线路设计法论文篇1
为了优化设计35kV输电线路走向，在开展设计工作的过程中应注意以下问题。A：尽量避免将线路走向设计为之字形或大转角的路径形式，尽可能缩短线路距离，并尽量使线路走向与公路路线走向相吻合，以便能够利用交通优势。在设计时要避免输电线路跨越河流或通信线路，如通信线路与输电线路距离较小，则应控制好交叉角度：如通信线路为I级，则交叉角度应≥45°，如通信线路为II级，则应≥30°。如在35kV输电线路中设计有防雷保护措施，则通信线路与输电线路之间的距离应≥3m，在没有设计防雷保护措施的情况下，两种线路之间的距离应≥5m。B：在设计线路走向时还应注意避免穿越以下区域，即迷信或风水地带（庙宇、龙脉等）、高危险及高污染区域、自然灾害多发区、建筑物、风景区、开发区及林区等，同时还应避开铁路电线。C：在设计线路走向时应做好相应的测量工作，标记线路测量点时应采用木桩，同时利用红油漆将转角桩、桩号高程标示出来。桩位与公路的距离应＞15m，与通信线的距离应＞20m，与建筑物的距离应＞10m，同时避免在风景区、开发区及林区等高赔偿区域设置桩位。
1.2杆型选择与杆塔设计
在杆型选择与杆塔设计方面，可以采用以下优化措施：A：在选择输电线路中的杆型时，应根据施工图纸要求、交桩及定桩等情况，尽量选择成熟杆型，如需要使用新式杆型，则应进行科学试验及论证。在35kV输电线路中使用的直线杆通常为15m，在特殊的情况下可采用18m的直线杆，输电线路中的铁塔高度通常设计为9m、15m或18m。B：目前输电线路中常见的杆型包括双杆及单杆，在选择杆型时主要依据导线情况；设计线杆高度时可借鉴35kV输电线路运行经验。对于加拉线直线杆的设计，应在了解地质条件后合理选择浅埋式或深埋式，以保证线杆的稳定性。确定直线杆尺寸与杆型后，便可以依据直线杆设计方案设计终端杆及转角杆，如输电线路中存在立杆困难的地段或特殊跨越地段，则在该地段设计铁塔，完成以上设计工作后，便可以计算档距。C：在设计杆塔时应控制好数量，以降低土地的占有率及建设支出，在控制杆塔数量的同时要采取有效的措施提高杆塔所具有的柔度、强度，以保证35kV输电线路运行的安全性及可靠性。
1.3排杆及基础设计
选择好输电线路中的杆型后，应在综合考虑经济因素及技术因素的基础上优化排杆设计。第一，优先排定转角杆型，并同时使转角耐张段的长度＜2000m，如耐张段的长度＞2000m，则将部分直线型耐张杆排定到转角耐张段当中。如直线杆段线路中存在吊档现象，则可将耐张杆布设到吊档地段中。第二，如发现在测量阶段设定的直线桩位不能有效满足设计及施工需要，则可以在不改变原线路走向的前提下适当迁移部分直线杆，注意尽量保留转角桩。第三，尽量避免将转角杆安排在大档距位置，如需要在耕地中排直线杆，则避免使用拉线。如条件允许，则尽量减少线路中的耐张杆、三连杆或双杆，多排直线杆或单杆，以节省开支。对于一档跨过地段，可适当放大塔杆的档距，无须将线杆布设在跨中位置。如35kV输电线路需要跨越同等级输电线路或低电压输电线路，则应将线杆布设为水平排列形式。在设计35kV输电线路的基础时应综合考虑多种条件，如基础受力情况、水文情况及地质地形情况等，对于线杆，可以选择倾覆类、下压类及上拔类基础；对于铁塔，则可以选择混凝土灌注桩或装配预制基础。
2设计35kV输电线路时应注意的问题
为了提高35kV输电线路的运行质量，在开展设计工作的过程中还应注意处理好以下问题。第一，确保架空线路中的终端引线与变电站中35kV进出线实现相互配合，以便为架设进出线的施工工作提供有利条件；确保架空线路的防雷保护措施、保护范围能够与所在区域电气防雷保护措施、范围实现有效衔接。线路设计人员应亲自参与放线测量工作，以便能够了解工程实际情况，并在进行线路设计法的过程中做到实践与理论有效结合，从而保证杆型设计及杆位选择的合理性。第二，如需要设计T接输电线路，则应将T接点线杆布设方法明确标示出来，同时注明杆型。应在设计方案中清楚说明线路的具体路径，并保证设计方案的严谨性、简明性及准确性。此外，在设计线路前应做好相应的勘察工作，设计工作完成后才能开始施工。
线路设计法论文篇2
2、10kV配电线路设计法要点
1）配电装置的合理选择。对于10kV配电线路配电装置的选择方面，其设计技术要点体现在以下几个方面：①在电器一级裸导体的选择方面，应该满足温度条件。温度环境的设计依据应该以每年最热月中最高温度的平均值。对于屋内电器以及裸导体选择方面，应该根据以往的温度统计资料，以最热月平均温度+5度的基础上进行设计。当温度低于仪表电器的最低允许温度时，要加强保稳措施防止冰雪事故的发生。另外隔离开关设置的破冰厚度要大于最大的覆冰厚度。②配电装置的抗震等级应该满足国家相关文件的规定，目前我国主要的相关文件为电力设施抗震等级设计规范。③在配电装置最大风速设计过程中，应该以10米高空中30年内最大风速10分钟的平均值。如果最大平均风速大于每秒35米，安装户外配电装置时，应该保证安装高度低于10米，并采取相应的加固保护措施。
2）配电线路中电器、导体的设计选择。在配电线路导体以及电器的设计过程中，其技术要点包括以下几个方面：①相关导体以及电器的绝缘水平应该满足相关标准。②保证选用电器的承受电压，确保其高于该配电回路中的最高运行电压。设计中选用的导体，其允许的最大电流应该大于该回路汇总最大的持续电流。并且导体、电器等在设计中需要考虑日照对其的影响。③在导体、电器热稳定性、动稳定、开断电流验算设计过程中，应该严格的按照设计规划进行，并考虑配电系统长远的规划。具体的计算应该按照三相短路实施相关的验算。④当配电线路电压互感器回路采用熔断器进行保护石，不用对其热稳定以及动稳定进行验算。如果用高压限流熔断器对其进行保护，需要根据限流熔断器的特性实施热稳定以及动稳定的验算。
3）配电线路路径的选择。在配电线路路径设计选择方面，主要的设计选用原则包括以下几个方面：①配电线路的选择尽可能的方便施工，尽可能避免对农田的占用，需要具有便利的交通条件以及运行维护条件，保证路径选择经济合理、安全。②在配电线路选择上，应该避开一些特点的场所，包括不良地质、油厂、军事重地、机场等；③在配电线路出线端一般采用12、16、24电缆沟，尽可能减少重复施工；④光缆的走线一般是根据10kv架空线，其配备一般以1到2千米为宜，如果光缆过长，会给线路维修与施工增加难度，线路果断会增加接头的数量，对信号造成影响；⑤尽可能的考虑到直线转角问题，将其设计为直线转角杆塔。
4）对路径的初步设计。在10kV配电线路路径的初步设计过程中，具体的设计内容包括总线路设计法、线路机电路线设计、杆塔与基础设计。总线路：总线路设计法方面，一般包括线路走径设计、设计依据一级一级工程设计三个方面。对于线路设计法依据应该从线路设计法原则出发，满足当地的实际情况毛病根据相关的设计文件与规章设计执行。制定工程设计各个分项目的任务书，并签订设计合同，对相关的文件与编号进行认真审批。机电路线设计：在机电路线设计方面，包括了导线架设计、气象内容、金属机具设计与组装设计、绝缘子串设计、导线防震设计。保证机电线路在可能发生的恶劣环境下，也能够安全稳定的运行。导线架的设计应该满足最大盈利，其材质结构等都需要满足配电线路的送电能力，提升线路的防震性能，采取相应的防震措施。杆塔与基础设计：10kV杆塔主要包括直线、转角、耐张、终端等几种形式。塔型以及高度的选择是配电线路设计法中关键的内容，必须坚持维护方便、经济、稳定等原则。耐张杆塔选择中，需要尽可能选用高度较低的杆塔，保证杆塔具有较为良好的受力条件。在塔型选择方面，需要根据10kV配电线路工程实际情况，加强新工艺、新材料的推广与应用。这样也能降低对材料的使用，缩短工期，为成本控制提供有力的帮助。
