內容簡介
本書總結了作者30多年來在SF6高壓電器開發工作中的研究成果與設計經驗，詳盡地介紹了SF6氣體的理化電氣特性和SF6氣體管理方面的研究成果，總結了SF6高壓電器的結構設計經驗及設計計算方法。作者以超前意識對SF6金屬封閉式組合電器小型化和智慧型化提出了許多有用的見解，並對該產品的線上監測技術進行了有實用價值的論述。對困惑高壓電器行業多年的技術難題（如溫度對SF6濕度測量值的影響、SF6濕度的限值及其線上監測、日照對產品溫升的影響、高寒地區產品的設計與選用等），作者以自己的研究成果作了比較科學的回答。本書還系統地介紹了SF6電流互感器的設計計算方法，對有暫態特性的CT繞組的工作特性作了深入的分析。
本書特點是：理論分析精煉，設計計算方法適用。
本書可供高壓電器研究、設計人員，電力部門研究、設計和管理人員閱讀，也可供高等院校相關專業教師、研究生參考。
作者簡介
黎斌，原西安高壓開關廠主任設計師，教授級高工。 1962年畢業於華中科技大學。長期從事油斷路器、真空開關、SF6斷路器、SF6金屬封閉式組合電器及SF6電流互感器開發設計工作。產品研究開發成果獲國家教育委員會、原機械工業部頒發的科技進步獎和各種榮譽證書10多項，發表專業論文50餘篇。被選入《中國專家大辭典》。
目錄
第3版前言
第2版前言
第1版代序
符號說明
第1章 SF6的基本特性
1.1 SF6的物理性能
1.2 SF6的氣體狀態參數
1.3 SF6的化學性能
1.3.1 SF6具有良好的熱穩定性
1.3.2 SF6電弧分解過程
1.3.3 SF6與開關滅弧室材料的化學反應
1.3.4 水和氧等雜質產生酸性有害物質
1.3.5 SF6電弧分解物中有劇毒的S2F10嗎？
1.4 SF6的絕緣特性
1.4.1 SF6氣體間隙的絕緣特性
1.4.2 SF6中絕緣子的沿面放電特性
1.4.3 減小金屬微粒危害的措施
1.5 SF6氣體的熄弧特性
1.5.1 SF6氣體特性創造了良好的熄弧條件
1.5.2 SF6中的氣流特性
第2章 SF6電器的氣體管理
2.1 SF6氣體的雜質管理
2.1.1 SF6氣體的毒性
2.1.2 生物試驗方法
2.1.3 電弧分解氣體的毒性及處理
2.2 SF6氣體的濕度管理
2.2.1 水分進入開關的途徑
2.2.2 水分對開關性能的影響
2.2.3 溫度對SF6濕度測量值的影響
2.2.4 SF6濕度測量值的溫度折算
2.2.5 用相對濕度標定濕度限值科學準確
2.2.6 SF6濕度限值
2.2.7 SF6濕度測量方法
2.2.8 SF6濕度控制方法
2.2.9 運行開關的水分處理
2.3 SF6氣體的密封管理
2.3.1 SF6開關設備的密封結構
2.3.2 密封環節的清擦與裝配
2.3.3 工程適用的檢漏方法(真空監視、肥皂泡監視、充SF6及充He檢漏)
2.3.4 SF6密度的監控及誤差分析
附錄2.A SF6濕度測量值的溫度折算表
附錄2.B充SF6檢漏一個密封環節允許漏氣濃度增量AC及單點允許漏氣率F吸的計算
附錄2.C充氦檢漏允許泄漏率計算
第3章gcb／GIS總體設計
3.1 設計思想的更新
3.2 簡單就是可靠、簡單就是效益
3.3 GCB／GIS總體設計的核心
3.4 GCB／GIS總體結構設計要求
3.4.1 GCB滅弧室及操動機構的選擇
3.4.2 罐式與瓷柱式GCB的合理分工
3.4.3 高低檔參數有機搭配
3.4.4 結構整體化設計
3.4.5 環境因素的影響
3.5 GCB／GIS可靠性的驗證試驗
3.5.1電壽命試驗
3.5.2 機械強度試驗
3.5.3 高低溫環境下的操作試驗
3.5.4 耐風沙、暴雨、冰雪及污穢試驗
第4章 T?GCB／GIS出線套管設計
4.1 40.5 ～145KV出線套管內絕緣設計
4.1.1 中心導體設計
4.1.2 允許雷電衝擊場強值E1的選擇
4.2 252～363kV出線套管內絕緣設計
4.3 550～1100kV出線套管內絕緣設計
4.3.1 中間電位內禁止的作用
4.3.2 中間電位內禁止的設計
4.3.3 中間電位及接地禁止設計尺寸的驗算
4.3.4 中間禁止支持絕緣子設計
4.4 套管外絕緣設計
4.4.1 瓷件基本尺寸及耐受電壓的計算
4.4.2 高海拔、防污穢型瓷套設計
4.4.3 瓷套外禁止設計
4.5 瓷套機械強度設計
