SF6高压电器设计(第5版)(高压电器设计.研发思路的总结)

本书理论分析精炼，设计计算方法适用。·作者50多年对SF6高压电器研究成果与设计经验的总结；·详尽介绍SF6高压电器的结构设计经验和设计计算方法；·以超前意识对SF6金属封闭式组合电器小型化和智能化提出见解；·对困惑高压电器行业多年的技术难题，作了比较科学的回答；·是高压电器研究、设计人员，以及相关专业师生的好帮手！

本书总结了作者50年来在SF6高压电器开发工作中的研究成果与设计经验，详尽地介绍了SF6气体的理化电气特性和SF6气体管理方面的研究成果，总结了SF6高压电器的结构设计经验及设计计算方法。作者以超前意识对SF6金属封闭式组合电器小型化和智能化提出了许多有用的见解，并对该产品的在线监测技术进行了有实用价值的论述。对困惑高压电器行业多年的技术难题(如温度对SF6湿度测量值的影响、SF6湿度的限值及其在线监测、断路器电寿命在线监测技术、产品局部放电特性及UHF法测量技术、日照对产品温升的影响、高寒地区产品的设计与选用等)，作者以自己的研究成果作了比较科学的回答。为减少温室气体的使用和排放，作者总结了近年来国内外对SF6混合气体和替代气体的主要研究成果，并提出了环保气体高压电器的研究方向和设计思路，为开展环保电器的研发拉开了序幕。本书还系统地介绍了SF6电流互感器的设计计算方法，对有暂态特性的CT绕组的工作特性作了深入的分析。本书特点是：理论分析精炼，设计计算方法适用。本书可供高压电器研究、设计人员，电力部门研究、设计和管理人员阅读，也可供高等院校相关专业教师、研究生参考。本书是相关专业毕业生和研究生快速适应工作的好帮手。

黎斌，原西安高压开关厂主任设计师，教授级高工。1962年毕业于华中科技大学，长期从事油断路器、真空开关、SF6断路器、SF6金属封闭式组合电器及SF6电流互感器开发设计工作。产品研究开发成果获国家教育委员会、原机械工业部颁发的科技进步奖和各种荣誉证书10多项，发表专业论文50余篇。

第1章SF6的基本特性111SF6的物理性能112SF6的气体状态参数213SF6的化学性能3131SF6具有良好的热稳定性3132SF6电弧分解过程4133SF6与开关灭弧室材料的化学反应4134水和氧等杂质产生酸性有害物质4135SF6电弧分解物中有剧毒的S2F10吗?514SF6的绝缘特性5141SF6气体间隙的绝缘特性5142SF6中绝缘子的沿面放电特性11143减小金属微粒危害的措施1315SF6气体的熄弧特性15151SF6气体特性创造了良好的熄弧条件15152SF6中的气流特性17第2章SF6电器的气体管理2021SF6气体的杂质管理20211SF6气体的毒性20212生物试验方法20213电弧分解气体的毒性及处理2122SF6气体的湿度管理23221水分进入开关的途径23222水分对开关性能的影响23223温度对SF6湿度测量值的影响25224SF6湿度测量值的温度折算28225用相对湿度标定湿度限值科学准确28226SF6湿度限值与国标GB/T 8905的修改30227SF6湿度测量方法30228SF6湿度控制方法31229运行开关的水分处理3223SF6气体的密封管理32231SF6开关设备的密封结构32232密封环节的清擦与装配32233工程适用的检漏方法(真空监视、肥皂泡监视、充SF6及充He检漏)32234SF6密度的监控及误差分析37附录2ASF6湿度测量值的温度折算表41附录2B充SF6检漏一个密封环节允许漏气浓度增量ΔC及单点允许漏气率F吸的计算46附录2C充氦检漏允许泄漏率计算48第3章GCB/GIS总体设计4931设计思想的更新4932简单就是可靠、简单就是效益49目录SF6高压电器设计第5版33GCB/GIS总体设计的核心5034GCB/GIS总体结构设计要求50341GCB灭弧室及操动机构的选择50342罐式与瓷柱式GCB的合理分工51343高低档参数有机搭配51344结构整体化设计52345环境因素的影响5235GCB/GIS可靠性的验证试验53351电寿命试验53352机械强度试验53353高低温环境下的操作试验53354耐风沙、暴雨、冰雪及污秽试验53第4章T·GCB/GIS出线套管设计5441405～145kV出线套管内绝缘设计54411中心导体设计54412允许雷电冲击场强值E1的选择5542252～363kV出线套管内绝缘设计5643550～1100kV出线套管内绝缘设计57431中间电位内屏蔽的作用57432中间电位内屏蔽的设计58433中间电位及接地屏蔽设计尺寸的验算59434中间屏蔽支持绝缘子设计6044套管外绝缘设计60441瓷件基本尺寸及耐受电压的计算60442高海拔、防污秽型瓷套设计62443瓷套外屏蔽设计6245瓷套机械强度设计64451瓷套法兰胶装比64452瓷质与工艺64453瓷套内水压与抗弯强度设计6546550kV SF6电流互感器支持套管中间电位屏蔽设计实例66461中间电位屏蔽尺寸的优化设计66462中间电位屏蔽的加工工艺方案设计67第5章硅橡胶复合绝缘子的特点和设计6951复合绝缘子的特点和应用6952伞裙材料的选用7053绝缘子芯体(筒、棒)材料的选择7154复合绝缘子设计的四点要求72541机械强度设计要求73542刚度设计要求74543电气性能设计要求74544胶装及密封设计要求7555复合绝缘子长期运行的可靠性76551绝缘子表面亲(疏)水性与污闪76552硅橡胶疏水性的迁移与运行可靠性76553HTV硅橡胶的高能硅氧键与运行可靠性77554抗电蚀能力与运行可靠性77555硅橡胶护套及伞裙组装工艺设计与运行可靠性77556水分入侵芯体对复合绝缘子机械强度的影响78第6章ＳＦ６电器绝缘结构设计——气体间隙、环氧树脂浇注件、真空浸渍管(筒)件7961SF6气隙绝缘结构设计79611气隙电场设计基准79612SF6气隙中电极优化设计7962环氧树脂浇注件设计81621绝缘件电场设计基准81622典型的绝缘筒(棒)结构设计82623绝缘筒(棒)机械强度设计84624盆式绝缘子设计10个要点86625盆式绝缘子强度要求9663真空浸渍环氧玻璃丝管(筒)设计96631真空浸渍管(筒)性能96632真空浸渍管（筒）绝缘件电气结构设计97633真空浸渍管(筒)绝缘件机械强度设计99第7章合闸电阻及并联电容器设计10171合闸电阻额定参数的选择101711电阻值R101712电阻投入时间t102713电压负荷U102714电阻两次投入的时差Δt10272电阻片的特性参数10273合闸电阻设计计算103731设计步骤103732计算实例(一)103733计算实例（二）10574合闸电阻的触头及传动装置设计106741合闸电阻投切动作原理106742电阻片安装方式设计107743电阻触头及分合闸速度设计10875并联电容器设计110751并联电容器容量设计（800kV双断口串联T·GCB计算例）110752电容元件及电容器参数选择111753电容器组的结构设计112第8章GCB/GIS的电接触和温升11381接触电阻11382梅花触头设计114821动触头设计114822触头弹簧圈向心力计算114823触片设计115824触指电动稳定性设计115825触指热稳定性设计11683自力型触头设计117831导电截面及触指数设计117832接触压力计算117833触头材料及许用变形应力118834旋压成形插入式触头(自力型触头的进化)118835铜钨触头及其质量控制11884表带触头的设计与制造工艺119841表带触头的特点119842表带触头的设计119843表带触头的材料、制作工艺及表面处理120844电动稳定性与热稳定性核算12085螺旋弹簧触头设计121851螺旋弹簧触头的特点121852螺旋弹簧触头及弹簧槽设计121853触头通流能力核算125854接触压力、接触电阻与热稳定性核算125855单圈接触压力的测试值126856单圈接触电阻的测试值127857弹簧触头焊点强度分析及焊点结构设计128858弹簧触头不能用于隔离开关主触头