线路设计法论文篇3
1加强施工人员培训管理
在送电线路施工中，施工人员的综合素质与施工水平有着密切关系。目前，很多施工人员都是农民工，综合素质水平较低，严重影响了施工质量。因此，我们必须加强对他们的教育培训工作。具体来讲，一方面我们要通过教育培训等方式不断增强施工人员的安全意识和质量意识，把安全和质量意识贯彻到具体的施工中去。另一方面，我们还要提高他们的专业技能，使他们熟练掌握各项施工工艺和技术，保证施工的顺利进行。
2做好送电线路施工组织工作
110kV送电线路施工是一项复杂的系统工程，比如，送电线路的施工距离比较长，施工中涉及到的施工人员和施工材料比较多，施工作业点比较繁琐等。因此，在110kV送电线路施工之前，管理人员要做好施工组织工作，具体分为以下方面：第一，对施工现场进行勘察。在施工之前，相关工作人员要对施工现场进行勘察，熟悉施工环境，从而为施工管理工作的顺利开展做好准备。第二，对施工图纸进行研究。在送电线路施工开始之前，管理人员要组织一些相关人员对施工图纸进行研究，从而熟悉施工流程，以便从整体上把握施工全局。第三，对施工设备和材料进行管理。施工设备和材料是110kV送电线路施工中必不可少的内容。因此，在送电线路施工之前，管理人员要合理分配施工机械设备，做好设备的检查工作，保证机械设备在施工中的正常运转。同时，还要对施工材料进行严格把关，避免一些劣质材料进入到施工现场。
3强化送电线路施工安全管理工作
安全是各项工程施工管理中的必不可少的一部分，110kV送电线路施工也不例外。在送电线路施工中，我们需要做好两个方面的工作以提高安全管理水平。第一，实行安全责任制。在送电线路施工中，管理人员要推行安全责任制，把施工中各个部分的安全责任落实到小组和个人，从而确保安全管理工作得到贯彻落实。第二，加强安全监督检查。在送电线路施工中，相关管理人员还要加强对施工过程中的安全监督检查工作，以便及时发现施工中存在的各种安全隐患，把各种安全问题消灭在萌芽状态，降低安全事故发生的几率。
线路设计法论文篇4
我们知道,一件电器的运行,需要各个零件的集体配合。正如我们所熟知的木桶效应一样,如果在设计中,存在一些短板,那么,电气线路的整体优化效果就会不如人意。因此,在对电气的主电路进行优化设计之后,我们也应该对其它部分进行整合与优化。比如,对控制电路的优化。当电气线路的主电路设计出来后,我们应该认真的,具体的对其探讨和分析,把对电器的控制转化为对接触器和继电器的控制,也就是提出更为适合的控制要求,然后进行控制电路设计和优化。对电气的控制电路的控制要求,是我们进行控制电路设计的基础和重要依据。只有认真分析主电路的设计,并且结合实际,完备的选择合适的控制方法和控制手段,才能得到具体的控制线路。当然,就像对主电路的优化设计一样,我们同样可以用已知的或熟悉的控制电路来对电器设备进行控制。因为在很多种情况下,我们会发现,虽然设备的运行不同,但实际上,其中的控制电路是完全一样的。因此,我们可以借鉴已知的电路来帮助我们更好更快的解决当前的问题。这样,可以简化我们的设计工作,节约操作用时,提高工作效率。
3控制方法的优化
俗话说,只有对症下药,才能彻底解除病症。在对电气的控制电路的优化中也同样如此。选择对一个正确的控制方法,对于我们的工作来说,简直就是事半功倍。因此,我们要谨慎的选择控制方法。当然,在这个过程中,是一定要符合要求进行选择的。比如,如果选择的控制方法和控制手段不合适则会使控制电路的设计工作复杂或难以进行。举个例子,在对一件电器的设计中,选择手动控制,还是自动控制,就需要结合当前的情况,来进行选择。如果是设计走廊的声控灯那么,灯亮以后的熄灭,就需要线路的自动控制来进行。如何选择手动控制,就会加大人们的操作,那么显然,这样的设计,就是不合理的。再比如,一件电器的手动控制和时间控制,同样也需要根据实际来正确选择。在煲饭的电压锅中,人们所需要的,就是食物烹饪结束之后,能够自行关闭电源,这样,既可以便捷的通知我们食物的烹饪状况,又可以节约电能。由此可知,电气的控制方法的选择,对于电气控制线路的优化的重要性。
4接触器控制系统的优化
在电气的控制线路的优化中,接触器控制系统的优化,也具有非常重要的作用。继电器接触器控制系统中,主要是通过触点之间的接触运作,进而控制电气设备而运行的。也就是通过常开触点以及常闭触点二者组合而成的。通过一些物理知识,我们可以了解到一些对接触器的控制系统的优化。比如,当几个条件中,只要具备一个其中任何一个条件,所控制的电器线圈就能通电,这时可以使几个常开触点采用并联的方法来实现。而当几个条件同时具备,使电器线圈通电,可以使这几个常开触点串联,进而能够正常运行。复合按钮的使用,也可以促进控制线路的优化。也就是说,当控制要求中,有一次动作要求连续进行几个动作指令才能完全进行时,就可以采用复合按钮。比如,在日常的家居电器中,很对按钮都可以采用复合按钮。最常见的就是电源的开启与关闭功能,时间预约与时间增减等等一系列情况。
线路设计法论文篇5
2.1无功补偿应该注意的问题
2.1.1无功补偿的方式配电运行节能管理是电力企业发展过程中的一项重要工作，指的是电力企业对电力运行过程中的各项工作进行调度管理，从而使得电能的损耗可以相应减少，提高电能的利用效率，防止出现过多的电能浪费的过程。在电网的无功补偿方面，不仅要重视如何提高电力用户的功率因数，还应该要重视如何降低电网配电的损耗，以实现电网节能。在降低电网损耗的设计过程中，一般会采用增设不长箱的方式，以提高电力用户的功率参数，但是只靠这一种方式并不能完全实现降损，还应该要对武功潮流进行计算，对最佳补偿量以及补偿方式进行确定，不仅可以获得更好的降损效果，还可以获得更多的经济效益。2.1.2谐波问题。谐波问题一直都是电网无功补偿中备受关注的一个问题，在电网运行过程中，一旦出现了大量的谐波量，则会缩短电容器的寿命，严重时甚至会损坏电容器，对电网系统的正常运行产生干扰。因此，在电网运行过程中，对于存在大量谐波并且需要无功补偿的地方，可以加装滤波装置，有效地解决各种无功补偿相关的问题。
2.2无功补偿量的计算
对于无功补偿量的计算，则是一个重要的过程，一般是通过对变压器负载率、容量及配电线路、线路的负荷情况等进行计算之后对无功补偿量进行确定的，无功补偿容量计算要根据主变压器容量的30%左右对变电所集中装设的补偿容量进行确定，而且要根据配电线路的负荷在均匀分布时，对电容器的最佳补偿容量作为线路的负荷，来确定配电线路的分散补偿容量。第三，电动机的补偿容量不能超过电动机空载时的无功消耗。
2.3无功补偿装置安置地点和方式
在无功补偿的装置的安装过程中，对安装地点以及方式的选择也会影响到无功补偿效果，无功补偿装置一般可以安装在变电所旁边，安装的方式主要有几种补偿、分组补偿、配电补偿、随机补偿等，一般说来，集中补偿的装置主要是安装于变电所的高压电容器组上，分组补偿的装置则主要是安装于配电线路以及配电线路的低压线路旁边。
线路设计法论文篇6
公路的路线定线是公路设计中最为关键的一步，因为路线线形是一条公路的骨架，线形是否合理，将直接影响到公路的桥隧、人工构造物、路基、路面等的设计，也是控制工程造价的主要因素，同时在公路建成后，如果再要改变线形，一般也是非常困难的。尤其是高等级公路的路线，一经建成将长期制约着公路的经济和社会效益的发挥。所以，有的国家提出公路路线是公路的生命，它对汽车行驶的舒适、安全、经济和道路的通行能力，都起着决定性的作用和影响。
