电路设计过程

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电路设计过程范文第1篇

【关键词】印制电路板，设计，布线，技巧

中图分类号：S611文献标识码： A

一、前言

近年来随着科技的发展，电子产业迅速兴起。在电子产品中，PCB的布局布线是最重要的。本文主要探讨的就是印制电路板设计过程中的布线技巧及一般布线的注意事项。

二、印制电路板的整体布局

整体布局是PCB设计的第一步，合理的布局不但可以增加PCB的视觉美感，

还可以提高产品的电磁兼容水平，一般来说，器件的整体布局应遵循以下原则：

1、围绕各功能电路的核心元件进行布局，保证各元器件沿同一方向整齐、紧凑排列，易受干扰的元器件不能相邻布置，以防止信号间耦合；

2、处理敏感信号的元件要远离电源、大功率器件等，并且不允许敏感信号线穿过大功率器件，热敏元件应远离发热元件，温度敏感元件宜置于温度最低的区域；

3、加大具有高电位差元器件之间的距离，防止它们放电而引发短路,并可在无铅时代减少CAF (Conductive Anodic Filament)发生的可能性。同时，高电压元器件应尽量布设在调试时手不易触及的地方，并加以绝缘保护；

4、对于高频电路，推荐采用链布线或星形布线，并且高速数字信号应布置在与地线相邻的信号层,并且信号线尽可能短；

5、一个过孔会带来约0.5pF的分布电容,因此,减少过孔数量可显著提高运行速度。

三、印制电路板设计的布线原则

1、输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线，以免生反馈藕合。

2、印制导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为0.05mm、宽度为1～15mm时.通过2A的电流，温度不会高于3℃，因此导线宽度为1.5mm可满足要求。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选O.02～0.3mm导线宽度。当然，只要允许，还是尽可能用宽线，尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距小至5～8mm。

3、印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状，这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受熟产生的挥发性气体。

四、印制电路板的布线技巧分析

PCB的布线是整个设计流程中最为关键的环节，布线的是否合理科学，布线时间的长短，线路的是否合理等多方面的因素都会对整个电路的运行状况有着是否严重的影响，因此，做好布线工作，有着重要的经济意义和安全效益。

1、确定PCB的层数

电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。布线层的数量以及层叠(stack-up)方式会直接影响到印制线的布线和阻抗。板的大小有助于确定层叠方式和印制线宽度，实现期望的设计效果。目前多层板之间的成本差别很小，在开始设计时最好采用较多的电路层并使敷铜均匀分布。

2、组件的布局

组件的布局是布线中比较关键的环节，布局会受到可制造性设计规则的限制，在装配单位要求可以元件的移动时候，便于电路的优化组合，便于实施布线的自动化。一般而言，组件的布局要重点关注几个关键点，首先，在电源线的布置过程，在PCB布局中要把电源的退耦电路安排在相关电路附近，避免和电源相近，其次，电路内部的电流方向安排，要坚持按照优先级来进行供电，比如从最后一级到最前面一级的开始供电，一般而言，电源的滤波电容会设计在最后最末尾的一级，最后是对主流电流通道的设计，要在印制导线上设计电流的缺口，方便后续调试和监测。

在组件的布局中，要把稳压电源安排在单独的印制板上，当不得不合用时候，要尽力让电路中的各种元件的布置分开，且不能让电源和电路的地线相互重合或者是发生共用。

3、扇出设计

在扇出设计阶段，表面贴装器件的每一个引脚至少应有一个过孔，以便在需要更多的连接时，电路板能够进行内层连接、在线测试和电路再处理。为了使自动布线工具效率最高，一定要尽可能使用最大的过孔尺寸和印制线，间隔设置为50mil较为理想。要采用使布线路径数最大的过孔类型。经过慎重考虑和预测，电路在线测试的设计可在设计初期进行，在生产过程后期实现。根据布线路径和电路在线测试来确定过孔扇出类型，电源和接地也会影响到布线和扇出设计。

