大電流能量技術(shù)與應(yīng)用

《大電流能量技術(shù)與應(yīng)用》內(nèi)容簡(jiǎn)介：隨著電力技術(shù)的發(fā)展，大電流能量技術(shù)被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域，也作為推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步、保持和改善生態(tài)環(huán)境的尖端技術(shù)備受相關(guān)專(zhuān)業(yè)專(zhuān)家及技術(shù)人員的矚目?！洞箅娏髂芰考夹g(shù)與應(yīng)用》從大電流能量技術(shù)的基礎(chǔ)現(xiàn)象、直流大電流技術(shù)、交流大電流技術(shù)、脈沖大電流技術(shù)、大電流能量現(xiàn)象的高度分析技術(shù)、大電流能量測(cè)量技術(shù)等方面介紹大電流能量處理技術(shù)，并就核聚變、能量?jī)?chǔ)存、磁流體發(fā)電、大容量加熱、高輝度照明、超強(qiáng)磁場(chǎng)產(chǎn)生、超高壓應(yīng)用、高速飛翔體，以及電磁脈沖、電磁推進(jìn)、放射性廢棄物處理等方面闡述大電流能量技術(shù)的應(yīng)用。

《大電流能量技術(shù)與應(yīng)用》涉及的學(xué)科有電力學(xué)、高壓電學(xué)、放電學(xué)、等離子學(xué)、核聚變學(xué)、電力電子學(xué)、流體力學(xué)、高分子化學(xué)、金屬材料學(xué)等，知識(shí)覆蓋面廣，內(nèi)容新穎，適合于從事相關(guān)工作的工程師、研究人員、高等學(xué)校教師及研究生等作為專(zhuān)業(yè)參考書(shū)或教材。

本書(shū)從大電流能量技術(shù)的基礎(chǔ)現(xiàn)象、直流大電流技術(shù)、交流大電流技術(shù)、大電流能量現(xiàn)象的高度分析技術(shù)等方面介紹大電流能量技術(shù)及其應(yīng)用。

大電流能量技術(shù)與應(yīng)用作者簡(jiǎn)介

譯者：陳國(guó)呈 編者：(日本)電氣學(xué)會(huì)大電流能量應(yīng)用技術(shù)調(diào)查專(zhuān)門(mén)委員會(huì)

大電流能量技術(shù)與應(yīng)用目錄

第1章 緒論

參考文獻(xiàn)

第2章 大電流能量技術(shù)的基本現(xiàn)象

2.1 電磁場(chǎng)現(xiàn)象

2.1.1 磁場(chǎng)的計(jì)算與電感

2.1.2 電磁力

2.1.3 電磁感應(yīng)故障

2.2 導(dǎo)電現(xiàn)象

2.2.1 物質(zhì)的導(dǎo)電現(xiàn)象

2.2.2 金屬的電阻

2.3 超導(dǎo)現(xiàn)象

2.3.1 超導(dǎo)的基礎(chǔ)

2.3.2 超導(dǎo)線材、線圈

2.4 大電流的傳輸

2.4.1 低損耗傳輸線路與低電感傳輸線路

2.4.2 大電流用導(dǎo)體的電流容量、熱應(yīng)力和電磁力

2.5 電弧現(xiàn)象

2.5.1 高氣壓電弧物性

2.5.2 電弧放電的輻射能特性

2.5.3 電弧陽(yáng)光柱的診斷

2.5.4 電弧熄滅現(xiàn)象的分析

2.5.5 噴流電弧的基本特性

2.6 等離子現(xiàn)象

2.6.1 等離子的基本特性

2.6.2 等離子診斷

參考文獻(xiàn)

第3章 直流大電流技術(shù)

3.1 直流大電流的產(chǎn)生

3.1.1 電池

3.1.2 直流發(fā)電機(jī)

3.1.3 整流器

3.2 直流大電流的控制

3.2.1 直流發(fā)電機(jī)

3.2.2 半導(dǎo)體變換器

3.2.3 大容量化技術(shù)

3.3 直流大電流的切斷

3.3.1 技術(shù)課題

3.3.2 切斷方式

3.3.3 開(kāi)發(fā)狀況

3.4 直流大電流的傳輸

參考文獻(xiàn)

第4章 交流大電流技術(shù)

4.1 交流大電流的產(chǎn)生

4.1.1 基于短路發(fā)電機(jī)的產(chǎn)生

4.1.2 基于LC的產(chǎn)生

4.2 交流大電流的控制

4.2.1 試驗(yàn)站的電流控制

4.2.2 時(shí)間、相位的控制

4.2.3 合成短路實(shí)驗(yàn)的控制

4.3 電力系統(tǒng)中的交流大電流現(xiàn)象

4.3.1 電力系統(tǒng)中短路電流的現(xiàn)狀

4.3.2 電弧噴射的基礎(chǔ)特性

4.3.3 電弧噴射特性在輸配電設(shè)備上的應(yīng)用

4.4 交流大電流的切斷、限流

4.4.1 低壓用斷路器

4.4.2 高壓用斷路器

4.4.3 限流器

4.5 交流大電流的傳送

4.5.1 交流大電流用電線與電流容量

4.5.2 減小阻抗的方法

4.5.3 強(qiáng)制冷卻

4.5.4 交流用超導(dǎo)線

4.6 交流大電流設(shè)備

4.6.1 發(fā)電機(jī)

