированного специалиста

ИРКУТСК 2003 год

ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (соотнесенная с общими целями Основной образовательной программы, в том числе имеющими междисциплинарный характер или связанная с задачами воспитания)

Целью преподавания дисциплины является приобретение студентами знаний об основных изоляционных конструкциях и защите их от перенапряжений, испытательной и измерительной аппаратуре высокого напряжения. ПРАКТИЧЕСКИЕ УМЕНИЯ И НАВЫКИ После изучения дисциплины студент должен приобрести следующие навыки: - знать элементы изоляционных конструкций и регулирование электрического поля в них, причины возникновения перенапряжений и их параметры, способы ограничения амплитуды перенапряжений и защитные устройства, методы профилактических испытаний изоляции установок высокого напряжения; - уметь провести профилактические испытания изоляции электротяговых устройств, оценить качественно и количественно воздействие перенапряжений на оборудование устройств электрической тяги, выбрать защитные устройства и согласовать их характеристики с защищаемыми объектами; - иметь представление об особенностях волновых процессов в электрических цепях подвижного состава и устройств электроснабжения железных дорог при воздействии на них перенапряжений. ТРЕБОВАНИЯ К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ ДИПЛОМИРОВАННОГО СПЕЦИАЛИСТА (основные разделы дисциплины в соответствии с Государственным образовательным стандартом)

Перед изучением данной дисциплины студенты должны пройти обучение по следующим дисциплинам образовательной программы. ЕН.Ф.01 Математика ЕН.Ф.03 Физика ОПД.Ф.03 Электротехника и электроника Теоретические основы электротехники

ОПД.Ф.05 Материаловедение 2

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (структурированное по видам учебных занятий с указанием их объемов)

Виды занятий Лекции Практические (семинарские) занятия Лабораторные работы Расчетно-графическая работа Самостоятель- под руководством преподаватеная работа сту- ля дентов самостоятельно (СРС)

Объем часов 36 36 63 108

ИТОГО

Экзамен – 5-й семестр (Примечание: указать только те виды, которые предусмотрены для изучения дисциплины.)

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА Тема 1. Общие сведения о дисциплине. 1.1. Введение, краткая характеристика дисциплины, литература. Исторический обзор развития энергетики, транспорта, высоковольтных устройств. Тема 2. Изоляционные конструкции. 2.1. Основные характеристики изоляторов. 2.2. Типы изоляторов, применяемых в устройствах электрической тяги. Гирлянды изоляторов и распределение напряжения вдоль гирлянды. 2.3. Изоляция высоковольтных кабелей и конденсаторов. 2.4. Изоляция трансформаторов и электротяговых аппаратов электроподвижного состава. Координация изоляции. Тема 3. Испытания изоляции. 3.1. Механизмы возникновения дефектов в изоляции. 3.2. Основные виды профилактических испытаний.

3

3.3. Неразрушающие методы испытаний изоляции. Измерение сопротивления и емкости изоляции. Контроль диэлектрических потерь. Измерение интенсивности частичных разрядов. Хроматографический анализ растворенных в масле трансформатора газов. 3.4. Испытание изоляции повышенным напряжением. Виды испытательных напряжений. Нормы на испытательные напряжения. 3.5. Испытательные установки высокого напряжения. 3.6. Измерение высоких постоянных, переменных и импульсных напряжений. 3.7. Основные виды профилактических испытаний изоляции электроподвижного состава, тяговых подстанций, контактной сети. Меры безопасности при испытаниях изоляции. Тема 4. Перенапряжения в устройствах электрической тяги. 4.1. Классификация перенапряжений. Перенапряжения прямого удара молнии и индуктированные перенапряжения. Атмосферные перенапряжения в контактной сети электрифицированных железных дорог. 4.2. Распространение волн перенапряжений вдоль проводов. Импульсные процессы в обмотках трансформаторов. 4.3. Воздействие атмосферных перенапряжений на тяговые подстанции. 4.4. Воздействие перенапряжений на электрические цепи подвижного состава постоянного и переменного тока. 4.5. Коммутационные перенапряжения на элементах электрооборудования тяговых подстанций постоянного тока. 4.6. Коммутационные перенапряжения в тяговой сети переменного тока. Коммутационные перенапряжения на элементах электрооборудования электровозов. Тема 5. Защита от перенапряжений. 5.1. Элементы защиты от перенапряжений: тросовые и стержневые молниеотводы, разрядники и ограничители перенапряжений. 5.2. Защита оборудования от прямых ударов молнии. 5.3. Защита от перенапряжений применением разрядников и конденсаторов. 5.4. Полупроводниковые ограничители перенапряжений. 5.5. Схемы защиты от перенапряжений тяговых подстанций, контактной сети и электроподвижного состава.

4

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 1. Изучение основных свойств ферромагнитных материалов (4 часа). 2. Измерение тангенса угла потерь диэлектрика (4 часа). 3. Профилактические испытания изоляционных конструкций – измерение сопротивления и емкости изоляции (4 часа). 4. Распределение напряжений вдоль гирлянды изоляторов (4 часа). 5. Электрические испытания электрозащитных средств (4 часа). 6. Генератор импульсных напряжений (6 часов). 7. Фрактальная модель пробоя твердых диэлектриков (4 часа). 8. Частичные емкости кабеля (4 часа). 9. Исследование волновых процессов в кабельной линии (4 часа). КОНТРОЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ 1. Подготовка к лабораторным занятиям с контролем подготовки в начальной стадии лабораторной работы. 2. Выполнение дополнительного расчетного задания по типу контрольной работы заочного обучения. 3. Выдача дополнительных заданий к лабораторным работам и выполнение дополнительных заданий в объеме, предусмотренном описаниями лабораторных работ (по выбору преподавателя). ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Радченко В.Д. Техника высоких напряжений устройств электрической тяги. М.: Транспорт, 1975. 360 с. 2. Степанчук К.Ф.,Тиняков Н.А. Техника высоких напряжений. Минск: Высш.школа, 1982. 367 с. 3. Разевиг Д.В. Техника высоких напряжений. М.: Энергия, 1976. 488 с. 4. Техника высоких напряжений /Под ред.М.В.Костенко. М.: Высш. школа, 1973. 528 с. 5. Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь С.Ю. Изоляция и перенапряжения в электроустановках. М.: Энергоатомиздат, 1986. 5. Закарюкин В.П. Техника высоких напряжений и электротехнические материалы. Методические указания к лабораторным работам. Иркутск, 1997, 86 с.

5

ПЕРЕЧЕНЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Энергоатомиздат, 1996. 392 с. 2. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1997, 648 с. 3. Бабиков М.А.,Комаров Н.С.,Сергеев А.С. Техника высоких напряжений. М.: ГЭИ, 1963. 671 с. 4. Лабораторные работы по технике высоких напряжений /Аронов М.А. и др. М.: Энергоатомиздат, 1982. 352 с. 5. Справочник по электрическим аппаратам высокого напряжения. Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 544 с.

Составитель – доцент кафедры ЭЖТ, канд. техн. наук В.П.Закарюкин

Утверждено на заседании кафедры _____________________________________ (название кафедры)

протокол № _______ от __________________________ Заведующий кафедрой ________________________________Н.И.Молин (Ф.И.О.)

Примечание: Изменения и дополнения в программе оформляются приложениями, утвержденными заведующим кафедрой и председателем методической комиссии по специальности.

6