4、手动布线以及关键信号的处理

手动布线是在整个印制板电路设计布线中的重要环节之一。通过手动布线可以让自动布线工具能更方便更顺利的实施自动布线过程，在手动布线中，手动选出网络，并加以固定，有利于形成自动布线的可靠布线路径。

在手动布线过程中，要科学对关键信号实施布线设计，实施手动布线为主，并采用自动布线工具辅助，在关键信号布线完成后，必须要有专业人员进行质量检测，看各种标准是否符合国家要求。在检测完成后，可以把已经布置好的线路固定，再实施对剩下的信号布线。

在手动布线中，地线中存在阻抗，使得电路中存在一定的阻抗干扰，故在布线过程中，要谨慎连接带有地线符号点的连接，否则会产生耦合坏损，电路难以正常运行。

5、自动布线技术

对关键信号的布线需要考虑在布线时控制一些电参数，比如减小分布电感等，在了解自动布线工具有哪些输入参数以及输入参数对布线的影响后，自动布线的质量在一定程度上得到保证。

在对信号进行自动布线时应该采用通用规则。通过设置限制条件和禁止布线区来限定给定信号所使用的层以及所用到的过孔数量，布线工具就能按照工程师的设计思想来自动布线。在设置好约束条件和应用所创建的规则后，自动布线将会达到与预期相近的结果，在一部分设计完成以后，将其固定下来，以防止受到后边布线过程的影响。布线次数取决于电路的复杂性和所定义的通用规则的多少。现在的自动布线工具功能非常强大，通常可完成100%的布线。但是，当自动布线工具未完成全部信号布线时，就需对余下的信号进行手动布线。

五、走线的注意事项

1、印刷电路板导线线走线时拐弯一般取斜45度线,直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能。在双面布线时,两面的导线应该相互垂直、斜交或弯曲走线,避免相互平行,以减少寄生电容。

2、导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定,一般要求2000V电位差之间线距离应该大于2mm。在布线密度低的情况下,间距应该尽可能的大,通常线间距最好不要低于0.3mm。

3、当使用过孔完成走线的换层时,注意过孔的位置不能放在数字芯片下方。因为这样会引入不必要的电磁干扰,使元件工作不稳定。

4、元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最好与电路图走线方向相一致,因为焊接过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测,故这样做便于生产中的检查,调试及检修。

5、同一级电路的接地点应尽量靠近,并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上。特别是本级晶体管基极、发射极的接地点不能离得太远,否则因两个接地点间的铜箔太长会引起干扰与自激,采用这样“一点接地法”的电路,工作较稳定,不易自激。

六、结束语

以上是对印制电路板设计过程中的布线技巧的分析与探讨，在实际操作中，布线是否合理严重影响的电子产品的功效，因此施工人员应该本着严谨的施工态度、科学的布线技巧进行印制电路板的布线，这样才能显示自己的职业素养和专业技能，切实可行地提高人民的生活品质。

参考文献：

[1]周斌 赵肖运 印制电路板的电磁兼容性设计 中国集成电路-2010年5期

[2]贺宁 印刷电路板设计中的布线布局技巧 科技与生活-2010年11期

电路设计过程范文第2篇

【关键词】涉外电站锅炉工程；项目管理；建议

随着我国与世界各国之间交往越来越密切，我国锅炉厂家与国外公司合作越来越频繁，此时我国电站锅炉工程项目管理与国外的项目管理工作就显示出差异。为了能够使两国合作顺利，相关人员需要预先了解一些注意事项，尤其是与合同相关的有关事项。

