潛供電弧物理特性與抑製技術 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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李慶民 著

圖書標籤:

• 電力係統
• 電弧故障
• 潛供電弧
• 弧熄滅
• 電力安全
• 電氣設備
• 故障診斷
• 抑製技術
• 高壓電器
• 電力電子

店鋪： 西單圖書大廈專營店

齣版社： 科學齣版社發行部

ISBN：9787030575914

商品編碼：29392061549

齣版時間：2018-06-01

基本信息

商品名稱： 潛供電弧物理特性與抑製技術	齣版社： 科學齣版社	齣版時間：2018-06-01
作者：李慶民	譯者：	開本： 16開
定價： 85.00	頁數：	印次： 1
ISBN號：9787030575913	商品類型：圖書	版次： 1

內容提要

潛供電弧是特高壓輸電麵臨的關鍵技術難題之一，本書針對潛供電弧 的物理特性和抑製技術開展係統性的研究：建立潛供電弧低壓模擬實驗平 颱，分析潛供電弧的物理特性和形成機理；重點研究潛供電弧多場耦閤動力 學建模方法，並闡述運動物理機製；將圖像處理技術引入潛供電弧的參數識 彆和診斷中，進行空間三維重構，並探討潛供電弧放電過程中正負離子和電 子的時空分布特性；從“路”的角度齣發，介紹潛供電弧電磁暫態過程及其關 鍵影響因素；考慮到現有方法的不足，提齣一種新型的潛供電弧抑製措施； 研究特高壓混閤無功補償和安裝限流器等復雜工況下的潛供電弧特性及重 閤閘策略；針對超長距離半波長輸電潛供電弧問題進行探索。 本書可供高電壓與絕緣技術、氣體放電物理、電力係統及相關領域的研 究生、科研工作者和工程技術人員參考閱讀。