4.6.2 變壓器

4.6.3 母線（bus）

參考文獻(xiàn)

第5章 脈沖大電流技術(shù)

5.1 脈沖大電流能量發(fā)生裝置

5.1.1 靜電能量型電源

5.1.2 感應(yīng)能量型電源

5.1.3 運(yùn)動(dòng)能量型電源

5.1.4 化學(xué)能量型電源

5.2 脈沖大電流能量的控制

5.2.1 起動(dòng)開(kāi)關(guān)與切斷開(kāi)關(guān)

5.2.2 放電型開(kāi)關(guān)

5.2.3 半導(dǎo)體器件開(kāi)關(guān)

5.2.4 熔斷絲

5.2.5 等離子斷開(kāi)開(kāi)關(guān)

5.2.6 磁開(kāi)關(guān)

5.3 脈沖大電流能量的整形

5.3.1 脈沖整形線（PFL）、脈沖整形電路（PFN）

5.3.2 脈沖壓縮

5.3.3 電流滅弧

5.3.4 脈沖功率系統(tǒng)

參考文獻(xiàn)

第6章 大電流能量現(xiàn)象的高度分析技術(shù)

6.1 過(guò)渡電路分析

6.1.1 過(guò)渡分析方法122

6.1.2 各種電路分析軟件的特點(diǎn)

6.1.3 使用EMTP的分析舉例

6.2 磁場(chǎng)分析

6.2.1 基礎(chǔ)公式及邊界條件

6.2.2 使用有限元法的分析法

6.2.3 使用邊元素的渦流分析例

6.2.4 電流密度分布分析例

6.3 電弧流體分析

6.3.1 穩(wěn)定電弧

6.3.2 空氣中電弧

6.3.3 斷路器電弧

6.3.4 氣流分析

參考文獻(xiàn)

第7章 大電流能量測(cè)量技術(shù)

7.1 測(cè)量系統(tǒng)

7.2 接地

7.3 噪聲對(duì)策

7.4 直流大電流的測(cè)定

7.4.1 飽和型電流傳感器

7.4.2 霍爾元件型直流電流傳感器

7.4.3 光電流傳感器

7.5 交流大電流的測(cè)定

7.5.1 分流器

7.5.2 電磁型電流傳感器

7.5.3 光電流傳感器

7.6 脈沖大電流的測(cè)定

7.6.1 脈沖大電流的測(cè)定

7.6.2 分流器

7.6.3 高頻電流傳感器

7.6.4 Rogowski線圈

7.6.5 集電線圈

7.6.6 粒子束脈沖大電流的測(cè)定

第8章 大電流能量應(yīng)用技術(shù)

8.1 核聚變應(yīng)用技術(shù)

8.2 能量?jī)?chǔ)存應(yīng)用技術(shù)

8.3 MHD發(fā)電應(yīng)用技術(shù)

8.4 大容量發(fā)熱應(yīng)用技術(shù)

8.5 高輝度發(fā)光應(yīng)用技術(shù)

8.6 超強(qiáng)磁場(chǎng)產(chǎn)生技術(shù)

8.7 超高壓力應(yīng)用技術(shù)

8.8 高速飛翔技術(shù)

8.9 電磁脈沖應(yīng)用技術(shù)

8.10 電磁推進(jìn)應(yīng)用技術(shù)

8.11 電弧等離子在環(huán)保方面的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第9章 相關(guān)技術(shù)規(guī)格、額定值

9.1 大電流能量裝置的相關(guān)資料

9.2 安全基準(zhǔn)

9.3 物理常數(shù)、物性

參考文獻(xiàn)

索 引

出版社: 科學(xué)出版社; 第1版 (2004年10月1日)

平裝: 271頁(yè)

正文語(yǔ)種: 簡(jiǎn)體中文

開(kāi)本: 16

ISBN:

條形碼: 97870301400057030140001

產(chǎn)品尺寸及重量: 23.2 x 16.6 x 1.4 cm ; 381 g

ASIN: B0011ATU68

沖擊大電流測(cè)量是沖擊大電流的峰值和波形的測(cè)量。常用分流器或羅戈夫斯基線圈與數(shù)字存儲(chǔ)示波器組成的測(cè)量系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)沖擊大電流的測(cè)量，還可應(yīng)用磁光效應(yīng)的光電法來(lái)進(jìn)行測(cè)量。

