1、 1 授 课 教 案 课程名称 电力安全技术 授课班级 17电力 1-3班 课程形式 理论课 授课单元 绪论；项目一：任务 1 课 时 2 教学地点 教学楼 授课对象 高职电力专业二年级 学生 教学资料 参考教材（杨文学主编电力安全技术）； PPT 课件； 学情 分析 绪论内容强调电力安全、可靠的重要性，这对高职学生来说很重要，是高职学生必备的职业素养之一。 任务一内容理论性较强，高职学生基础水平差异很大。 有些物理、数学基础较好，能够基本接受本节内容，有些学生基础很差，基 本的电阻、电导、电压等电学 概念和 关系都不 清楚，接受本节内容会非常困难。教学时应 注意这种情况，尽量用通俗 易懂的
2、语言讲解，深入浅出地授课 ，使学生能定性的掌握 。 教学目标 知识目标 1.理解电力安全性和可靠性的重要意义。 2.掌握电介质、电介质极化的概念。 3.了解电介质电性能的四个指标、电介质极化的分类和应用、介电常数的概念等。 能力目标 1.能根据公式计算介电常数。 素质目标 1.培养学生 电力工作安全意识， 增强 学生职业素养。 2.使学生明白电力工作重要意义，增强职业责任意识和奉献精神。 德育目标 1.强调课堂纪律，培养学生纪律意识和良好的行为习惯。 教学重点 电力安全性和可靠性的重要意义 ； 电介质、电介质极化的概念 。 教学难点 电介质极化的分类和 原理 、介电常数的概念 和计算。 2 教
3、学设计思路 绪论部分是本门课程中心内容的介绍，也是本门课程的第一个内容，在本部分要对本门课的意义、主要内容结构、课程性质、考查方式、纪律要求等做介绍，使学生对课程总体有整体概念。然后，以数据和案例引起学生对 安全的注意，进而引入课程。以生产和生活中停电带来的危害，使学生对安全可靠供电重要性有深入认识。 任务一重点介绍电介质、电介质极化现象，用通俗易懂的语言，结合实际，学生理解并不困难。介电常数涉及高中物理知识， 难度较大，但并非特别重要，重点是使学生对概念有个定性的了解，可以根据公式计算其大小，了解其物理意义。 教学过程及内容 教学过程 教学内容 教学设计说明 课 前 预 习 提前联系到学生的
4、情况下，给学生布置和推送电力安全重要性相关的知识、电介质极化相关知识，让学生预习。 因为这是学期第一节课，提前联系学生较困难，尽力联系，但需少准备预习内容，做好联系不上的准备。 课中 情境导入 （ 5 分钟） 事故数据和案例引起学生重视电力安全。 引起学生重视的同时， 学生可能因此而恐惧以后的工作，注意排解。 重点难点讲授 （ 55 分钟） 重点： 1.本门课程的概述介绍。 2.电力生产安全可靠的重要意义，及保障措施。 3.电介质的概念和电性能的四个指标。 4.电介质极化现象的概念、分类、原理和应用。 难点： 1.电介质 极化现象 的分类和原理。 2.介电常数的概念和计算。 问题 1.电力专业
5、的学生，安全意识培养非常重要，如何使学生深刻理解其重要性？ 解决：事故数据和案例引起重视，同时要注意排解学生因此可能产生的对未来职业的恐惧。 问题 2.电介质 极化现象的原理和介电常数等难点。 解决：通过信息化手段和复习高中知识解决。 模拟实训 （ 分钟） 课堂测验 （ 8 分钟） 介电常数计算。 3 课堂小结 （ 12 分钟） 总结和串联本节知识点，点明重点并画出书中重要概念等。布置作业和下节课的预习内容。 让学生下载云课堂手机 APP 并注册登录。 课 后 习题和预习。 搜集电力安全相关知识、宣传语。 教学反思 教案附页 4 绪论 【导入】 据国家能源局统计显示： 2017 年，全国发生电
