图书介绍
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- （印）拉温德拉·阿罗拉，（德）沃尔夫冈·莫什·肖登著 著
- 出版社： 上海：上海交通大学出版社
- ISBN：9787313161505
- 出版时间：2017
- 标注页数：304页
- 文件大小：46MB
- 文件页数：321页
- 主题词：高电压绝缘技术
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图书目录
1 绪论1
1.1 电荷的产生与消失1
1.2 电场与磁场2
1.3 电介质与电气绝缘3
1.4 绝缘击穿3
1.4.1 全局击穿4
1.4.2 局部击穿4
1.5 电晕、流注和极光4
1.6 电容与电容器5
1.6.1 杂散电容5
参考文献6
2 电场及其控制与估算7
2.1 电场强度E7
2.2 电介质的击穿场强Eb9
2.2.1 电介质的局部击穿9
2.3 电场的分类10
2.3.1 电场的均匀度11
2.3.1.1 接地对于电场分布的影响13
2.4 电场的控制15
2.5 电场的估算18
2.5.1 静电势与静电场的基本方程18
2.5.2 单一介质中各向同性的均匀电场估算方法21
2.5.2.1 拉普拉斯方程的直接解法21
2.5.2.2 静电场中的高斯定律25
2.5.3 多介质中各向同性电场的估算方法29
2.5.3.1 介质交界面平行于电场方向32
2.5.3.2 介质交界面垂直于电场方向33
2.5.3.3 介质交界面与电场方向相交36
2.5.4 估算电场强度的数值方法37
2.5.4.1 有限元法（FEM）38
2.5.4.2 模拟电荷法（CSM）43
2.5.5 电场数值优化49
2.5.5.1 轮廓点的替代优化51
2.5.5.2 通过改变优化电荷和轮廓点的位置进行优化51
2.5.5.3 通过修改轮廓元素进行优化52
2.6 结论54
参考文献54
3 空气和其他气体介质的绝缘特性58
3.1 电场中电荷的产生机理60
3.1.1 碰撞电离62
3.1.2 热电离63
3.1.3 光电离以及亚稳态粒子与分子之间的相互作用63
3.2 均匀和稍不均匀场中的空气击穿64
3.2.1 均匀电场中的空间电荷65
3.2.2 电子崩的形成与发展67
3.2.3 流注放电的发展71
3.2.4 击穿机理73
3.2.4.1 汤逊放电机理73
3.2.4.2 流注放电机理78
3.2.5 均匀电场的击穿电压特性（巴申定律）81
3.2.6 稍不均匀场中的击穿电压特性90
3.3 极不均匀电场的击穿特性91
3.3.1 放电电子崩的发展91
3.3.1.1 正极性针-板电极结构（正极性或阳极电晕）91
3.3.1.2 负极性针-板电极结构（负极性或阴极电晕）93
3.3.2 流注放电发展95
3.3.2.1 正极性棒-板电极（正极性流注电晕）95
3.3.2.2 负极性棒-板电极（负极性流注电晕）98
3.3.2.3 极不均匀电场中对称正负电极间的放电99
3.3.3 先导放电发展100
3.3.3.1 正极性先导电晕的发展和扩散102
3.3.3.2 负极性先导电晕的发展和空间先导现象104
3.3.3.3 电晕产生的电磁干扰107
3.3.4 空气在极不均匀电场中击穿机理的研究综述107
3.3.5 极不均匀电场下的空气击穿109
3.3.5.1 伴有稳定起晕的击穿110
3.3.5.2 伴有稳定流注起晕的击穿113
3.3.5.3 伴有稳定流注和先导电晕的击穿（长间隙）118
3.3.5.4 冲击电压下火花击穿形成所需的时间121
3.3.5.5 冲击电压波形对击穿的影响123
3.3.5.6 空气在极不均匀电场中击穿特性的总结126
3.3.5.7 长间隙下极不均匀电场中击穿电压的预测127
3.3.6 局部击穿或电晕对大气的影响128
3.3.6.1 空气中电晕作用下的化学分解129
3.3.6.2 架空线中电晕导致的能量损失130
3.3.6.3 电磁干扰（EMI）与可闻噪声（AN）132
3.3.6.4 电晕对环境的其他影响133
3.4 电弧以及其他特点135
3.4.1 空气中电弧的静态伏安（U-I）特性136
3.4.2 电弧的动态U-I特性137
3.4.3 灭弧139
3.5 SF6气体的性质以及其在电气设备中的应用140
3.5.1 六氟化硫气体的性质143
3.5.1.1 物理特性143
3.5.1.2 电负性特性145
3.5.2 SF6气体在均匀和稍不均匀场中的击穿145
3.5.3 影响SF6气体击穿特性的外部因素152
3.5.3.1 电极材料和表面粗糙度对击穿特性的影响153
3.5.3.2 GIS中微粒污染物对击穿特性的影响154
3.5.3.3 对GIS中微粒污染物导致局部击穿或击穿的测量160
3.5.3.4 控制微粒污染作用的措施161
3.5.4 SF6气体在极不均匀电场中的击穿162
3.5.5 SF6混合气体的绝缘强度165
3.5.6 SF6及其混合气体的分解166