1 公路路线设计现状及存在的问题
国外发达国家关于公路路线设计的理论已经从单纯考虑汽车的动力学要求，逐渐注重考虑驾驶员的生理心理特征，提倡以人为本的设计理念，注重线形设计后使用上的舒适性，并在开展设计的安全性、连续性、一致性、经济性等方面进行了研究。我国的路线方案基本上是采取传统的经济评价、财务评价以及工程技术方面比较方案优劣，存在的主要问题是忽视了环境、社会等方面的影响，不能全面反映线路的科学性和合理性，经济上最优的方案未必是最优方案。
2 公路路线分析方法
公路路线优化问题具有设计目标不可公度性和目标间的矛盾性两大特点，设计目标的不可公度性是指各个目标没有统一的度量标准，很难加以比较。线性设计目标间的矛盾性是指如果采用某种方案去改进或改变某一目标值，可能会使另一目标的最优值变好或变坏。
2.1 可靠性研究分析
可靠度理论在公路线形设计中的应用很早就已经开始研究，而我国将可靠度理论应用在公路路线设计方面研究还未全面开展。可靠度理论在一些领域特别是结构工程和岩土工程学中应用较广泛，同时在运输工程学领域也有研究，如公路排水管道设计、交通信号灯间隔时间可靠性分析，信号配时设计等。可靠度理论是以概率论为基础的极限状态设计，用概率来描述工程结构可靠性的问题。
公路路线设计可靠性分析中，主要目的是根据路线设计极限状态下功能函数计算可靠指标β、失效概率Pf等。路线设计功能函数是用公路供给值和驾驶期望值来表示。假定公路供给设计参数随机变量为S，驾驶期望设计参数随机变量为D，其相应的概率密度函数为f S（s）和fD（d），且S与D相互独立，则功能函数Z表示为：
Z=g（S，D）=S-D
对于路线设计的各个极限状态方程：当 Z=0时，该路线设计参数处于极限状态；当Z>0时，该路线设计参数满足功能要求；当Z
假定随机变量S和D均服从正态分布，其平均值和标准差分别为US，UD和O-S，O-D，则功能函数Z=S―D也服从正态分布：其平均值和标准差分别为UZ=US-UD及和 ，失效概率：
对其进行标准正态变换 ，令，可得 ：
式中，为标准正态分布函数，现引入符号β，并令，则得：，式中：β为一量纲的系数，称为可靠指标，可靠指标β的表达式为：
2.2 系统分析法
将路线设计成果进行系统分析，可以对设计成果及环境约束情况作出定量或定性的评价，指出存在的问题和改进的方案，从而达到最优化设计。系统分析法包括五个要素：目标、评价标准、现状数据、分析评价、优化决策。
《公路路线设计规范》中明确规定：公路路线设计应对公路的平、纵、横三个面进行综合设计，做到平面顺适、纵面均衡、横面合理；公路路线设计规范是公路设计的依据，也是评价公路路线设计可靠性质量的标准，其表现为一系列规范条文，这些规范条文既有原则性的。也有针对各个细部的，所有规范条文构成一个系统现状数据，包括路线设计成果及公路环境约束的数据。公路设计成果数据为主要技术经济指标采用值，环境约束状况则包括地形、地质、水文情况等。将公路设计现状与评价标准进行比对，将公路环境约束与设计现状比对，分析路线设计的合理性，论证需要加以改进的，基本合理但仍有改进余地的，基本达到技术要求而不满足经济要求的，满足经济要求而实际技术指标不太理想的；对公路分析评价中发现的问题进行合并、归类，找出重点.提出科学合理的优化方法，并付诸实施，同时对公路优化后的成果数据进行再分析与优化。
系统分析法的要点包括：系统与定量，系统分析法的形式可以多种多样，按系统与定量的原则来要求，系统要求全面、清晰，定量要求书面化的数据成果。系统分析法评价公路线形设计质量，工作量相对较小，且定量分析的结果清晰明了。利用计算机辅助设计情况下，在路线设计中推广系统分析法。有效地提高路线设计质量，合理地减少工程量，具有良好的推广应用前景。
2.3 路线智能优化法
智能优化法是基于空间数据挖掘技术和多目标遗传算法求解路线方案Pareto最优解集的公路路线智能优化模型，获得协调各设计目标的路线方案，作为交互式公路路线CAD系统初始设计方案，从而提高公路路线计算机辅助设计能力水平和设计层次，提高公路路线设计智能辅助决策能力。
公路路线设计优化过程必须从公路原始空间数据库中真实及时地提取、分析与公路路线相关的空间数据，为公路路线目标函数计算提供数据资料依据；按所需空间数据的属性和查询方法，路线设计空间数据挖掘方法可分为点数据挖掘、线数据挖掘、面数据挖掘。公路是敷设于自然界的人工构造物。所经区域的地面高程决定了路线的位置、工程量等因素，是公路路线设计的关键信息。通过GIS的空间分析模块，利用数字高程模型（digital elevation model，DEM）可获得路线地区任一点的地面高程，由于公路路线设计需要纵断面地面线和横断面地面线，所以必须将公路路线设计领域知识与GIS空间分析相结合，以获得所需地理地质和公路区域的有效信息。公路路线在布设时，不可避免地要与其他公路、铁路、河流等相交，通过GIS的拓扑关系查询，获取公路与线状构造物的拓扑关系，合理地确定立体交叉或平面交叉的类型。而通过分析路线所交河流的宽度、流量等信息，则可以合理确定拟建桥涵的跨径，从而为公路路线方案优化提供充分的信息。面数据挖掘方式，为公路路线挖掘面域信息，为路线设计提供依据。
建立公路路线智能优化系统模型，有利于解决路线优化过程中模糊性、不确定性问题，为公路路线的设计提供科学和有效的依据。
3 结束语
从公路路线设计工作中存在的问题出发，提出了一些解决方法。这样做才能省工、省时还能有效节约资源，降低建设费用，希望本文提出的方法能对以后的公路路线设计起到一定的作用。
线路设计法论文篇7
Key wordsExtension; Planar; Retrieval
中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：
扩建原有公路,提高公路等级,改善平面、纵断面线形,是加速公路建设的重要环节,是经济发展的需要。近几年,黑龙江省对绥芬河至满洲里公路(以下简称绥满公路)、同江至三亚公路(以下简称同三公路)进行改造,对完善黑龙江省公路网建设、改善交通现状具有重要意义,本科毕业论文为二级路改高速公路积累了宝贵的经验。在公路技术改造中,充分利用原有二级路,可减少占地,又能使改扩建公路达到技术指标。在平面线形设计中,要对部颁技术标准、原则灵活运用,因地制宜,切合实际地选择平曲线半径,缓和曲线长度。平面恢复的效果,决定了拟建高速公路的路基宽度,它不仅影响拟建高速公路的美观,还将影响路面排水设计、桥涵等构造物的设计、分离立交桥、互通立交的设计等等,所以设计中,平面恢复是非常关键的。
1改建后高速公路技术指标黑龙江省改扩建工程,大部分是加宽原有二级公路,技术指标与全部新建不完全相同,本科毕业论文部分指标如下:计算行车速度80 km•h-1;路基宽度(全幅)24.5 m;行车道宽度(全幅)2×7.5 m;土路肩宽度(全幅)2×0.5 m;硬路肩及路缘带宽度(全幅)2×3 m;中央分隔带宽度(全幅)1.5 m。黑龙江省改扩建工程,都是左侧加宽,加宽方式见图1。
2设计方法由于原二级路通车时间较长(绥满亚布力至哈尔滨段为1996年、同三佳木斯至哈尔滨段为1997年),2000年以前,《公路勘测规程》规定路线勘测精度为1/2 000,2000年后为1/10 000。本科毕业论文当时设计及施工平面精度比现在要求低得多,利用当时设计文件的交点坐标及方位角资料恢复原线,再向左平移6.25 m是不科学,也是不可行的。
