SF6高压电器设计-第4版

本书特色

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本书总结了作者40多年来在sf6高压电器开发工作中的研究成果与设计经验，详尽地介绍了sf6气体的理化电气特性和sf6气体管理方面的研究成果，总结了sf6高压电器的结构设计经验及设计计算方法。作者以超前意识对sf6金属封闭式组合电器小型化和智能化提出了许多有用的见解，并对该产品的在线监测技术进行了有实用价值的论述。对困惑高压电器行业多年的技术难题（如温度对sf6湿度测量值的影响、sf6湿度的限值及其在线监测、日照对产品温升的影响、高寒地区产品的设计与选用等），作者以自己的研究成果作了比较科学的回答。本书还系统地介绍了sf6电流互感器的设计计算方法，对有暂态特性的ct绕组的工作特性作了深入的分析。

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内容简介

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本书理论分析精炼，设计计算方法适用。
　　作者40多年对sf6高压电器研究成果与设计经验的总结；
　　详尽介绍sf6高压电器的结构设计经验和设计计算方法；
　　以超前意识对sf6金属封闭式组合电器小型化和智能化提出见解；
　　对困惑高压电器行业多年的技术难题，作了比较科学的回答；
　　是高压电器研究、设计人员，以及相关专业师生的好帮手！

 

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作者简介

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黎斌，原西安高压开关厂主任设计师，教授级高工。
　　1962年毕业于华中科技大学，长期从事油断路器、真空开关、SF6断路器、SF6金属封闭式组合电器及SF6电流互感器开发设计工作。产品研究开发成果获国家教育委员会、原机械工业部颁发的科技进步奖和各种荣誉证书10多项，发表专业论文50余篇。

