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目录1

第1章 绪论1

1-1 断路器的基本功能1

1-2 在电力系统中断路器的作用1

1-3 参考文献5

第2章 灭弧与绝缘恢复6

2-1 概说6

2-2 电弧等离子体的一般特性8

2-2-1 气体的热分解与热电离8

2-2-2 电弧等离子体的热容与冷却11

2-3-1 电弧等离子体的能量平衡13

2-3 电弧等离子体的动态特性13

2-3-2 电弧的动态特性15

2-4 灭弧时电流零值近旁的暂态现象18

2-4-1 自然零值前开断与火花再起弧18

2-4-2 自然零值后开断与残存电流及热再起弧20

2-4-3 电流开断的成功与失败22

2-5 电流开断后绝缘强度的恢复特性24

2-5-1 火花闪络理论25

2-5-2 无起弧开断与冷态绝缘恢复特性26

2-5-3 高温气体的绝缘特性与热绝缘恢复特性27

2-5-4 暂态恢复电压、工频恢复电压与开断过程的完成30

2-6 典型开断电弧的特性31

2-6-1 空气电弧的特性及其熄灭31

2-6-2 油中电弧的特性及其熄灭33

2-6-3 六氟化硫气电弧的特征36

2-6-4 真空中的金属蒸气电弧42

第3章 电路现象45

3-1 短路电流45

3-1-1 忽略衰减时的情况45

3-1-2 考虑衰减时的情况46

3-1-3 精确计算法48

3-1-4 亚精确计算法50

3-1-5 简易计算法52

3-1-6 各种故障与短路电流60

3-2 工频恢复电压62

3-2-1 故障种类63

3-2-2 故障前系统状态的影响66

3-2-3 发电机电抗的影响69

3-2-4 短路功率因数及电流直流分量的影响71

3-3 暂态恢复电压73

3-3-1 电路解析73

3-3-2 暂态恢复电压波形的表现法93

3-3-3 系统的暂态恢复电压95

3-3-4 近距故障开断106

3-3-5 暂态恢复电压波形的畸变115

3-3-6 测定方法116

3-4 参考文献124

4-1 电流通过能力127

4-1-1 额定电流127

第4章 断路器的各种性能127

4-1-2 额定短时间电流131

4-2 绝缘强度132

4-2-1 额定电压132

4-2-2 绝缘等级及绝缘强度133

4-3 开断能力133

4-3-1 额定开断电流133

4-3-2 额定暂态恢复电压137

4-3-3 工频恢复电压144

4-3-4 断流容量147

4-4-1 额定合闸电流148

4-4 合闸能力148

4-4-2 电动力149

4-5 操作性能149

4-5-1 额定分闸时间151

4-5-2 额定开断时间151

4-5-3 合闸时间、重合闸时间152

4-5-4 控制、操作电压和气压的变动范围152

4-5-5 自由脱扣153

4-6 机械和电气使用寿命153

4-6-1 空载分合次数154

4-6-2 无检修时的开断次数155

4-7 操作循环155

4-8 小电流开断性能157

4-9-1 近距故障开断性能158

4-9 其它性能158

4-9-2 失步开断（out-of-phasebreaking）159

4-9-3 异相接地开断162

4-9-4 发展性故障开断162

4-9-5 关于电晕、污秽、无线电干扰的各种性能163

4-9-6 耐震性能165

4-9-7 噪音特性166

4-10 实用性能166

4-11 参考文献168

第5章 断路器的类型169

5-1 概说169

5-1-1 断路器的分类169

5-1-2 断路器的发展过程169

5-2-1 磁吹断路器的原理175

5-2 磁吹断路器175

5-2-2 磁吹断路器的结构与动作181

5-2-3 磁吹断路器的性能184

5-3 油断路器188

5-3-1 油断路器的原理188

5-3-2 油断路器的结构与动作191

5-3-3 油断路器的性能197

5-4 空气断路器202

5-4-1 空气断路器的原理202

5-4-2 空气断路器的结构与动作208

5-4-3 空气断路器的性能224

5-5 六氟化硫断路器230

5-5-1 六氟化硫断路器的原理230

5-5-2 六氟化硫断路器的结构与动作236