2.1拟建高速公路中心线坐标资料通常我们用全站仪,利用已有导线点来获得这些资料(见图2)。近一两年,用GPS来恢复中线,既提高了效率又提高了精度。一般说来,在直线段每100 m取一点,本科毕业论文在圆曲线段每50 m取一点,在缓和曲线段每20 m取一点能满足设计要求。得到坐标后,将各点在CAD中生成图形。用LISP语言编一些小程序来完成各点绘制工作会更方便。
2.2内业恢复平面
2.2.1恢复直线直线不直,是避免不了的问题,如图3。
恢复直线时,一定要本着“少数服从多数”的原则,反复调试,每个点距假定直线边的距离都要具体测量。本科毕业论文如果施工时无人为折角,点到直线边的距离,应控制在10 cm以内。满足这个条件的直线边可能很多,这时可以编一个小程序,将所有点到直线边的距离数据引出去,进行绝对值累加,选择距离和较小的一条边。同时,确定一条直线边时,也要与前一条边及后一条边综合考虑(见图4)。
确定JD5~JD6边时,先根据原二级路曲线表中的切线长在JD5处大体确定三个区,直线区A、曲线区B、直线区C。如果A区内的点多数在曲线内侧,那么确定JD5~JD6这条边,也要尽可能使C区内的点多在曲线内侧,反之则相反。这样做,为下一步恢复曲线提供了有利条件。
2.2.2恢复不设缓和曲线的圆曲线恢复不设缓和曲线的圆曲线比较简单,首先根据已大体确定的曲线区,本科毕业论文在更小的区域内(确保在新曲线范围内)选相距较远的三点画弧线,然后量每个点到弧线的距离,与确定直线的方法相同,反复调试,直到达到满意的效果为止。确定弧线后,就可以量得交点到角分线与弧线交点的距离,以之为外距E,由R=E/[1/cos(α/2)-1]求得半径R值。
线路设计法论文篇8
The Improvement of Teaching in "CAD of Electronic Circuit" Based on Actual Application
ZHOU QiCzhong, XU Juan
(Yibin University, Yibin 644000, China)
Abstract: To expertly apply "CAD of Electronic Circuit" technology to complete a variety of hardware circuit design, not only need a solid theoretical basis for the circuit, but also need a wealth of PCB (Printed Circuit Board) design knowledge. Aiming at the facts of that the current students are lacking of the knowledge for PCB design, a comprehensive teaching reform approach including teaching contents, teaching styles and examination models is presented in this paper. Through participating in the National Undergraduate Electronic Design Contest, The effectiveness and feasibility of the method proposed in this paper are verified.
Key words: Printed Circuit Board; CAD of electronic circuit; reform; effectiveness; feasibility
随着大规模集成电路技术的发展和应用，电子系统的复杂性越来越高，传统的手工设计已不满足现代电子系统设计要求。这对电子系统设计人员提出了新的挑战，以计算机为基础，利用性能强大的软件开发工具进行电子线路设计的电子线路CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）技术成为硬件电子工程师必需掌握的技能。这大大增加了《电子线路CAD》课程在电子专业学生能力培养中的重要性。因而，根据课程的特点和实际应用的需要，进行深入的教学研究和有效的教学改革具有非常重要意义。
目前，大量的教育工作者对《电子线路CAD》的教学内容、教学方式和考核形式进行了改革：根据美国著名儿童教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大儿童教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创立的一种以学生为本的“项目式教学法”，国内进行了“《电子线路CAD》项目式教学法”探索和改革 [1-2]。从调动学生学习积极性的角度，进行关于“任务驱动法在《电子线路CAD》教学中的应用”的改革[3]， 针对Protel软件的使用，进行了“电子线路CAD―PROTEL课堂教学方法探析”[4]。同时，从学内容设计、教学方法的选用等方面进行分析，以培养学生标准意识、规范意识及质量意识为目的，进行了“电子线路CAD课程的教学探讨”[5-7]。这些改革对促进学生掌握CAD工具（如Protel、Multisim、Orcad等）的基本操作和使用起到很大的帮助，但由于《电子线路CAD》是一门综合性、实践性和创造性都很强的课程。它即不同于的计算机语言类课程（如C语言），只需要熟悉某个计算机语言的语法和基本操应用，又不同于电路基础知识类课程（如模拟电子线路），只需要掌握某个领域内知识。它需要用户以电子线路的相关理论知识为支撑，去操作对应的工具软件，完成一个电子系统的原理图绘制、PCB（Printed Circuit Board, 印刷电路板）设计和结果仿真。除了有工具软件本身操作需要学习的内容外，更重要的还需要有相关PCB电路设计的知识做支撑，比如信号完整性分析、电磁兼容、阻抗匹配、时延匹配等。同样的原理图，工作低频段和工作在高频段的PCB 图设计是有所不同的。现有改革方法侧重于工具软件的教学，忽略了教会学生与PCB设计有关的知识，导致学生在学习以后虽然会设计出原理图，但不能设计出能到达实际工作要求的PCB图。本文从实际需要的角度出发，根据大学生课余时间灵活性强的特点，以课内和课外结合、兴趣和专业结合、理论与实践结合为原则，充分发挥学生的积极主动性，从教学内容、教学方式和考核方式上全面考虑，对《电子线路CAD》教学提出了一种新的改革方法，并以全国大学生电子设计竞赛为实践验证平台，证明了该方法的有效性和可行性。
1 以满足实际需要为原则，结合人才培养目标和培养计划，完善教学内容
开设《电子线路CAD》课程的目的是培养学生硬件电路设计和制作的能力，硬件设计能力包括设计原理图的能力和设计PCB电路的能力。具备设计原理图的能力需要熟悉电子线路CAD工具的操作并掌握模拟电路、数字电路、单片机、高频电路等电路理论知识；具备设计PCB电路的能力需要熟悉电子线路CAD工具的操作并掌握高速电路板设计、信号完整性分析、电磁兼容和PCB制作工艺等工程知识。这是因为电路可分为低速电路和高速电路。低频信号和部分中频信号（一般在30MHz以下）是用“路”的理论进行分析和设计的，即信号间的传递需要通路是导线。高频信号和部分中频信号，需要用“场”的理论进行设计，即信号可以无线传输，必须考虑连线间的串扰和信号传输过程中的反射等因素，如收音机和手机电路等。电路原理图的作用是表述其工作部件的连接关系和工作原理的示意图，并不涉及与实际工作有关的硬件制作问题，因此，在用CAD工具设计原理图的时候，无论高频系统还是低频电路，都可以不加区别地选用标准器件符号进行绘制。但PCB电路是实际电子元件的连接载体，设计过程中必须考虑信号频率、阻抗匹配、时延匹配等参数的影响才能满足实际工作的需要。因此，在应用CAD工具进行PCB设计的过程中，除了熟悉工具软件的操作外，还需要应用高速电路板设计、信号完整性分析、电磁兼容、PCB设计工艺等知识为理论指导进行正确的设计。