6、力人身伤亡事故 53 起，死亡 62 人。 2018年 1-5 月份，全国发生电力人身伤亡事故 20 起、死亡 21 人。 2017 年 5 月 14 日，山东省电力公司青岛胶州铺集 110 千伏输电线路工程施工导线展放过程中，发生倒塔，造成 4 人死亡。 2018 年 5 月 20 日，江西赣州供电公司发生人身死亡事故。国网江西赣州供电公司赣南电力实业总公司在 220 千伏潭东变电站开展线路改造后参数测试工作时，工作人员发生触电事故，造成 2 人死亡。 停电案例： 2006 年某日，北京建外 SOHO 突然停电， 11 栋大楼共有 13 名市民被困电梯中，此次停电影响 1900 户居民正常用
7、电。 2012 年 7 月 30日和 31日的大规模停电事故让印度东北部六亿 七千万人受到影响。 2017 年 8 月 15日，台湾 17 个县市， 688 万用户遭遇大面积停电，长达五小时的停电造成新台币 8747 万元 (约合 288 万美元 )的损失，并影响了数百万家庭以及办公室和公司。 【授课】 一、充分认识电力安全可靠生产的重要性 电力事故的危害： 1.电力系统事故危害严重，对生产和生活都会造成重大损失。 2.电力系统发生事故影响电力企业的效益。 电业生产 的 特点：高度自动化；产、供、销同时。 电业生产的目的：安全可靠地提供高质量的电能是电力系统的核心任务！ 电力生产的方针：安全第
8、一，预防为主！ 二、 我国用电安全现状 与发达国家差很多，处于世界最低水平。 三、提高电力安全生产水平的措施 1.技术与设备方面 2.安全管理与制度建设 3.员工安全教育 四、电力生产安全目标 企业生产三级控制：企业、车间、班组。 5 项目 一 电气设备绝缘特性 及其诊断 任务 1 电介质极化现象的认识 【导入】 一个形象的比喻：电能是魔鬼，电介质则是束缚魔鬼的牢笼。 【授课】 一、 电介质概述 1.电介质 概念： 即绝缘材料，简称介质。 2.电介质分类： 电介质按物态可分为气体、液体和固体。气体介质有空气、 SF6；液体介质有变压器油；固体介质有陶瓷、 云母、绝缘纸、玻璃、人工合成绝缘材料（
9、聚氯乙烯、环氧树脂等） 。 3.电介质电性能：极化、击穿、电导、损耗。 二、 电介质极化现象 1.极化的概念： 在电场作用下，电介质内正负电荷中心沿电场方向发生微小位移或转向、表面出现束缚电荷的现象称为电介质极化。 2.介电常数：也 叫介质常数、介电系数或电容率，是表征介质在外电场作用下极化程度的物理量，单位为法 /米。其值由介质材料性质决定，很小，常使用相对介电常数。 3.电介质极化的形式和特点 电子式极化 ： 特点是弹性极化，极化过程极快，无损耗。 离子式极化 ： 特点是弹性极化，极化过程很快，无损耗。 偶极子式极化 ： 非弹性极化，极化过程较长，有损耗，受频率和温度影响。 夹层极化 ：
10、多层介质中发生，极化过程慢，有损耗，存在吸收现象。 6 4.影响电介质极化的因素： 相对介电常数 r 主要与温度和频率有关，还与介质的种类及极化形式有关。 5.电介质极化现象的应用 选择设备绝缘材料时，要注意根据目的不同选择不同介电常数的材料。 电气设备绝缘为多层组合绝缘材料时要注意各种材料介电常数 值的配合。 在绝缘预防性试验中，夹层极化的吸收现象可用来判断绝缘受潮的情况。 7 授 课 教 案 课程名称 电力安全技术 授课班级 17电力 1-3班 课程形式 理论课 授课单元 项目一：任务 2-3 课 时 2 教学地点 教学楼 授课对象 高职电力专业二年级 学生 教学资料 参考教材（杨文学主编
