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电力电缆工程(原书第3版)

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标签: 电力

电力

  本书是一本完整阐述电力电缆相关技术的专著。全书内容丰富,由浅入深,涵盖了中压和低压电力电缆的设计、安装、运行和维护内容。本书的作者为美国IEEE资深会员,在电缆行业有五十多年的经验。本书目前已经是第3版,主要内容来自于大学教授的相关课程。内容在原理上阐述得非常细致,同时,结合了实际的生产与使用,对我国电力电缆工业的发展有很好的借鉴作用。同时,该书详细地介绍了美国乃至北美对电力电缆的要求,对出口北美市场也有很好的指导作用。

译者序

第3版前言

第1版前言

第1章电力电缆的历史

1.1地下电缆的发展

1.2早期电报线路

1.3电气照明

1.4照明用配电

1.5纸绝缘电缆

1.6地下住宅配电系统

1.7挤包绝缘电力电缆

1.8存在的问题

1.9中压电力电缆的研制

参考文献

第2章电缆介质基础理论

2.1引言

2.2电场与电压

2.3空气绝缘导体

2.4利用绝缘节省空间

2.5更高的电压

2.6绝缘屏蔽

2.7必要的导体屏蔽

2.8屏蔽层要求

2.9绝缘层要求

2.10护层

2.11术语

2.11.1非屏蔽电力电缆

2.11.2中压屏蔽电缆

2.11.3导体

2.11.4电气绝缘(电介质)

2.11.5电场

2.11.6等位线

参考文献

第3章导体

3.1引言

3.2材料选择

3.2.1直流电阻

3.2.2重量

3.2.3载流量

3.2.4电压降

3.2.5短路

3.2.6其他重要因素

3.3导体规格

3.3.1美国线规(AWG)

3.4圆密耳(截面积单位)规格

3.5公制标准

3.6绞合

3.6.1同心绞合

3.6.2紧压绞合

3.6.3型线绞合

3.6.4束绞

3.6.5束丝复绞

3.6.6扇形导体

3.6.7分割导体

3.6.8环形导体(中空导体)

3.6.9同向绞合导体

3.7机械物理性能

3.7.1导体性能

3.7.2硬度

3.8绞合阻隔

3.9电气参数计算

3.9.1导体直流电阻

3.9.2导体交流电阻

3.9.3集肤效应

3.9.4邻近效应

3.9.5磁性金属管中的电缆

3.9.6高频电阻

参考文献

第4章电缆电气参数

4.1电缆额定电压

4.2100%水平

4.3133%水平

4.4173%水平

4.5不适用电缆的场合

4.6低压电缆额定电压

4.7电缆计算中的常量

4.7.1电缆绝缘电阻

4.7.2体积电阻率

4.7.3表面电阻率

4.7.4直流充电电流

4.8介电常数

4.9电缆绝缘的介质损耗

4.10电缆电容

4.11容抗

4.12交流运行时的充电电流

4.13电缆的感抗

4.13.1高频下电缆的感抗

4.14电缆内的互感

4.15电缆导体阻抗

4.16电缆总电抗

4.17电缆介质损耗因数

4.18绝缘参数

4.18.1电缆内的电应力

4.18.2介电强度

4.18.3交流介电强度

4.18.4冲击强度

4.19电气参数综述

4.19.1电阻

4.19.2电导

4.19.3电导率

4.19.4体积电阻率

4.19.5电感

4.19.6多导体电缆电感

4.19.7电缆互感

4.19.8同轴电缆电感

4.20电容

4.20.1电缆电容

4.21电抗

4.21.1感抗

4.21.2容抗

4.21.3总电抗

4.22阻抗

4.23导纳

4.24电力工程的功率因数

4.25圆筒的切向应力

参考文献

第5章绝缘材料的基本原理

5.1引言

5.2电气绝缘材料的物理化学特性

5.2.1概述

5.2.2聚乙烯分子链长度及分子量

5.2.3支链

5.2.4结晶度

5.2.5聚乙烯共聚物

5.3聚乙烯的制造

5.3.1传统制造工艺

5.3.2分子量分布控制技术

5.4交联聚乙烯

5.4.1基本原理

5.4.2过氧化物交联

5.4.3辐照交联

5.4.4硅烷交联

5.4.5温度对材料特性的影响

5.4.6抗氧化剂

5.4.7本节内容回顾

5.5抗水树交联聚乙烯

5.6乙丙橡胶绝缘

5.6.1机理

5.6.2其他乙丙橡胶

5.6.3乙丙橡胶并不都是类似的

5.6.4自由电荷与限制电荷

5.7屏蔽材料

5.7.1综述和聚合物的作用

5.7.2炭黑的作用

5.7.3非导电的屏蔽材料

5.8护套材料

5.9阻水技术

5.10纸绝缘电缆

5.10.1机理

5.10.2老化行为

5.10.3测试方法

5.11低压聚合物绝缘电缆

5.11.1绝缘材料

5.11.2次级电缆

5.12挤包绝缘的修复

5.12.1概念介绍

5.12.2修复原理

5.12.3电缆修复的现场过程

5.13中压绝缘材料的比较

参考文献

附录

附录A聚乙烯分子链在极低温度下的运动

附录B单点催化聚合

第6章电缆绝缘材料电气性能

6.1引言

6.2体积电阻率(VR)

