本書作者是高壓開關設備領域的國際知名專家，英文版由國際權(quán)威高壓設備試驗和認證機構(gòu)——KEMA組織出版，全面講述了高壓斷路器的工作原理和技術現(xiàn)狀，并介紹了國外實際產(chǎn)品的原理與設計。本書特別闡述了高壓斷路器的最新試驗方法及IEC標準，包括很多KEMA獨有專有的試驗技術和方法以及試驗報告內(nèi)容。本書內(nèi)容充分體現(xiàn)了高壓斷路器領域理論研究、產(chǎn)品設計和試驗技術方面的新進展，在高壓斷路器及開關設備的設計、制造、運行等方面具有重要的實用價值。
本書充分反映近年來國際范圍內(nèi)高壓斷路器基礎理論、工作原理、產(chǎn)品設計、試驗技術方面的當前進展，對現(xiàn)代高壓斷路器及開關設備的設計、制造、運行和科技管理具有積極的推動作用！
作者團隊與KEMA建立了數(shù)十年的關系，經(jīng)常依靠KEMA為其設計提供認證和研究試驗。原書英文版正是由KEMA組織出版的。
本書呈現(xiàn)了國外產(chǎn)品的最新發(fā)展，詳盡說明了IEC標準及其他標準，特別闡述了高壓斷路器的最新試驗方法，包括很多KEMA獨有、專有的試驗技術和方法以及試驗報告內(nèi)容。
譯者序
原書序
致謝
第1章開關裝置簡介
1.1開關裝置的用途
1.2開關裝置的定義
1.2.1隔離開關
1.2.2接地開關
1.2.3快速接地開關
1.2.4負荷開關
1.2.5合閘開關
1.2.6接觸器
1.2.7熔斷器
1.2.8火花間隙
1.2.9避雷器
1.2.10故障電流限制器
1.2.11起動器
1.2.12開關穩(wěn)定器
1.2.13繼電器
1.2.14斷路器
1.2.15隔離斷路器
第2章氣體中的電弧
2.1電弧的基本過程和物理特性
2.1.1金屬表面電子發(fā)射機理
2.1.2電弧中的載流子
2.1.3觸頭上的能量平衡
2.1.4觸頭侵蝕機理
2.1.5觸頭侵蝕研究的實驗結(jié)果
2.1.6觸頭材料的分類
2.1.6.1高導電率金屬與合金
2.1.6.2抗化學腐蝕的金屬與合金
2.1.6.3難熔金屬
2.1.6.4燒結(jié)材料
2.1.7觸頭材料的特性
2.2直流電弧
2.2.1氣體放電的伏安特性
2.2.2直流電弧的熄滅
2.3交流電弧
2.3.1交流電弧的伏安特性
2.3.2熱擊穿和電擊穿區(qū)域
2.3.3電弧電導率、功率與弧柱中的能量消耗
第3章電弧建模
3.1PT（黑盒）電弧模型
3.1.1Mayr與Cassie方程
3.1.2動態(tài)電弧方程的普遍形式
3.1.3電弧模型和相關參數(shù)概況
3.1.4PT電弧模型的實際應用
3.1.5電弧參數(shù)的求取
3.1.6數(shù)值處理
3.1.7有效性檢驗
3.1.8電流零區(qū)測量
3.1.8.1電流測量
3.1.8.2電壓測量
3.1.8.3處理原始測量數(shù)據(jù)以轉(zhuǎn)換為電弧電流和電弧電壓
3.1.8.4電流測量系統(tǒng)的性能
3.2電弧物理模型
3.2.1電弧物理模型的通用方程組
3.2.2具有焓流的簡化電弧物理模型
3.2.2.1附加假定條件
3.2.2.2方程組
3.2.2.3SF6等離子體的熱力學特性
3.2.2.4電弧電流的時間關系式
3.2.2.5橫截面和電弧電壓的確定
3.2.2.6沿電弧軸線壓力分布的確定
3.2.2.7靜止和穩(wěn)定氣流條件下的SF6氣體狀態(tài)方程
3.2.2.8SF6氣體熱力學特性的計算表達式
3.3高壓SF6斷路器操作的計算機仿真
3.3.1計算機仿真程序
3.3.2特征量
3.3.3熄弧窗口
3.4電弧建模的其他工具
3.4.1電弧直徑和電弧溫度
3.4.2氣體和真空中的電弧電壓
3.4.3冷態(tài)電壓特性
3.4.4極限曲線
3.4.5截流系數(shù)
3.4.6斷路器的電壽命
第4章真空電弧
