城轨供电市公开课获奖教案省名师优质课赛课一等奖教案.docx

城轨供电教案
一、基本概念
城轨供电是指城市轨道交通系统中用于供给电力的设备和工艺，包括供电装置、设备、线路和电力供应系统等。城轨供电系统是城市轨道交通系统不可或缺的一部分，它通过供电装置将电能供应给轨道交通线路上的牵引设备，使其正常运行。
城轨供电系统一般由三部分组成：直流供电系统、接触网系统和供电装置。直流供电系统通过供电装置将交流电转换为直流电，然后供应给轨道交通线路上的电动车辆。接触网系统则是将供电装置产生的直流电通过接触网传输到电动车辆上。供电装置是整个城轨供电系统的核心设备，它负责将交流电转换为直流电，并控制供电电压和电流的稳定性。
二、主要组成部分
1. 直流供电系统
直流供电系统是城轨供电系统的关键部分，它由供电变电所、逆变装置、牵引变压器等设备组成。供电变电所起到将交流电转换为直流电的作用，通过逆变装置将交流电转换为直流电。牵引变压器则负责将变压所得到的直流电传输到轨道交通线路上的电动车辆。
在直流供电系统中，电功率的传输距离较短，一般不超过几十千米，因此供电变电所通常建设在离城市轨道交通线路较近的地方，以减少输电损耗。
2. 接触网系统
接触网系统是城轨供电系统的另一个重要组成部分，它通过接触网将供电装置产生的直流电传输到轨道交通线路上的电动车辆。接触网系统由接触网支架、接触网杆、导线等组成。
在城轨供电系统中，接触网支架起到支撑接触网杆和导线的作用，它们通常安装在轨道交通线路的两侧或中央。导线则是承载和传输电能的重要组成部分，它以平行于轨道的方式布置，与上方的接触网杆相连接。
3. 供电装置
供电装置是城轨供电系统的核心设备之一，它主要包括整流装置、逆变装置、稳压装置等。供电装置通过将交流电转换为直流电，并对电压和电流进行稳定控制，确保电能的稳定供应。
供电装置的工作原理是利用大功率半导体器件将交流电转换为直流电，然后通过稳压、调压等控制，得到稳定的直流电，供应给轨道交通线路上的电动车辆。
三、工作原理
城轨供电系统的工作原理主要是将交流电转换为直流电，并通过接触网将直流电传输到电动车辆上，以实现牵引设备的正常运行。具体工作原理如下：
1. 供电变电所将交流电转换为直流电。
供电变电所是城轨供电系统的核心设备，它通过供电变压器将市电的交流电转换为所需的直流电。供电变压器是一种专门用于进行电能转换的装置，通过变压调节器控制输出的直流电压和电流。
2. 接触网系统将直流电传输到电动车辆上。
接触网系统负责将供电变电所产生的直流电传输到轨道交通线路上的电动车辆。具体操作是通过接触网支架将导线布置在轨道交通线路上方，并与电动车辆上的接触网杆相连接，实现直流电的传输。
3. 供电装置确保电能的稳定供应。
供电装置是城轨供电系统的关键设备之一，它通过整流、逆变、稳压等控制方法，确保直流电的稳定供应。整流装置将交流电转换为直流电，逆变装置将交流电转换为直流电，稳压装置通过调节电压和电流，确保直流电的稳定性。
四、教学目标
1. 了解城轨供电系统的基本概念和主要组成部分。
2. 掌握城轨供电系统的工作原理和关键设备的功能。
3. 理解城轨供电系统对城市轨道交通系统正常运行的重要性。
4. 学会运用城轨供电系统的知识解决实际问题。
五、教学内容安排
1. 理论知识讲解
a. 城轨供电系统的基本概念
b. 城轨供电系统的主要组成部分
c. 城轨供电系统的工作原理
d. 城轨供电系统的关键设备及其功能
2. 实例分析
a. 针对实际城市轨道交通系统的供电问题进行案例分析
b. 分析供电系统出现故障的原因和可能的解决办法
3. 学生练习
a. 基于所学知识解答相关问题
b. 进行小组讨论，提出解决实际问题的方案
4. 实地考察
a. 参观城市轨道交通线路的供电装置和接触网系统
b. 观察实际供电设备的工作情况和操作流程
六、教学方法
1. 讲解法：通过教师的讲解，将城轨供电系统的基本概念、主要组成部分、工作原理和关键设备等知识内容传授给学生。
2. 实例分析法：结合实际案例，让学生分析供电系统出现故障的原因，培养解决问题的能力。
3. 练习与讨论：通过学生的练习和小组讨论，巩固所学知识，并培养学生的合作能力和解决问题的能力。
4. 实地考察：组织学生进行实地考察，让其亲身观察城市轨道交通线路的供电装置和接触网系统，提高实际操作能力。
七、教学评价
1. 学生的课堂参与情况：包括课堂讨论与回答问题的积极性等。
2. 学生的学习情况：包括课后作业的完成情况、成绩等。
3. 学生的实践能力：通过实地考察以及解决实际问题的能力来评价学生的实践能力。
八、教学资源
1. 教材：根据教学内容编写相应的教材。
2. 视频资料：准备相关的城轨供电系统的工作原理和实际案例的视频资料。
3. 实验设备：准备城轨供电系统的实验设备，让学生亲自操作并观察供电装置和接触网系统的工作情况。
九、教学反思
通过本教案的设计和实施，学生可以全面地了解城轨供电系统的基本概念、主要组成部分和工作原理。通过实例分析和实地考察，学生可以更好地理解城轨供电系统在城市轨道交通系统中的重要性，并培养解决问题的能力和实践能力。教学过程需要注重理论与实践的结合，提供丰富的教学资源和实践机会，以提高学生的学习效果。