潜供电弧物理特性与抑制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李庆民 著

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店铺： 西单图书大厦专营店

出版社： 科学出版社发行部

ISBN：9787030575914

商品编码：29392061549

出版时间：2018-06-01

基本信息

商品名称： 潜供电弧物理特性与抑制技术	出版社： 科学出版社	出版时间：2018-06-01
作者：李庆民	译者：	开本： 16开
定价： 85.00	页数：	印次： 1
ISBN号：9787030575913	商品类型：图书	版次： 1

内容提要

潜供电弧是特高压输电面临的关键技术难题之一，本书针对潜供电弧 的物理特性和抑制技术开展系统性的研究：建立潜供电弧低压模拟实验平 台，分析潜供电弧的物理特性和形成机理；重点研究潜供电弧多场耦合动力 学建模方法，并阐述运动物理机制；将图像处理技术引入潜供电弧的参数识 别和诊断中，进行空间三维重构，并探讨潜供电弧放电过程中正负离子和电 子的时空分布特性；从“路”的角度出发，介绍潜供电弧电磁暂态过程及其关 键影响因素；考虑到现有方法的不足，提出一种新型的潜供电弧抑制措施； 研究特高压混合无功补偿和安装限流器等复杂工况下的潜供电弧特性及重 合闸策略；针对超长距离半波长输电潜供电弧问题进行探索。 本书可供高电压与绝缘技术、气体放电物理、电力系统及相关领域的研 究生、科研工作者和工程技术人员参考阅读。