一、仔细阅读合同和技术协议，明确供货界限，避免纠纷

涉外电站锅炉工程中所使用的合同和技术协议几乎都是英文版，外方在项目执行期间，无论是设计、工艺，还是质保、索赔都十分严谨，因此我方也要格外谨慎的对待合同和技术协议。双方都要以合同和技术协议作为交易的基础严格执行。尤其是在技术准备初期阶段，设计人员需要仔细阅读合同和技术协议，掌握其中所规定的供货界限，务必做到心中有数，避免日后发生纠纷。有些合同，不仅仅只是文字性的阐释，还有P&ID图等，这是明确双方供货界限最好的方式，所以相关人员要掌握P&ID图，比如一些锅炉零部件，通常都会在图上有着明确的表示。涉外项目执行本身就有一定的难度，双方一定要就合同条款和技术协议要求达成一致，而我方所参与交易的人员必须要清楚的了解并掌握合同和技术协议中所规定的所有的内容，这是涉外项目执行的最基本要素。

二、工艺、设计准备都需要以合同技术为基准

现阶段，我国比较著名的锅炉厂所使用的标准基本都是ASME，某些锅炉厂虽然没有应用此标准，但是也以此标准为基础。但是国外锅炉行业所采用的就技术准备标准与我国的相比，无论是工艺规范，还是工艺参数或多或少都存在差异，且都要更为严格。我国与国外技术方面的差异，在项目执行过程中，必然会引起纠纷。此时，国内的锅炉厂要想进行出易，就需要进行预先的谈判。但是因为差异明显，且对锅炉行业知识认知的不同，所以谈判过程也一项十分困难。为了能够顺利完成谈判，所有参与谈判的技术人员以及领导者，必须要精心准确，付出百分之百的努力，其中最为重要的就是要熟知标准要求，明确地告知对方，我方现阶段所使用的工艺规范以及工艺流程；现如今的技术所达到的标准等。除此之外，相关技术人员还要举事实，做出相应的统计，以便能够说服交易方，相信我方所使用的技术标准以及生产工艺流程具有合理性，完全能够达到要求标准。这样谈判双方会各自让步，在合同中确定使用一种工艺以及设计准备，而我方指需要依照合同技术为准，进行锅炉的生产制造即可。

三、ASME材料的合理应用

现阶段绝大多数涉外电站锅炉工程项目管理合同，受压部件管材所使用的都是ASME材料，甚至结构件和焊材也是如此。在锅炉生产制造过程中，使用ASME管材，尤其是AI以及ASME钢印产品，没有任何的商量余地，必须使用ASME材料。但是如果不是钢印产品，或者用户并没有给予详细的特殊说明或要求，则可以使用国内的材料。

材料清单完成之后，材料计划以及采购人员要预先过滤一遍，将一些重点材料筛选出来，其中包含常见的重点材料或采购周期较长的材料，此种材料国内采购相对困难或国内生产技术不成熟或不是常规大批使用的材料等，需要提前组织采购工作。如果因为上述重点材料的采购不及时或未按需求到料，使得生产计划无法在规定的时间内完成，相关人员就需要与项目经理、上级领导进行紧急沟通，立即采取措施解决问题。通常情况下，我们会要求供应商尽可能的减少供货周期，或者是选择使用其它相同性质的材料代替。但是需要注意的是，如果需要选用其他材料，必须挣得外方的同意，否则就属于违反合同规定，外方有权利要求我方赔偿。如果外方同意，外方需要签订同意书或进行书面确认，这样既保证项目管理顺利完成，也能够保证双方之间良好合作。

四、重视产品质量监造、AI/外方审核和ASME钢印

外方监造内容合同中均有规定，要求制造厂在合同生效的一定时间内提供质量计划，外方认可后执行。质量计划一般分5个方面：（1）产品所采用的ASME规范或其它规范；（2）材料控制；（3）图纸及相关技术文件的审核；（4）制造过程中工艺流程控制；（5）产品检验要求。同时质量计划中还对如无损探伤、弯管椭圆度、减薄量、产品试样、水压试验、见证文件类型，以及产品完工质保文件等做出规定。AI和ASME钢印产品，要求对制造过程进行控制，主要是对工艺文件及其变更的审核和确认，对产品制造过程关键点和见证点进行记录、检查和审核。检验或见证点主要包括以下几个方面：材料标识、材料检验报告、部件装配或零件加工、无损探伤、热处理、水压试验、完工包装检验（包括“S”钢印）等。如果在生产制造过程中由于某种原因或情况而影响WPS的正常执行，需要对WPS进行重大修改或变动，重新修改的WPS需要AI或外方的审核、确认。否则，将出现与原提交的图纸或WPS文件不一致，AI或外方在监检时可能会作为不符合项进行处理。在产品制造过程中，见证点（W）、停留点（H）应按规定书面通知AI或外方到现场，签字认可后方可转入下一道工序。同时，任何人不能不能按自己的习惯和经验，随意更改、变更工艺流程或不按图纸进行制造。如果出现问题要及时与AI与外方进行沟通，认真研究和讨论，找出解决问题的恰当方法。

