《电力开关技术》课程教学大纲

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1、《电力开关技术》教学大纲总学时32学分：2分1课程性质、目的及任务本课程主要讲授高压电力开关的职能、分类及技术参数、电流的热效应和力效应、电弧及电触头基本知识、各种开关的开断与关合过程、开关电器灭弧原理、开关电器实验技术等内容。通过本课程的学习，使学生基本了解高压大电流电路的接通与开断过程的技术问题，对各类开关设备的运行性能有较深的认识，对各类开断与接通设备的设计制造有初步的了解，是一门从事电力系统和相关技术物理部门（如脉冲功率技术、高科技武器）的工程技术人员的一门必修课。2与其他课程的联系与分工该课程的学习需要在《电路原理》、《电子技术》《电力系统》、《

2、电机学》《高电压技术》等课程的基础上学习，通过以上课程的学习，先让学生对高压电器有一个简单的认识，掌握电力系统的基本概念和基本计算，为本课程的学习打好基础。3课程主要内容（1）绪论讲授高压电力开关的职能、分类及技术参数及其发展趋势。高压电器选择的条件和原则，高压断路器、隔离开关、重合器和分段器的选择，互感器的选择、熔断器的选择、母线和电缆的选择、支柱绝缘子和穿墙套管的选择。本章重点：高压电器的职能和各种高压电器的技术参数。（2）电流的热效应和力效应电器的发热、散热规律，导体的升温和冷却过程。短路发热计算，长期发热计算；交直流载流系统的电动力计算。（3）电接

3、触与触头电弧和电触头的基本知识，接触电阻形成的机理及其影响因素。电接触在长期工作中的问题。触头结构与触头材料（4）电弧及其与电路的相互作用电弧的产生和描述；电弧的本质；电弧的形成和熄灭；直流电弧、交流电弧伏安曲线。开关电器中交流灭弧的方法，电气触头的基本知识。（5）不同负荷性质的关合和开断单相故障关合和开断，三相故障关合和开断；实际电网的瞬态恢复电压表示方法；近区故障的开断；容性负荷的关合和开断，感性负荷的关合和开断；失步故障的开断；断路器断口并联电容的作用。（6）传统断路器油吹断路器的结构、灭弧原理；临界开断现象磁吹断路器的结构、灭弧原理；压缩空气断路器

4、的结构、灭弧原理；低压自动空气断路器的结构、灭弧原理；（7）SF6断路器与GISSF6气体的基本物理、化学性质。SF6气体的电弧特性。SF6断路器的结构、灭弧原理。GIS的结构特点。（8）真空断路器真空的性质。真空电弧特性。真空断路器的结构、灭弧原理。真空触头结构与材料、真空中的开断。（9）其它大功率开关装置隔离开关的结构、职能。接地开关的结构、职能。熔断器的结构、职能。负荷开关的结构、职能。触发真空开关的结构、职能。高压直流开断技术（10）成套电器与电器的智能化成套电器概述，成套电器典型品种、结构介绍；开关电器的智能化。（11）FACTS技术及电力电子电

5、器FACTS概述；FACTS控制器的种类、典型FACTS电器。（12）开关电器的结构操动机构的要求，主要机构元件；机构的运动与出力特性。典型机构动作原理；（13）试验技术开关试验的种类。开端能力试验、开断能力试验装置；机械特性试验、温升试验。4课程教学基本要求学生学完本课程后，应达到以下要求：（1）熟悉不同种类开关的职能和特点。（2）掌握各种开关设备的结构、工作原理、技术参数。（3）掌握断路器开断不同种类负荷下的特点。（4）掌握电器系统发热、电动力计算。（5）掌握开关操动机构的原理。（6）掌握开关试验技术的原理、测量。5习题要求通过完成作业，要求学生达到巩

6、固所学知识、掌握和理解重点内容。7教学方法以教师讲授为主，通过多媒体等现代信息技术手段，运用示范法、演示法、案例法、实物讲解法进行教学，并通过三维动画和实物图片等形式将复杂问题简单化、直观化。8考核方式闭卷考试9学时分配表序号课程内容学时分配讲课习题课实验小计1第一章绪论222第二章电流的热效应和力效应442第三章电接触与触头223第四章电弧及其与电路的相互作用444第五章不同负荷性质的关合和开断445第六章传统断路器447第七章SF6断路器与GIS228第八章真空断路器229第九章其它大功率开关装置1110第十一章成套电器与电器的智能化1111第十二章F

7、ACTS技术及电力电子电器/012第十三章开关电器的结构2213第十四章试验技术44合计323210主要参考文献[1]陈慈萱等，高压电器，北京：水利电力出版社,1987[2]刘绍俊，高压电器，北京：机械工业出版社，1989[3]张节容等，高压电器原理和应用，北京：清华大学出版社，1998[4]林莘，现代高压电器技术，北京：机械工业出版社，2002