根據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)認(rèn)可的測(cè)量系統(tǒng)要求測(cè)量峰值的總不確定度為±3%范圍，測(cè)得的時(shí)間參數(shù)不確定度在±10%范圍內(nèi)，能檢出疊加在沖擊電流上的振蕩，標(biāo)定刻度因數(shù)穩(wěn)定在1%范圍內(nèi)。沖擊電流的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)在其使用范圍內(nèi)的總不確定度為：對(duì)于峰值電流應(yīng)為±1%范圍，對(duì)于時(shí)間參數(shù)應(yīng)為±5%范圍。確定認(rèn)可的測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)定刻度因數(shù)及動(dòng)態(tài)特性時(shí)，應(yīng)采用與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)比對(duì)的方法，對(duì)動(dòng)態(tài)特性的校核也可采用階躍波響應(yīng)測(cè)量法。

大電流分流器

一種用來(lái)測(cè)量沖擊電流的傳感器。它是一個(gè)串接在被測(cè)電路中的低阻值無(wú)感電阻器。測(cè)量被測(cè)電流流過(guò)分流器時(shí)所產(chǎn)生的電壓降，可確定電流峰值及其波形。分流器的阻值一般為0.1～100mΩ，要求它是阻值穩(wěn)定的純電阻。在材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮減小集膚效應(yīng)和熱效應(yīng)的影響，有時(shí)還要求有良好的屏蔽。用分流器和示波器組成的測(cè)量系統(tǒng)，如圖《分流器測(cè)量系統(tǒng)》所示。

C—儲(chǔ)能電容；R—回路電阻；L—回路電感；

RL—負(fù)載；R’—匹配電阻；z—電纜及其波阻抗。

分流器按結(jié)構(gòu)分有：①帶狀對(duì)折式；②辮狀對(duì)折式；③同軸管式；④圓盤(pán)式等。其中以圓盤(pán)式特性最佳 。

大電流羅戈夫斯基線圈

測(cè)量沖擊大電流或它的變化率的一種感應(yīng)線圈，又稱(chēng)為磁電位計(jì)。把作為二次線圈的羅戈夫斯基線圈圍住載有被測(cè)大電流的單根導(dǎo)體（即為一次線圈），設(shè)兩者之間的互感系數(shù)為M，則線圈輸出端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)u₂與被測(cè)電流變化率di/dt成正比，即

羅戈夫斯基線圈測(cè)量沖擊電流的特點(diǎn)是性能穩(wěn)定，線圈與沖擊電流發(fā)生器放電回路無(wú)直接的電聯(lián)系，可以測(cè)量幾十千安到幾百千安的沖擊大電流。圖《羅戈夫斯基線圈測(cè)量沖擊電流示意圖》中示明了它的測(cè)量原理。

（a）測(cè)量原理；（b）接RL積分器時(shí)的整體接線圖R—積分電阻；L—線圈電感；RL—線圈電阻；Z—同軸電纜及其波阻抗；R’—匹配電阻 。

連錫：在電子產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常遇到的連錫會(huì)造成大電流；在電子產(chǎn)品的維修中也會(huì)造成直接或間接地連錫；

燒壞：產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)使用后會(huì)因?yàn)榉N種原因?qū)е略骷臒龎模?

假焊：電路的相關(guān)回路假焊造成的開(kāi)路，使供電非正常輸出而造成的大電流；

短路：不同的電路之間出現(xiàn)短路現(xiàn)象，如手機(jī)進(jìn)水造成的電子短路。

大電流的確認(rèn)

根據(jù)大電流出現(xiàn)的時(shí)間來(lái)判斷故障范圍，在生活中有開(kāi)機(jī)大電流、待機(jī)大電流、大電流不開(kāi)機(jī)、短路大電流等多種大電流現(xiàn)象，要能正確確認(rèn)大電流的現(xiàn)象。

從一次側(cè)加大電流的檢查方法

任何反應(yīng)電流的保護(hù)，都應(yīng)采用這種檢查方法，它是從電流互感器的一次側(cè)通大電流來(lái)檢查其二次回路接線的正確性和保護(hù)裝置的動(dòng)作情況等，這是一種仿真方法。實(shí)踐證明，這是一種行之有效和必不可少的檢查方法，特別對(duì)二次回路接線極性的檢查，其他方法是難于取代的 。

試驗(yàn)電流

由于被保護(hù)的電氣設(shè)備和線路負(fù)荷容量不一，因而主回路電流大小不一，往往由于條件的限制，試驗(yàn)電流的數(shù)值不能使保護(hù)裝置直接按整定值動(dòng)作。一般按以下情況考慮：

1）在可能的情況下，應(yīng)盡可能達(dá)到使保護(hù)裝置直接動(dòng)作。

2）在上述要求達(dá)不到的情況下，可采取如下辦法：暫時(shí)降低整定值直至最小，使保護(hù)裝置動(dòng)作。按比例加試驗(yàn)電流，測(cè)量保護(hù)元件（繼電器）內(nèi)的電流來(lái)檢驗(yàn) 。

大電流試驗(yàn)設(shè)備

一般采用專(zhuān)用的負(fù)荷變壓器，這種變壓器的二次電壓低、電流大，因容量不同而異，可任意選擇。還可利用適合的變壓器進(jìn)行，如有適合的鐵心，還可自制這種簡(jiǎn)易的變壓器，也較方便適用 。