11、电力安全技术）； PPT 课件； 学情 分析 本节内容涉及新概念较多，涉及高中物理和数学知识较多，大部分学生基础较差，教学时 要充分考虑 这种情况，尽量用通俗易懂的语言讲解，深入浅出地授课。 在学习了安全的重要性之后，讲解本节内容，学生很容易会将电导、电介质介损值和安全联系在一起，应引导其正确认识他们的关系。 教学目标 知识目标 1.理解 电导的概念、电导和电阻的关系、电导和 电介质性能 的关系 。 2.了解电介质加直流电压时形成的三部分电流，吸收比和极化指数的概念和意义 。 3.掌握绝缘电阻的测量，并理解其意义 。 4.了解 电介质的损耗 tan的测量 。 能力目标 1.绝缘电阻的测量能力
12、。 2.电介质 的损耗 tan的测量 能力。 素质目标 1.培养学生 工作认真细心意识 ，增强学生职业素养。 2.培养学生工作安全意识和安全工作措施应用能力 。 德育目标 1.强调课堂纪律，培养学生纪律意识和良好的行为习惯。 2.通过强调工作认真细心，培养学生认真负责的职业道德。 教学重点 电导的概念及其与电介质性能的关系；绝缘电阻的测量及其意义。 教学难点 吸收比、极化指数的意义及其与电介质性能的关系绝缘电阻的测量；电介质损耗 tan的测量 。 教学设计思路 本节课的 两 个任务围绕两个内容展开：一是绝缘电阻及其对电介质性能的影响；二是电介质损耗及其对电介质性能的影响 。 根据本节内容和学生
13、情况，设计教学方法和过程： 通过对高中电学的回顾，一方面使学生复习之前的 知识，一方面引出本节内容电导和绝缘电阻。通过形象的比喻，电是老虎，绝缘（电介质）是牢笼，使学生对绝缘电阻和电介质其他电性能（介损值等）有感性的认识和理解。 通过视频动画等信息化手段让学生对绝缘电阻的测量和介损值的测量有更直观更形象认识，达到更深刻掌握本节内容的目的。 8 教学过程及内容 教学过程 教学内容 教学设计说明 课 前 预 习 绝缘电阻的测量相关知识和资源，介损值相关知识和资源 。 这是本节课的两个中心内容，也是两个难点，让学生提前预习，可以发现核心问题，提高课上效率 。 课中 情境导入 （ 8 分钟） 欧姆定律
14、、电阻等高中知识的复习回顾 。 形象比喻：电是怪兽、老虎，电介质就是其牢笼，绝缘电阻就是牢笼的坚固程度。 既回顾复习之前知识，使学生由易到难，又引出本节内容 。 比喻可以使学生深入浅出的理解课程内容，同时又建立学生感性认知。 重点难点讲授 （ 50 分钟） 重点： 1.电导的概念、电导和电阻的关系、电导和电介质性能的关系 。 2.绝缘电阻的测量，并理解其意义 。 难点： 1.绝缘电阻的测量能力。 2.电介质的损耗 tan的测量能力 。 问题 1.绝缘电阻的概念很抽象，如何让学生深刻理解并和安全建立对应关系 ？ 解决： 形象比喻 。 问题 2.测量是实践型内容，如何让学生掌握 。 解决：通过信息
15、化手段。 模拟实训 （ 10 分钟） 1.绝缘电阻的测量 。 2.电介质的损耗 tan的测量 。 课堂测验 （ 5 分钟） 提问重难点知识。 课堂小结 （ 7 分钟） 总结和串联本节知识点，点明重点并画出书中重要概念等。布置作业和下节课的预习内容。 总结本节课所讲内容的实际意义。 课 后 习题和预习。 搜集绝缘摇表使用视频。 教学反思 9 教案附页 【导入】 欧姆定律； 电阻的概念； 空气绝缘的相对性 ，这是学生已学过的内容，相对来说较简单，便于由浅入深、由易到难的展开学习内容。再由一个形象比喻可以使学生更形象更直观的了解绝缘的本质和作用。 任务 2 电介质的电导及绝缘电阻的测量 【授课】 一