5-5-3 六氟化硫断路器的性能252

5-5-4 全封闭型开关装置254

5-6 真空断路器260

5-6-1 真空断路器的原理260

5-6-2 真空断路器的结构与动作265

5-6-3 真空断路器的性能277

5-6-4 真空灭弧管的其它用途279

5-7 各种断路器的选用与展望283

5-7-1 根据电压等级选用断路器283

5-7-2 根据需要范围和使用条件选用断路器285

5-7-3 特殊使用条件下选用断路器的注意事项287

5-8 参考文献289

第6章 断路器的操作机构290

6-1 概论290

6-2 合闸操作291

6-2-1 合闸操作力与合闸阻力291

6-2-2 各种合闸操作方式293

6-3 脱扣操作294

6-3-1 触头分离速度与固有分闸时间294

6-3-2 各种脱扣方式295

6-4 自由脱扣与防止跳跃297

6-5 重合闸与快速重合闸298

6-6 实用操作机构示例298

6-6-1 空气操作机构298

6-6-2 油压操作机构301

6-6-3 弹簧操作机构302

6-6-4 电动机操作机构304

6-6-5 空气断路器的操作机构304

第7章 操作过电压与绝缘307

7-1 操作过电压的起因与分类307

7-1-1 操作过电压的分类307

7-1-2 空载输电线路的开断309

7-1-3 开断电感性电流312

7-1-4 故障电路的分合318

7-1-5 空载线路合闸与重合闸的过电压323

7-2 空载线路合闸与重合闸的过电压329

7-2-1 电路条件的影响329

7-2-2 合闸相位与过电压的分布333

7-2-3 断路器合闸时三相的时间差337

7-2-4 合闸电阻337

7-2-5 相间过电压341

7-2-6 断路器配置位置的影响344

7-2-7 操作过电压的预测计算345

7-3 抑制操作过电压的对策359

7-3-1 电力系统对操作过电压的耐压强度359

7-3-2 断路器形式的选择361

7-3-3 并联电阻开断方式361

7-3-4 多开断点开断方式363

7-3-5 电阻合闸方式365

7-3-6 附加电阻的热容370

7-3-7 避雷器及过电压抑制装置的应用373

7-4 绝缘375

7-4-1 绝缘配合375

7-4-2 对地绝缘379

7-4-3 极间绝缘381

7-4-4 绝缘方面的其它问题382

7-5 参考文献382

第8章 断路器性能试验385

8-1 鉴定试验、验收试验、现场试验385

8-2 通电流试验、操作试验及绝缘试验法386

8-2-1 开闭试验386

8-2-2 温升试验387

8-2-4 耐压试验388

8-2-3 短时间电流试验388

8-3 短路试验390

8-3-1 短路试验条件390

8-3-2 直接短路试验与试验设备390

8-3-3 各种参数的测量方法394

8-3-4 等效试验（Ⅰ）400

8-3-5 等效试验（Ⅱ）——合成试验403

8-3-6 等效试验的可靠性408

8-3-7 近距故障试验（SLFtest）419

8-3-8 异相接地开断试验421

8-3-9 失步开断试验423

8-4 小电流开断及特殊试验424

8-4-1 超前小电流开闭试验424

8-4-2 电感性小电流试验428

8-4-3 特殊试验430

8-5 参考文献433

第9章 隔离开关与开闭器434

9-1 隔离开关的用途与规格434

9-1-1 隔离开关的用途434

9-1-2 隔离开关的规格435

9-2 用隔离开关进行小电流开闭操作439

9-2-1 开闭小电流的必要性439

9-2-2 小电流开闭能力440

9-2-3 操作隔离开关引起的过电压442

9-3 隔离开关的结构444

9-3-1 隔离开关的分类444

9-4-1 开闭器的用途447

9-3-2 隔离开关的操作方法447

9-4 开闭器的用途与规格447

9-4-2 负荷开关的规格448

9-5 负荷开关的种类与结构448

9-5-1 空气式448

9-5-2 六氟化硫式及其它451

9-6 参考文献451

第10章 直流断路器452

10-1 直流快速断路器452

10-2 直流输电用断路器455

10-3 其它直流断路器458

10-4 参考文献458