五、结语

综上所述，对涉外电站锅炉工程项目管理进行探究很有必要，不仅符合现阶段发展趋势，同时也能够深化我国的锅炉厂的生产制造技术。对此问题，本文只是提出了四点建议，实际上，还有很多方面的问题需要注意，需要同行业人员在对外合作中不断总结。

参考文献：

[1] 张景文.涉外电站项目质量管理模式的比较与选择[D]. 西南交通大学，2013

电路设计过程范文第3篇

关键词： 公路 路面大修 旧路加铺 路面设计 沥青路面

Abstract: the national highway G324 line for cloud city highway is the thing to the outside and yunfu channel, is the guarantee of yunfu city pillar industry-stone industry development life channel. This paper national highway G324 yunfu city cloud city line for repair engineering for example, road, introduced the pavement design considerations and overhaul the structure design key points.

Keywords: highway pavement overhaul that add a store old road pavement design the asphalt pavement

中图分类号： U412.36 文献标识码：A文章编号：

1 工程概况

国道G324线云浮市云城段路面大修工程，起于云浮与高要交界处，桩号K1106+031，途经腰古、安塘、河口、高峰四镇，止于云浮市区内与云安段交界处，桩号K1144+331，全长38.3公里。

国道G324线云城段公路改造工程于“八五”、“九五”期间实施，经过多年的运营，长期受到超重车作用，部分路面垫层、基层的承载力严重下降，导致路面沉陷、变形破坏、整体路况较差，需要对G324云城段公路进行路面大修。

2 路面设计考虑因素

旧路的路况破损状况调查结果，路段损坏严重，全线路段的路况评价均为“次”以下，采用局部修补办法不能根本解决问题，需全面修复。

路面加铺方式选用的理由：在旧路面板上加铺沥青混凝土（俗称“白+黑”），沥青混凝土加铺层较薄，容易控制路面标高，对原有路容的影响很小，行车平顺、安静，较适用于城镇路段，而且，作为一种较成熟的加铺方案，已有大面积推广的趋势，结合上级主管部门以及当地政府的要求，本路段采用“白+黑”的方案。

2.1 尽量利用旧路，降低工程造价

鉴于本项目旧混凝土路面破损严重，对特别是普遍存在板底脱空现象的路段，旧混凝土路面进行灌浆、换板等修复无法满足未来行车荷载的要求，或者大面积修复后再铺筑加铺层也不是一种经济有效的技术措施。因此，路面大修方案对不同路段采用不同的处理方法，其中部分路段考虑对旧混凝土路面进行破碎（压裂）及压实稳定处理，用于作为新加铺面层的底基层，其上再加铺基层、面层。这样既可以减少大量废料堆环境的不利影响，有可以保留旧路面一定的结构完整性。

2.2 旧路加铺层设计

旧路加铺层设计的关键是对路面损坏原因的正确分析及对其结构状况和承载能力的准确把握。对国道G324线云浮市云城段进行交通量调查、路面表观调查、FWD检测、平整度检测、钻芯取样、排水设施调查以及线形、路基状况调查等，经全面了解原有线形路基路面及结构物的破损状况、承载能力，并对路面的破坏原因进行深入的分析，使路面加铺层能设计更加成功。

