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目录 1

第一章 绪论 1

§1-1高压电器在电力系统中的作用 1

§1-2高压电器的种类及其特点 2

§1-3对高压电器的要求 4

§1-4高压电器的生产现状与发展方向 5

第二章 电力系统的开断与关合 7

§2-1交流电路的短路与开断 7

§2-2单相交流电路中的短路电流 7

§2-3切断交流单频回路短路电流时，触头间的电压恢复过程 9

§2-4电力系统的恢复电压 12

§2-5开关电器的弧隙过程与恢复电压的相互关系 16

§2-6小电感电流的切断——切空载变压器与空载电动机 19

§2-7电容电流的切断 21

§2-8其它切断任务 24

§2-9合闸过电压 26

§2-10断口间并联阻抗的作用 27

第三章 高压断路器概论 31

§3-1高压断路器的工作原理与基本结构 31

§3-2高压断路器的工作条件及对高压断路器的要求 33

§3-3高压断路器的基本技术参数 34

§3-4高压断路器的种类及用途 37

§3-5高压断路器的发展历史及发展趋势 40

第四章 油断路器 42

§4-1电弧在油中的熄灭过程与油吹灭弧室 42

一、电弧在油中的熄灭过程 42

二、几种油吹灭弧装置的工作原理 43

一、多油断路器的典型结构 45

§4-2高压油断路器的典型结构 45

二、SN10-10少油断路器的结构 48

三、110千伏少油断路器的结构 51

§4-3高压电器的绝缘与少油断路器的绝缘结构 52

一、高压电器中用的绝缘元件 52

二、高压电器的绝缘能力与总体尺寸 55

三、少油断路器的典型绝缘结构 55

四、灭弧装置的绝缘 56

五、少油断路器对绝缘油的要求 57

六、绝缘子表面的湿润问题 57

七、绝缘计算 59

二、在长期电流通过下，均质导体的稳定温升 62

§4-4少油断路器的导电回路 62

一、少油断路器的导电回路与对导电回路的要求 62

三、电接触 64

四、沿导体长度方向的温度分布 66

五、长期电流通过下，高压电器各部分的允许温度 68

六、短路电流下导体的发热 69

七、短路电流作用下导体上所受的电动力 71

八、通过短路电流时，触头的工作情况 72

九、导电回路导体尺寸的决定 74

§4-5油自吹灭弧室灭弧性能的分析 74

一、油自吹灭弧室的灭弧过程 74

二、灭弧室的压力过程 75

三、横吹灭弧室的性能与影响灭弧性能的因素 79

四、纵吹灭弧室的灭弧性能与影响灭弧性能的因素 80

五、灭弧室的排气，空气室与油气分离器 81

六、灭弧室在电弧熄灭后的回油过程 82

§4-6断路器机构的高速运动与缓冲 83

一、冲击与冲击强度 83

二、高速机构的制动与缓冲装置 85

三、油缓冲器 85

四、弹性缓冲器与弹簧缓冲器 86

§4-7少油断路器的传动机构与分闸速度 89

一、少油断路器的传动机构 89

二、少油断路器的分闸过程 89

三、少油断路器对分闸速度的要求 92

四、计算断路器运动速度的工程方法与少油断路器分闸速度的计算 93

五、大型油断路器的机构运动特性 97

一、超高压电力系统对断路器的特殊要求 99

§4-8220千伏及其以上电压级的少油断路器 99

二、积木式结构原理与均压措施 100

三、用保护环（屏蔽）提高绝缘支柱的表面放电电压 101

四、切断和关合空载长线的过电压问题 103

五、目前国内外超高压少油断路器生产情况 104

第五章 油断路器的操动机构 106

§5-1油断路器的合闸与操动机构 106

一、油断路器的合闸速度 106

二、少油断路器的负载特性与合闸功 107

三、操动机构的工作原理与少油断路器对操动机构的要求 108

四、操动机构的出力特性及其与断路器负载特性的配合 109

二、脱扣元件的脱扣功 111

一、脱扣元件的种类 111

§5-2脱扣机构及其性能分析 111

五、大型油断路器机构元件的弹性对合闸性能的影响 111

三、脱扣机构的脱扣力 114

四、脱扣机构的灵敏度与稳定性 115

五、脱扣器的种类 116

§5-3电磁式操动机构 117

一、电磁式操动机构的结构和工作原理 117

二、合闸电磁铁 117

三、电磁操动机构的合闸传动机构与出力特性 120

四、用整流装置供电的电磁操动机构 120

五、电磁式操动机构的控制回路 121

§5-4弹簧操动机构 123

一、弹簧操动机构的工作原理及其特点 123

二、弹簧操动机构的出力特性 125

三、弹簧操动机构合闸时的运动方程式 126

四、弹簧操动机构设计中的几个问题 127

五、一种分、合闸弹簧同时储能的手动弹簧机构 128

§5-5液压操动机构 129

一、液压操动机构的工作原理 129

二、液压操动机构的动作速度与动作时间 130

三、工作缸的尺寸对速度的影响 133

四、贮压筒的参数与预充气问题 134

五、温度对液压操动机构性能的影响 135

六、全液压传动 135

第六章 压缩空气断路器 136

§6-1概述 136