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目录

第4版前言第3版前言第2版前言第1版代序符号说明 第1章sf6的基本特性1.1 sf6的物理性能1.2 sf6的气体状态参数1.3 sf6的化学性能1.3.1 sf6具有良好的热稳定性1.3.2 sf6电弧分解过程1.3.3 sf6与开关灭弧室材料的化学反应1.3.4 水和氧等杂质产生酸性有害物质1.3.5 sf6电弧分解物中有剧毒的s2f1.4 sf6的绝缘特性1.4.1 sf6气体间隙的绝缘特性1.4.2 sf6中绝缘子的沿面放电特性1.4.3减小金属微粒危害的措施1.5 sf6气体的熄弧特性1.5.1 sf6气体特性创造了良好的熄弧条件1.5.2 sf6中的气流特性 第2章sf6电器的气体管理2.1 sf6气体的杂质管理2.1.1 sf6气体的毒性2.1.2生物试验方法2.1.3电弧分解气体的毒性及处理2.2 sf6气体的湿度管理2.2.1水分进入开关的途径2.2.2水分对开关性能的影响2.2.3温度对sf6湿度测量值的影响2.2.4 sf6湿度测量值的温度折算2.2.5用相对湿度标定湿度限值科学准确2.2.6 sf6湿度限值2.2.7 sf6湿度测量方法2.2.8 sf6湿度控制方法2.2.9运行开关的水分处理2.3 sf6气体的密封管理2.3.1 sf6开关设备的密封结构2.3.2密封环节的清擦与装配2.3.3工程适用的检漏方法（真空监视、肥皂泡监视、充sf6及充he检漏）2.3.4 sf6密度的监控及误差分析附录2.a sf6湿度测量值的温度折算表附录2.b 充sf6检漏一个密封环节允许漏气浓度增量δc及单点允许漏气率f吸的计算附录2.c 充氦检漏允许泄漏率计算 第3章gcb/gis总体设计3.1设计思想的更新3.2简单就是可靠、简单就是效益3.3 gcb/gis总体设计的核心3.4 gcb/gis总体结构设计要求3.4.1 gcb灭弧室及操动机构的选择3.4.2罐式与瓷柱式gcb的合理分工3.4.3高低档参数有机搭配3.4.4结构整体化设计3.4.5环境因素的影响3.5 gcb/gis可靠性的验证试验3.5.1电寿命试验3.5.2机械强度试验3.5.3高低温环境下的操作试验3.5.4耐风沙、暴雨、冰雪及污秽试验 第4章t?gcb/gis出线套管设计4.1 40.5-145kv出线套管内绝缘设计4.1.1中心导体设计4.1.2允许雷电冲击场强值e1的选择4.2 252-363kv出线套管内绝缘设计4.3 550-1100kv出线套管内绝缘设计4.3.1中间电位内屏蔽的作用4.3.2中间电位内屏蔽的设计4.3.3中间电位及接地屏蔽设计尺寸的验算4.3.4中间屏蔽支持绝缘子设计4.4套管外绝缘设计4.4.1瓷件基本尺寸及耐受电压的计算4.4.2高海拔、防污秽型瓷套设计4.4.3瓷套外屏蔽设计4.5瓷套机械强度设计4.5.1瓷套法兰胶装比4.5.2瓷质与工艺4.5.3瓷套内水压与抗弯强度设计4.6 550kv sf6电流互感器支持套管中间电位屏蔽设计实例4.6.1中间电位屏蔽尺寸的优化设计4.6.2中间电位屏蔽的加工工艺方案设计 第5章硅橡胶复合绝缘子的特点和设计5.1复合绝缘子的特点和应用5.2伞裙材料的选用5.3绝缘子芯体（筒、棒）材料的选择5.4复合绝缘子设计的四点要求5.4.1机械强度设计要求5.4.2刚度设计要求5.4.3电气性能设计要求5.4.4胶装及密封设计要求5.5复合绝缘子长期运行的可靠性5.5.1绝缘子表面亲（疏）水性与污闪5.5.2硅橡胶疏水性的迁移与运行可靠性5.5.3 htv硅橡胶的高能硅氧键与运行可靠性5.5.4抗电蚀能力与运行可靠性5.5.5硅橡胶护套及伞裙组装工艺设计与运行可靠性5.5.6水分入侵芯体对复合绝缘子机械强度的影响 第6章ｓｆ６电器绝缘结构设计——气体间隙、环氧树脂浇注件、真空浸渍管（筒）件6.1 sf6气隙绝缘结构设计6.1.1气隙电场设计基准6.1.2 sf6气隙中电极优化设计6.2环氧树脂浇注件设计6.2.1绝缘件电场设计基准6.2.2典型的绝缘筒（棒）结构设计6.2.3绝缘筒（棒）机械强度设计6.2.4盆式绝缘子设计10个要点6.2.5盆式绝缘子强度要求6.3真空浸渍环氧玻璃丝管（筒）设计6.3.1真空浸渍管（筒）性能6.3.2真空浸渍管（筒）绝缘件电气结构设计6.3.3真空浸渍管（筒）绝缘件机械强度设计 