普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材 電氣絕緣與過電壓

前言

　　為貫徹落實(shí)教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》和《教育部關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見》的精神，加強(qiáng)教材建設(shè)，確保教材質(zhì)量，中國(guó)電力教育協(xié)會(huì)組織制訂了普通高等教育“十一五”教材規(guī)劃。該規(guī)劃強(qiáng)調(diào)適應(yīng)不同層次、不同類型院校，滿足學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，堅(jiān)持專業(yè)基礎(chǔ)課教材與教學(xué)急需的專業(yè)教材并重、新編與修訂相結(jié)合。本書為修訂教材?！　”緯菂⒄掌胀ǜ叩葘W(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)“高電壓技術(shù)”課程大綱中絕緣與過電壓的內(nèi)容要求，結(jié)合編者長(zhǎng)期從事本課程教學(xué)與教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)編寫的。　　電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是電氣信息類的寬口徑專業(yè)，“電氣絕緣與過電壓”是該專業(yè)必修的主要專業(yè)課程之一。從知識(shí)結(jié)構(gòu)與內(nèi)容銜接上看，應(yīng)在“電路”、“電子技術(shù)”、“電機(jī)”、“電力系統(tǒng)分析”、“電氣主系統(tǒng)”等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課之后講授?！　”緯帉憰r(shí)，按照既闡明基本概念、原理、方法，又結(jié)合應(yīng)用實(shí)際的原則，在內(nèi)容上突出概念、簡(jiǎn)化理論公式的推導(dǎo)，同時(shí)增加一些新技術(shù)與應(yīng)用的介紹，并與最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相一致。本書編寫時(shí)，力求講義化，可使學(xué)生在聽課時(shí)少記筆記，以便集中精力理解講授的內(nèi)容和便于增大每課時(shí)中講授的信息量?！　”緯谒?、五、六章由張一塵編寫，其余各章由屠志健編寫。全書由屠志健統(tǒng)稿?！　”緯忻缮虾＝煌ù髮W(xué)朱子述教授審稿，朱教授為本書的編寫及初稿修改提出了許多建設(shè)性的寶貴意見，特此表示衷心感謝?！　∠抻诰幷咚剑瑫须y免有不妥和疏漏之處，懇請(qǐng)讀者對(duì)本書提出寶貴的批評(píng)和建議。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。    全書共分8章，主要內(nèi)容包括電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗，電介質(zhì)的擊穿特性，線路和繞組中的波過程，雷電及防雷設(shè)備，輸電線路的防雷保護(hù)，發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)，內(nèi)部過電壓，電力系統(tǒng)的絕緣配合。為利于學(xué)生學(xué)習(xí)，每章都配有內(nèi)容提要、內(nèi)容小結(jié)和復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題。    本書主要作為普通高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)和其他電類專業(yè)的教材，也可作為電力系統(tǒng)工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

