大电流能量技术与应用PDF电子书下载

目录第1章 绪论 1

参考文献 3

第2章 大电流能量技术的基本现象 4

2.1　电磁场现象 4

2.1.1　磁场的计算与电感 4

2.1.2　电磁力 5

2.1.3　电磁感应故障 6

2.2　导电现象 7

2.2.1　物质的导电现象 7

2.2.2　金属的电阻 7

2.3.1　超导的基础 9

2.3　超导现象 9

2.3.2　超导线材、线圈 10

2.4　大电流的传输 11

2.4.1　低损耗传输线路与低电感传输线路 11

2.4.2　大电流用导体的电流容量、热应力和电磁力 15

2.5　电弧现象 20

2.5.1　高气压电弧物性 21

2.5.2　电弧放电的辐射能特性 21

2.5.3　电弧阳光柱的诊断 24

2.5.4　电弧熄灭现象的分析 24

2.5.5　喷流电弧的基本特性 25

2.6.1　等离子的基本特性 26

2.6　等离子现象 26

2.6.2　等离子诊断 27

参考文献 29

第3章 直流大电流技术 32

3.1　直流大电流的产生 32

3.1.1 电池 32

3.1.2　直流发电机 33

3.1.3　整流器 35

3.2　直流大电流的控制 37

3.2.1　直流发电机 38

3.2.2　半导体变换器 39

3.2.3　大容量化技术 41

3.3　直流大电流的切断 42

3.3.1　技术课题 42

3.3.2　切断方式 42

3.3.3　开发状况 44

3.4　直流大电流的传输 47

参考文献 48

第4章 交流大电流技术 49

4.1　交流大电流的产生 49

4.1.1　基于短路发电机的产生 49

4.2.1　试验站的电流控制 51

4.2　交流大电流的控制 51

4.1.2　基于LC的产生 51

4.2.2　时间、相位的控制 52

4.2.3　合成短路实验的控制 52

4.3　电力系统中的交流大电流现象 54

4.3.1 电力系统中短路电流的现状 54

4.3.2　电弧喷射的基础特性 55

4.3.3　电弧喷射特性在输配电设备上的应用 58

4.4　交流大电流的切断、限流 61

4.4.1　低压用断路器 61

4.4.2　高压用断路器 64

4.4.3　限流器 70

4.5　交流大电流的传送 74

4.5.1 交流大电流用电线与电流容量 74

4.5.2　减小阻抗的方法 75

4.5.3　强制冷却 77

4.5.4　交流用超导线 78

4.6　交流大电流设备 78

4.6.1　发电机 78

4.6.2　变压器 79

4.6.3　母线（bus） 80

参考文献 82

5.1.1　静电能量型电源 88

5.1　脉冲大电流能量发生装置 88

第5章 脉冲大电流技术 88

5.1.2　感应能量型电源 91

5.1.3　运动能量型电源 92

5.1.4　化学能量型电源 94

5.2　脉冲大电流能量的控制 96

5.2.1　起动开关与切断开关 96

5.2.2　放电型开关 96

5.2.3　半导体器件开关 99

5.2.4　熔断丝 100

5.2.5　等离子断开开关 101

5.2.6　磁开关 102

5.3　脉冲大电流能量的整形 104

5.3.1　脉冲整形线（PFL）、脉冲整形电路（PFN） 104

5.3.2　脉冲压缩 107

5.3.3　电流灭弧 109

5.3.4　脉冲功率系统 111

参考文献 115

第6章 大电流能量现象的高度分析技术 122

6.1　过渡电路分析 122

6.1.1　过渡分析方法 122

6.1.2　各种电路分析软件的特点 123

6.1.3　使用EMTP的分析举例 124

6.2.1　基础公式及边界条件 126

6.2　磁场分析 126

6.2.2　使用有限元法的分析法 127

6.2.3　使用边元素的涡流分析例 128

6.2.4　电流密度分布分析例 129

6.3　电弧流体分析 130

6.3.1　稳定电弧 130

6.3.2　空气中电弧 134

6.3.3　断路器电弧 137

6.3.4　气流分析 137

参考文献 141

7.1　测量系统 144

第7章 大电流能量测量技术 144

7.2　接地 145

7.3　噪声对策 147

7.4　直流大电流的测定 148

7.4.1　饱和型电流传感器 149

7.4.2　霍尔元件型直流电流传感器 149

7.4.3　光电流传感器 150

7.5　交流大电流的测定 152

7.5.1　分流器 152

7.5.2　电磁型电流传感器 154

7.5.3　光电流传感器 157

7.6.2　分流器 158

7.6　脉冲大电流的测定 158

7.6.1　脉冲大电流的测定 158

7.6.3　高频电流传感器 162

7.6.4　Rogowski线圈 162

7.6.5　集电线圈 164

7.6.6　粒子束脉冲大电流的测定 165

7.6.7　雷击放电能量测量方法的开发 167

7.7　校正 171

参考文献 174

8.1　核聚变应用技术 178

8.1.1　核聚变装置的种类 178

第8章 大电流能量应用技术 178

8.1.2　磁封闭方式 179

8.1.3　惯性封闭方式 184

8.2　能量储存应用技术 190

8.2.1　大容量发电机 190

8.2.2　超导能量储存（SMES） 191

8.3　MHD发电应用技术 197

8.3.1　MHD发电 197

8.3.2　MHD发电开发的动 197

8.3.3　脉冲MHD发电 198

8.4　大容量发热应用技术 200

8.4.1　直接通电加热 200

8.4.2　电弧加热 201

8.4.3　等离子加热 202

8.4.4　感应加热 203

8.5　高辉度发光应用技术 206

8.5.1　灯的种类与光谱特征 206

8.5.2　灯的实用性能 207

8.5.3　电弧灯的应用领域 208

8.5.4　利用电弧等离子的高辉度照明技术 208

8.5.5　Z箍缩光源 208

8.5.6　同步加速器辐射光 211

8.6.1　稳定强磁场的产生 213

8.6　超强磁场产生技术 213

8.6.2　脉冲超强磁场产生 215

8.6.3　磁场箍缩法 216

8.7　超高压力应用技术 217

8.7.1　闪烁能量与极超高压力 217

8.7.2　物质的动态箍缩特性 218

8.7.3　利用动态箍缩方法产生极超高压力（冲击波箍缩） 218

8.7.4　利用动态等熵箍缩产生超高压力 219

8.7.5　超高压力在产业机器上的应用 220

8.8　高速飞翔技术 222

8.8.1　电磁加速器的意义 222

8.8.2　电磁加速法 222

8.8.4　轨道炮的研发状况 223

8.8.3　轨道炮的概要 223

8.8.5　轨道炮存在的问题及其对策 224

8.9　电磁脉冲应用技术 225

8.9.1　EMC与电磁脉冲 225

8.9.2　电磁脉冲模拟仿真 226

8.9.3　雷击模拟仿真 226

8.10　电磁推进应用技术 228

8.10.1　磁悬浮式铁路 228

8.10.2　电磁推进船 231

8.11　电弧等离子在环保方面的应用 232

8.11.1　电弧等离子处理的概要 232

8.11.3　放射性废弃物处理 234

8.11.2 电弧等离子对材料回收、再利用的应用 234

参考文献 237

第9章 相关技术规格、额定值 245

9.1　大电流能量装置的相关资料 245

9.1.1　大电流开关（控制）元件的相关资料 245

9.1.2　有关大电流测量的额定值和规格 249

9.2　安全基准 251

9.3　物理常数、物性 254

9.3.1　基础物理常数及元素周期表 254

9.3.2　物性 256

参考文献 266

索引 267