第7章合闸电阻及并联电容器设计7.1合闸电阻额定参数的选择7.1.1电阻值r7.1.2电阻投入时间t7.1.3电压负荷7.1.4电阻两次投入的时差δt7.2电阻片的特性参数7.3合闸电阻设计计算7.3.1设计步骤7.3.2计算实例（一）7.3.3计算实例（二）7.4合闸电阻的触头及传动装置设计7.4.1合闸电阻投切动作原理7.4.2电阻片安装方式设计7.4.3电阻触头及分合闸速度设计7.5并联电容器设计7.5.1并联电容器容量设计（800kv双断口串联t?gcb计算例）7.5.2电容元件及电容器参数选择7.5.3电容器组的结构设计 第8章gcb/gis的电接触和温升8.1接触电阻8.2梅花触头设计8.2.1动触头设计8.2.2触头弹簧圈向心力计算8.2.3触片设计8.2.4触指电动稳定性设计8.2.5触指热稳定性设计8.3自力型触头设计8.3.1导电截面及触指数设计8.3.2接触压力计算8.3.3触头材料及许用变形应力8.3.4旋压成形插入式触头（自力型触头的进化）8.3.5铜钨触头及其质量控制8.4表带触头的设计与制造工艺8.4.1表带触头的特点8.4.2表带触头的设计8.4.3表带触头的材料、制作工艺及表面处理8.4.4电动稳定性与热稳定性核算8.5螺旋弹簧触头设计8.5.1螺旋弹簧触头的特点8.5.2螺旋弹簧触头及弹簧槽设计8.5.3触头通流能力核算8.5.4接触压力、接触电阻与热稳定性核算8.5.5单圈接触压力的测试值8.5.6单圈接触电阻的测试值8.5.7弹簧触头焊点强度分析及焊点结构设计8.5.8弹簧触头不能用于隔离开关主触头8.5.9铜丝线径d0的选择8.5.10弹簧触头安放位置的选择8.5.11弹簧触头接触电阻的稳定性8.5.12弹簧触头的选用和表面处理8.6导体发热与温升计算 第9章gcb灭弧室数学计算模型的设计与估算9.1平均分闸速度vf的设计9.2触头开距lk及全行程l0设计9.3喷嘴设计9.3.1上游区设计9.3.2喉颈部设计9.3.3下游区设计9.3.4喷嘴材料9.4气缸直径的初步设计9.4.1气缸直径ｄc与机构操作力f9.4.2气缸直径dc的经验设计值9.5分闸特性及其与喷嘴的配合9.5.1分闸初期应有较大的加速度9.5.2分闸速度对自能式灭弧室开断性能的影响9.5.3分闸后期应有平缓的缓冲特性9.5.4分闸特性与喷嘴的配合9.5.5调整分、合闸速度特性的方法9.6缓和断口电场的屏蔽设计9.7双气室自能式灭弧室的发展9.7.1 40.5-145kv自能式灭弧室逐步完善稳定9.7.2触头双动灭弧室的产生9.7.3双动双气室灭弧室设计要点9.7.4对双气室和单气室灭弧室的评价9.8近似量化类比分析法在灭弧室设计中的应用9.8.1 252kv、40ka灭弧室开断试验结果分析与改进9.8.2 252kv、50ka单气室自能式灭弧室的增容设计9.8.3 800kv灭弧室设计要领9.8.4特高压gcb灭弧室设计思路9.9机构操作功及传动系统强度计算9.9.1运动件等效质量计算9.9.2机构操作功计算9.9.3弹簧机构的分、合闸弹簧设计9.9.4液压机构储能碟簧设计9.9.5开关操作系统强度计算 第10章密封结构设计10.1密封机理10.2影响sf6电器泄漏量的因素10.3 o形密封圈和密封槽的设计10.3.1 o形密封圈直径（外径d）与线径d0的配合10.3.2密封圈材质的选用10.3.3密封圈表面要求10.3.4密封槽尺寸设计10.4 sf6动密封设计10.4.1转动密封唇形橡胶圈设计10.4.2 x形动密封圈设计10.4.3矩形密封圈直动密封设计10.5密封部位的防水防腐蚀设计 第11章gis中的ds、es和母线设计11.1三工位隔离开关的基本结构11.2ds及es断口开距设计11.3ds断口触头屏蔽设计11.4ds分合闸速度设计11.5 1100kv gis—ds、es设计的特殊问题11.6快速接地开关设计11.7gis母线设计11.7.1波纹管设计11.7.2可拆卸母线外壳设计11.7.3绝缘支持件设计 第12章sf6电器壳体设计12.1壳体电气性能要求12.2壳体材质及加工工艺选择12.3壳体电气尺寸设计12.4焊接壳体设计与计算12.4.1焊接壳体强度设计因素12.4.2焊接壳体壁厚设计12.4.3焊接圆筒端盖（法兰）及盖板厚度设计12.4.4焊接圆筒端部封头强度设计12.4.5焊接结构及焊缝位置设计12.5铸铝壳体设计与计算12.5.1铸铝壳体强度设计因素12.5.2铸造壳体厚度设计12.6壳体耐电弧烧蚀能力设计12.7壳体加工质量监控设计12.7.1壳体强度监控12.7.2焊缝气密性监控12.7.3铸件壳体气密性监控12.8壳体制造的质量管理 第13章吸附剂及爆破片设计13.1吸附剂设计13.1.1 f—03吸附剂性能简介13.1.2 f—03吸附剂活化处理13.1.3吸附剂用量设计13.2爆破片设计13.2.1爆破片的选型与安装13.2.2爆破压力设计13.2.3压力泄放口径设计 