《电子线路CAD》课程通常在本科或高职、高专阶段开设，在学时有限的情况下，要保证基础课程的完整性，只能开设完与原理图设计有关的课程，而不能全面开设与PCB设计相关的课程。部分课程（如电磁兼容、信号完整性分析等）往往在研究生阶段纳入培养计划，但很多本专科学生毕业后需要从事PCB设计方面的工作。因此，需要对教学内容进行改革，让学生学习后能满足实际工作的需求。具体改革内容如下：
1.1 让学生了解现有电子线路CAD工具的发展情况
目前电子线路CAD工具软件繁多，在硬件设计方面，有简单易学但功能相对较小的Protel、Orcad、Pispice等，有功能强大，学习相对较难的ADS、Power PCB、CADENCE等，不同的电子公司根据开发产品的实际需求情况，要求员工使用对应的软件。学生应该熟悉其中一到两种，并了解其它软件功能和特点，否则在应聘过程中可能会不满足企业需要而失败。因此在教学过程中应给学生介绍工具软件的发展情况，并通过参考资料的方式提供相关教程的电子文档或学习网站网址，传授学生学习方法。
1.2 补充高速PCB设计的相关知识
随着大规模集成电路技术的发展，电路系统体积越来越小，工作频率越来越高，给硬件设计人员带来了新的挑战。因此需要给学生补充高速电路板PCB设计的相关知识，如高速电路板设计、电磁兼容理论和信号完整性分析等。
1.3 增加多层PCB设计的知识
目前，大多本科教学主要让学生进行单面板和双层板的设计。由于集成电路引脚越来越密集，封装体积越来越小，大部分电子系统都要求用多层电路板进行设计，所以在教学中让学生掌握多层电路板设计的知识非常重要。在高速数字电路设计 中，电源与地层应尽量靠在一起为了减少层间信号的电磁干扰，相邻布线层的信号线走向应取垂直方向。信号布线层数由网络密度，平均管脚密度等基本参数。可以参考如表1所示的经验数据。
1.4 增加元件布局的理论
元件的布局好坏直接影响工作性能，好的布局除了保证电路性能稳定外，还能降低步线难度。电子线路CAD教程中一般只介绍如何操作CAD工具进行布局，如器件旋转、移动等，但缺少介绍布局的理论依据，从而让学生学习后不知道什么样的布局才满足最佳性能要求。为了让学生在布局过程中能有的放矢，应该给学生补充以下知识：
A.遵照“先难后易先大后小，”的布置原则，即核心元器件、重要的单元电路应当优先布局．
B.布局应尽量满足高电压与低电压、大电流与小电流信号完全分开，高频信号与低频信 号分开，模拟信号与数字信号分开总的连线尽可能短，关键信号线最短。
C.根据原理框图，按主信号流向规律安排主要元器件。
D.相同结构电路部分，采用“对称式”结构布局；
1.5 让学生掌握PCB布线的规约
电子线路CAD教程一般以某个软件工具为重点，在布线方面注重教会学生如何把元件间的连线布通，忽略了保证线路能正常工作的理论介绍。表2给出了常见的布线规约及易犯的错误。其它还有3W法则、走线的谐振规则、走线长度最短规则等。在教学中及时根据学生在实际设计中存在的问题，给予指正。
1.6 增加培养学生思考能力的教学内容
在实践过程项目中有针对性地设置故障问题，让学生思考和解决，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，加强学生动手能力的强化。
2 根据教学内容和学生实际情况，改革教学方法
在规定的学时内，补充与PCB设计有关的教学内容，如果按照传统的教学方法全面讲解，是不可能完成的。甚至因为讲解东西太多，让学生难以接受而影响教学效果。所以，必须改革教学方法，才能达到理想的教学效果。改革的思路是：根据学生课余时间较多的特点，而且有一定自学能力的特点，充分利用开放的实验资源，利用互联网建立教师和学生之间互动的桥梁，发挥学生的积极主动性，让学生兴趣与专业结合，理论与实践结合，课内与课外结合，通过实践训练和理论指导提高其硬件设计能力。具体的措施是：
A.明确学习目的，让学生有具体的学习目标。介绍目前企业对电子线路CAD方面人才的需求情况，提高学生的兴趣，给学生树立明确的目标，让学生有的放矢地进行学习。
B.给学生提供课外学习资料，并教会学生如何利用学校的数据库资源和网络资源，收集相关学校资料，如利用超星图书资源，教会学生查阅和收集资料的能力。
C.给学生介绍学习方法，该自学的让学生在课余时间自学，该讲解的进行讲解，该通过上机和实验进行学习的就让学生通过开放实验进行学习。
D.建立网上预约制度，及时通过网络方式和更新教学资源，提高电子线路CAD方面教学改革的论文和前沿知识的读物，给学生提供良好的学习环境。
E.发挥学生的积极主动性，在以项目点评、小组讨论等方式，在教学过程中及时发现并纠正学生存在的问题。
3 改革考核方式
针对《电子线路CAD》课程理论性、实践性和综合性强的特点，如果只以一次考试决定学生学习成绩，即不能真实体验学生的能力，也利于调动学生的学习积极性。因此应该改革考核方式，从学习积极性、学习效果、动手能力进行全面考评。将考勤、理论设计、安装调试、仿真、思考问题等纳入考核范围，增加平时考核的力度和比重，每个项目有对应的项目考核，每个阶段有阶段考核，综合评定期末成绩。
4 改革效果
本文提出的改革方法在宜宾学院《电子线路CAD》教学中实施开展，学生在PCB方面的设计能力得到较大提高，设计的PCB板性能稳定。在2009年全国大学生电子设计竞赛中获得本科组全国一等奖和二等奖各一项，该优异成绩得获得，有多方面的因素决定的，但电子线路CAD的设计能力也有很重要的作用，比如竞赛题目中要求：在增益为60dB，带宽为直流到10MHz的情况下，静噪声输出小于300mv，学生在PCB设计过程中考虑电磁兼容问题，采取了缩短信号走线和减小线间串扰等布线策略，最后输出静噪声小于70mv，性能远远高于指标要求。实践证明了该改革方案的有效性和可行性。
5 结束语
《电子线路CAD》是一门综合性、应用性和实践性很强的课程，具有易学难通的特点，教学难度比较大，所以任何有效的改革方法都是有意义的。本文从满足目前复杂电子系统的实际需要出发，对其教学内容、教学方式和考核方式进行了改革，在教会学生掌握CAD工具操作的情况下，该方法能让学生学会应用高速电路板设计的理论知识去设计性能稳定的电路系统，并在全国大学生电子设计竞赛中验证了该方法是可行和有效的，能为其他进行相关教学改革的教师提供参考，促进更多教学改革成果的诞生。
参考文献：
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[3] 吕殿基.任务驱动法在《电子线路CAD》教学中的应用[J].北京市经济管理干部学院学报,2008,23(2):66-68.
[4] 王海熔.电子线路CAD―PROTEL课堂教学方法探析[J].电脑知识与技术,2010,6(14):3697-3698.
[5] 徐作华,赵丽,谭丽娜. 电子线路CAD课程的教学探讨[J].中国新技术新产品,2010(5).
