描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111583219
编辑推荐
《硅橡胶复合绝缘子——材料、设计及应用》是来自欧洲知名企业和专家30多年的实践经验总结！
内容简介
复合绝缘子在电力系统中已成功应用40多年，目前业已运行在高的电压等级中。《硅橡胶复合绝缘子——材料、设计及应用》重点对当前应用较多的硅橡胶复合绝缘子进行了论述，就复合绝缘子的电气性能、力学性能、材料属性、绝缘子设计及现场应用等方面进行了详细阐述，并着重对长棒形绝缘子、支柱绝缘子、绝缘横担、相间间隔棒和空心复合绝缘子的力学性能展开论述。同时，叙述了绝缘子的制造工艺现状，防电弧金具、防电晕金具的选择及布置方式，退役绝缘子的评估测试等内容。后讲解了新的试验方法和IEC标准。《硅橡胶复合绝缘子——材料、设计及应用》内容是欧洲众多知名复合绝缘子及附件生产商们30多年的经验总结，他们长期活跃在CIGRE和IEC相关的工作组，经验十分丰富。因此，《硅橡胶复合绝缘子——材料、设计及应用》可为电力运行及制造部门的工程师提供解决方案,也可作为相关学术人员的参考书。
目 录
译者序
原书序言
原书前言
第１章 绪论１
１.１ 复合绝缘子的优点及发展历程１
１.２ 复合绝缘子的运行经验２
１.３ 复合绝缘子在高压架空输电线路中的应用４
１.４ 复合绝缘子在电气设备及户外变电站中的应用５
１.５ 标准化现状６
参考文献６
第２章 复合长棒形绝缘子７
符号和缩写７
２.１ 复合长棒形绝缘子的应用８
２.２ 复合长棒形绝缘子的力学性能１０
２.２.１ 复合长棒形绝缘子的长期运行性能１１
２.３ 复合长棒形绝缘子的动载性能２０
２.４ 复合长棒形绝缘子金具的设计及安装２３
２.４.１ 金具工艺技术的发展及现状２３
２.４.２ 压接式金具设计的基本要求２４
２.４.３ 压接式金具的安装２６
２.４.４ 计算２７
２.４.５ 简易分析方法２７
２.４.６ 复杂分析方法２８
２.４.７ 数值仿真方法３４
参考文献４２
第３章 复合支柱绝缘子４３
第４章 紧凑型线路用绝缘横担７9
第５章 相间间隔棒１０４
第６章 复合空心绝缘子１３４
第７章 硅橡胶复合绝缘子的材料选择及制造工艺１６１
第８章 复合绝缘子防电晕设计２３２
第９章 复合长棒形绝缘子的电弧防护金具２７７
第１０章 退运复合绝缘子的实验室评估３０７
第１１章 复合绝缘子的相关标准及试验３６２
原书序言
原书前言
第１章 绪论１
１.１ 复合绝缘子的优点及发展历程１
１.２ 复合绝缘子的运行经验２
１.３ 复合绝缘子在高压架空输电线路中的应用４
１.４ 复合绝缘子在电气设备及户外变电站中的应用５
１.５ 标准化现状６
参考文献６
第２章 复合长棒形绝缘子７
符号和缩写７
２.１ 复合长棒形绝缘子的应用８
２.２ 复合长棒形绝缘子的力学性能１０
２.２.１ 复合长棒形绝缘子的长期运行性能１１
２.３ 复合长棒形绝缘子的动载性能２０
２.４ 复合长棒形绝缘子金具的设计及安装２３
２.４.１ 金具工艺技术的发展及现状２３
２.４.２ 压接式金具设计的基本要求２４
