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第一章 高压电器简介 1

第一节 高压电器在电力系统中的作用 1

一、负荷开关和熔断器的联合应用 1

二、断路器、互感器和继电器的联合应用 1

三、接地开关的应用 2

四、过电流的限制 2

五、过电压的限制 4

六、故障设备和维修设备的隔离 4

第二节 对高压电器的要求 4

思考题与习题 5

第二章 电力系统的关合与开断 5

第一节 短路故障的关合 6

第二节 单相短路故障的开断 8

一、恢复电压 8

二、开断电流 11

三、低值并联电阻 11

第三节 三相短路故障的开断 13

一、三相不接地短路故障的开断 13

二、三相接地短路故障的开断 17

第四节 电力系统的瞬态恢复电压特性 18

第五节 近区故障的开断 21

一、近区故障的机制 21

二、并联电阻在开断近区故障时的作用 24

第六节 失步开断 25

第七节 电容负荷的关合与开断 26

一、空载长线的关合 26

二、空载长线的开断 28

三、电容器组的关合与开断 30

第八节 小电感电流的开断 32

思考题与习题 33

第三章 发热 35

第一节 电器中热的产生和散失 35

一、热的产生 35

二、热的散失 37

第二节 电器的升温过程和发热工作制 38

一、绝热升温 38

二、发热导体的升温过程 39

三、发热导体的冷却过程 40

四、导体发热工作制 41

第三节 电器的允许发热温度 41

一、决定允许发热温度的因素 41

二、最大允许发热温度与温升 43

第四节 通过短路电流时高压电器的发热与热稳定性 43

一、通过短路电流时导体的发热情况 43

二、电器的短时电流耐受性（热稳定性） 46

思考题与习题 46

第四章 电动力 47

第一节 概述 47

一、电器中电动力的本质 47

二、研究电动力的目的 47

第二节 电动力的计算 47

一、电动力计算的基本方法 47

二、几个典型的导体间的电动力的计算 49

三、矩形导体截面形状对电动力的影响 51

第三节 通以交流电流时导体间的电动力 52

一、通以单相正弦交流电流时导体间的电动力 52

二、通以三相正弦交流电流时导体间的电动力 52

三、单相交流短路时的电动力 53

四、三相交流短路时的电动力 53

五、电器的峰值电流耐受性（动稳定性） 54

思考题与习题 54

第五章 电接触 54

第一节 概述 54

第二节 接触电阻及其影响因素 55

一、接触电阻 55

二、影响接触电阻的因素 57

三、接触电阻的计算公式 59

第三节 触头的发热与熔焊 60

一、触头接触处的温升计算 60

二、触头的熔焊 60

第四节 对可分触头的主要要求 61

一、触头在闭合位置时 61

二、触头在分断过程中 62

三、触头在接通过程中 62

思考题与习题 63

第六章 电弧 63

第一节 概述 63

第二节 电弧的产生和物理特性 64

一、弧光放电及其特点 64

二、电弧的组成部分 65

三、电弧弧柱的游离过程 66

四、弧柱的消游离过程 69

五、电弧的温度和直径 69

六、电弧等离子体的热容与冷却 70

七、电弧的能量平衡 71

八、开关电弧的产生 72

第三节 直流电弧 72

一、直流电弧的伏安特性 72

二、直流电弧的燃烧与熄灭 74

三、开断直流电弧时的几个参数 76

第四节 交流电弧 77

一、交流电弧的特点 77

二、交流电弧对电路的影响 78

三、电压恢复过程与介质强度恢复过程 80

四、交流电弧电流过零现象 81

五、交流电弧的熄灭和重燃 83

六、交流电弧的能量 84

第五节 空气电弧的熄灭原理 85

一、交流开弧的熄灭 85

二、磁吹熄弧 85

三、压缩空气的气吹熄弧 85

第六节 油中电弧的熄灭原理 87

一、静止油中电弧的熄灭 87

二、气吹型油中电弧的熄灭 87

第七节 六氟化硫气体的基本特性及其灭弧原理 89

一、六氟化硫气体的基本性能 89

二、六氟化硫气体的灭弧性能与灭弧原理 89

第八节 真空电弧的特性及其熄灭原理 91

一、真空中的绝缘强度与击穿 91

二、真空电弧的形态和特性 92

三、交流真空电弧的熄灭原理 94

思考题与习题 95

第七章 高压断路器概论 97

第一节 电力系统对高压断路器的要求 97