线路设计法论文篇9
1 引言
目前，公交换乘算法大多是以“空间距离”最短作为第一考虑要素，如Dijkstra算法，遗传算法，A*算法和燃烧算法等算法，这些算法不适合公交网络的特点和人们在选择公交乘车方案时往往把公交换乘次数最为第一考虑要素的实际情况，本论文在分析和总结公交站点、公交线路等公交数据的特点基础之上，采用了了基于n次公交换乘的算法，使系统更方便，更好的满足了生活中人们的实际需求和提高了查询的效率。
2 公交乘换数据分析与抽象
2.1 公交数据的分析
数据是GIS的核心部分，数据的组合结构的设计决定了系统功能实现的程度。
①公交数据的种类.公交数据简单的可以分为两类：公交数据主要有公交站点、公交线路、以及公交路段等数据组成。论文参考，最优路径。
②公交站点、线路分析.这里为了讨论方便，对公交站点、线路都做简单的处理。默认公交站点唯一，并不存在站点同名等。默认公交线路为完全的单向线路，不存在双线，单双线结合，单环行线和双环行线等。
2.2 公交数据的抽象
同一公交线路两个方向上的同名站点的抽象在同一公交线路上的同一个站点，还有其他的一些较复杂的情况都抽象成简单的情况。
3 公交乘换算法设计
对于公交换乘的算法，很多学者都进行了一些研究，得出了最优的路线查询，但对于最优路线有着不同的理解：基于最短路径的（如:Dijkstra算法、遗传算法、A*算法和燃烧算法等），还有部分算法是基于换乘时间最少，所用费用最少，换乘次数等。论文参考，最优路径。论文参考，最优路径。但对公交乘客的心理调查表明:在公交换乘方案的选取上，首先要考虑的因素是到达目的地的换乘次数要最少，其次才是要求路径最短。因此，基于最短路径的的公交换乘算法并不能满足实际的需要。在目前的公交换乘算法中，基于换乘次数最少的最优路径算法——n次公交换乘算法是比较符合人们出门时选择公交线路时的实际要求的。
根据人们的出行习惯以换乘次数最少为约束条件进行设计基于换乘次数最少的最优路径算法——n次公交换乘算法描述。
整个最少换乘算法的思想是一个递归的过程，从搜索经过起点站或目的站点的线路开始,由线路查找该线路经过的所有站点,再从这些站点查找经过它们的所有线路,不断迭代,直至找到终点站为止。算法的描述如下:
步骤1 输入乘车的起始站点和目的站点；
步骤2 对起始站点A进行站点所在公交线路搜索，得到线路集合LA, 同时对目的站点所在公交线路进行搜索，得到线路集合LB；
步骤3 判断交集Result=LA∩LB：如果Result! =null，则Result即为从A站点到B站点的直达线路，输出结果并结束运算；
步骤4 如果Result==null，将LA中各线路中A站点以后所有站点不重复地加入集合UA，将集合内每个站点作为起始站点，B作为目的站点，重新按照步骤2、3进行搜索；
步骤5 如果Result!=null，则得到一次换乘的方案，输出结果并结束运算；
步骤6 如果Result==null，则重复步骤4，依次进行。设定换乘次数的上界N，然后以不大于N次换乘的方案得到可行路径。当换乘次数超过N时，Result仍然为null，则表示从站点A没有可到达目的站点B的公交方案，算法结束。论文参考，最优路径。本算法的主要思想可由图1表达：
图1 公交换乘算法流程图
4 公交乘换算法的实现
本公交换乘算法的实现过程为：输入所要查询的起始站点A和结束站点B，首先，查询站点A和站点B之间是是否有直达线路，如有则返回直达线路并退出查询；如过A、B之间没有直达线路，返回站点A能够直达的站点集合S，接着判断集合S中是否有站点C能够直达B，如存在站点C能够直达B则返回站点C并退出查询，如果不存在站点能够直达B，接着查询集合S中的站点C能够直达的站点集合S1，依次递归，直到存在换乘方案使站点A能够到达站点B或达到最大换乘次数是退出查询。论文参考，最优路径。
5 结语
本算法从分析，设计到实现的过程中，是以到达目的地的换乘次数要最少为第一原则，路径最短为第二原则，利用n次公交换乘，进行算法的描述和设计，全面阐述了公交乘换算法的原理、特点，以及公交乘换的研究现状，同时结合人们的出行习惯，总结了公交乘换算法的研究方式，实现了n次公交乘换算法。论文参考，最优路径。本文研究了简化情况下的公交乘换算法，在现实复杂其情况下的公交乘换算法则更加复杂，例如考虑单双线问题等，尚有很多问题值得我们去探索和研究。
参考文献
[1]尹志华,罗小龙,刘少华.荆州电子地图公交查询算法与分析[J]，测绘与空间地理信息,2008,31(1):141-143.
线路设计法论文篇10
1.1研究背景
自从电的应用领域不断拓宽，我国对电力的需要也不断增长。然而我国的能源分布不均匀，西南地区主要是水力资源，华北、西北地区主要是火力资源。东部沿海地区出现电力超负荷状态。所以我国要进行电力输送就要建设能源传输通道。电力采用高压输电，损耗的能量最小。
高压输电线路具有电压高、电流大、导线截面粗等特点。高压输电技术中的高压电晕效应和电磁场及其影响属于电磁环境。居民认为其影响了当地居民的环境，给人类带来危害，主要是它会产生感应电荷和暂态电击，还会容易产生火灾，重要的是电晕放电产生的无线电干扰无线通讯，还会产生噪音。关于上述居民反映的问题，国家在设计高压输电线路时要予以充分考虑。
1.2 研究现状
为了解决无线电干扰和可听噪音，各国对高压交流输电线路电磁环境问题进行了电晕笼试验和试验线段试验。试验线段试验具有可长时间测量无线电干扰和可听噪音的优点；电晕笼试验具有结构简单、易于调整、周期短等优点。试验线段试验对于环境干扰较大，所以电晕笼试验更受国家的重视。众多国家开展了电晕笼试验的研究，获得各种气候条件下的预测公式，并得到了无线电干扰和可听噪声的计算公式。交流线路中用二维模型计算电磁场的分布情况，而用有限差分法、有限元法、等效电荷法及矩量法等方法计算电场。学者对于高电压大电流方式输电产生的生态影响做了许多研究。其中产生的电场和磁场对于居民存在着生理影响和电击影响。目前，经专家调查电场和磁场对于人类只有轻微影响。而产生的可听噪音很大时可能会影响着当地居民的工作和休息，干扰人类的谈话，严重时会有产生耳聋的危险。研究结果显示，高电压大电流方式输电对于人类健康和生活基本没有影响。
1.3 研究内容
学者对于常规架设方式下的电磁环境特征参数进行分析。建立模拟模型和计算模型得到的结果进行验证，总结影响电磁环境特征参数的方面。根据各种参数，改善线路的最佳位置及其排列方式。建立交流线路交叉跨越区域的电磁环境参数模型，改善线路在交叉跨越区域的排列方式和相对高度。总结研究成果，对于各种参数进行组合，得到完美的结合，完善交流输电线路。
2常规架设方式下的电磁环境
电磁环境的预测通常有两种方法：一种是类比测量，测量运行中的各方面情况相似的输电线路的电磁环境参数，作为待建输电线路能否满足国家相关电磁环境标准的参照；另一种是理论计算，根据输电线路的设计参数计算出各项电磁环境参数，与国家标准进行比较[1]。
2.1 工频电场
工程中采用模拟电荷法分析常规架设线路，将门型塔导线水平排列和猫头塔导线三角形排列分别进行理论结果和实验结果进行对比，得出结论。研究电磁环境的影响因素和特征参数，得出导线排列方式对电场分布影响不大和高度对电场强度的影响较大，故导线在跨越农田和公路时，高度应分别大于26米和31米。同塔双回路线的高度影响电场强度，正相序的电场强度大于逆相序的电场强度。