2.3 沥青路面加铺层最少厚度的确定

在原有混凝土板上加铺沥青混凝土面板，加铺层的最少厚度是一个关键技术问题。主要考虑以下问题：首先，从云浮当地的气候条件和交通量情况，为防止产生比较严重车撤，加铺的沥青面层不宜太厚。再者，根据路线的纵断面设计，设计高程与原有路面高差一般在10cm左右，为避免过多地破碎和替换原混凝土板，加铺沥青混凝土面层的最小厚度一般为10～12cm。最后，还要考虑减少反射裂缝、预防水破坏、提高沥青混凝土的高温强度等等。另外，《公路沥青路面设计规范》的规定，“在稳定的原水泥混凝土板上”加铺沥青层时，对高速公路、一级公路（或中等及中等以上交通）厚度不宜少于100mm，其它公路不宜少于70mm。国道G324云浮市云城段兼城市干道和过境公路的功能，考虑到广悟高速通车后，可分流大部分过境车辆，可显著降低本路段的交通轴载水平。目前国内有不少加铺90mm沥青的成功例子，而且云浮市地处山区，财力有限，工程造价受限较大。综合以上因素，本设计将本路段加铺沥青层最小加铺厚度确定为9cm。

2.4 减少或延缓反射裂缝的措施

在水泥混凝土路面上铺筑沥青路面，防止反射裂缝是一个重点考虑的问题。在仅铺2层面层的路段上为减轻今后产生的反射裂缝，在原混凝土板上铺筑了土工布和改性沥青应力吸收膜中间层。使用一布两油是国内外公认的可用于减少沥青混凝土路面反射裂缝的技术措施。它是采用改性沥青，按2～2.4%kg/m2的洒布量，形成大约2mm厚的沥青膜夹布，然后再铺设沥青混凝土层。通过这层改性沥青的优良弹性恢复性能可明显吸收混凝土板缝展开产生的应力；同时又可有效防止进入沥青混凝土层的水到达混凝土板表面，是一种很好的防水层。

3路面结构设计要点

3.1 主要指标

1）自然区划：Ⅳ6区；

2）路面类型：沥青混凝土路面。

3）设计使用年限：一级公路沥青混凝土路面15年；

4）标准轴载：BZZ-100；

5）使用年限内一个车道上的累计当量轴次：1.852×107次，属重交通路面；

6）沥青混凝土路面设计弯沉值：19.9（1/100mm）。

3.2 直接加沥青层结构

本路面结构适用于路况相对较好（依据现场调查统计数据）、石材厂分布相对不是很密集路段。为防止产生比较严重的车辙，加铺的沥青混凝土面层不宜太厚。根据路线纵断面设计控制原则，设计高程与原有路面高程差控制在11cm左右，首先，加铺沥青混凝土面层的厚度为9cm（上面层4cm+下面层5cm），考虑到旧路多年行车，平整度不够，需要0～4cm的调平层。调平层的用料与下面层的相同，一般情况下，调平层和下面层一起施工。最下面层是破损的旧混凝土面板，要进行压浆或者换板处理。

行车道路面结构组合设计：上面层为4cm厚AC-13C改性沥青混凝土+乳化沥青粘层油+下面层5cm厚AC-20C普通沥青混凝土+0～4cm 厚AC-20C普通沥青混凝土调平层+乳化沥青防水粘结层+土工布+旧面板处理。

3.3 加水稳层后铺沥青层结构

本路面结构适用于路况相对较差、石材厂分布相对密集路段。根据路线纵断面设计原则，设计高程与原有路面高程差一般在26cm左右，加铺沥青混凝土面层的厚度为9cm，加铺水泥稳定碎石基层厚度为15cm～20cm。旧面板要用大型冲击破碎机进行破碎并压实，然后再加铺面上的两层沥青混凝土。

行车道路面结构组合设计：4cmAC-13C改性沥青混凝土+普通沥青防水粘结层+5cm AC-20C普通沥青混凝土+下封层和透层+15cm～20cm水泥稳定碎石+旧面板破碎压实。