6.3运行场强下绝缘材料的响应

6.3.1极化

6.3.2介电常数

6.3.3介质损耗

6.3.4色散

6.3.5矿物填充体系和界面极化

6.3.6电导

6.3.7电缆响应

6.3.8纸/液绝缘系统

6.3.9小结

6.4高场强时的绝缘响应

6.4.1介绍

6.4.2介电强度

6.4.3测试方法

6.4.4击穿和故障

6.4.5局部放电

6.5本章小结

参考文献

第7章电力电缆的屏蔽

7.1引言

7.2导体屏蔽

7.3中压电缆的绝缘屏蔽

7.3.1应力消减层

7.3.2金属屏蔽

7.3.3同心中性线电缆

7.4低压电力电缆的金属屏蔽

7.4.1电场

7.4.2磁场

参考文献

第8章护套和铠装

8.1金属护套

8.2热塑性护套

8.2.1聚氯乙烯

8.2.2聚乙烯(不导电的)

8.2.3半导电护套

8.2.4聚丙烯

8.2.5氯化聚乙烯

8.2.6热塑性弹性体

8.2.7尼龙

8.2.8低烟无卤(LSZH)护套

8.3热固性护套材料

8.3.1交联聚乙烯

8.3.2氯丁橡胶

8.3.3氯磺化聚乙烯

8.3.4丁腈橡胶

8.3.5丁腈/聚氯乙烯

8.3.6乙丙橡胶

8.4铠装

8.4.1连锁铠装

8.4.2钢丝铠装

8.4.3其他铠装类型

参考文献

第9章低压电缆

9.1引言

9.2设计

9.2.1导体设计

9.2.2单层绝缘导体

9.2.3带绝缘和护套的导体

9.2.4成股的单芯导体电线和电缆

9.2.5多芯电缆

参考文献

第10章标准和规范

10.1引言

10.2制造商组织

10.2.1绝缘电缆工程师协会(ICEA)

10.2.2国家电气制造商协会(NEMA)

10.2.3铝协会(AA)

10.3使用者组织

10.3.1爱迪生照明公司协会(AEIC)

10.3.2乡村公共服务(RUS)[之前的REA]

10.4共识组织

10.4.1美国国家标准学会(ANSI)

10.4.2美国材料试验协会(ASTM)

10.4.3加拿大标准协会(CSA)

10.4.4国际电工委员会(IEC)

10.4.5美国国家电气规范(NEC)

10.4.6美国安全检测实验室(UL)

10.5典型的标准和规范

10.5.1导体

10.5.2导体屏蔽

10.5.3绝缘

10.5.4挤包绝缘屏蔽

10.5.5金属屏蔽

10.5.6电缆护套

10.5.7常规文献

参考文献

第11章电缆的制造

11.1引言

11.2导体的制造

11.2.1拉丝

11.2.2退火

11.2.3退火拉丝

11.2.4绞合

11.3挤包绝缘电缆制造

11.3.1绝缘材料和护套材料

11.3.2挤出

11.3.3硫化

11.3.4冷却

11.4挤出生产线的构造

11.4.1单台挤出机生产线

11.4.2“两步法”挤出

11.4.3“一步法”挤出生产线

11.4.4“真正三层”共挤

11.4.5挤出机头

11.4.6加工

11.4.7成缆

11.5纸绝缘电缆

11.5.1纸绝缘

11.5.2纸张绕包

11.5.3成缆

11.5.4浸渍材料

11.5.5干燥和浸渍

11.5.6浸渍油的处理

11.5.7浸渍控制

11.5.8冷却工序的控制

11.6出厂检验

11.6.1低压电缆全长度电性能试验

11.6.2中压电缆电性能试验

11.6.3其他出厂检验

参考文献

第12章电缆敷设

12.1引言

12.2电缆敷设拉力的讨论

12.2.1导体的允许拉力

12.2.2敷设拉力计算

12.2.3摩擦系数

12.2.4侧壁承载压力(SWBP)

12.2.5管道或排管中多根电缆的敷设

12.3敷设计算

12.3.1横向弯曲外的拉力

12.3.2敷设方向的选择

12.4电缆敷设研究

12.4.1研究成果

12.5现场经验

参考文献

第13章接头、终端和附件

13.1引言

13.2终端理论

13.2.1电场介绍

13.2.2终端的用途

13.2.3简单消除应力的终端

13.2.4电压梯度终端

13.3终端设计

13.3.1应力锥设计

13.3.2电压梯度设计

13.3.3纸绝缘电缆终端

13.3.4钎柄(接线端子)