4.1真空電弧簡介
4.1.1陰極和陽極鞘層
4.1.2擴散型與集聚型真空電弧
4.1.2.1擴散型電弧
4.1.2.2集聚型電弧
4.2通過磁場控制真空電弧
4.2.1橫向磁場原理
4.2.2縱向磁場原理
第5章滅弧介質(zhì)
5.1空氣
5.1.1在空氣中拉長滅弧
5.1.2磁吹滅弧
5.1.3壓縮空氣滅弧
5.2礦物油
5.2.1多油斷路器的滅弧
5.2.2少油斷路器的滅弧
5.3六氟化硫（SF6）
5.3.1物理特性
5.3.2SF6分解物
5.3.3SF6對環(huán)境的影響
5.5.3.1臭氧損耗
5.5.3.2溫室效應
5.5.3.3生態(tài)病理學和對健康的潛在影響
5.3.4SF6替代物
5.4SF6/N2混合氣體
5.5真空
5.5.1保持高真空
5.5.2更高電壓等級下真空的應用
5.5.3真空中的觸頭材料
第6章開合方式與暫態(tài)過程
6.1負載類型
6.1.1阻性負載
6.1.2容性負載
6.1.3感性負載
6.1.3.1大電感電流：短路
6.1.3.2小電感電流
6.2短路電流
6.2.1短路電流與電壓之間的關系
6.2.2直流分量百分數(shù)
6.2.3非對稱電流的有效值和峰值
6.3瞬態(tài)恢復電壓（TRV）
6.3.1TRV的定義
6.3.2單頻瞬態(tài)恢復電壓波形
6.3.3雙頻瞬態(tài)恢復電壓波形
6.3.4瞬態(tài)恢復電壓的兩參數(shù)包絡線
6.3.5瞬態(tài)恢復電壓的四參數(shù)包絡線
6.3.6分布參數(shù)電路中的瞬態(tài)恢復電壓
6.3.7IEEE/ANSI規(guī)定的瞬態(tài)恢復電壓波形
6.3.8三相電網(wǎng)中的瞬態(tài)恢復電壓
6.3.9首開極系數(shù)
6.3.10近區(qū)故障的瞬態(tài)恢復電壓
6.3.11起始瞬態(tài)恢復電壓（ITRV）
6.3.12瞬態(tài)恢復電壓、起始瞬態(tài)恢復電壓和近區(qū)故障
6.3.13失步條件下的瞬態(tài)恢復電壓
6.3.14短路電流非對稱性對瞬態(tài)恢復電壓的影響
6.3.15電弧電壓對瞬態(tài)恢復電壓的影響
6.3.16截流對瞬態(tài)恢復電壓的影響
6.3.17弧后電流對瞬態(tài)恢復電壓的影響
6.3.18阻尼對瞬態(tài)恢復電壓的影響
6.4電容電流開合過程中的暫態(tài)現(xiàn)象
6.4.1電容電路
6.4.2成功的電容電流開斷的實例
6.4.3重擊穿情況下電容電流開斷的實例
6.4.4連續(xù)重擊穿引起的電壓級升
6.4.5小電容電流的截流
6.4.6斷路器特性對電容電流開合的影響
6.4.7負載和電源側(cè)阻抗的影響
6.4.8三相電路中的電容電流開斷
6.4.9電容器組的關合
6.4.10架空線的關合與重合閘
6.5小電感電流開合過程中的暫態(tài)現(xiàn)象
6.5.1小電感電流的截流
6.5.2空載變壓器的開合
6.5.3并聯(lián)電抗器的開合
6.5.4復燃現(xiàn)象
6.5.5并聯(lián)電抗器開合過程中的過電壓
6.5.6虛擬截流
6.6非標準開合方式
6.6.1變壓器和串聯(lián)電抗器限制故障
6.6.1.1變壓器限制故障
6.6.1.2串聯(lián)電抗器限制故障
6.6.2無電流零點的短路電流
6.6.3發(fā)展性故障——感性工況
6.6.4發(fā)展性故障——容性工況
6.6.5短路電流的并聯(lián)開斷
6.7過電壓的防護方法
6.7.1合閘電阻及其作用
6.7.2避雷器
6.7.2.1閥式避雷器
6.7.2.2金屬氧化物避雷器
第7章斷路器的工作原理與設計
7.1斷路器的要求
7.2斷路器的分類
7.2.1油斷路器
7.2.2空氣斷路器
7.2.3SF6斷路器
7.2.3.1雙壓力式SF6斷路器
7.2.3.2單壓力（壓氣）式SF6斷路器