第二节 高压断路器的种类和总体结构 98

第三节 高压断路器的基本技术参数 99

思考题与习题 103

第八章 油断路器 103

第一节 油断路器的结构特点及动作原理 103

一、多油断路器 104

二、少油断路器 105

第二节 油断路器灭弧室的工作原理 109

一、自能灭弧室的工作原理 109

二、自能灭弧室的压力变化 110

三、外能灭弧室的工作原理 113

第三节 油断路器的灭弧装置 113

一、SW4-110型少油断路器的灭弧装置 113

二、DW8-35型多油断路器的灭弧装置 114

三、SN10-10型少油断路器的灭弧装置 115

四、环吹灭弧装置 115

第四节 断路器的分合闸速度对灭弧性能的影响 116

一、触头刚分速度对灭弧性能的影响 117

二、触头刚合速度对灭弧性能的影响 117

思考题与习题 118

第九章 油断路器的机构 118

第一节 四连杆机构 119

一、四连杆机构的传动特性 119

二、四连杆机构的死点 121

第二节 变直机构（提升机构） 122

一、连杆滑块机构 122

二、椭圆变直机构 123

第三节 对操动机构的要求 125

第四节 电磁操动机构 126

第五节 弹簧操动机构 128

一、合闸能源系统 128

二、分、合闸传动系统 130

第六节 液压操动机构 130

第七节 操动机构的出力特性及其与断路器负载特性的配合 132

思考题与习题 133

第十章 压缩空气断路器 134

第一节 压缩空气断路器的灭弧装置及特性 134

第二节 压缩空气断路器的类型 136

一、全充气式压缩空气断路器 136

二、恒压式压缩空气断路器 138

第三节 压缩空气断路器的气动操作系统 138

思考题与习题 140

第十一章 六氟化硫断路器和全封闭组合电器 140

第一节 六氟化硫断路器 140

一、六氟化硫断路器的灭弧装置 141

二、六氟化硫断路器的总体结构 144

第二节 六氟化硫全封闭组合电器 145

第三节 六氟化硫复合电器 147

思考题与习题 147

第十二章 真空断路器 147

第一节 真空灭弧室 148

一、外壳 148

二、波纹管 148

三、屏蔽罩 149

四、触头 149

第二节 真空断路器 151

一、结构 151

二、特点 152

第三节 真空断路器的操作过电压 152

一、操作过电压的主要种类 152

二、操作过电压的抑制方法 153

思考题与习题 154

第十三章 高压断路器的试验 154

第一节 概述 154

一、试验项目名称 154

二、高压断路器的试验分类 155

第二节 开断能力试验 155

一、开断能力试验的条件 155

二、开断能力试验方法 156

第三节 开断能力试验装置 157

一、网络试验 158

二、短路发电机回路试验 158

三、振荡回路试验 159

四、合成回路试验 161

第四节 机械特性试验 164

一、机械特性试验的重要性 164

二、运动特性试验 164

第五节 温升试验 167

一、温升的测量 167

二、温升试验方法 169

思考题与习题 169

第十四章 其它开关设备 170

第一节 隔离开关 170

一、对隔离开关的特殊要求 170

二、隔离开关的典型结构 171

第二节 接地开关和快分隔离开关 173

第三节 高压熔断器 174

一、熔断器的特性 174

二、熔丝材料的选择 175

三、高压熔断器的典型结构和工作原理 175

第四节 负荷开关 177

思考题与习题 177

第十五章 高压互感器 178

第一节 电压互感器的误差 178

一、电压互感器的误差分析 179

二、用匝补偿改善电压互感器的特性 180

第二节 电压互感器的结构 181

第三节 电容式电压互感器 183

第四节 电流互感器的特点 185

第五节 电流互感器的误差 186

一、电流互感器的误差分析 186

二、电流互感器的结构参数对误差的影响 188

三、负载阻抗对误差的影响 188

四、工作电流对误差的影响 188

五、最大二次电流倍数 189

六、10％误差倍数 190

七、小铁芯补偿 190

第六节 电流互感器的结构 191

一、单匝式电流互感器 191

二、多匝式电流互感器 192

三、电缆电容式电流互感器 193

思考题与习题 193