2.2 工频磁场
工程中采用模拟电流法高压对于输电线路磁场建立模型和计算模型，将门型塔和猫头塔分别进行理论结果和实验结果进行对比，得出结论。导线排列方式对磁场分布有所影响，但峰值不变，而高度对磁感应强度影响较大。同塔双回线路导线的高度和相序对磁感应强度有很大影响。同一相序，导线高度越高磁感应强度越低。
2.3 无线电干扰
输电线路或金具发生电晕放电时形成的电流脉冲注入导线，并从注入点向导线的两边流动。从而在导线周围产生磁场，即无线电干扰场[2]。计算交流输电线路无线电干扰有经验法和激发函数法，小于4分裂导线的高压线路无线电干扰计算和大于4分裂导线的高压线路无线电干扰计算分别用经验法和激发函数法。无线电干扰测量数据时应在稳定的天气环境下进行。将得到的实验结果和理论结果相比较，得知无线电干扰与天气和导线本身有着不可分割的联系。在晴天，干扰波动较大，必须多次测量，而在雨天，导线起晕达到饱和，干扰波动稳定。高度影响不大。导线排列方式对无线电干扰影响较大。在导线水平排列时梯度较陡，在导线三角排列时梯度较缓。同塔双回输电线路一般采用正序排列，因为正序排列无线电干扰水平较低。
2.4 可听噪声
各国对于电晕笼试验和试验线段试验结果得出了计算可听噪音的公式。可听噪音的测量对于气候的改变影响明显，雨天线路产生的噪音大于晴天线路产生的噪音。高度对可听噪音的影响不大，导线排列方式对可听噪音的影响显著。同塔双回输电线路对相序的不同影响显著。
3平行架设方式下的高压交流输电线路电磁环境
对于平行架设方式下的工频电场，导线之间的间距和高度都对工频电场有影响，导线之间的间距和相序都对两条导线之间的区域有影响。导线间距越小，线路影响越明显。而对于平行架设方式下的工频磁场，导线排列方式对工频磁场有影响，导线间距对工频磁场有影响，间距越小，磁感强度越高。对于平行架设方式下的无线电干扰，得出了无线电干扰计算方法。高度和导线的间距对无线电干扰影响不大，相序排列只有在两条导线相近时才会对无线电干扰产生影响，导线排列不同对无线电干扰也有显著影响。对于平行架设方式下的可听噪声，导线间距越小，可听噪声越大。
4交叉跨越区域下的电磁环境
交叉跨越区域电磁环境参数因素将会被建立三维空间模型采用有限元法进行计算，得出的实验结果和理论结果进行比较，得出结论。上层导线高度增加，线下场强有略微下降趋势；下层导线高度增加，线下场强有明显下降。考虑到实际，导线同时增加，线下场强有明显下降，但耗资较多。用电晕笼试验测量无线电干扰水平，得出导线激发函数。相近的导线存在自感和互感，无线电干扰的计算方法是首先计算导线表面电位梯度，然后是计算激发函数，最后是导纳矩阵和阻抗矩阵。导线的绝对高度稳定和较大时对无线电干扰的影响分别是影响不大和影响较大。结果显示，降低交又区域无线电干扰的方法是增大导线相对高度和搭配的相序。
5 总结
上文研究了高压交流输电线路电磁环境问题，采用模型和计算的方法分析了规架设方式下、平行架设方式下、交叉跨越区域下的高压输电线路电磁环境参数，研究了无线电干扰和可听噪音的解决方法，在考虑到节约经济，研究出合理的高压交流输电线路通道。
线路设计法论文篇11
在设计电子产品时，除了满足特定功能要求外，还必须考虑产品的电磁兼容性，这对产品的质量和性能技术指标起着非常关键的作用。电磁兼容性是电子设备或系统的主要性能之一，电磁兼容设计是实现设备或系统规定的功能、使系统效能得以充分发挥的重要保证。因此，在印制电路板的电路设计阶段就进行电磁兼容性设计是非常重要的。
1方案论证
研究PCB电路板的电磁场分布情况，对改进产品的EMC性能具有十分重要的意义。在算法分析，方案论证阶段，经过多方调研，发现对于PCB板级的电磁场仿真的方法有多种，例如：矩量法，有限时域差分算法等。还搜集了一系列相关软件如：Zeland ie3d、 Microwave office、 Ansoft designer等，下面详细对各个软件的方法、原理和优缺点进行介绍：
（1）Zeland ie3d：Zeland软件公司开发的软件中，IE3D是一个基于矩量法的电磁场仿真工具，其仿真结果包括S、Y、Z参数，电流分布，近场分布和辐射方向图，远场分布等，应用范围主要是在微波射频电路、多层印刷电路板、平面微带天线设计的分析与设计。
（2）Apsim FDTD：Apsim FDTD 是一个采用"有限时域差分" 算法的三维全波电磁场仿真器。它将二次、三次场等都准确仿真出来，比静态的二维、三维TEM方法大大地提高了精度。
（3）Microwave Office：Microwave Office是一针对微波混合、模块以及MMIC （单片式微波/毫米波集成电路）设计的线性与非线性之完整解决方案，注重于参数的仿真。
（4）Ansoft designer：Ansoft公司的仿真工具能够从三维场求解的角度出发，对PCB设计的信号完整性问题进行动态仿真，但其远场的分布效果不是很理想，没有具体的仿真分贝标志。
通过具体使用和详细分析后，IE3D可以解决多层介质环境下的三维金属结构的电流分布问题。它利用积分的方式求解Maxwell方程组，从而解决电磁波的效应、不连续性效应、耦合效应和辐射效应问题。IE3D电磁仿真的一个优点是用户可获得被仿真结构的场和电流分布，对电路和天线设计者来说，结构的电流和场分布很有价值，可选择为电流分布建立数据文件。仿真结果还包括s-、y-、z-参数和辐射方向图，仿真分贝标志等。所以仿真后的结果更加直观，并且易于理解。
因此，本论文采用"平面和三维电磁场仿真与优化软件包——IE3D"来对EMC规则进行分析、验证。
2 PCB的EMC规则分析
本文就针对双面印制板面上信号线的走线布局、长度、电源线的布置等与电磁兼容性相关问题进行具体地仿真分析，并相应地给出具体措施。
2.1 控制EMC应采用的具体方法
（1）防止信号线在不同层间形成自环。在多层板设计中容易发生此类问题，自环将引起辐射干扰。对其进行电磁场仿真，结果如下：
结论：图1（b）的布线方式是符合EMC问题的，信号线不可形成自环。
（2）走线长度控制规则即短线规则，在设计时应该尽量让布线长度尽量短，以减少走线长度带来的干扰问题，特别是一些重要信号线，如时钟线，务必将其振荡器放在离器件很近的地方。
对其进行电磁场仿真，结果如下：
（a）图磁场分布不均匀 （b）图磁场分布均匀
图2 短线原则的电磁场分布图
结论：设计时应该尽量让布线长度尽量短。
2.2 电源线设计
要注意以下几点：
（1）根据印制线路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。同时使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力，如图3（a）所示。
（2）值得一提的是，尽量选用电源引脚与地引脚靠得较近的集成块，如图3（b）、（c）。尽量不使用芯片座，选用贴片集成块，可以进一步减小去耦电容的供电回路面积，有利于实现电磁兼容。
结语
在此，希望本设计能给予正在从事产品EMC设计可靠性的工程师、对EMC 问题感兴趣的朋友们提供解决此类问题的新思路与新方法。
参考文献
[1] 钱振宇.电磁兼容性的标准体系.电子产品世界，1999，02.