13.3.5可分离连接器(肘形)

13.4接头

13.4.1接头理论

13.4.2接头设计和绝缘

13.5可替代设计

13.6接头和终端的选择

13.7故障分析

参考文献

第14章电缆载流量

14.1引言

14.2土壤热阻系数

14.3载流量计算

14.3.1热路模型

14.3.2负载因数

14.3.3损耗因数

14.3.4导体损耗

14.3.5介质损耗的计算

14.3.6金属屏蔽损耗

14.4典型热路

14.4.1有护套和屏蔽电缆的内部热路

14.4.2单层绝缘,连续负载

14.4.3不同材料电缆的内部热路,连续负载

14.4.4有护套和屏蔽简单电缆的热路,连续负载

14.4.5例3中电缆,周期性负载

14.4.6外部热路,沟道中电缆,连续负载

14.4.7外部热路,沟道中电缆,时变负载,外部热源

14.4.8外部热路,直埋电缆,周期性负载,可能有外部热源

14.4.9外部热路,空气中电缆,可能有外部热源

14.5载流量算例

14.5.1概述

14.6载流量表和计算机程序

14.6.1表格

14.6.2计算机程序

14.7短路条件下的“载流量”

14.8载流量与电压降计算的关系

参考文献

第15章土壤热阻系数

15.1引言

15.2土壤中的热传递机理

15.2.1土壤临界含水量

15.3外部热环境

15.4自然土壤热阻系数

15.5埋深处季节性的温度变化

15.6土壤的热稳定

15.6.1热交换率

15.6.2土壤类型和密度

15.6.3土壤水分

15.7土壤干燥时间概念

15.8临界热交换率

15.9热特性好的土壤

15.10热特性差的土壤

15.11使用合适的回填土

15.12合适的回填土

15.12.1颗粒压实回填土

15.12.2现场敷设

15.12.3质量控制

15.12.4流体回填土

15.13混凝土作为回填土

15.13.1电缆回填混凝土

15.13.2佛罗里达州安装测试

15.13.3实验结果

15.14土壤界面温度

15.15敷设路线热特性调查

15.15.1回顾和规划

15.15.2现场测试

15.15.3实验室测试

15.15.4分析

15.15.5回填土参数和热稳定性

15.15.6质量保证

15.15.7通用

参考文献

第16章护套互联和接地

16.1引言

16.2电缆是个变压器

16.3载流量

16.3.1屏蔽损耗

16.3.2屏蔽电导率

16.3.3互联跳线能力

16.4多点接地

16.4.1优点

16.4.2缺点

16.4.3讨论

16.5单点接地和交叉互联

16.5.1优点

16.5.2缺点

16.5.3背景

16.5.4单点互联方法

16.5.5护套的感应电压水平

16.5.6互联方式

参考文献

第17章地下系统故障点定位

17.1引言

17.2管道与工井系统

17.2.1Murray回路电桥

17.3地下住宅配电系统

17.4故障点标定的方法

17.4.1电缆定位

17.4.2切断和尝试

17.4.3雷达或时域反射仪

17.4.4电容放电装置(轰鸣器)

17.4.5土壤梯度仪

17.4.6电容测量法

17.4.7在北美不常使用的标定方法

17.5故障电路指示器

参考文献

第18章电力电缆现场评估

18.1引言

18.1.1验收测试

18.1.2安装测试

18.1.3维护性测试

18.2原理

18.2.1测试项目

18.2.2励磁电压

18.2.3性能测试的项目

18.2.4时间上的考虑

18.2.5全局评估和精确定位故障

18.2.6需要测试的量

18.3综述

18.3.1在线和离线测试

18.3.2直流电压测试

18.3.3替代性测试手段

18.4直流电压测试

18.4.1简介

18.4.2低压直流测试

18.4.3高压直流测试

18.4.4优缺点

18.5工频在线监测

18.5.1简介

18.5.2测量

18.5.3优点

18.5.4缺点

18.6工频离线监测

18.6.1简介

18.6.2测试设备的要求

18.6.3测试系统特性

18.6.4测试过程

18.7局部放电测试

18.7.1概述

18.7.2局部放电的测量

18.7.3测试设备

18.8损耗因数测试

18.8.1概述

18.8.2介质损耗

18.8.3方法

18.8.4测量方法和仪器

18.8.5优点

18.8.6缺点

18.8.7甚低频正弦波下损耗因数

18.9甚低频测试

18.9.1概述

18.9.2甚低频耐压测试

18.9.3余弦波甚低频测试<

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