§6-2管道中的气流特性 136

§6-3压缩空气的绝缘性质 139

§6-4压缩空气断路器灭弧室的结构和工作原理 142

§6-5压缩空气纵向吹弧时弧柱的特性 143

§6-6单向纵吹灭弧室的气流过程 145

§6-7在压缩空气纵吹时，电弧电流过零期间的电弧熄灭过程 150

§6-8压缩空气断路器的类型与结构 153

§6-9压缩空气断路器的工作性能与并联电阻在压缩空气断路器中的应用 157

§6-10压缩空气断路器的气动操动机构 159

§6-11气阀的工作原理及其种类 161

§6-12气动元件的算例 162

第七章 SF6（六氟化硫）断路器 167

§7-1SF6的物理化学性质 167

§7-2SF6的绝缘性质*170++§7-3SF6中电弧弧柱的基本性质 173

§7-4SF6纵向吹弧时，电流过零区域的电弧熄灭过程 177

§7-5SF6断路器灭弧室的结构及其气体动力学过程 178

§7-6单压式SF6灭弧室的气体动力特性 181

§7-7SF6断路器的种类、结构与工作性能 183

§7-8SF6断路器的发展方向 186

第八章 真空断路器 187

§8-1真空的绝缘性质 187

§8-2真空中的电弧及其熄灭过程 191

§8-3真空开关的截流与截流过电压 195

§8-4真空灭弧室的结构，触头材料与触头结构 197

§8-5真空断路器的结构与类型 200

§8-6真空断路器的发展历史与发展趋势 202

三、高压熔断器的种类与结构 204

二、熔断器的特性 204

§9-1熔断器 204

一、工作原理 204

第九章 其它开关电器 204

四、关于熔断器的理论研究 205

§9-2隔离开关 206

一、隔离开关的功用 206

二、对隔离开关的要求，隔离开关的结构特点 206

三、户内式隔离开关 207

四、户外式隔离开关 208

§9-3接地器或接地开关 209

§9-4负荷开关 209

一、用途 209

一、同步分断 210

§9-5同步断路器 210

二、种类 210

二、同步合闸 212

§9-6直流断路器 213

§9-7静态断路器 217

§9-8限流装置 218

一、共振式限流装置 219

二、控制式限流装置 220

§9-9加米管（Gamitron）——一种新的切断元件 220

一、工作原理 220

二、加米管的应用 222

§9-10爆炸式熔断器或爆炸开关 223

§9-11超导开关 224

§10-1概述 226

第十章 高压开关电器的切断能力试验——强电流试验室 226

§10-2断流容量试验的试验条件 227

§10-3试验数据的量测与试验结果的处理 228

§10-4断流容量试验的等价性 232

§10-5交流断路器切断能力的直接试验 233

§10-6合成回路试验法 237

§10-7单元试验法 240

§10-8近区故障的切断试验 240

§10-9切断小电感电流的试验 242

§10-10电容电流的切断试验 243

§10-11反相故障、发展性故障、并联断路器等切断试验 245

一、冲击发电机 247

二、变压器 247

§10-12试验设备 247

三、电抗器和电阻器 248

四、电容器 248

五、保护断路器和合闸开关 248

六、合成试验的电压回路 249

七、合成试验中的火花间隙 249

八、合成试验中的重燃装置 249

九、合成试验中的辅助断路器 250

§10-13量测方法与量测装置 251

一、量测中的主要问题 251

二、分流器 251

三、电流零区的电压与电流的量测 252

四、电压分布的量测 254

五、空载绝缘特性与负载绝缘恢复特性的量测 255

六、压力量测 256

七、快速照像 257

八、进行电弧理论研究时，电弧特性参数的量测 258

九、数字技术在强电流试验室中的应用 258

第十一章 电压互感器与电流互感器 260

§11-1电磁式电压互感器的工作原理与性质 260

§11-2电压互感器的种类与结构 261

§11-3电压互感器的误差特性及其计算 263

§11-4电容式分压器 265

§11-5电磁式互感器的等级、种类和结构 268

§11-6电流互感器的误差特性 271

§11-7电流互感器的工作性能与技术参数 274

§11-8光电互感器 275

§12-2敞开式组合电器 279

§12-1组合电器的特点及其发展趋势 279

第十二章 组合电器 279

§12-3防爆配电装置 280

§12-4SF6（全封闭式）组合电器 284

§12-5典型全封闭式组合电器的结构介绍 285

一、LF-110SF6全封闭式组合电器 285

二、法国MGG公司的CGI开关站 287

§12-6SF6全封闭式电器的绝缘问题 289

一、SF6气体中绝缘的特点 289

二、电弧作用下SF6分解物对绝缘材料性能的影响与绝缘材料的选用 289

三、SF6中沿面放电的性质 290

§12-7密封与防漏 292

§12-8密封电器的试验项目与其现在生产水平 293

参考文献 293