第14章环温对sf6电器设计的影响14.1日照对sf6电器及户外隔离开关温升的影响14.1.1考虑方法14.1.2日照温升试验14.1.3试验值分析14.1.4结论14.2高寒地区产品的设计与应用14.2.1降低额定参数使用14.2.2开关充sf6+n2混合气体14.2.3 （sf6+cf4）混合气体的应用14.2.4经济实用的低温产品设计方案——加热保温套设计14.2.5高寒地区（40/50℃）产品的选择 第15章sf6电流互感器绕组设计15.1 ct误差及准确级15.1.1 ct误差的产生15.1.2 ct准确级15.2影响ct电流误差的因素15.2.1一次电流的影响15.2.2二次绕组匝数n2的影响15.2.3平均磁路长度lcp的影响15.2.4铁心截面积s的影响15.2.5铁心材料的影响15.2.6二次负荷的影响15.2.7绕组阻抗zct的影响15.3测量级和保护级绕组设计及误差计算步骤15.3.1绕组及铁心内径设计15.3.2铁心设计15.3.3确定绕组的结构及阻抗15.3.4测量级绕组误差计算步骤15.3.5稳态保护级（5p、10p）绕组误差计算步骤15.4 0.2级和5p级ct绕组设计及误差计算示例15.4.1 0.2级、fs5、126kv、2×300/5a、30va绕组设计及误差计算（**方案）15.4.2 0.2级、fs5、126kv、2×300/5a、30va绕组改进设计及误差计算（第二方案）15.4.3 252kv、5p25、2×300/5a、50va绕组设计及误差计算15.5暂态保护特性绕组的基本特性参数15.5.1设计暂态保护特性绕组的原始数据15.5.2额定二次回路时间常数t15.5.3额定瞬变面积系数ktf15.5.4铁心剩磁系数ksc15.5.5暂态特性ct绕组的分级15.6暂态磁通密度增大系数ktd与暂态误差ε^15.6.1ct铁心未饱和时的暂态过程15.6.2ct暂态面积系数ktd15.6.3暂态误差计算式15.7暂态特性绕组设计计算步骤和计算示例15.7.1 tpy绕组计算步骤15.7.2 550kv、1250/1a、10va、tpy绕组计算示例15.7.3 550kv、2500/1a、15va、tpy绕组计算示例15.8铁心饱和及其对暂态绕组工作特性的影响15.9影响ct暂态特性的因素及其改善措施15.10 ct罩与ct线圈屏蔽设计附录15.a smc101等合金磁化曲线图 第16章gis设计标准化16.1 gis设计非标准化的弊病16.2 gis设计标准化的重要意义16.3 gis结构设计标准化16.3.1 gis基本元件标准化16.3.2 gis基本接线间隔标准化的主要要求16.3.3 126kv gis标准化的基本接线间隔16.3.4 252kv gis标准化的基本接线间隔16.3.5与各标准间隔对应的gis主回路联结件及其内导标准化16.3.6与各标准间隔对应的辅件标准化16.3.7与各标准间隔对应的就地控制柜及气体监控柜的标准化16.3.8 gis与电缆接口件标准化16.3.9 gis与变压器接口件标准化16.4 gis图样和设计文件的标准化及分类管理16.4.1 gis图样的标准化设计及管理16.4.2 gis基本间隔气体系统图的标准化设计16.4.3 gis基本单元的配套表（mx表）及各种汇总表的标准化16.4.4 gis基本间隔的配套表及各种汇总表的标准化16.4.5 gis工程设计通知书16.4.6 gis通用设计文件的标准化 第17章gis小型化和智能化设计（在线监测技术及应用）17.1一次元件小型化17.2二次监控智能化的目的与构成17.3开发可靠性高、寿命长的信息传感器17.3.1电流传感器17.3.2电压传感器17.3.3分合位置传感器17.3.4分合速度传感器17.3.5弹簧储能传感器17.3.6 sf6气体密度及低湿度传感器17.3.7温度、湿度传感器17.3.8故障定位传感器17.3.9压力传感器17.3.10氧化锌避雷器（moa）泄漏电流传感器17.3.11局部放电传感器17.4 pisa和光纤传输技术17.5智能化就地控制柜和保护单元17.5.1智能化就地控制柜和保护单元的构成17.5.2电站二次系统的更新与简化17.6 gis运行状态分析软件及按运行状态维修gis17.6.1gis运行状态巡检仪17.6.2局部放电分析软件17.6.3电寿命分析软件（电寿命折算及在线监测技术）17.6.4 sf6密度及湿度分析软件17.7 gcb智能操作 第18章超高频（uhf）局部放电电磁波的辐射、传输与接收18.1超高频（uhf）局部放电电磁波的特征18.1.1 