3.4 上面层

采用AC-13C SBS改性沥青多碎石型混合料，设计空隙率为5%，沥青饱和度不大于75%，构造深度要求大于0.7，可提高高温稳定性、抗水损坏能力及抗滑能力，降低路面行车噪音。

3.5 下面层

采用AC-20C密实型沥青混合料，设计空隙率为3.5%。

3.6 防水处理

普通沥青防水粘结层当采用AH-70号沥青时撒布量为1.6～1.8kg/。沥青撒布后，应及时撒铺经加热及预裹的洁净、干燥的单一粒径碎石，碎石粒径要求为13.2～16mm,碎石的粉尘含量应不大于0.8%，撒布量为满铺的80%，约14±2Kg/。

透层应在基层养生结束、经检验合格并清扫干净后施工。透层油可采用柴油稀释沥青。透层施工后，应适时洒布乳化沥青粘层油，进行下封层施工。下封层可采用撒布式或摊铺式的稀浆封层方法施工，但为了保证质量宜采用摊铺式方法。乳化沥青可选择阳离子乳化沥青（BC-1）、阴离子乳化沥青（BA-1）。

3.7基层

路面存在一定破损，需要对原有路面进行适当补强后，在加铺沥青面层。经处理后的旧面板加铺水泥稳定碎石进行结构补强。水泥稳定碎石宜选择CCS25。

3.8粘层油

沥青铺装层间应使用粘层油，以提高层间的联结强度及防水作用。沥青混凝土与水稳材料间撒布透层沥青采用稀释的A级70号沥青，稀释沥青可用煤油或柴油掺配，掺配比例应通过实验确定，使技术指标符合规范要求，在透层沥青上再撒布A级70号热沥青作为下封层。

3.9抗剥落剂

由于云浮地区多雨潮湿，选用石料是中性的辉绿岩和酸性的花岗岩，都应掺加抗剥落剂。抗剥落剂应选用无毒或低毒的铁盐类产品，其掺量一般为沥青用量的0.4%-0.6%，具体用量应根据实验确定。

电路设计过程范文第4篇

[关键词]输电线路;融冰;监测系统

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0042-01

前言：目前在世界范围内自然灾害频繁发生，而输电线路容易受到各种极端天气的影响，其中较为严重的是低温雨雪对输电线路造成的危害。在我国，第一季度及第四季度，全国大部均面临低温雨雪天气。雨雪过程频繁，输电线路覆冰现象多发，对电网的影响巨大，也对人们正常的生产生活造成一定损失。本文通过对输电线路融冰过程进行分析，由此提出监测系统的设计与实现。

1.目前的融冰方式

1.1 交流短路融冰

人类使用交流电的历史已经很久，对交流电的各种利用也研究得比较广泛，利用交流电流融冰已经在国内外被普遍使用。目前国家电路系统中，交流线路所占比例大，例如湖南电网、应用交流电流进行融冰相对方便快捷，可从电网中直接取得电源。交流短路融冰的原理是在线路中造成局部短路，使导线发热至可以融冰。

包括三种类型：三相短路融冰、两相短路融冰、线―地单相短路融冰。对于进行技术改造困难，无法抵抗强覆冰的线路，交流短路融冰比较适合。但所需功率很大，因此只适合电压不超过220kV的线路，而不适合电压超过550kV的覆冰线路。

1.2 直流融冰

直流融冰相对于交流融冰来说具有更多的优势：所需功率小、耗时短、融冰速度快，操作简便易行、对电网正常工作的影响较小等。在1972年前苏联开始使用二极管整流装置后，世界各国纷纷投入到对直流融冰技术的研究中。我国在2008年南方遭受极端天气之后，电力科研工作者对直流融冰装置和技术进行了自主研发，并在全国范围内进行推广，2009年至今每到覆冰期进行应用时，在应用规模和效果上表现优异，已走在世界先进水平。随着科技的不断发展进步，直流技术不断改革创新，整流元器件也多种多样，功能齐全，适合场景多。直流融冰技术应用越来越普遍。

