《电气绝缘测试及诊断技术》教学大纲

《电气绝缘测试及诊断技术》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：21140201课程性质：专业必修课学分：3学分学时：48学时（理论48学时）先修课程：电缆导论、电缆及光缆材料、电缆工艺原理及应用等后续课程：电缆施工与运行技术、电缆结构与工艺课程设计等适用专业：电缆工程开课单位：电缆工程学院一、课程说明《电气绝缘测试及诊断技术》是电缆工程专业的一门专业必修课。本课程主要学习电缆的电气性能测试和电缆故障诊断及探测技术，主要包括绝缘材料四大电性能参数（绝缘电阻、介电常数、介质损耗因数、击穿场强）、电缆本体的局部放电和故障探测的测试原理和技术等。通过本课程学习，提高学生的电缆质量检测和解决电缆疑难故障的能力以及实验研究能力，为后续课程学习和以后从事技术工作打下必要的基础。本课程注重基本理论知识的深入学习，强调培养运用基础理论知识解决生产实际中问题的能力，兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握电线电缆性能和故障检测的测试原理，能够根据检测要求合理选择检测设备进行电线电缆质量检测。课程目标2：能根据电缆及材料特点，正确运用测试原理进行绝缘电阻、介质损耗、介电强度、局部放电、直流电阻等性能和电缆故障的测试，并能够正确分析指标的影响因素，提出质量持续提升的方法和措施。课程目标3：理解电线电缆产品、材料检测的有关国家标准、行业标准、团体标准、企业标准、法律法规以及相关知识产权、行业政策，并控制质量使产品符合相关标准和法规政策。并通过标准沿革、技术指标变化体会中国制造日新月异的变化。三、课程目标与毕业要求《电气绝缘测试及诊断技术》课程教学目标对电缆工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.4能够将专业知识用于智能制造相关复杂工程问题解决方案的比较、综合和交流。课程目标1：掌握电线电缆性能和故障检测的测试原理，能够根据检测要求合理选择检测设备进行电线电缆质量检测。H3.设计/开发解决方案3.2能够根据要求，能够设计满足特定需求的电缆结构、工艺流程或检验规程。课程目标2：能根据电缆及材料特点，正确运用测试原理进行绝缘电阻、介质损耗、介电强度、局部放电、直流电阻等性能和电缆故障的测试，并能够正确分析指标的影响因素，提出质量持续提升的方法和措施。H6.工程与社会6.2能分析并正确评价针对电缆工程领域复杂工程问题的工程实践，尤其是新技术、新工艺、新材料、新产品的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。课程目标3：理解电线电缆产品、材料检测的有关国家标准、行业标准、团体标准、企业标准、法律法规以及相关知识产权、行业政策，并控制质量使产品符合相关标准和法规政策。并通过标准沿革、技术指标变化体会中国制造日新月异的变化。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1.绝缘电阻测量1.1绝缘电阻与电阻率1.2二电极和三电极系统的应用1.3直接法和比较法测绝缘电阻1.4电缆绝缘电阻的测量和影响因素分析1.5测量误差分析教学要求：（1）掌握表面电阻、体积电阻的测量原理；（2）掌握二、三电极系统的使用；（3）熟悉直接法和比较法的测量原理；掌握高阻计法、电流比较法和兆欧表法测绝缘电阻的原理和方法；（4）掌握电线电缆绝缘电阻的测量、计算及影响因素分析。重点：三电极测量系统；兆欧表法、高阻计法、电流比较法；电缆绝缘电阻的测量和计算。难点：高阻计法的测量原理；测量误差来源及消除。81、2、32.相对介电常数与介质损耗因数测量2.1相对介电常数与介质损耗因数2.2西林电桥2.3谐振法教学要求：（1）掌握二电极系统和三电极系统的应用和比较；（2）掌握高压西林电桥的组成和测量原理；（3）熟悉测量误差及来源分析；（4）理解强电场或强磁场对测量的影响及应对措施；（5）理解谐振法、变Q值法、变电纳法的测量原理及误差分析。重点：相对介电常数和介质损耗因数的影响因素分析；高压正接西林电桥组成和测量原理。难点：各种类型西林电桥的区别；变Q值法和变电纳法测量；测量误差来源及消除。61、2、33.介电强度试验3.1试样与电极的结构与应用3.2绝缘介质的击穿试验3.3绝缘介质的冲击电压试验方法3.4工频电压、直流电压、冲击电压的测量方法3.5电线电缆的工频、直流耐压试验和冲击电压试验方法和要求教学要求：（1）掌握绝缘介质和电缆产品交流耐压、直流耐压试验原理和方法；（2）掌握耐压实验中的电极系统；（3）熟悉电缆产品的冲击电压试验原理和方法；（4）熟悉高电压测量方法；（5）熟悉冲击电压发生器的工作原理。重点：高电压试验的试样与电极；电线电缆产品的耐压试验方法。难点：冲击电压试验；测量误差来源及消除；直流高压测试对电缆的危害。101、2、34.局部放电试验4.1局部放电的过程与局部放电的危害4.2局部放电测量方法4.3脉冲电流法的测试线路与原理4.4局部放电测试系统的组成及要求4.5电缆局部放电测量与故障定位技术4.6干扰来源及抗干扰方法与技术教学要求：（1）熟悉工频、直流、冲击电压下局部放电过程和危害；（2）掌握脉冲电流法测局部放电的线路组成与原理；（3）掌握局部放电测量装置组成与各部分的作用；（4）掌握电缆局部放电测量和故障定位技术；（5）熟悉测量过程抗干扰方法与技术。