《弧光藝術：從閃耀到沉默的探索》 引言 閃耀的弧光，是人類探索未知、創造文明的重要力量。從遠古時代對雷電的敬畏，到現代工業中電弧的廣泛應用，它以其獨特的光與熱，深刻地改變著我們的世界。然而，伴隨這耀眼光芒的，往往是不可預測的破壞性力量——電弧的産生、蔓延及其帶來的負麵影響。本書《弧光藝術：從閃耀到沉默的探索》將帶領讀者踏上一段深入探究電弧物理特性，並掌握如何馴服這股力量的旅程。我們並非僅僅關注電弧的“潛供”——那種隱藏在設備內部、不時躍動的潛藏威脅，更將目光投嚮瞭弧光藝術本身，理解其內在的生成機製，並緻力於將其從不可控的“噪聲”轉化為可控的“鏇律”。 第一章：電弧的誕生——從微觀粒子到宏觀現象 電弧，顧名思義，是電流通過絕緣介質（通常是氣體）時，因介質被擊穿而産生的持續放電現象。本章將從最基礎的粒子層麵齣發，深入剖析電弧産生的微觀過程。我們將探討自由電子的産生與加速，以及它們如何通過碰撞電離氣體分子，從而引發鏈式反應，形成導電的等離子體通道。 電子的起源與加速： 審視各種引發電弧的初始條件，例如介質中的微小雜質、絕緣介質的擊穿閾值，以及電場強度對電子運動的影響。我們將詳細分析電子在強電場作用下獲得動能，並與氣體分子發生碰撞的能量傳遞過程。 電離與激發： 深入解析電子碰撞電離的機製，包括彈性碰撞和非彈性碰撞。當電子能量足夠時，能夠將氣體分子中的電子踢齣，産生新的自由電子和離子，形成正反饋循環。同時，我們也會探討電子激發過程，即電子將能量傳遞給氣體分子，使其躍遷到高能級，隨後又通過輻射（發光）等方式迴到低能級，這是電弧發光的主要原因之一。 等離子體的形成與特性： 隨著電離程度的加劇，介質逐漸轉化為由自由電子、離子和中性粒子組成的混閤物——等離子體。本章將詳細介紹等離子體的基本特性，包括其導電性、高溫性、以及豐富的輻射光譜。我們將解釋為何等離子體會呈現齣如此高的溫度，並討論其內部存在的復雜電磁相互作用。 宏觀放電的形成： 從微觀粒子行為過渡到宏觀現象，我們將分析電弧通道的形成過程。電場在被擊穿的介質中形成，引導帶電粒子定嚮運動，並隨著電流的增長，電弧通道的溫度和電導率急劇上升，形成一個低阻抗的通路。我們將討論不同形狀和尺寸的電弧，以及它們在不同環境下的行為模式。 第二章：電弧的物理畫像——溫度、光譜與能量 電弧並非單一的現象，它的物理特性韆變萬化，由其溫度、輻射光譜和能量分布等多個維度共同構成。本章將為讀者描繪電弧的“物理畫像”，深入理解其內在的復雜性。 溫度的測量與分布： 電弧是高溫現象，其溫度可達數韆甚至上萬攝氏度。我們將介紹多種測量電弧溫度的方法，包括光譜法、熱電偶法以及紅外測溫技術。同時，我們也會討論電弧通道內溫度的分布特點，例如中心高溫區和邊緣低溫區的差異。 電弧的光譜奧秘： 電弧發齣的光是其重要的物理錶現形式。本章將詳細解析電弧的光譜構成，包括原子發射譜和分子發射譜。不同的氣體成分和溫度會産生獨特的光譜特徵，這不僅有助於我們診斷電弧的成分，也為電弧的應用（如光源）提供瞭基礎。我們將深入探討原子躍遷與光譜綫發射之間的關係，以及等離子體自吸收等現象對光譜的影響。 能量的轉化與損耗： 電弧過程中伴隨著巨大的能量輸入和轉化。我們將分析電能轉化為熱能、光能以及機械能的過程。同時，也會關注能量的損耗途徑，例如通過傳導、對流和輻射等方式嚮周圍環境散失。理解能量的收支平衡，對於優化電弧設備的效率和控製電弧的穩定至關重要。 電弧的電氣特性： 除瞭溫度和光譜，電弧的電氣特性也至關重要，包括其電壓-電流特性、動態行為以及電弧阻抗的變化。我們將探討不同類型電弧（如直流電弧、交流電弧、焊槍電弧等）的特有電氣行為，並分析這些特性如何影響電弧的穩定性。 第三章：潛藏的陰影——電弧的負麵影響與風險 雖然電弧在許多領域發揮著積極作用，但其不可控性也帶來瞭諸多潛在的風險和負麵影響，尤其是在電力設備和電子係統中，這些“潛供”的電弧可能導緻嚴重後果。 設備損壞與壽命縮短： 高溫的電弧放電會直接對絕緣材料、金屬觸點和導綫造成燒蝕、熔化和碳化，導緻設備性能下降，甚至永久性損壞。長期暴露在電弧環境中，會顯著縮短設備的運行壽命。 安全隱患與火災風險： 電弧産生的高溫和飛濺的熔融金屬顆粒，極易引燃周圍的可燃物，引發火災。在電力係統中，失控的電弧可能導緻大規模停電事故，帶來巨大的經濟損失和安全威脅。 電磁乾擾與信號失真： 電弧放電過程中會産生強烈的電磁輻射，對周圍的電子設備産生電磁乾擾，導緻信號失真、數據錯誤甚至設備失靈。在精密電子設備和通信係統中，電弧的乾擾尤為嚴重。 環境汙染與健康影響： 某些電弧放電過程中會産生有害氣體、臭氧、以及細微的金屬顆粒，這些物質對環境和人體健康可能造成不良影響。 “潛供”電弧的隱匿性： 特彆需要強調的是，許多電弧並非顯而易見的“爆炸”，而是潛藏在設備內部，例如接觸不良、絕緣老化、元器件損壞等引起的微小電弧。這些“潛供”電弧可能長期存在，逐步侵蝕設備，最終導緻突發的故障。 第四章：馴服之術——電弧抑製與控製的原理 正視電弧的風險，我們緻力於研究如何“馴服”這股力量，將其從潛在的威脅轉變為可控的工具。本章將深入探討電弧抑製與控製的科學原理和技術手段。 物理隔離與屏障： 最直接的方法是物理隔離。通過采用耐高溫、絕緣性能優異的材料，構建有效的絕緣屏障，將電弧發生區域與易受影響的區域隔離開來。例如，在開關設備中使用絕緣氣體填充，或者在電子元器件周圍設置絕緣外殼。 限製電弧通道： 通過優化設備的結構設計，限製電弧通道的長度和寬度，使其能量快速消散。例如，在斷路器中使用滅弧罩，將電弧拉長並冷卻，使其自行熄滅。 冷卻與猝滅： 快速有效地冷卻電弧通道是抑製電弧的關鍵。可以通過注入惰性氣體、噴射冷卻劑、或者利用磁場效應來加速電弧的熄滅。我們將探討不同冷卻方式的機理和應用場景。 能量吸收與耗散： 通過引入電阻、電容、電感等元件，構建能量吸收電路，將電弧産生的瞬時高能量耗散掉。例如，在繼電器觸點上並聯RC阻容吸收電路，以抑製觸點處的電弧。 主動監測與快速響應： 利用先進的傳感技術（如電流、電壓、聲音、光學傳感器），實時監測電弧的産生跡象。一旦檢測到異常，立即啓動抑製或隔離機製，實現快速響應，將潛在的風險扼殺在萌芽狀態。 材料科學的貢獻： 新型絕緣材料、耐高溫閤金以及導電塗層等材料科學的進步，為電弧抑製提供瞭堅實的基礎。我們將探討這些材料在提升設備耐受電弧能力方麵的作用。 第五章：工程實踐——電弧抑製技術在各領域的應用 電弧的抑製與控製並非停留在理論層麵，而是廣泛應用於各個工程領域，確保設備的安全穩定運行。本章將通過具體的工程實例，展示電弧抑製技術的實際應用。 電力開關設備中的應用： 從高壓斷路器到小型繼電器，電弧的産生和熄滅是其核心工作機製。我們將深入分析不同類型開關設備中采用的滅弧原理和結構設計，例如真空滅弧、SF6滅弧、油斷路器等。 電子元器件的保護： 在集成電路、電源模塊和傳感器等電子元器件中，微小的電弧也可能造成緻命損壞。我們將介紹過壓保護器件（如TVS管、壓敏電阻）、鉗位電路以及特殊的封裝技術，如何有效抑製元器件內的電弧。 工業焊接與切割： 工業焊接和切割技術高度依賴電弧的穩定産生和精確控製。我們將探討如何通過調節電源特性、使用保護氣體以及優化電極設計，來實現高質量的焊接和切割效果，並減少焊接過程中産生的有害電弧。 照明與顯示技術： 閃爍的霓虹燈、穩定的熒光燈，以及高能量的激光器，都與電弧放電息息相關。我們將簡要介紹電弧在這些技術中的應用，以及如何通過控製電弧來獲得所需的照明效果。 新能源技術中的挑戰： 在太陽能逆變器、風力發電機組以及電動汽車充電係統等新能源領域，大電流和高電壓環境增加瞭電弧産生的風險。我們將探討這些領域針對電弧抑製所麵臨的獨特挑戰和解決方案。 結論 《弧光藝術：從閃耀到沉默的探索》不僅僅是一本關於電弧的書，它更是關於理解、控製與創新的旅程。我們從電弧的微觀粒子行為齣發，深入剖析其宏觀物理特性，揭示其潛藏的風險，並最終掌握馴服它的方法。通過掌握電弧的物理特性，理解其産生機製，並熟練運用各種抑製和控製技術，我們不僅能夠保障電力設備的安全運行，提升工業生産的效率，更能夠將電弧這股強大的自然力量，轉化為服務於人類文明進步的寶貴財富。願本書能激發讀者對電弧科學的深入興趣，並為創造一個更安全、更高效的未來貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題雖然聽起來有些專業，但內容的可讀性遠超我的想象。我是一名對科學充滿好奇心的業餘愛好者，對一些物理現象總是喜歡刨根問底。之前在網上看到過一些關於雷電、電焊電弧的視頻，覺得非常神奇。這本書的齣現，滿足瞭我對這些現象背後科學原理的深層探索欲。《潛供電弧物理特性與抑製技術》從最基礎的“電荷載流子”講起，循序漸進地介紹瞭電弧産生的各種條件和過程。我尤其喜歡書中對於“電弧的形成與發展”的生動描述，它將抽象的物理概念具象化，讓我仿佛親眼看到電弧在空氣中跳躍、燃燒。書中還詳細介紹瞭不同類型的電弧，比如“直流電弧”、“交流電弧”和“脈衝電弧”，以及它們在物理特性上的顯著差異，這讓我意識到，原來我們平時看到的電弧並非韆篇一律。對於“電弧的熄滅”這一章節，我更是看得津津有味，因為它揭示瞭許多看似簡單卻蘊含深刻物理原理的滅弧方法，這讓我對日常生活中接觸到的各種電器安全有瞭更深的理解。

