国家直流大电流计量标准研究建立与应用

2013年度国家科学技术进步奖二等奖。 2100433B

主要完成人：邵海明，林飞鹏，屈凯峰，梁 波，李之彬，潘仙林，滑晓欣，鲁云峰，陈万才，苏 红

主要完成单位：中国计量科学研究院，云南省计量测试技术研究院

《大电流能量技术与应用》内容简介：随着电力技术的发展，大电流能量技术被广泛用于各个领域，也作为推动社会进步、保持和改善生态环境的尖端技术备受相关专业专家及技术人员的瞩目。《大电流能量技术与应用》从大电流能量技术的基础现象、直流大电流技术、交流大电流技术、脉冲大电流技术、大电流能量现象的高度分析技术、大电流能量测量技术等方面介绍大电流能量处理技术，并就核聚变、能量储存、磁流体发电、大容量加热、高辉度照明、超强磁场产生、超高压应用、高速飞翔体，以及电磁脉冲、电磁推进、放射性废弃物处理等方面阐述大电流能量技术的应用。

《大电流能量技术与应用》涉及的学科有电力学、高压电学、放电学、等离子学、核聚变学、电力电子学、流体力学、高分子化学、金属材料学等，知识覆盖面广，内容新颖，适合于从事相关工作的工程师、研究人员、高等学校教师及研究生等作为专业参考书或教材。

本书从大电流能量技术的基础现象、直流大电流技术、交流大电流技术、大电流能量现象的高度分析技术等方面介绍大电流能量技术及其应用。

大电流能量技术与应用作者简介

译者：陈国呈 编者：(日本)电气学会大电流能量应用技术调查专门委员会

大电流能量技术与应用目录

第1章 绪论

参考文献

第2章 大电流能量技术的基本现象

2.1 电磁场现象

2.1.1 磁场的计算与电感

2.1.2 电磁力

2.1.3 电磁感应故障

2.2 导电现象

2.2.1 物质的导电现象

2.2.2 金属的电阻

2.3 超导现象

2.3.1 超导的基础

2.3.2 超导线材、线圈

2.4 大电流的传输

2.4.1 低损耗传输线路与低电感传输线路

2.4.2 大电流用导体的电流容量、热应力和电磁力

2.5 电弧现象

2.5.1 高气压电弧物性

2.5.2 电弧放电的辐射能特性

2.5.3 电弧阳光柱的诊断

2.5.4 电弧熄灭现象的分析

2.5.5 喷流电弧的基本特性

2.6 等离子现象

2.6.1 等离子的基本特性

2.6.2 等离子诊断

参考文献

第3章 直流大电流技术

3.1 直流大电流的产生

3.1.1 电池

3.1.2 直流发电机

3.1.3 整流器

3.2 直流大电流的控制

3.2.1 直流发电机

3.2.2 半导体变换器

3.2.3 大容量化技术

3.3 直流大电流的切断

3.3.1 技术课题

3.3.2 切断方式

3.3.3 开发状况

3.4 直流大电流的传输

参考文献

第4章 交流大电流技术

4.1 交流大电流的产生

4.1.1 基于短路发电机的产生

4.1.2 基于LC的产生

4.2 交流大电流的控制

4.2.1 试验站的电流控制

4.2.2 时间、相位的控制

4.2.3 合成短路实验的控制

4.3 电力系统中的交流大电流现象

4.3.1 电力系统中短路电流的现状

4.3.2 电弧喷射的基础特性

4.3.3 电弧喷射特性在输配电设备上的应用

4.4 交流大电流的切断、限流

4.4.1 低压用断路器

4.4.2 高压用断路器

4.4.3 限流器

4.5 交流大电流的传送

4.5.1 交流大电流用电线与电流容量

4.5.2 减小阻抗的方法

4.5.3 强制冷却

4.5.4 交流用超导线

4.6 交流大电流设备

4.6.1 发电机

4.6.2 变压器

4.6.3 母线（bus）

参考文献

第5章 脉冲大电流技术

5.1 脉冲大电流能量发生装置

5.1.1 静电能量型电源

5.1.2 感应能量型电源

5.1.3 运动能量型电源

5.1.4 化学能量型电源

5.2 脉冲大电流能量的控制

5.2.1 起动开关与切断开关

5.2.2 放电型开关

5.2.3 半导体器件开关

5.2.4 熔断丝

5.2.5 等离子断开开关

5.2.6 磁开关

5.3 脉冲大电流能量的整形

5.3.1 脉冲整形线（PFL）、脉冲整形电路（PFN）

5.3.2 脉冲压缩

5.3.3 电流灭弧

5.3.4 脉冲功率系统

参考文献

第6章 大电流能量现象的高度分析技术

6.1 过渡电路分析

6.1.1 过渡分析方法122

6.1.2 各种电路分析软件的特点

6.1.3 使用EMTP的分析举例

6.2 磁场分析

6.2.1 基础公式及边界条件

6.2.2 使用有限元法的分析法

6.2.3 使用边元素的涡流分析例

6.2.4 电流密度分布分析例

6.3 电弧流体分析

6.3.1 稳定电弧

6.3.2 空气中电弧

6.3.3 断路器电弧

6.3.4 气流分析

参考文献

第7章 大电流能量测量技术

7.1 测量系统

7.2 接地

7.3 噪声对策

7.4 直流大电流的测定

7.4.1 饱和型电流传感器

7.4.2 霍尔元件型直流电流传感器

7.4.3 光电流传感器

7.5 交流大电流的测定

7.5.1 分流器

7.5.2 电磁型电流传感器

7.5.3 光电流传感器

7.6 脉冲大电流的测定

7.6.1 脉冲大电流的测定

7.6.2 分流器

7.6.3 高频电流传感器

7.6.4 Rogowski线圈

7.6.5 集电线圈

7.6.6 粒子束脉冲大电流的测定

第8章 大电流能量应用技术

8.1 核聚变应用技术

8.2 能量储存应用技术

8.3 MHD发电应用技术

8.4 大容量发热应用技术

8.5 高辉度发光应用技术

8.6 超强磁场产生技术

8.7 超高压力应用技术

8.8 高速飞翔技术

8.9 电磁脉冲应用技术

8.10 电磁推进应用技术

8.11 电弧等离子在环保方面的应用

参考文献

第9章 相关技术规格、额定值

9.1 大电流能量装置的相关资料

9.2 安全基准

9.3 物理常数、物性

参考文献

索 引

2010年度国家科学技术进步奖二等奖。

主要完成人：张江涛，王 磊，许 晨，赵 毅，梁 波，张德实，潘仙林，田 锋

主要完成单位：中国计量科学研究院