《弧光艺术：从闪耀到沉默的探索》 引言 闪耀的弧光，是人类探索未知、创造文明的重要力量。从远古时代对雷电的敬畏，到现代工业中电弧的广泛应用，它以其独特的光与热，深刻地改变着我们的世界。然而，伴随这耀眼光芒的，往往是不可预测的破坏性力量——电弧的产生、蔓延及其带来的负面影响。本书《弧光艺术：从闪耀到沉默的探索》将带领读者踏上一段深入探究电弧物理特性，并掌握如何驯服这股力量的旅程。我们并非仅仅关注电弧的“潜供”——那种隐藏在设备内部、不时跃动的潜藏威胁，更将目光投向了弧光艺术本身，理解其内在的生成机制，并致力于将其从不可控的“噪声”转化为可控的“旋律”。 第一章：电弧的诞生——从微观粒子到宏观现象 电弧，顾名思义，是电流通过绝缘介质（通常是气体）时，因介质被击穿而产生的持续放电现象。本章将从最基础的粒子层面出发，深入剖析电弧产生的微观过程。我们将探讨自由电子的产生与加速，以及它们如何通过碰撞电离气体分子，从而引发链式反应，形成导电的等离子体通道。 电子的起源与加速： 审视各种引发电弧的初始条件，例如介质中的微小杂质、绝缘介质的击穿阈值，以及电场强度对电子运动的影响。我们将详细分析电子在强电场作用下获得动能，并与气体分子发生碰撞的能量传递过程。 电离与激发： 深入解析电子碰撞电离的机制，包括弹性碰撞和非弹性碰撞。当电子能量足够时，能够将气体分子中的电子踢出，产生新的自由电子和离子，形成正反馈循环。同时，我们也会探讨电子激发过程，即电子将能量传递给气体分子，使其跃迁到高能级，随后又通过辐射（发光）等方式回到低能级，这是电弧发光的主要原因之一。 等离子体的形成与特性： 随着电离程度的加剧，介质逐渐转化为由自由电子、离子和中性粒子组成的混合物——等离子体。本章将详细介绍等离子体的基本特性，包括其导电性、高温性、以及丰富的辐射光谱。我们将解释为何等离子体会呈现出如此高的温度，并讨论其内部存在的复杂电磁相互作用。 宏观放电的形成： 从微观粒子行为过渡到宏观现象，我们将分析电弧通道的形成过程。电场在被击穿的介质中形成，引导带电粒子定向运动，并随着电流的增长，电弧通道的温度和电导率急剧上升，形成一个低阻抗的通路。我们将讨论不同形状和尺寸的电弧，以及它们在不同环境下的行为模式。 第二章：电弧的物理画像——温度、光谱与能量 电弧并非单一的现象，它的物理特性千变万化，由其温度、辐射光谱和能量分布等多个维度共同构成。本章将为读者描绘电弧的“物理画像”，深入理解其内在的复杂性。 温度的测量与分布： 电弧是高温现象，其温度可达数千甚至上万摄氏度。我们将介绍多种测量电弧温度的方法，包括光谱法、热电偶法以及红外测温技术。同时，我们也会讨论电弧通道内温度的分布特点，例如中心高温区和边缘低温区的差异。 电弧的光谱奥秘： 电弧发出的光是其重要的物理表现形式。本章将详细解析电弧的光谱构成，包括原子发射谱和分子发射谱。不同的气体成分和温度会产生独特的光谱特征，这不仅有助于我们诊断电弧的成分，也为电弧的应用（如光源）提供了基础。我们将深入探讨原子跃迁与光谱线发射之间的关系，以及等离子体自吸收等现象对光谱的影响。 能量的转化与损耗： 电弧过程中伴随着巨大的能量输入和转化。我们将分析电能转化为热能、光能以及机械能的过程。同时，也会关注能量的损耗途径，例如通过传导、对流和辐射等方式向周围环境散失。理解能量的收支平衡，对于优化电弧设备的效率和控制电弧的稳定至关重要。 电弧的电气特性： 除了温度和光谱，电弧的电气特性也至关重要，包括其电压-电流特性、动态行为以及电弧阻抗的变化。我们将探讨不同类型电弧（如直流电弧、交流电弧、焊枪电弧等）的特有电气行为，并分析这些特性如何影响电弧的稳定性。 第三章：潜藏的阴影——电弧的负面影响与风险 虽然电弧在许多领域发挥着积极作用，但其不可控性也带来了诸多潜在的风险和负面影响，尤其是在电力设备和电子系统中，这些“潜供”的电弧可能导致严重后果。 设备损坏与寿命缩短： 高温的电弧放电会直接对绝缘材料、金属触点和导线造成烧蚀、熔化和碳化，导致设备性能下降，甚至永久性损坏。长期暴露在电弧环境中，会显著缩短设备的运行寿命。 安全隐患与火灾风险： 电弧产生的高温和飞溅的熔融金属颗粒，极易引燃周围的可燃物，引发火灾。在电力系统中，失控的电弧可能导致大规模停电事故，带来巨大的经济损失和安全威胁。 电磁干扰与信号失真： 电弧放电过程中会产生强烈的电磁辐射，对周围的电子设备产生电磁干扰，导致信号失真、数据错误甚至设备失灵。在精密电子设备和通信系统中，电弧的干扰尤为严重。 环境污染与健康影响： 某些电弧放电过程中会产生有害气体、臭氧、以及细微的金属颗粒，这些物质对环境和人体健康可能造成不良影响。 “潜供”电弧的隐匿性： 特别需要强调的是，许多电弧并非显而易见的“爆炸”，而是潜藏在设备内部，例如接触不良、绝缘老化、元器件损坏等引起的微小电弧。这些“潜供”电弧可能长期存在，逐步侵蚀设备，最终导致突发的故障。 第四章：驯服之术——电弧抑制与控制的原理 正视电弧的风险，我们致力于研究如何“驯服”这股力量，将其从潜在的威胁转变为可控的工具。本章将深入探讨电弧抑制与控制的科学原理和技术手段。 物理隔离与屏障： 最直接的方法是物理隔离。通过采用耐高温、绝缘性能优异的材料，构建有效的绝缘屏障，将电弧发生区域与易受影响的区域隔离开来。例如，在开关设备中使用绝缘气体填充，或者在电子元器件周围设置绝缘外壳。 限制电弧通道： 通过优化设备的结构设计，限制电弧通道的长度和宽度，使其能量快速消散。例如，在断路器中使用灭弧罩，将电弧拉长并冷却，使其自行熄灭。 冷却与猝灭： 快速有效地冷却电弧通道是抑制电弧的关键。可以通过注入惰性气体、喷射冷却剂、或者利用磁场效应来加速电弧的熄灭。我们将探讨不同冷却方式的机理和应用场景。 能量吸收与耗散： 通过引入电阻、电容、电感等元件，构建能量吸收电路，将电弧产生的瞬时高能量耗散掉。例如，在继电器触点上并联RC阻容吸收电路，以抑制触点处的电弧。 主动监测与快速响应： 利用先进的传感技术（如电流、电压、声音、光学传感器），实时监测电弧的产生迹象。一旦检测到异常，立即启动抑制或隔离机制，实现快速响应，将潜在的风险扼杀在萌芽状态。 材料科学的贡献： 新型绝缘材料、耐高温合金以及导电涂层等材料科学的进步，为电弧抑制提供了坚实的基础。我们将探讨这些材料在提升设备耐受电弧能力方面的作用。 第五章：工程实践——电弧抑制技术在各领域的应用 电弧的抑制与控制并非停留在理论层面，而是广泛应用于各个工程领域，确保设备的安全稳定运行。本章将通过具体的工程实例，展示电弧抑制技术的实际应用。 电力开关设备中的应用： 从高压断路器到小型继电器，电弧的产生和熄灭是其核心工作机制。我们将深入分析不同类型开关设备中采用的灭弧原理和结构设计，例如真空灭弧、SF6灭弧、油断路器等。 电子元器件的保护： 在集成电路、电源模块和传感器等电子元器件中，微小的电弧也可能造成致命损坏。我们将介绍过压保护器件（如TVS管、压敏电阻）、钳位电路以及特殊的封装技术，如何有效抑制元器件内的电弧。 工业焊接与切割： 工业焊接和切割技术高度依赖电弧的稳定产生和精确控制。我们将探讨如何通过调节电源特性、使用保护气体以及优化电极设计，来实现高质量的焊接和切割效果，并减少焊接过程中产生的有害电弧。 照明与显示技术： 闪烁的霓虹灯、稳定的荧光灯，以及高能量的激光器，都与电弧放电息息相关。我们将简要介绍电弧在这些技术中的应用，以及如何通过控制电弧来获得所需的照明效果。 新能源技术中的挑战： 在太阳能逆变器、风力发电机组以及电动汽车充电系统等新能源领域，大电流和高电压环境增加了电弧产生的风险。我们将探讨这些领域针对电弧抑制所面临的独特挑战和解决方案。 结论 《弧光艺术：从闪耀到沉默的探索》不仅仅是一本关于电弧的书，它更是关于理解、控制与创新的旅程。我们从电弧的微观粒子行为出发，深入剖析其宏观物理特性，揭示其潜藏的风险，并最终掌握驯服它的方法。通过掌握电弧的物理特性，理解其产生机制，并熟练运用各种抑制和控制技术，我们不仅能够保障电力设备的安全运行，提升工业生产的效率，更能够将电弧这股强大的自然力量，转化为服务于人类文明进步的宝贵财富。愿本书能激发读者对电弧科学的深入兴趣，并为创造一个更安全、更高效的未来贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是意外的惊喜！一直对各种电弧现象充满好奇，尤其是那些在工业生产和电子设备中常见的“闪光”。我之前看过一些科普读物，但总觉得有点浅尝辄止，没能深入了解其背后的科学原理。当我在书店偶然翻到《潜供电弧物理特性与抑制技术》这本书时，直觉告诉我，这可能就是我一直在寻找的那一本。翻阅目录，看到“电弧放电的微观机制”、“不同介质中的电弧特性”、“电弧的能量传递与热效应”等章节，就觉得内容非常扎实，不是那种简单罗列现象的读物。我尤其感兴趣的是关于“电弧产生的高温和强光”是如何影响周围材料的，以及在哪些具体的应用场景下，这种影响是至关重要的。书中对电弧的物理特性进行如此细致的阐述，让我对接下来的内容充满了期待，比如它会如何解释不同气体、不同电压下电弧形态的差异，以及这些差异背后隐藏的能量守恒和动量守恒定律的应用。这本书无疑为我对电弧物理世界的探索打开了一扇大门，让我看到了比以往更广阔、更深入的视野。