gis局部放电电磁波的频率与波长18.1.2采用uhf法检测gis局放的必要性18.2 gis超高频局放电磁波的种类及特征18.3 gis局放电磁波的辐射与传播18.3.1电磁波辐射18.3.2电磁波发射18.3.3 gis中局放电磁波的传播方式18.3.4局放电磁波传输的三种工况18.3.5 gis中局放电磁波的传输特点18.3.6微波传输中的阻抗匹配18.4 uhf局放电磁波的接收18.4.1局放信号的两种接收方式——电容耦合与电磁感应18.4.2接收天线的效率和增益18.4.3传感器的相对输出功率18.4.4传感器的特性18.5外部干扰的抑制18.6局放源定位18.6.1信号幅值定位18.6.2信号时差定位18.6.3平分面法定位18.7内置式传感器的研究方向18.7.1圆盘形电容耦合传感器18.7.2偶极天线18.8外置式传感器的研究方向18.8.1缝隙传感器的设计18.8.2矩形喇叭传感器的设计18.8.3平面等角螺旋天线18.9传感器的馈电与阻抗匹配18.9.1传感器的馈电18.9.2接头18.9.3输入阻抗与负载阻抗的匹配18.10超高频法局放诊断系统18.11 gis局放定期检测与全时在线监测 第19章sf6复合电器h?gis的特点、应用与发展19.1 h?gis及pass的定义和结构特征19.1.1 h?gis 19.1.2 pass 19.2 ais、gis、h?gis及pass的特点分析19.2.1结构和功能对比19.2.2对h?gis和pass的评议19.3选用h?gis的技术经济分析19.4 550kv h?gis使用示例19.5复合电器的演变19.6电容式复合绝缘母线在gis/h?gis开关站的应用19.6.1电容式复合绝缘母线的结构19.6.2电容式复合绝缘母线的特性19.6.3电容式复合绝缘母线与gis/h?gis配合使用及意义 第20章sf6气体绝缘输电线gil设计20.1 gil的特点20.2 gil的应用20.3 gil的基本制造单元及气隔单元设计20.4 gil的热胀冷缩及其调节20.5绝缘介质气压设计20.6 gil母线的电接触及母线支撑20.7 gil的外壳支撑20.8 gil的可拆母线单元设计20.9 gil中金属微粒的影响及预防20.10直流gil输电的可能性 第21章高压sf6电器的抗震设计21.1地震特性参数21.1.1地震烈度21.1.2地震频率与地震周期21.1.3地震波形21.1.4地震加速度21.2产品动力特性参数21.2.1产品自振频率fg21.2.2振动阻尼与阻尼比ξ21.2.3弹性元件的刚度及弹性模量21.2.4共振时的加速度（振幅）放大系数β21.3高压电器设备抗震设计21.3.1自振频率fg和阻尼比ξ21.3.2加速度的放大系数β21.3.3强度估算21.3.4位移估算21.3.5提高高压电器设备抗震能力的措施21.4高压电器设备抗震能力的验证21.4.1用计算机进行抗震能力计算21.4.2抗地震性能试验 第22章gcb/gis的典型开断、ct/vt的运行及设计注意事项22.1断路器的典型开断22.1.1 btf开断22.1.2 slf开断22.1.3反相开断22.1.4并联开断22.1.5空载变压器开断22.1.6切合电容器组及空载长线22.1.7切电抗器22.1.8发展性故障开断22.1.9超高压交流滤波器开断22.2 gis—ds的典型切合操作22.2.1切合母线转换电流（环流）22.2.2切小电容电流22.3 gis—fes的分合操作22.3.1 fes短路关合22.3.2 fes切合感应电流22.4电网不同工况对ct的不同要求22.4.1测量级绕组22.4.2 5p及10p稳态保护级绕组22.4.3暂态保护用绕组（tp）22.4.4 10%误差曲线22.4.5 ct参数要求对ct结构设计的影响22.4.6使用ct时注意事项22.5两种电压互感器的特征及运行中应处理好的主要问题22.5.1电压互感器的误差22.5.2电磁式电压互感器运行时注意事项22.5.3电容式电压互感器的特点 第23章计算机辅助设计23.1高压电场数值计算23.1.1电场计算方法23.1.2 lvqb—252 sf6电流互感器三维电场计算23.1.3 gcb灭弧室电场计算及电场优化设计23.2应力与变形分析23.3抗震计算23.4灭弧室开断能力计算参考文献第1版后记

封面

书名:SF6高压电器设计-第4版

作者:黎斌

页数:380

定价:¥99.0

出版社:机械工业出版社

出版日期:2015-08-01

ISBN:9787111506140

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