3.5.7 SF6气体对环境的影响170
参考文献171
4 雷电和球形闪电的发展机理、危害和保护179
4.1 地球是一个电容器180
4.1.1 地球的大气和云181
4.1.1.1 对流层181
4.1.1.2 平流层182
4.1.1.3 电离层182
4.1.2 云及其重要作用182
4.1.2.1 云的分类182
4.1.3 大气中的静电荷184
4.1.3.1 电荷的外部来源184
4.1.3.2 空气电离产生的电荷185
4.1.3.3 雷暴和起电机制186
4.2 雷击的产生机理187
4.2.1 长空气间隙的放电机理188
4.2.2 雷电对地冲击的机制189
4.2.3 雷击位置偏好190
4.3 雷电的危害192
4.3.1 雷电对生命的影响192
4.3.2 雷电产生的火灾隐患192
4.3.3 雷电引起的爆炸193
4.3.4 雷电暂态过电压在电力系统网络中的发展过程及其保护措施194
4.4 雷电的防护196
4.4.1 生命的防护196
4.4.2 建筑物的保护197
4.4.2.1 接闪器198
4.4.2.2 引下线198
4.4.2.3 接地装置198
4.4.3 保护范围199
4.4.3.1 折线法199
4.4.3.2 滚球法199
4.5 球形闪电200
4.5.1 球形闪电现象200
4.5.2 球形闪电的破坏力201
4.5.3 球形闪电的模型和物理特性201
4.5.4 无雷击的球形闪电203
4.5.4.1 天气和气候条件203
4.5.4.2 电荷或电流的人为来源203
参考文献204
5 真空的绝缘特性207
5.1 真空中预击穿电子发射208
5.1.1 金属表面的电子发射机理208
5.1.2 非金属电子发射机理210
5.2 真空中的预击穿传导与火花放电213
5.2.1 真空断路器中的绝缘击穿218
5.2.1.1 大电流作用下的真空灭弧219
5.2.1.2 电弧的延迟重燃219
5.2.1.3 绝缘子表面状态对真空绝缘的影响220
5.2.2 电极老练对真空击穿电压的影响220
5.2.3 电极表面积对真空击穿电压的影响221
5.3 真空绝缘在航空航天领域的应用222
5.3.1 真空绝缘的供电系统222
5.3.2 真空在近地等离子体环境中存在的问题223
5.4 结论223
参考文献224
6 液体电介质的分类、性能及绝缘强度226
6.1 液体电介质的分类226
6.1.1 矿物绝缘油227
6.1.1.1 变压器中使用的矿物绝缘油228
6.1.2 植物油229
6.1.3 氯代联苯229
6.1.3.1 无卤素的人工合成油230
6.1.4 无机绝缘液体230
6.1.5 极化和非极化电介质231
6.2 绝缘材料的介电性能231
6.2.1 电介质的绝缘电阻231
6.2.2 绝缘材料的介电常数232
6.2.3 绝缘材料中的极化现象233
6.2.3.1 时间对极化的影响234
6.2.4 绝缘材料的介质功率损耗240
6.3 液体电介质的击穿243
6.3.1 绝缘液体的电导243
6.3.1.1 液体介质的电动力学特性244
6.3.2 本征击穿场强247
6.3.3 准均匀场中实测的击穿场强248
6.3.3.1 温度和含水量对击穿强度的影响249
6.3.4 不均匀电场下的击穿和流注的发展253
6.4 矿物油的老化256
参考文献258
7 固体电介质的分类、性能以及在电场中的绝缘特性261
7.1 固体绝缘材料的分类261
7.1.1 无机绝缘材料262
7.1.1.1 陶瓷绝缘材料262
7.1.1.2 玻璃264
7.1.2 有机高分子材料264
7.1.2.1 热塑性聚合物265
7.1.2.2 热固性聚合物265
7.1.2.3 高分子化合物265
7.1.2.4 聚氯乙烯（PVC）266
7.1.2.5 聚乙烯266
7.1.2.6 环氧树脂270
7.1.2.7 天然和合成橡胶271
7.1.3 复合绝缘系统271
7.1.3.1 油纸复合绝缘系统271
7.1.3.2 绝缘板273
7.1.3.3 纤维强化塑料274
7.2 固体材料的局部击穿274
7.2.1 固体材料内部的局部击穿275
7.2.2 沿面放电279
7.2.3 局部击穿引起的固体电介质的分解281
7.2.3.1 固体电介质内部局部击穿和电树枝的抑制282
7.2.4 局部击穿的检测与测量283
7.2.4.1 检测局部击穿的间接方法283
7.2.4.2 检测和测量局部击穿的直接方法284
7.3 固体电介质中的击穿和预击穿现象286
7.3.1 固体电介质的本征击穿强度286
7.3.2 热击穿288
7.3.3 极不均匀场中的击穿机理291
7.3.4 聚合电介质中的预击穿现象：树枝状放电292
7.3.4.1 树枝状放电的形式292
7.3.4.2 树枝状放电的分类293
7.3.5 击穿所需时间294
7.3.6 固体电介质预期寿命的估计297
7.3.7 固体电介质的实际击穿强度和运行中的电应力299
参考文献300
索引303