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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