内容简介
随着现代电力系统的飞速发展,真空开关以其优异的特性在电力设备中的占比越来越高。伴随着工业4.0时代的到来,真空开关技术本身也在快速发展。
《真空开关技术》从真空开关基本原理人手,以电力应用为主要参数背景,从工程技术视角描述真空开关设计、制造与使用中涉及的理论与技术问题,并给出了对下一代真空开关的展望。
《真空开关技术》内容共分三部分,首部分(第1、2章)是真空开关概论及其工作任务;第二部分(第3-6章)为真空开关主体技术以及相关理论,包括真空灭弧室技术、真空开关开断过程的物理描述与仿真、高压真空绝缘以及真空开关的操动机构及其控制;第三部分(第7、8章)为真空开关新应用与发展,包括直流真空开关和真空开关的智能化。
《真空开关技术》可作为高等学校电气工程相关专业本科生或研究生选修课教材、教学参考书,也可作为电力工程领域的科技人员与电器制造行业产品研发人员的参考书。
前言
电力线路基本的操作就是与用电对象之间的接通或者开断,所用元器件称之为“开关电器”或简称“开关”。电力开关是电力系统的基础硬件之一,从20世纪90年代起,尤其在中压配电系统中,负责切换负载和短路保护的少油断路器几乎全部换上了性能优异的真空开关,由于环保气体的使用限制,发展历史不长的SF6断路器在配电领域的应用也日趋减少。在输电等级应用中,断路器中以真空介质替代SF6气体的进程,随着我国绿色环保“双碳”目标的提出已步入发展的快车道。随着真空开关在电力设备中占比的增加,人们希望更多地了解真空开关,相关专业技术人员需要掌握真空开关相关技术,电气工程领域本科生、研究生也希望对新型开关电器有比较深入的认知。1960年我国台电力真空开关诞生,此后约半个世纪由已故的西安交通大学王季梅教授带领弟子奋斗在我国真空开关研究领域的前沿。从1983年我国本《真空开关》专著出版开始,王季梅老师留下了他主笔的真空开关理论与应用专著十余部。本书的基础理论框架和主要学术思想均引自王季梅老师的这些专著。作为晚辈之一的本书作者曾两度完成真空开关相关内容的国家自然科学基金重点项目,并将项目研究的部分总结内容以及团队近年来在真空开关技术方面的收获与体会汇总成本书的扩展内容,希望能传承王季梅老师的科学精神,续写真空开关技术的新篇。作者钟爱动手实践,但理论见短,本书欲以真空开关新技术为特色,但现代技术突飞猛进,“新”字很难持久,故书名仍称《真空开关技术》,其特色交给读者评价。本书分三部分,部分(第1、2章)是真空开关概论及其工作任务;第二部分(第3~6章)为真空开关主体技术以及相关理论,包括真空灭弧室技术、真空开关开断过程的物理描述与仿真、高压真空绝缘以及真空开关的操动机构及其控制;第三部分(第7、8章)为真空开关新应用与发展,包括直流真空开关和真空开关的智能化。全书由大连理工大学邹积岩教授负责整体架构,并负责第1章、第2章、第7章和第8章的编写及全书统稿;旭光电子陈军平高级工程师负责第3章的编写;河北工业大学刘晓明教授负责第4章、第5章的编写;大连理工大学董恩源教授负责第6章的编写。本书内容部分取自作者指导的研究生的学位论文,以及大连理工大学电器团队廖敏夫教授、段雄英教授、王永兴博士、黄智慧博士等的研究成果。在编著过程中,大连理工大学丛吉远高工、邹啟涛高工,天津工业大学朱高嘉博士、李龙女博士,河北工业大学陈海工程师等都做了很多贡献。作者团队的在读博士研究生曾祥浩、梁德世、郭兴宇、李培源、姜文涛、吴其和黄翀阳等参与了编写。此外,旭光电子陈秉喜高级工程师、田志强高级工程师也为本书的编写做了大量工作。本书得到了国家自然科学基金项目(No.51337001,No52077025)的支持,得到了旭光电子的出版赞助,在此一并表示衷心的感谢!《真空开关技术》面向现代电力系统,旨在服务于电力工程领域科研人员与电器制造行业产品研发人员,也可作为高等学校电气工程及其自动化专业本科或研究生选修课教材、教学参考书。本书汇聚了作者及所在单位近年来的研究成果,但鉴于作者水平所限,书中难免有不足和谬误之处,诚挚欢迎广大读者批评指正。
作者
2020年冬