输电等级单断口真空断路器理论及其技术【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

输电等级单断口真空断路器理论及其技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论2

1.1 真空断路器发展简介2

1.2 输电等级真空断路器的发展3

1.2.1 国外输电等级真空断路器的发展4

1.2.2 国内输电等级真空断路器的发展6

1.3 发展输电等级单断口真空断路器所面临的技术挑战7

第2章 长触头间隙真空绝缘特性14

2.1 概述14

2.2 真空间隙击穿的基本理论14

2.2.1 场致发射击穿15

2.2.2 微粒击穿16

2.3 实验研究的基本装置17

2.4 真空灭弧室长真空间隙的工频绝缘特性18

2.4.1 实验数据18

2.4.2 工频击穿场强分析19

2.5 长真空间隙雷电冲击绝缘特性23

2.5.1 触头有效面积的影响23

2.5.2 触头表面粗糙度和直径的影响28

2.5.3 开关操作的影响29

2.6 长真空间隙击穿模型30

2.6.1 均匀场击穿模型31

2.6.2 非均匀场击穿模型33

2.7 总结分析37

第3章 大开距真空电弧的阳极燃弧模式及控制40

3.1 真空电弧的阳极过程40

3.2 阳极模式图的实验观察与研究45

3.2.1 实验概述45

3.2.2 实验结果及分析47

3.2.3 实验获得的阳极模式分布图50

3.3 影响阳极斑点临界电流的主要因素51

3.3.1 触头材料的影响51

3.3.2 触头立体角的影响52

3.3.3 纵向磁场对阳极斑点形成的影响56

3.4 阳极斑点对电流过零后电极表面温度的影响62

3.4.1 实验概述62

3.4.2 电流过零后阳极表面温度64

3.4.3 阳极斑点对电流过零后阳极表面温度衰减的影响68

3.5 阳极燃弧模式的控制71

3.5.1 根据阳极燃弧模式图优化分闸特性的方法71

3.5.2 分闸相位对分闸曲线的影响73

3.5.3 纵向磁场的影响75

3.5.4 126kV真空断路器分闸特性与开断性能的关系77

第4章 输电等级真空灭弧室的设计82

4.1 真空灭弧室基本结构82

4.2 绝缘结构设计83

4.3 触头结构设计85

4.3.1 纵向磁场线圈结构85

4.3.2 纵向磁场杯状结构87

4.3.3 纵向磁场马蹄铁结构87

4.3.4 横向磁场螺旋线结构87

4.3.5 横向磁场杯状结构88

4.4 触头材料的选择89

4.5 发热分析与设计90

4.6 波纹管与套管91

第5章 真空间隙弧后介质恢复过程理论研究94

5.1 概述94

5.1.1 残余等离子体94

5.1.2 金属液滴96

5.1.3 金属蒸气97

5.1.4 触头表面状态98

5.2 真空灭弧室弧后中性金属蒸气密度的理论计算与分析100

5.2.1 阳极表面温度计算101

5.2.2 阳极表面金属蒸气蒸发计算113

5.3 真空灭弧室弧后鞘层仿真计算116

5.3.1 电势分布及粒子分布随时间的变化117

5.3.2 粒子密度对弧后鞘层的影响119

5.3.3 粒子初始热运动情况对弧后鞘层的影响121

5.3.4 瞬态恢复电压上升率对弧后鞘层的影响123

5.3.5 不同开距下的弧后鞘层的发展过程124

5.3.6 电子、离子能量分布的仿真结果125

5.4 真空灭弧室弧后介质恢复过程的实验对比126

5.4.1 小电流时的弧后介质恢复特性127

5.4.2 大电流时弧后介质恢复特性128

5.4.3 计算结果与实验结果的对比129

5.5 真空灭弧室弧后金属蒸气的击穿129

5.6 关于真空灭弧室弧后击穿的讨论132

5.7 PIC-MCC方法介绍135

5.7.1 PIC方法136

5.7.2 MCC方法139

5.7.3 PIC-MCC方法的计算流程141

第6章 输电等级真空断路器的关合过程及其优化控制146

6.1 输电等级真空断路器合闸速度的优化146

6.1.1 触头间的动熔焊特性146

6.1.2 减轻输电等级真空断路器动熔焊效应的合闸速度优化理论147

6.2 输电等级真空断路器触头预击穿开距与弹跳的实验测量149

6.2.1 预击穿实验149

6.2.2 空载关合弹跳特性实验151

6.3 126kV真空断路器合闸速度的优化155

6.4 关于合闸过程优化设计的分析155

6.4.1 预击穿距离的分散性与优化合闸速度155

6.4.2 126kV真空断路器同步关合的合闸速度156

6.4.3 合闸速度对触头冲击力的影响158

6.4.4 关合电流对预击穿和弹跳燃弧时间的影响159

第7章 输电等级真空断路器操动机构的设计方法164

7.1 真空断路器操动机构概述164

7.2 弹簧操动机构的分闸系统设计方法166

7.2.1 弹簧操动机构分闸系统166

7.2.2 油缓冲器的结构与设计方法167

7.2.3 根据特定分闸速度曲线设计缓冲器的方法168

7.3 弹簧操动机构的合闸系统设计方法172

7.3.1 弹簧操动机构合闸系统172

7.3.2 通过合闸特性曲线得到凸轮传动比的方法174

7.3.3 凸轮廓线的计算与设计177

7.4 永磁操动机构的设计方法180

7.4.1 新型分离磁路式永磁操动机构181

7.4.2 永磁操动机构特性计算与设计185

7.4.3 126kV分离磁路式永磁机构的设计193

7.5 永磁操动机构的控制199

7.5.1 双线圈变电流控制方法199

7.5.2 永磁操动机构时间分散性分析208

第8章 真空灭弧室的纳秒连续脉冲老炼技术216

8.1 纳秒连续脉冲老炼216

8.1.1 纳秒连续脉冲老炼装置216

8.1.2 纳秒连续脉冲老炼装置的控制和运行217

8.2 纳秒连续脉冲老炼对真空灭弧室特性的影响220

8.2.1 触头表面状态分析221

8.2.2 耐压水平实验结果221

8.2.3 对真空断路器击穿特性的影响效果222

第9章 126kV单断口真空断路器试验研究224

9.1 研究性试验主要设备224

9.1.1 126kV合成回路224

9.1.2 126kV可拆式真空灭弧室226

9.2 耐压试验227

9.2.1 短时工频耐压试验227

9.2.2 标准雷电冲击耐压试验227

9.3 温升试验228

9.4 机械特性试验230

9.4.1 机械特性试验目的230

9.4.2 机械操作试验231

9.4.3 机械寿命试验231

9.5 开断试验232

9.5.1 出线端故障试验232

9.5.2 失步故障试验241

9.5.3 异相接地故障试验244

9.5.4 近区故障试验246

第10章 输电等级真空开断技术发展展望252

10.1 陶瓷外壳真空灭弧室252

10.2 额定电流提升技术252

10.3 采用环境友好型绝缘气体实现外绝缘253

10.4 新型操动机构254

10.5 “真空开关”组合电器256

10.6 液氮绝缘“超导”组合电器256

10.7 基于真空断路器的新型高压直流断路器257

10.8 252kV真空灭弧室研究与开发258

10.9 真空断路器同步控制技术259

10.10 超特高压真空断路器259

参考文献261

后记273