评分☆☆☆☆☆

我最近的工作涉及一些高功率脉冲电源的设计，期间遇到了不少电弧放电带来的挑战，特别是关于电弧的稳定性和寿命问题。原本我以为可以通过一些常规的经验来解决，但事实证明，缺乏理论指导是非常吃力的。在朋友的推荐下，我开始阅读《潜供电弧物理特性与抑制技术》，这本书的出现简直就是雪中送炭。其中关于“电弧的等离子体模型”、“电弧的诊断技术”以及“电弧的稳定性判据”等章节，给我提供了非常宝贵的理论框架。我以前对“等离子体”这个概念只停留在非常模糊的认知，这本书则通过详细的物理模型，让我理解了电弧中的电离、复合等过程是如何发生的，以及这些过程如何影响电弧的宏观表现。特别是关于“电弧的能量平衡方程”，对我理解电弧的温度分布和功率损耗有了全新的认识。这本书不仅仅是理论的堆砌，它还深入探讨了各种“抑制技术”，比如“电弧熄灭的机理”、“电弧的灭弧设计”等，这些内容直接指向了我在实际工程中遇到的痛点，让我看到了解决问题的具体途径和思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，对于我这样一名在电化学领域工作的研究者来说，无疑是一项宝贵的资源。虽然我主要的研究方向是电解过程，但电弧在某些电化学反应中也扮演着重要的角色，比如电弧熔炼和电弧精炼。因此，对电弧的物理特性有深入的了解，能够为我的研究提供重要的理论支撑。《潜供电弧物理特性与抑制技术》在“电弧的等离子体特性”和“电弧的光谱诊断”等方面的详尽论述，让我对电弧中的微观粒子行为和能量传递有了更清晰的认识。我尤其对书中关于“电弧的电化学效应”的章节非常感兴趣，它探讨了电弧如何影响周围介质的化学成分，以及这种影响如何被应用于材料的合成和改性。书中提到的“电弧在高温合成中的应用”也给我带来了新的启发，让我思考是否可以将电弧技术引入我现有的某些实验体系中，以期获得更好的反应效果。总而言之，这本书为我拓展了研究的边界，提供了跨学科的知识视角。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题虽然听起来有些专业，但内容的可读性远超我的想象。我是一名对科学充满好奇心的业余爱好者，对一些物理现象总是喜欢刨根问底。之前在网上看到过一些关于雷电、电焊电弧的视频，觉得非常神奇。这本书的出现，满足了我对这些现象背后科学原理的深层探索欲。《潜供电弧物理特性与抑制技术》从最基础的“电荷载流子”讲起，循序渐进地介绍了电弧产生的各种条件和过程。我尤其喜欢书中对于“电弧的形成与发展”的生动描述，它将抽象的物理概念具象化，让我仿佛亲眼看到电弧在空气中跳跃、燃烧。书中还详细介绍了不同类型的电弧，比如“直流电弧”、“交流电弧”和“脉冲电弧”，以及它们在物理特性上的显著差异，这让我意识到，原来我们平时看到的电弧并非千篇一律。对于“电弧的熄灭”这一章节，我更是看得津津有味，因为它揭示了许多看似简单却蕴含深刻物理原理的灭弧方法，这让我对日常生活中接触到的各种电器安全有了更深的理解。

评分☆☆☆☆☆

我一直从事高压电气设备的研究，在工作中经常会遇到电弧相关的技术难题，尤其是在开关设备的设计和运行维护方面。《潜供电弧物理特性与抑制技术》这本书，可以说是我近期阅读过的最贴近我工作需求的一本书。书中对“电弧在绝缘介质中的特性”进行了深入的剖析，这对于我理解高压断路器的灭弧室设计至关重要。我特别关注了“电弧的能量转换与耗散”部分，了解电弧产生的热量是如何被吸收和消散的，以及如何通过优化设计来提高灭弧效率。书中列举的各种“电弧抑制方法”，从最基础的物理隔离，到复杂的电磁吹弧和强制灭弧，都提供了详实的理论依据和实际案例，这对我优化现有技术方案，甚至探索新的灭弧技术都具有重要的参考价值。此外，书中关于“电弧的长期运行对设备材料的影响”的分析，也为我提供了预防性维护和设备寿命预测的重要思路。