1.3 过负荷融冰

过负荷融冰对于电压等级为110kV的地区特别适用，地区电网不需要断电，只需要提供足够的负荷就可以进行融冰。过负荷融冰也称为运行方式融冰，原理是通过调整电路的运行方式，而不用使电网停止工作，对覆冰的线路部分的负荷电流增大，来增加电能转化为热能的功率。这种融冰的方法简便，对电网的影响不大，只需对电网运行方式进行调整。过负荷融冰的方法较多，目前主要采用的是这几种方法：基于调度的调整潮流法、基于增加无功电流的融冰法、基于移相器的带负荷法等。目前我国电网仍然是使用220kV输电线路，和110kV线路存在很大联系，所以使用过负荷融冰方法也比较适合。

2.融冰方案分析

2.1 融冰电流计算不准确

选择何种融冰方法直接决定了融冰电流的计算方法，而融冰方法的选择又与融冰线路的特点以及该线路在电网中的功能等相关联。导线电阻、导线状态、线路长度、天气情况都对融冰的电流计算有很大影响。加拿大水电局根据线路覆冰的薄厚、环境的温度、风向以及风速、输电导线与水平地面间的距离、导线自身的电阻、吸热系数等数据，研发了一种计算融冰电流的程序。在我国，各级、各地电力研究院根据《电力系统分析程序》，也进行了一系列的研究方案。但是这些理论成果在实际应用中并不方便，同时准确度比较低，在具体情况中，对融冰电流的计算的把控并不是十分精确。

2.2 融冰时间计算不准确

从对国内外融冰系统的现状分析来看，对融冰时间的计算主要采用的方法是建立数学模型，所得假设比较保守固定，例如在实际情况下，输电导线上的覆冰并不是十分整齐的对称图形，而经常为椭圆、菱形、锥形、针状等不规则的形状。同时，在融冰过程中，覆冰比较薄的部分常常会出现水膜，水膜的出现将会使冰绕其重心旋转，融冰时间因此减少;同时，输电导线的震动和弯曲、融冰时的天气状况、环境中的风速、导线覆冰厚度与地面覆冰厚度不一致等都会对融冰时间计算的数学模型假设结果造成影响。实际上，融冰所需时间通常比假设的结果要久。

2.3 线路融冰的可行性

对于融冰线路的可行性进行分析，融冰电流需要的融冰电源的电压是关键。由于设备能力和实际情况的制约，系统存储无功的能力受限制。对于长度不超过169km的输电线路，如按交流短路融冰方式来说，最小融冰电流所需融冰电源为220kV，但无功功率同时限制了电源电压，若按照此种方式融冰，则无功功率应大于或等于2000Mvar;而对于550kV供电线路来说，不能使用220kV作为融冰电源，也不能使用550kV作为融冰电源。当环境温度在18摄氏度、无风，融冰电流不低于4000A时，可使用直流融冰的方法，所需功率由系统提供，不多于200MW。综上，要针对各种线路，与实际情况相结合，选择适宜的方案对线路进行融冰，才能高效快捷地完成融冰任务，保障广大人民群众的利益不受损失。

3.监测系统的设计

3.1 系统组成

输电线路融冰过程监测系统有很多种，通常包括对输电线路气象情况微小变化的监测，例如环境温度、湿度、风向、风速以及气压等;同时也可监测导线的覆冰状况，例如导线的弯曲程度和震动幅度等;此外还可监测导线的实际工作温度。监测系统的组成的基础是位于省级监控中心的主机，还包括下辖地市的电力部门监控中心的主机、线路通信分机、气象监测分机、专家系统等五个部分。通过这种输电线路融冰过程的监测系统，可对导线温度、覆冰重力动态变化、风向、风速、温度、湿度、压力、降水量进行从上到下的实时监测。