4.5.1 瓷套法蘭膠裝比
4.5.2 瓷質與工藝
4.5.3 瓷套內水壓與抗彎強度設計
4.6 550kV SF6電流互感器支持套管中間電位禁止設計實例
4.6.1 中間電位禁止尺寸的最佳化設計
4.6.2 中間電位禁止的加工工藝方案設計
第5章 矽橡膠複合絕緣子的特點和 設計
5.1 複合絕緣子的特點和套用
5.2 傘裙材料的選用
5.3 絕緣子芯體(筒、棒)材料的選擇
5.4 複合絕緣子設計的四點要求
5.4.1 機械強度設計要求
5.4.2 剛度設計要求
5.4.3 電氣性能設計要求
5.4.4 膠裝及密封設計要求
5.5 複合絕緣子長期運行的可靠性
5.5.1 絕緣子表面親(疏)水性與污閃
5.5.2 矽橡膠疏水性的遷移與運行可靠性
5.5.3 HTV矽橡膠的高能矽氧鍵與運行可靠性
5.5.4 抗電蝕能力與運行可靠性
5.5.5 矽橡膠護套及傘裙組裝工藝設計與運行可靠性
5.5.6 水分入侵芯體對複合絕緣子機械強度的影響
第6章 SF6電器絕緣結構設計——氣體間隙、環氧樹脂澆注件、 真空浸漬管(筒)件
6.1 SF6氣隙絕緣結構設計
6.1.1 氣隙電場設計基準
6.1.2 SF6氣隙中電極最佳化設計
6.2 環氧樹脂澆注件設計
6.2.1 絕緣件電場設計基準
6.2.2 典型的絕緣筒(棒)結構設計
6.2.3 絕緣筒(棒)機械強度設計
6.2.4盆式絕緣子設計10個要點
6.3 真空浸漬環氧玻璃絲管(筒)設計
6.3.1 真空浸漬管(筒)性能
6.3.2 真空浸漬管(筒)絕緣件電氣結構設計
6.3.3 真空浸漬管(筒)絕緣件機械強度設計
第7章 合閘電阻及並聯電容器設計
7.1 合閘電阻額定參數的選擇
7.1.1 電阻值R
7.1.2 電阻投入時間t
7.1.3 電壓負荷
7.1.4 電阻兩次投入的時差△t
7.2電阻片的特性參數
7.3 合閘電阻設計計算
7.3.1 設計步驟
7.3.2 計算實例(一)
7.3.3 計算實例(二)
7.4 合閘電阻的觸頭及傳動裝置設計
7.4.1 合閘電阻投切動作原理
7.4.2 電阻片安裝方式設計
7.4.3 電阻觸頭及分合閘速度設計
7.5 並聯電容器設計
7.5.1 並聯電容器容量設計(800kV雙斷口串聯T?GCB計算例)
7.5.2 電容元件及電容器參數選擇
7.5.3 電容器組的結構設計
第8章 GCB／GIs的電接觸和溫升
8.1 接觸電阻
8.2 梅花觸頭設計
8.2.1 動觸頭設計
8.2.2 觸頭彈簧圈向心力計算
8.2.3 觸片設計
8.2.4觸指電動穩定性設計
8.2.5 觸指熱穩定性設計
8.3 自力型觸頭設計
8.3.1 導電截面及觸指數設計
8.3.2 接觸壓力計算
8.3.3 觸頭材料及許用變形應力
8.3.4鏇壓成形插入式觸頭 (自力型觸頭的進化)
8.3.5 銅鎢觸頭及其質量控制
8.4 錶帶觸頭的設計與製造工藝
8.4.1 錶帶觸頭的特點
8.4.2 錶帶觸頭的設計
8.4.3 錶帶觸頭的材料、製作工藝及表面處理
8.4.4 電動穩定性與熱穩定性核算
8.5 螺鏇彈簧觸頭設計
8.5.1 螺鏇彈簧觸頭的特點
8.5.2 螺鏇彈簧觸頭及彈簧槽設計
8.5.3 彈簧觸頭接觸電阻的穩定性
8.5.4 彈簧觸頭的選用和表面處理
8.6 導體發熱與溫升計算
第9章 GCB滅弧室數學計算模型的設計與估算
9.1 平均分閘速度Vf的設計
9.2觸頭開距lk及全行程lo設計
9.3 噴嘴設計
9.3.1 上游區設計
9.3.2 喉頸部設計
9.3.3 下游區設計
9.3.4 噴嘴材料
9.4 氣缸直徑的初步設計
9.4.1 氣缸直徑Dc與機構操作力F
9.4.2 氣缸直徑Dc的經驗設計值
9.5 分閘特性及其與噴嘴的配合
9.5.1 分閘初期應有較大的加速度
9.5.2 分閘速度對自能式滅弧室開斷性能的影響
9.5.3 分閘後期應有平緩的緩衝特性
9.5.4 分閘特性與噴嘴的配合
9.6 緩和斷口電場的禁止設計
9.7 雙氣室自能式滅弧室的發展
9.7.1 40.5 ～145kV自能式滅弧室逐步完善穩定
9.7.2 觸頭雙動滅弧室的產生
9.7.3 雙動雙氣室滅弧室設計要點
9.7.4 對雙氣室和單氣室滅弧室的評價
9.8 近似量化類比分析法在滅弧室設計中的套用
9.8.1 252kV、40kA滅弧室開斷試驗結果分析與改進