7.2.3.3自能單壓力式SF6斷路器
7.2.3.4雙動原理
7.2.3.5倍速原理
7.2.3.6旋弧式SF6斷路器
7.2.4真空斷路器
7.3操動機構(gòu)
7.3.1氣動操動機構(gòu)
7.3.2液壓操動機構(gòu)
7.3.3彈簧操動機構(gòu)
7.3.4電磁驅(qū)動機構(gòu)
7.3.5電動機驅(qū)動機構(gòu)
7.4斷路器的維修和狀態(tài)監(jiān)測
7.4.1監(jiān)測參數(shù)的選擇
7.4.2監(jiān)測特性的解釋
第8章選相開合
8.1選相開合的原理
8.1.1選相分閘
8.1.2選相合閘
8.2對斷路器的功能要求
8.2.1機械特性
8.2.2電氣特性
8.3選相開合的實際應用
8.3.1并聯(lián)電容器組的選相開合
8.3.2空載架空線的選相開合
8.3.3并聯(lián)電抗器的選相開合
8.3.4空載變壓器的選相開合
8.4可靠性問題
8.5優(yōu)勢與經(jīng)濟因素
第9章短路與開合試驗
9.1大容量實驗室
9.2直接與間接試驗
9.2.1三相直接試驗
9.2.2單相直接試驗
9.3合成試驗
9.3.1開斷過程的幾個階段
9.3.2關合過程的幾個階段
9.3.3合成試驗方法的類型
9.3.3.1電流引入法
9.3.3.2電壓引入法
9.3.3.3三相合成試驗方法
9.3.3.4對特高壓斷路器進行試驗的合成回路
9.3.4延弧回路
9.3.5電流回路的電壓
9.4短路和開合試驗的實例
9.4.1試驗文件中包括的信息
9.4.2短時耐受電流和峰值耐受電流試驗
9.4.3出線端故障試驗
9.4.3.1試驗方式T10
9.4.3.2試驗方式T30
9.4.3.3試驗方式T60
9.4.3.4試驗方式T100s
9.4.3.5試驗方式T100a
9.4.4臨界電流試驗方式
9.4.5單相和異相接地故障試驗
9.4.6近區(qū)故障試驗
9.4.6.1試驗方式L90
9.4.6.2試驗方式L75
9.4.6.3試驗方式L60
9.4.7失步試驗
9.4.7.1試驗方式OP1
9.4.7.2試驗方式OP2
9.4.8容性電流開合試驗
9.4.8.1線路充電電流開合試驗
9.4.8.2電纜充電電流開合試驗
9.4.8.3電容器組電流開合試驗
9.4.9感性負載開合試驗
9.4.10電壽命試驗
9.4.11試驗后的狀態(tài)評估
9.4.11.1空載操作
9.4.11.2檢查
第10章高壓斷路器的選型
10.1額定特性的選擇
10.1.1額定電壓
10.1.2額定絕緣水平
10.1.3額定頻率
10.1.4額定電流
10.1.5額定短時耐受電流
10.1.6額定峰值耐受電流
10.1.7額定短路持續(xù)時間
10.1.8額定短路關合電流
10.1.9額定短路開斷電流
10.1.10與額定短路開斷電流相關的瞬態(tài)恢復電壓
10.1.11近區(qū)故障的額定特性
10.1.12失步的額定特性
10.1.13額定操作順序
10.1.14額定時間參量
10.1.15輔助和控制回路的額定電源電壓和頻率
10.1.16機械壽命（M1和M2級）
10.1.17重擊穿性能和容性電流開合額定值（C1和C2級）
10.1.18感性負載電流開合額定值
10.1.19電壽命（E1和E2級）
10.2使用條件的選擇
10.2.1正常使用條件
10.2.1.1戶內(nèi)裝置的正常使用條件
10.2.1.2戶外裝置的正常使用條件
10.2.2特殊使用條件
10.2.2.1海拔
10.2.2.2污穢
10.2.2.3環(huán)境溫度
10.2.2.4空氣濕度
10.2.2.5覆冰
10.2.2.6風速
10.2.2.7地震
10.3斷路器類型的選擇
參考文獻
結(jié)束語
縮略語表
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