3.2 系统运行

该监测系统的运行方式如下：首先根据省级监控中心的主机根据时间变化得到的环境温度、湿度、风向、风速、大气压力、导线的覆冰状况、导线的弯曲程度和震动幅度、导线温度等信息，对此进行收集整理的同时，要通过线路通信分机对各地市的气象监测分机进行联系，将信息发送下去。根据建立的数学模型计算并分析各个监测地点融冰线路的覆冰、融冰状况变化情况以及当前导线的温度变化情况等。省级监测中心可对线路通信分机进行参数设置，可直接对地市级监测中心的结果进行处理分析，这样，能够有效地提高融冰线路监测系统工作的效率和灵活程度。

3.3 系统试验效果

采用上述的输电线路融冰过程监测系统进行试验。从线路覆冰开始监测，线路覆冰经过起始阶段，发展阶段以及稳定阶段，期间可能会出现短时间覆冰大面积脱落，当覆冰过程结束时对该线路进行融冰，通过省级监测中心所得信息，操作人员对线路进行直流融冰操作。监测分机将融冰情况实时经由通讯分机上传至监控中心，通过专家系统，可对导线温度进行调节，并记录测量数据，最终自动地绘制出一条温度随时间变化的曲线。通过该曲线可以清楚地了解整个现场覆冰融冰的情况。当线路覆冰程度为零时，系统通过地市级监测分机和通讯分机的反馈，可提醒操作人员停止融冰操作，结束融冰过程，避免导线温度过高引起不必要的损失。该试验表明，此系统对线路融冰具有很高的监测效果以及操作简便易行等优点。

结语

输电线路覆冰会造成很多问题和严重的后果，最直接的就是会给社会带来经济损失。所以线路的覆冰机理的研究、相关数学模型的建立、融冰过程的实现以及融冰过程的监测都十分重要。通过对融冰进行监测，可提高融冰效率，节约社会资源。

参考文献

电路设计过程范文第5篇

【Abstract】Using Multisim software to simulate the transition process of the second order circuit can be visually observed by students and improve the learning effect.In the time domain analysis of the teaching process of the second order circuit structure design， project， is introduced using Multisim simulation using Multisim simulation display circuit response waveform， verify the theoretical derivation results， causes the student to learn clarity， learning efficiency.

【Key words】Second order circuit； Time domain analysis； The simulation； Teaching process structure

二阶电路的时域分析是“电路”课程理论教学的基本内容，也是该课程的一个难点之一。传统的教学主要是公式的推导，根据电路结构列写电路的二阶微分方程，根据特征方程求解特征根，根据特征根的特点分析二阶电路响应中自由分量的变化规律。由于在教学过程中繁杂的数学推导过多，往往导致学生不能真正理解所学知识。通过在二阶电路时域分析的教学中利用Multisim软件进行仿真，引导学生对电路进行定性分析具有事半功倍的效果。

3 基于Multisim仿真的教学过程结构设计

3.1 课题引入环节

复习一阶RC电路的零输入响应，是按照指数规律衰减的时间函数；仿真一阶RC电路的电容电压零输入响应的变化曲线（取R=2kΩ，C=1uF），增加电感元件变为二阶RLC电路（取R=2kΩ，C=1uF，L=1H），用示波器观察换路瞬间电容电压波形的变化情况，也是一个衰减的时间函数。改变电路参数R=200Ω，重复仿真一阶电路和二阶电路电容电压的变化规律，明显有差别。

3.2 新课教学环节

说明R、L、C元件的伏安关系，列写电路方程得二阶微分方程，公式推导得到二阶电路响应的三种形式，并?对每种形式选择合适的电路参数进行仿真，用示波器观察电容电压的变化曲线，阐明振荡放电与非振荡放电过程，同时利用Multisim的仿真分析功能得到电感电流、电感电压、电阻电压的变化曲线。

3.3 总结归纳环节

二阶电路的方程是二阶微分方程，根据特征根的不同，二阶电路的响应有三种不同的形式。先求利用换路定则求初始值；求稳态值，在直流激励下，电容开路，电感短路；去掉激励源，化简电路，列二阶微分方程，根据特征方程求特征根，根据特征根的形式确定响应的表达式。利用Multisim软件进行仿真绘出电路响应的具体波形，以验证求解的正确性与否。