前言第1章  電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗　§1-1　電介質(zhì)的基本概念　§1-2　電介質(zhì)的極化　§1-3　電介質(zhì)的電導(dǎo)　§1-4　電介質(zhì)的損耗　復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第2章　電介質(zhì)的擊穿特性　§2-1　氣體放電的基本概念　§2-2　均勻電場(chǎng)中的氣體放電　§2-3　不均勻電場(chǎng)中的氣體放電　§2-4　雷電沖擊電壓下氣體間隙的擊穿特性　§2-5　操作沖擊電壓下氣體間隙的擊穿特性　§2-6　大氣條件對(duì)空氣間隙擊穿電壓的影響　§2-7　SF6氣體的擊穿特性　§2-8　提高氣體間隙電氣強(qiáng)度的方法　§2-9　氣體中沿固體絕緣表面的放電　§2-10　液體電介質(zhì)的擊穿特性　§2-11  固體電介質(zhì)的擊穿特性　§2-12　液體與固體電介質(zhì)的老化　復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第3章　線路和繞組中的波過程　§3-1　波過程的基本概念　§3-2　行波的折射與反射　§3-3　行波通過串聯(lián)電感和并聯(lián)電容　§3-4　波在有限長(zhǎng)線路段的多次折射和反射　§3-5　行波在平行多導(dǎo)線系統(tǒng)中的傳播　§3-6　沖擊電暈對(duì)線路上波過程的影響　§3-7　變壓器繞組中的波過程　復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第4章　雷電及防雷設(shè)備　§4-1　雷電放電及其電氣參數(shù)　§4-2　避雷針和避雷線的保護(hù)范圍　§4-3　避雷器　復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第5章　輸電線路的防雷保護(hù)　§5-1　輸電線路上的雷電過電壓及其防雷原則　§5-2　輸電線路上的感應(yīng)雷過電壓　§5-3　輸電線路上的直擊雷過電壓和耐雷水平　§5-4　輸電線路的雷擊跳閘率　§5-5　輸電線路的防雷保護(hù)措施　復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第6章　發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)　§6-1　發(fā)電廠和變電所的直擊雷防護(hù)　§6-2　發(fā)電廠和變電所的雷電侵入波防護(hù)　§6-3　變電所的進(jìn)線段保護(hù)　§6-4　旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)　復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第7章　內(nèi)部過電壓　§7-1  內(nèi)部過電壓基本概念和工頻過電壓　§7-2　諧振過電壓　§7-3　空載線路的合閘過電壓　§7-4　空載線路的分閘過電壓　§7-5  中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的電弧接地過電壓　§7-6　切除空載變壓器過電壓　復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第8章  電力系統(tǒng)的絕緣配合　§8-1　絕緣配合的基本概念和絕緣配合的原則　§8-2　絕緣水平的確定　復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗　　本章提要　　本章討論電介質(zhì)在非強(qiáng)電場(chǎng)下的特性。學(xué)習(xí)本章要求對(duì)電介質(zhì)以及電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)、損耗、擊穿的概念應(yīng)著重予以理解，對(duì)表征這四個(gè)物理過程的物理量——介電系數(shù)ε、電導(dǎo)率γ），（或電阻率ρ）、介質(zhì)損失角正切tgσ、擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度EF和表征具體電介質(zhì)絕緣特性的參數(shù)——絕緣電阻、泄漏電流、吸收比、極化指數(shù)以及電介質(zhì)在直流電壓作用下所發(fā)生的吸收現(xiàn)象應(yīng)予以重點(diǎn)掌握?！　　?-1　電介質(zhì)的基本概念　　根據(jù)導(dǎo)電的難易程度，物質(zhì)可分為三類：容易導(dǎo)電的導(dǎo)體、不導(dǎo)電的絕緣體和介于導(dǎo)體與絕緣體之間的半導(dǎo)體。為了把不同電位導(dǎo)體間的電壓（電位差）保持住，就要采用絕緣材料在不同電位導(dǎo)體之間進(jìn)行電氣上的隔離，這就是電氣絕緣。用作電氣絕緣的材料稱為絕緣介質(zhì)或電介質(zhì)（Dielectrics）?！　‰娊橘|(zhì)按其化學(xué)性質(zhì)可分為無機(jī)電介質(zhì)（如電瓷、云母等）和有機(jī)電介質(zhì)（如聚乙烯、環(huán)氧樹脂等）；按形態(tài)可分為氣體電介質(zhì)、液體電介質(zhì)和固體電介質(zhì)。使用最多的氣體電介質(zhì)是空氣，例如架空輸電線路各相導(dǎo)線對(duì)地以及各相導(dǎo)線之間，除了采用固體電介質(zhì)（絕緣子）外，還利用了空氣作為絕緣介質(zhì)。SF6氣體作為一種絕緣性能優(yōu)良的氣體電介質(zhì)被廣泛用于斷路器、氣體絕緣封閉組合電器GIS（Gas Insulated Switchgear）中。在液體電介質(zhì)中，使用最多是變壓器油、電容器油和電纜油，除用作為絕緣介質(zhì)外，液體電介質(zhì)還兼作冷卻（在油浸式電力變壓器中）或滅?。ㄔ谟蛿嗦菲髦校┙橘|(zhì)。電氣設(shè)備的絕緣材料，固體電介質(zhì)用得最多，這是因?yàn)楣腆w電介質(zhì)除了用作絕緣外，還起到必須的支承帶電導(dǎo)體作用。常用的固體電介質(zhì)有絕緣紙、絕緣紙板、塑料薄膜、云母（都作設(shè)備內(nèi)絕緣）、環(huán)氧樹脂（用于干式變壓器絕緣）、電瓷、（鋼化）玻璃和合成材料如硅橡膠（用于外絕緣）。

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