評分☆☆☆☆☆

我最近的工作涉及一些高功率脈衝電源的設計，期間遇到瞭不少電弧放電帶來的挑戰，特彆是關於電弧的穩定性和壽命問題。原本我以為可以通過一些常規的經驗來解決，但事實證明，缺乏理論指導是非常吃力的。在朋友的推薦下，我開始閱讀《潛供電弧物理特性與抑製技術》，這本書的齣現簡直就是雪中送炭。其中關於“電弧的等離子體模型”、“電弧的診斷技術”以及“電弧的穩定性判據”等章節，給我提供瞭非常寶貴的理論框架。我以前對“等離子體”這個概念隻停留在非常模糊的認知，這本書則通過詳細的物理模型，讓我理解瞭電弧中的電離、復閤等過程是如何發生的，以及這些過程如何影響電弧的宏觀錶現。特彆是關於“電弧的能量平衡方程”，對我理解電弧的溫度分布和功率損耗有瞭全新的認識。這本書不僅僅是理論的堆砌，它還深入探討瞭各種“抑製技術”，比如“電弧熄滅的機理”、“電弧的滅弧設計”等，這些內容直接指嚮瞭我在實際工程中遇到的痛點，讓我看到瞭解決問題的具體途徑和思路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，對於我這樣一名在電化學領域工作的研究者來說，無疑是一項寶貴的資源。雖然我主要的研究方嚮是電解過程，但電弧在某些電化學反應中也扮演著重要的角色，比如電弧熔煉和電弧精煉。因此，對電弧的物理特性有深入的瞭解，能夠為我的研究提供重要的理論支撐。《潛供電弧物理特性與抑製技術》在“電弧的等離子體特性”和“電弧的光譜診斷”等方麵的詳盡論述，讓我對電弧中的微觀粒子行為和能量傳遞有瞭更清晰的認識。我尤其對書中關於“電弧的電化學效應”的章節非常感興趣，它探討瞭電弧如何影響周圍介質的化學成分，以及這種影響如何被應用於材料的閤成和改性。書中提到的“電弧在高溫閤成中的應用”也給我帶來瞭新的啓發，讓我思考是否可以將電弧技術引入我現有的某些實驗體係中，以期獲得更好的反應效果。總而言之，這本書為我拓展瞭研究的邊界，提供瞭跨學科的知識視角。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是意外的驚喜！一直對各種電弧現象充滿好奇，尤其是那些在工業生産和電子設備中常見的“閃光”。我之前看過一些科普讀物，但總覺得有點淺嘗輒止，沒能深入瞭解其背後的科學原理。當我在書店偶然翻到《潛供電弧物理特性與抑製技術》這本書時，直覺告訴我，這可能就是我一直在尋找的那一本。翻閱目錄，看到“電弧放電的微觀機製”、“不同介質中的電弧特性”、“電弧的能量傳遞與熱效應”等章節，就覺得內容非常紮實，不是那種簡單羅列現象的讀物。我尤其感興趣的是關於“電弧産生的高溫和強光”是如何影響周圍材料的，以及在哪些具體的應用場景下，這種影響是至關重要的。書中對電弧的物理特性進行如此細緻的闡述，讓我對接下來的內容充滿瞭期待，比如它會如何解釋不同氣體、不同電壓下電弧形態的差異，以及這些差異背後隱藏的能量守恒和動量守恒定律的應用。這本書無疑為我對電弧物理世界的探索打開瞭一扇大門，讓我看到瞭比以往更廣闊、更深入的視野。

評分☆☆☆☆☆

我一直從事高壓電氣設備的研究，在工作中經常會遇到電弧相關的技術難題，尤其是在開關設備的設計和運行維護方麵。《潛供電弧物理特性與抑製技術》這本書，可以說是我近期閱讀過的最貼近我工作需求的一本書。書中對“電弧在絕緣介質中的特性”進行瞭深入的剖析，這對於我理解高壓斷路器的滅弧室設計至關重要。我特彆關注瞭“電弧的能量轉換與耗散”部分，瞭解電弧産生的熱量是如何被吸收和消散的，以及如何通過優化設計來提高滅弧效率。書中列舉的各種“電弧抑製方法”，從最基礎的物理隔離，到復雜的電磁吹弧和強製滅弧，都提供瞭詳實的理論依據和實際案例，這對我優化現有技術方案，甚至探索新的滅弧技術都具有重要的參考價值。此外，書中關於“電弧的長期運行對設備材料的影響”的分析，也為我提供瞭預防性維護和設備壽命預測的重要思路。