２.４.３ 压接式金具的安装２６
２.４.４ 计算２７
２.４.５ 简易分析方法２７
２.４.６ 复杂分析方法２８
２.４.７ 数值仿真方法３４
参考文献４２
第３章 复合支柱绝缘子４３
第４章 紧凑型线路用绝缘横担７9
第５章 相间间隔棒１０４
第６章 复合空心绝缘子１３４
第７章 硅橡胶复合绝缘子的材料选择及制造工艺１６１
第８章 复合绝缘子防电晕设计２３２
第９章 复合长棒形绝缘子的电弧防护金具２７７
第１０章 退运复合绝缘子的实验室评估３０７
第１１章 复合绝缘子的相关标准及试验３６２
前 言
原书前言本书总结了多位作者在高压架空输电线路方面多年以来的研究经验，他们中的很多人都致力于硅橡胶绝缘子革新性的技术研究。以前，复合绝缘子由于生产数量较少、造价昂贵等原因，往往仅应用于有特殊需求（如严重污染） 的地区。
但由于缺乏生产标准、长期运行经验以及设计上的缺陷常常引发绝缘事故。随着复合绝缘子性能的不断改进，其质量逐渐达到了可以替换瓷和玻璃绝缘子的程度，随着其在全球范围内表现出的良好运行特性，复合绝缘子逐渐获得了较好的口碑，相应产量也逐步提高。一些国际知名的制造商以及用户逐渐认识到了复合绝缘子的发展潜力，对其进行了大量开创性的研究。研究工作主要包括对复合绝缘子的三种材料（金具材料、护套材料和芯棒材料） 的研究以及复合绝缘子的界面特性研究。研究部门已建立了描述护套材料与其周围环境间相互作用的动态模型，加之良好的设计，目前复合绝缘子几乎已经可以做到免维护。随着认识水平的提升以及生产数量的不断增加，带动了产品的优化以及生产过程的自动化，从而使得高质量的复合绝缘子也具有较低的生产成本。回顾过去，作者们能够在其中一家叫作ＰＦＩＳＴＥＲＥＲ的复合绝缘子生产企业从事实际的工程工作实属有幸。
鉴于本书的作者主要从事管理工作，因而能够做出一些推动复合绝缘子发展的决策。此外，他们从一开始就一直参与国际大电网会议（ＣＩＧＲＥ） 和国际电工委员会（ＩＥＣ）的相关主题工作组，并且参与了基础科学的研究（ＣＩＧＲＥ） 和标准起草工作（ＩＥＣ），这为他们编写此书提供了一个良好的机会。鉴于目前还没有一本系统而详细的介绍复合绝缘子的相关书籍，将他们的集体经验整理和传承到一本专业书上的愿望也促使我们完成了本书的编写。
由三个“简单” 部分组成的复合绝缘子结合了电学、力学、化学、工业设计，甚至生物学这些交叉学科，这的确让人着迷。本书的主要结构安排如下：
首先是绝缘子的简介，包括了不同类型绝缘子在全球的使用情况、机械特性及应用情况。具体而言，包括复合棒状绝缘子，复合支柱绝缘子，紧凑型线路中的绝缘横担，相间间隔棒以及复合空心绝缘子。
对于棒状绝缘子，需特别注意其在拉伸负荷下的长期特性，其与金属附件的设计合理性紧密相关。而对于支柱绝缘子来说，由于绝缘子在运行过程中承受多种载荷，同时其可靠运行对电网的运行安全又至关重要，因此作者对其极限损坏载荷进行了物理解释和阈值进行了研究。对于上述两种绝缘子，采用了解析法和仿真的方法进行研究，从而获得了保证绝缘子安全运行的结构尺寸。