线路设计法论文篇12
10、6 kV配电所及10、6/0.4kV变电所设计，是工程建设中非常普通又非常重要的一项工作，其规范性和技术性都很强，许多方面涉及到国家强制性条文的贯彻落实。要做好变配电所设计既要执行国家现行的有关规范和规程，又要满足当地供电部门的具体要求，否则会出现种种问题，影响设计质量和工程进度。为了做好变配电所的设计，现将本人在我院变配电所设计图纸时发现各种问题中的一部分整理出来，进行简要的分析，与大家相互交流，以便共同提高。
1.对土建的要求在GB50053－94《10kV及以下变电所设计规范》中明确规定了变电所所址选择和对建筑等有关专业的要求，在执行中我们还存在不少具体问题，现仅列举以下几例略加分析，今后设计时应予以重视。
1）牱阑鹛糸埽撼导涓缴璞涞缢选用油浸电力变压器时，有的未在变压器室大门的上方设置防火挑檐。在工程建设标准强制性条文GB50053－94的第6.1.8条，规定“在多层和高层主体建筑物的底层布置有可燃性油的电气设备时，其底层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的防火挑檐”。
2）牥踩出口：有的设计在长度大于7m的配电室仅设一个出口或设两个出口但靠近同一端。这不符合GB50053－94第6.2.6条的规定，规范要求“长度大于7m的配电室应设两个出口，并宜布置在配电室的两端”。
3）犃焊撸河械纳杓圃诳悸鞘夷诰桓呤蔽醇萍傲旱母叨取S捎诒渑涞缢的跨度较大，有时梁的高度可达800mm左右，故在提土建条件层高时应考虑梁的高度。
4）犞蛋嗍遥河械纳杓平值班室设在交通不便的里角。这不符合GB50053－94的第4.1.6条规定，该条规定“有人值班的配电所，应设单独的值班室。高压配电室与值班室应直通或经过通道相通，值班室应有直接通向户外或通向走道的门。”
5）牭缋鹿担河械谋涞缢内双排布置的低压配电屏仅在屏底和后侧设置地沟，两排屏的沟之间互不连通。为了方便电缆的进出和今后线路的调整，宜将所内所有主电缆沟和控制电缆沟均连通。
2. 推荐选用D，yn11结线变压器最近十年，在TN系统中采用D，yn11结线组别的变压器已很普遍，但还有不少工程仍选用Y，ynO结线组别的变压器，其原因主要是不清楚前者的优点。论文格式，存在问题。在GB50052－95《供配电系统设计规范》中第6.0.7条规定：“在TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜选用D，yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器”。这里“宜选用”的理由，主要基于D，yn11结线比Y，ynO结线的变压器具有以下优点：
1）有利于抑制高次谐波电流。三次及以上高次谐波激磁电流在原边接成形条件下，可在原边形成环流，有利于抑制高次谐波电流，保证供电波形的质量。
2）有利于单位相接地短路故障的切除。因D，yn11结线比Y，ynO结线的零序阻抗小得多，使变压器配电系统的单相短路电流扩大3倍以上，故有利于单相接地短路故障的切除。
3）能充分利用变压器的设备能力。论文格式，存在问题。论文格式，存在问题。Y，ynO结线变压器要求中性线电流不超过低压绕组额定电流的25％熂鸊B50052－95第6.0.8条牐严重地限制了接用单相负荷的容量，影响了变压器设备能力的充分利用；而D，yn11结线变压器的中性线电流允许达到相电流的75％以上，甚至可达到相电流的100％，使变压器的容量得到充分的利用，这对单相负荷容量大的系统是十分必要的。论文格式，存在问题。因此在TN及TT系统接地型式的低压电网中，推荐采用D，yn11结线组别的配电变压器。论文格式，存在问题。
3.断路器选择与短路电流计算在低压配电系统中用作保护电器的有断路器和熔断器两种。目前我们使用最多的是断路器，用它来作配电线路的短路保护和过载保护。但是，在选用低压断路器时存在不少问题，其中突出的问题是没有进行短路电流计算。配电线路短路保护电器的分断能力应大于安装处的预期短路电流。选择断路器应先计算其出口端的短路电流，但有的设计者却没有进行短路电流计算，所选短路器的极限短路分断能力不够，不能切断短路故障电流。要确定断路器安装处的短路电流，可按设计手册进行计算，但比较烦杂；也可以采用“短路电流查曲线法”来确定计算电流，比较简便。现将由上海电器科学研究所设计、浙江瑞安万松电子电器有限公司断路器产品资料中提供的一种“短路电流查曲线法”附在后面。通过查此曲线，可以较方便地求得任意安装位置的短路电流近似值。所举例子的短路点仅为假设，实际工程设计中最常用的短路点是选在保护电器的出口端。论文格式，存在问题。
4.断路器与断路器的级联配合低压配电线路采用断路器作短路保护时，断路器的分断能力必须大于安装处可能出现的短路电流。但是有时不能满足此要求。例如：C45N、C65N/H微型断路器的分断能力仅分别为6kA、10kA，但其安装处出口端的短路电流有时可达15kA甚至更高。论文格式，存在问题。这时可用两路办法来解决此问题，第一是改用短路分断能力高的塑壳断路器；第二是仍选用微型断路器，利用其与上级断路的级联配合来实现短路保护。但是，进行级联配合的上下级断路器的选择须满足下列条件：
1）先决条件是上级断路器的固有分断时间比下级断路器的全分断时间短。论文格式，存在问题。也就是说下级断器出口端短路时，下级未来得及切断短路电流，上一级先行切断了短路电流。论文格式，存在问题。
2）下级断路器虽不能切断短路电流，但下级断路器及其被保护的线路应能承受短路电流的通过。
3）越级切断电路不应引起故障线路以外的一、二级负荷的供电中断。论文格式，存在问题。论文格式，存在问题。
4）上下级断路器宜采用同一系列的产品，其额定电流等级最好相差1～2级，或根据生产厂提供的级联配合表来选择。现将施耐德电气公司提供的级联配合表附后。 由此表可见，C65N/H型断路器可与NS100、NS160、NS250型断路器进行级联配合，不能与更大的NS400、N630及以上的断路器进行配合，更不能直接接在变压器低压侧框架式主开关后的母线低压屏上。
线路设计法论文篇13
【摘要】公路的兴建有利于地区的经济发展，有利于改善沿线居民的社会发展质量，能快速的为人们提供运输等优越性，具有很好的发展前景，本文结合公路实际情况，对公路的路线设计进行分析探讨，争取把公路设计工作做得更好。 【关键词】公路路线设计；安全性；可靠性；存在问题；应对方法 公路线形设计是公路设计的核心，其设计应保证车辆行驶的安全舒适，驾驶员的视觉和心理反应，引导驾驶员的视线，保持线形的连续性，使驾驶员有足够的舒适感和安全感。公路的路线定线是公路设计中最为关键的一步，因为路线线形是一条公路的骨架，线形是否合理，将直接影响到公路的桥隧、人工构造物、路基、路面等的设计，也是控制工程造价的主要因素，同时在公路建成后，如果再要改变线形，一般也是非常困难的。尤其是高等级公路的路线，一经建成将长期制约着公路的经济和社会效益的发挥。所以，有的国家提出公路路线是公路的生命，它对汽车行驶的舒适、安全、经济和道路的通行能力，都起着决定性的作用和影响。 一 公路路线设计现状及存在的问题 国外发达国家关于公路路线设计的理论已经从单纯考虑汽车的动力学要求，逐渐注重考虑驾驶员的生理心理特征，提倡以人为本的设计理念，注重线形设计后使用上的舒适性，并在开展设计的安全性、连续性、一致性、经济性等方面进行了研究。我国的路线方案基本上是采取传统的经济评价、财务评价以及工程技术方面比较方案优劣，存在的主要问题是忽视了环境、社会等方面的影响，不能全面反映线路的科学性和合理性，经济上最优的方案未必是最优方案。 二 公路路线分析方法 公路路线优化问题具有设计目标不可公度性和目标间的矛盾性两大特点，设计目标的不可公度性是指各个目标没有统一的度量标准，很难加以比较。线性设计目标间的矛盾性是指如果采用某种方案去改进或改变某一目标值，可能会使另一目标的最优值变好或变坏。 （一）可靠性研究分析 可靠度理论在公路线形设计中的应用很早就已经开始研究，而我国将可靠度理论应用在公路路线设计方面研究还未全面开展。可靠度理论在一些领域特别是结构工程和岩土工程学中应用较广泛，同时在运输工程学领域也有研究，如公路排水管道设计、交通信号灯间隔时间可靠性分析，信号配时设计等。可靠度理论是以概率论为基础的极限状态设计，用概率来描述工程结构可靠性的问题。 公路路线设计可靠性分析中，主要目的是根据路线设计极限状态下功能函数计算可靠指标、失效概率等。路线设计功能函数是用公路供给值和驾驶期望值来表示。假定公路供给设计参数随机变量为s，驾驶期望设计参数随机变量为d，其相应的概率密度函数为冬和，且s与d相互独立，则功能函数z表示为： z=g（s，d）=s-d 对于路线设计的各个极限状态方程：当z=0时，该路线设计参数处于极限状态；当z>o时，该路线设计参数满足功能要求；当z
参考文献：
[1]蒲浩，宋占峰，郑顺义，詹振炎.道路三维场景的实时动态显示技术[J].交通运输工程学报.2003（01）.
[2]王福建，吴国雄，孙勇.三维实体模型在公路设计中的应用研究[J].浙江大学学报（工学版）.2002（01）
[3]蒲浩，宋占峰，詹振炎.基于Delaunay三角网数字地面模型的路线三维建模方法[J].铁道学报.2001（04）