重点：工频、直流电压下局部放电过程；脉冲电流法的线路与原理；测试实验室的设备组成及要求；测试技术与故障定位。难点：局部放电的过程分析；测量过程的干扰及抗干扰措施。101、2、35.导体直流电阻测量5.1导体直流电阻要求及影响因素分析5.2单臂电桥和双臂电桥测量原理和操作技术教学要求：（1）掌握单臂电桥和双臂电桥的测试原理和测试技术；（2）能正确分析影响导体电阻的因素和测试误差分析。重点：（1）导体直流电阻的影响因素；（2）双臂电桥测量原理和操作技能。41、2、36.电缆故障的诊断与探测6.1电缆故障的类型、现象和判定6.2电桥法电缆故障定位的原理与方法6.3电磁波在电缆中的传播；脉冲反射法故障定位的原理与方法6.4泄漏性故障的测量原理与方法6.5电缆故障的精测定点6.6电缆故障原因分析与质量提升的途径教学要求：（1）掌握电缆故障的现象和判定方法；（2）熟悉电桥法和低压脉冲反射法定位各类电缆故障的原理；（3）熟悉电磁波在电缆中的传播；掌握电桥法和低压脉冲反射法定位各类电缆故障的方法；（4）掌握电缆故障精测定点方法；（5）理解电磁波在电缆中传播性质及原理，脉冲波在电缆中的反射和透射。重点：经典电桥法测故障的基本原理；脉冲反射法测电缆故障的原理；电缆故障的原因分析。难点：电磁波在电缆中的传播过程；泄漏性故障定位。101、2、3合计48五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。学生比较全面地理解电缆检测的基本原理与方法，在掌握性能检测的基础上，具有进行电缆缺陷原因分析，进而制订质量提升措施的初步能力。课程结合视频资源，通过实际工程案例剖析，联系前期的企业实习所闻所见，以促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练；安排习题课，巩固课堂所学知识，培养学生自主学习能力，激发学生的创新思维。六、课程资源1.推荐教材邱昌容.电气绝缘测试技术（第3版）[M].北京:机械工业出版社,2011.2.参考书（1）毛庆传.电线电缆手册（第3版）（1）.北京:机械工业出版社,2017．（2）吴长顺.电线电缆手册（第3版）（2）.北京:机械工业出版社,2017．（3）张秀松.电线电缆手册（第3版）（3）.北京:机械工业出版社,2017．（4）陈天翔,王寅仲,温定筠等编著.电气试验（第3版）.北京:中国电力出版社,2016．（5）严璋,\o"严璋，朱德恒"朱德恒.高电压绝缘技术（第3版）.北京:中国电力出版社,2015．3.期刊（1）电线电缆,上海电缆研究所有限公司.（2）高电压技术,国家高电压计量站与中国电机工程学会.（3）高压电器,西安高压电器研究所.（4）光纤与电缆及其应用技术,中国电子科技集团公司第二十三研究所.（5）绝缘材料,桂林电器科学研究院有限公司.（6）Wire&CableASIA,INTRASLtd.（7）EuroWire,INTRASLtd.4.网络资源（1）电线电缆网,.（2）电缆情缘网,.（3）电缆网,.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现8（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分；（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√341章节测验16（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次测验单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以测验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√682作业16（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√682期末考核60（1）期末考核方式为试卷；（2）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩；（3）考试题型为：填空题、选择题、判断题、论述题、绘图题、计算题和综合分析题等。√√√25305合计：100分405010八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、章节测验、作业、试卷等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末考核成绩为100分（权重60%），试题类型为填空题、选择题、判断题、论述题、绘图题、计算题和分析题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；课堂表现、章节测验、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现20笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上