随后的两个章节讨论了现代电网中使用的紧凑型线路绝缘子和相间间隔棒，作者在此领域做出了重要的贡献。绝缘横担不仅减少了线路占地，同时还能限制电场和磁场强度。紧凑型线路的绝缘横担机械系统复杂，需要大量的运行经验来保证设计的可靠性。对于横担本身，除了选择合适的复合绝缘子，还要更多地考虑稳定性问题。
当冰从覆冰导线上脱落、短路和舞动会导致导线靠近，需考虑安装相间间隔棒来避免上述情况发生。如果所设计的塔头需要用于紧凑型线路，且还要保持正常跨度，则也需要使用相间间隔棒。相间间隔棒属于一种细长的结构形式，因而需要特殊的计算方法，本书中也将对此进行介绍。
作为电气设备的外壳，如套管、电缆终端、避雷器等，复合空心绝缘子是不可缺少的，这是因为：一方面其在高压力或地震的情况下具有优良的力学性能，另一方面在高污秽情况下具有较好的憎水性。本书的相关章节将重点关注它们的力学特性。
对于复合绝缘子，材料的选择和生产方法是密切相关的，这对它们的运行性能和可靠性具有很大影响。硅橡胶材料得到了广泛的认同并应用于更高的电压等级，本书将在后续章节对其进行详细介绍。
复合绝缘子的电晕和电弧防护非常关键，但由于设计上的多样性，很难制定统一的标准，因而市场上出现了个性化的解决方案。迫于成本压力，缺乏产品知识，在大型招标的情况下，一些没有经验的供应商在没有进行测试的情况下就把完整的绝缘子串作为一种产品进行投标，这样会导致在运行中出现问题。这些问题并非是复合绝缘子技术的原因。为此，对电晕和电弧防护问题，本书在接下来的两章中进行了详细介绍。
对电网中老旧复合绝缘子的评价主要是基于ＰＦＩＳＴＥＲＥＲ公司的产品，该公司的产品已拥有超过３０年的运行经验。
本书后一章涉及复合绝缘子的标准化和测试，并在ＩＥＣ标准下对复合绝缘子和常规绝缘子的标准进行了对比。为进一步评估复合护套材料的相关属性，主要对比了一些关键属性，如憎水性和憎水性迁移以及ＣＩＧＲＥ当前的研究主题，还有材料特性等方面。
一般来说，多数材料都来源于作者们自己的研究成果，如他们自己的出版物或他们在其中做出积极贡献的ＣＩＧＲＥ和ＩＥＣ工作组的出版物。另一个主要来源是他们与瑞士洛桑联邦理工学院（ＥＰＦＬ） 合作的两个工程项目，以及多年以来的产品发展过程中的测试报告，另外还有来自于ＰＦＩＳＴＥＲＥＲＳＥＦＡＧ的产品支持。同时还引用了许多同事在这一领域积累的多年的工作经验。在书中，不是来源于我们自己的数据和图表内容，则给出了相应的参考文献。
在这里很难一一感谢多年来一直以某种方式帮助本书作者在这一领域中开展深入研究的同事和朋友。作者想特别感谢ＣｌａｕｄｅｄｅＴｏｕｒｒｅｉｌ博士，他是ＣＩＧＲＥ绝缘子工作组的长期会议召集人，于２００６年３月不幸去世，他是一位让人尊敬的同事和朋友。
还要感谢国际大电网会议技术委员会主席ＫｌａｕｓＦｒｈｌｉｃｈ教授，他通读了本原书前言Ⅶ 书并提出了建议，并为本书作序。
如果知识不能以书面形式传递给公众，那它也没有多大用处。在著名的Ｓｐｒｉｎｇｅｒ出版社及高级工程编辑ＤｒＣＢａｕｍａｎｎ的帮助下，作者得以轻松完成了相关工作。作者还要感谢ＳｔｅｆｆｅｎＧｒｏｍａｎｎ教授以及ＪＰｉｌｌｉｎｇ，ＲＢｒｓｃｈ，ＶＨｉｎｒｉｃｈｓｅｎ，ＬＧａｕ和ＰＥｒｍａｎｎｉ教授对手稿的细致研究和提出的批评意见。