130859铜丝线径d0的选择1308510弹簧触头安放位置的选择1308511弹簧触头接触电阻的稳定性1308512弹簧触头的选用和表面处理13286导体发热与温升计算132第9章GCB灭弧室数学计算模型的设计与估算13591平均分闸速度vf的设计13592触头开距lk及全行程l0设计13793喷嘴设计137931上游区设计138932喉颈部设计139933下游区设计142934喷嘴材料14394气缸直径的初步设计144941气缸直径Ｄc与机构操作力F144942气缸直径Dc的经验设计值14595分闸特性及其与喷嘴的配合146951分闸初期应有较大的加速度146952分闸速度对自能式灭弧室开断性能的影响147953分闸后期应有平缓的缓冲特性147954分闸特性与喷嘴的配合147955调整分、合闸速度特性的方法14796缓和断口电场的屏蔽设计14897双气室自能式灭弧室的发展148971405～145kV单动双气室自能式灭弧室逐步完善稳定148972触头双动灭弧室的产生149973双动双气室灭弧室设计要点149974对双气室和单气室灭弧室的评价15098近似量化类比分析法在灭弧室设计中的应用151981252kV、40kA灭弧室开断试验结果分析与改进151982252kV、50kA单气室自能式灭弧室的增容设计154983800kV灭弧室设计要领155984特高压GCB灭弧室设计思路15699机构操作功及传动系统强度计算158991运动件等效质量计算158992机构操作功计算160993弹簧机构的分、合闸弹簧设计162994液压机构储能碟簧设计162995开关操作系统强度计算165第10章密封结构设计167101密封机理167102影响SF6电器泄漏量的因素167103O形密封圈和密封槽的设计1701031O形密封圈直径（外径D）与线径d0的配合1701032密封圈材质的选用1701033密封圈表面要求1721034密封槽尺寸设计172104SF6动密封设计1731041转动密封唇形橡胶圈设计1731042X形动密封圈设计1731043矩形密封圈直动密封设计175105高严气密封设计175106密封部位的防水防腐蚀设计176第11章GIS中的DS、ES和母线设计178111三工位隔离开关的基本结构178112DS及ES断口开距设计179113DS断口触头屏蔽设计180114DS分合闸速度设计1811151100kV GIS—DS、ES设计的特殊问题181116快速接地开关设计183117GIS母线设计1841171波纹管设计1851172可拆卸母线外壳设计1861173绝缘支持件设计186第12章SF6电器壳体设计188121壳体电气性能要求188122壳体材质及加工工艺选择188123壳体电气尺寸设计189124焊接壳体设计与计算1891241焊接壳体强度设计因素1891242焊接壳体壁厚设计1901243焊接圆筒端盖(法兰)及盖板厚度设计1911244焊接圆筒端部封头强度设计1911245焊接结构及焊缝位置设计191125铸铝壳体设计与计算1931251铸铝壳体强度设计因素1931252铸造壳体厚度设计193126壳体耐电弧烧蚀能力设计195127壳体加工质量监控设计1951271壳体强度监控1951272焊缝气密性监控1951273铸件壳体气密性监控195128壳体制造的质量管理196第13章吸附剂及爆破片设计197131吸附剂设计1971311F—03吸附剂性能简介1971312F—03吸附剂活化处理1971313吸附剂用量设计198132爆破片设计1991321爆破片的选型与安装1991322爆破压力设计1991323压力泄放口径设计199第14章环温对SF6电器设计的影响200141日照对SF6电器及户外隔离开关温升的影响2001411考虑方法2001412日照温升试验2001413试验值分析2001414结论201142高寒地区产品的设计与应用2021421降低额定参数使用2021422开关充SF6+N2混合气体2031423