16、、 电介质电导现象 1.电介质电导 在电场作用下，电介质中带电粒子沿电场方向作定向运动，形成电流，这种现象称为电介质的电导。它是衡量电介质导电能力的参数，用字母 G 表示，单位 S（西门子）。 介质电导的倒数就是绝缘电阻，用 R 表示，单位常用 M（兆欧）表示。 在直流电压作用下，电介质中流过的电流如图所示。即 i=ic+ia+Ig 2.介质电导与金属电导的区别 介质电导很小，而金属电导很大； 介质电导主要由离子构成，包括介质本身和杂质分子离解出的离子（主要是杂质离子），故是离子性电导 。而金属电导是由自由电子构成，是电子性电导； 介质电导具有正温度系数，绝缘 电阻有负温度系数。而金属电导具有
17、负温度系数，其电阻为正温度系数。 3. 固体介质的绝缘电阻 固体介质的电导由体积电导和表面电导组成，其绝缘电阻包括体积电阻和表面电阻，它们为并联关系。 体积绝缘电阻反映的是绝缘内部的品质。表面绝缘电阻受绝缘表面状况（脏污、潮湿等）影响很大，实际测量时应消除表面泄漏的影响。 二、 影响电介质电导的因素 10 气体介质的电导极小，可忽略不计。 影响液体和固体介质电导的主要因素是杂质和温度。杂质增多时，介质电导会明显增加。在各类杂质中，以水分的影响最大，电气设备绝缘应注意防潮。杂质对液体介质的电导影响很大。离子电导随温度升高而增加。 三、 电导在工程实际中的应用 1.在直流电压作用下多层介质的电压分
18、布与介质绝缘电阻成正比，在设计直流设备的绝缘时，要注意所用介质的电导率。 2.介质表面的污秽和吸潮情况对表面电导影响很大，测量绝缘电阻值时应消除表面电导影响。 3.预防性试验中，测量绝缘电阻值和直流泄漏电流可以判断设备绝缘是否受潮或有否其它劣化现象 四 、 绝缘电阻的测量 1.测量原理 绝缘电阻是指直流电压作用下绝缘中流过的电流为泄漏电流时的电阻，在工程上通常指加压 1分钟时的绝缘电阻。 对于较大电容量的电气设备绝缘，在直流电压下，其吸收现象比较明显，可以利用吸收比来判断绝缘状况。 吸收比是指绝缘加压 60 秒时的电阻与加压 15 秒时的电阻的比值。 对于大型电机或电力变压器及电容器等，由于吸
19、收现象特别显著， 1min 时吸收电流还在衰减，可以采用极化指数来判别。极化指数是指加压 10min 和 1min 时的绝缘电阻值之比。 吸收比是同一绝缘两个不同时刻的电阻的比值，它与设备的大小、尺寸无关，便于不同结构、相同材料绝缘性能的比较。 2.测量绝缘电阻和吸收比的有效性和局限性 能有效检测出绝缘是否有贯通的集中性缺陷、整体受潮或贯通性受潮等。 不能有效发现未贯通的集中性缺陷、局部缺陷。 3.测量绝缘电阻的接线 绝缘电阻要使用兆欧表来进行测量。 兆欧表按结构可分为手摇式（摇表）、晶体管式和数字式，电压等级一般有 100、 250、 500、1000、 2500、 5000V 等。 兆欧表一般有三个端子：线路端子 L、地端子 E 和屏蔽端子 G。 4.测量绝缘电阻的方法步骤 将被试设备短接后接地充分放电，以免触电，拆除被试设备电源及一切对外连线。 校验兆欧表是否指零或无穷大。 清洁被试设备表面污秽，消除表面泄漏影响。 接好线进行测量。如用摇表，测量过程中应保持转速恒定。 测试完毕，先断开接线再停止摇表。