同时，作者想提前感谢注意到本书错误或对本书进一步修订和更新提供任何建议的所有读者。
后还要感谢家人对我们工作长期以来的支持，终于促使我们圆满完成了相关工作。
ＫｏｎｓｔａｎｔｉｎＯＰａｐａｉｌｉｏｕＦｒａｎｋＳｃｈｍｕｃｋＭａｌｔｅｒｓ，２０１２年８月 Ⅷ 硅橡胶复合绝缘子———材料、设计及应用
但由于缺乏生产标准、长期运行经验以及设计上的缺陷常常引发绝缘事故。随着复合绝缘子性能的不断改进，其质量逐渐达到了可以替换瓷和玻璃绝缘子的程度，随着其在全球范围内表现出的良好运行特性，复合绝缘子逐渐获得了较好的口碑，相应产量也逐步提高。一些国际知名的制造商以及用户逐渐认识到了复合绝缘子的发展潜力，对其进行了大量开创性的研究。研究工作主要包括对复合绝缘子的三种材料（金具材料、护套材料和芯棒材料） 的研究以及复合绝缘子的界面特性研究。研究部门已建立了描述护套材料与其周围环境间相互作用的动态模型，加之良好的设计，目前复合绝缘子几乎已经可以做到免维护。随着认识水平的提升以及生产数量的不断增加，带动了产品的优化以及生产过程的自动化，从而使得高质量的复合绝缘子也具有较低的生产成本。回顾过去，作者们能够在其中一家叫作ＰＦＩＳＴＥＲＥＲ的复合绝缘子生产企业从事实际的工程工作实属有幸。
鉴于本书的作者主要从事管理工作，因而能够做出一些推动复合绝缘子发展的决策。此外，他们从一开始就一直参与国际大电网会议（ＣＩＧＲＥ） 和国际电工委员会（ＩＥＣ）的相关主题工作组，并且参与了基础科学的研究（ＣＩＧＲＥ） 和标准起草工作（ＩＥＣ），这为他们编写此书提供了一个良好的机会。鉴于目前还没有一本系统而详细的介绍复合绝缘子的相关书籍，将他们的集体经验整理和传承到一本专业书上的愿望也促使我们完成了本书的编写。
由三个“简单” 部分组成的复合绝缘子结合了电学、力学、化学、工业设计，甚至生物学这些交叉学科，这的确让人着迷。本书的主要结构安排如下：
首先是绝缘子的简介，包括了不同类型绝缘子在全球的使用情况、机械特性及应用情况。具体而言，包括复合棒状绝缘子，复合支柱绝缘子，紧凑型线路中的绝缘横担，相间间隔棒以及复合空心绝缘子。
对于棒状绝缘子，需特别注意其在拉伸负荷下的长期特性，其与金属附件的设计合理性紧密相关。而对于支柱绝缘子来说，由于绝缘子在运行过程中承受多种载荷，同时其可靠运行对电网的运行安全又至关重要，因此作者对其极限损坏载荷进行了物理解释和阈值进行了研究。对于上述两种绝缘子，采用了解析法和仿真的方法进行研究，从而获得了保证绝缘子安全运行的结构尺寸。
随后的两个章节讨论了现代电网中使用的紧凑型线路绝缘子和相间间隔棒，作者在此领域做出了重要的贡献。绝缘横担不仅减少了线路占地，同时还能限制电场和磁场强度。紧凑型线路的绝缘横担机械系统复杂，需要大量的运行经验来保证设计的可靠性。对于横担本身，除了选择合适的复合绝缘子，还要更多地考虑稳定性问题。
当冰从覆冰导线上脱落、短路和舞动会导致导线靠近，需考虑安装相间间隔棒来避免上述情况发生。如果所设计的塔头需要用于紧凑型线路，且还要保持正常跨度，则也需要使用相间间隔棒。相间间隔棒属于一种细长的结构形式，因而需要特殊的计算方法，本书中也将对此进行介绍。