9.8.2 252kV、50kA單氣室自能式滅弧室的增容設計
9.8.3 800kV滅弧室設計要領
9.9 機構操作功及傳動系統強度計算
9.9.1 運動件等效質量計算
9.9.2 機構操作功計算
9.9.3 彈簧機構的分、合閘彈簧設計
9.9.4 液壓機構儲能碟簧設計
9.9.5 開關作業系統強度計算
9.10 調整分、合閘速度特性的方法
第10章 密封結構設計
10.1 密封機理
10.2 影響SF6電器泄漏量的因素
10.3 0形密封圈和密封槽的設計
10.3.1 0形密封圈直徑(外徑D)與線徑d0的配合
10.3.2 密封圈材質的選用
10.3.3 密封圈表面要求
10.3.4 密封槽尺寸設計
10.4 SF6動密封設計
10.4.1 轉動密封唇形橡膠圈設計
10.4.2 x形動密封圈設計
10.4.3 矩形密封圈直動密封設計
10.5 密封部位的防水防腐蝕設計
第11章 GIS中的DS、ES和母線設計
11.1 三工位隔離開關的基本結構
11.2 DS及ES斷口開距設計
11.3 DS斷口觸頭禁止設計
11.4 DS分合閘速度設計
11.5 1100kV GIS—DS、ES設計的特殊問題
11.6快速接地開關設計
11.7 GIS母線設計
11.7.1 波紋管設計
11.7.2 可拆卸母線外殼設計
11.7.3 絕緣支持件設計
第12章 SF6電器殼體設計
12.1 殼體電氣性能要求
12.2 殼體材質及加工工藝選擇
12.3 殼體電氣尺寸設計
12.4 焊接殼體設計與計算
12.4.1 焊接殼體強度設計因素
12.4.2 焊接殼體壁厚設計
12.4.3 焊接圓筒端蓋(法蘭)及蓋板厚度設計
12.4.4 焊接圓筒端部封頭強度設計
12.4.5 焊縫結構及焊縫位置設計
12.5 鑄鋁殼體設計與計算
12.5.1 鑄鋁殼體強度設計因素
12.5.2 鑄造殼體厚度設計
12.6 殼體耐電弧燒蝕能力設計
12.7 殼體加工質量監控設計
12.7.1 殼體強度監控
12.7.2 焊縫氣密性監控
12.7.3 鑄件殼體氣密性監控
第13章 吸附劑及爆破片設計
13.1 吸附劑設計
13.1.1 F—O3吸附劑性能簡介
13.1.2 F—O3吸附劑活化處理
13.1.3 吸附劑用量設計
13.2 爆破片設計
13.2.1 爆破片的選型與安裝
13.2.2 爆破壓力設計
13.2.3 壓力泄放口徑設計
第14章 環溫對SF6電器設計的影響
14.1 日照對SF6電器及戶外隔離開關溫升的影響
14.1.1 考慮方法
14.1.2 日照溫升試驗
14.1.3 試驗值分析
14.1.4 結論
14.2 高寒地區產品的設計與套用
14.2.1 降低額定參數使用
14.2.2 開關充SF6+N2混合氣體
14.2.3 (SF6+CF4)混合氣體的套用
14.2.4 經濟實用的低溫產品設計方案——加熱保溫套設計
14.2.5 高寒地區(-40／-50℃)產品的選擇
第15章 SF6電流互感器繞組設計
15.1 CT誤差及準確級
15.1.1 CT誤差的產生
15.1.2 CT準確級
15.2 影響cT電流誤差的因素
15.2.1 一次電流的影響
15.2.2 二次繞組匝數Ⅳ2的影響
15.2.3 平均磁路長度lcp的影響
15.2.4 鐵心截面積S的影響
15.2.5 鐵心材料的影響
15.2.6 二次負荷的影響
15.2.7 繞組阻抗Zct的影響
15.3 測量級和保護級繞組設計及誤差計算步驟
15.3.1 繞組及鐵心內徑設計
15.3.2 鐵心設計
15.3.3 確定繞組的結構及阻抗
15.3.4 測量級繞組誤差計算步驟
15.3.5 穩態保護級(5P、10P)繞組誤差計算步驟
15.4 0.2 級和5P級CT繞組設計及誤差計算示例
15.4.1 0.2 級、FS5、126kV、2×300／5A、30VA繞組設計及誤差計算(第一方案)
15.4.2 02 級、FS5、126kV、2×300／5A、30VA繞組改進設計及誤差計算(第二方案)
……
第16章 GIS設計標準化
第17章 GIS小型化和智慧型化設計(線上監測技術及套用)
第18章 GIS的派生產品——H·GIS的設計
第19章 高壓SF6電器的抗震設計
第20章 GCB/GIS的典型開斷、CT/VT的運行及設計注意事項
第21章 計算機輔助設計
參考文獻