作为电气设备的外壳，如套管、电缆终端、避雷器等，复合空心绝缘子是不可缺少的，这是因为：一方面其在高压力或地震的情况下具有优良的力学性能，另一方面在高污秽情况下具有较好的憎水性。本书的相关章节将重点关注它们的力学特性。
对于复合绝缘子，材料的选择和生产方法是密切相关的，这对它们的运行性能和可靠性具有很大影响。硅橡胶材料得到了广泛的认同并应用于更高的电压等级，本书将在后续章节对其进行详细介绍。
复合绝缘子的电晕和电弧防护非常关键，但由于设计上的多样性，很难制定统一的标准，因而市场上出现了个性化的解决方案。迫于成本压力，缺乏产品知识，在大型招标的情况下，一些没有经验的供应商在没有进行测试的情况下就把完整的绝缘子串作为一种产品进行投标，这样会导致在运行中出现问题。这些问题并非是复合绝缘子技术的原因。为此，对电晕和电弧防护问题，本书在接下来的两章中进行了详细介绍。
对电网中老旧复合绝缘子的评价主要是基于ＰＦＩＳＴＥＲＥＲ公司的产品，该公司的产品已拥有超过３０年的运行经验。
本书后一章涉及复合绝缘子的标准化和测试，并在ＩＥＣ标准下对复合绝缘子和常规绝缘子的标准进行了对比。为进一步评估复合护套材料的相关属性，主要对比了一些关键属性，如憎水性和憎水性迁移以及ＣＩＧＲＥ当前的研究主题，还有材料特性等方面。
一般来说，多数材料都来源于作者们自己的研究成果，如他们自己的出版物或他们在其中做出积极贡献的ＣＩＧＲＥ和ＩＥＣ工作组的出版物。另一个主要来源是他们与瑞士洛桑联邦理工学院（ＥＰＦＬ） 合作的两个工程项目，以及多年以来的产品发展过程中的测试报告，另外还有来自于ＰＦＩＳＴＥＲＥＲＳＥＦＡＧ的产品支持。同时还引用了许多同事在这一领域积累的多年的工作经验。在书中，不是来源于我们自己的数据和图表内容，则给出了相应的参考文献。
在这里很难一一感谢多年来一直以某种方式帮助本书作者在这一领域中开展深入研究的同事和朋友。作者想特别感谢ＣｌａｕｄｅｄｅＴｏｕｒｒｅｉｌ博士，他是ＣＩＧＲＥ绝缘子工作组的长期会议召集人，于２００６年３月不幸去世，他是一位让人尊敬的同事和朋友。
还要感谢国际大电网会议技术委员会主席ＫｌａｕｓＦｒｈｌｉｃｈ教授，他通读了本原书前言Ⅶ 书并提出了建议，并为本书作序。
如果知识不能以书面形式传递给公众，那它也没有多大用处。在著名的Ｓｐｒｉｎｇｅｒ出版社及高级工程编辑ＤｒＣＢａｕｍａｎｎ的帮助下，作者得以轻松完成了相关工作。作者还要感谢ＳｔｅｆｆｅｎＧｒｏｍａｎｎ教授以及ＪＰｉｌｌｉｎｇ，ＲＢｒｓｃｈ，ＶＨｉｎｒｉｃｈｓｅｎ，ＬＧａｕ和ＰＥｒｍａｎｎｉ教授对手稿的细致研究和提出的批评意见。
同时，作者想提前感谢注意到本书错误或对本书进一步修订和更新提供任何建议的所有读者。
后还要感谢家人对我们工作长期以来的支持，终于促使我们圆满完成了相关工作。
ＫｏｎｓｔａｎｔｉｎＯＰａｐａｉｌｉｏｕＦｒａｎｋＳｃｈｍｕｃｋＭａｌｔｅｒｓ，２０１２年８月 Ⅷ 硅橡胶复合绝缘子———材料、设计及应用
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