本书根据我国当前高压开关设备的技术发展，对各类交直流开关设备的原理、结构、关键技术、试验和运行维护进行了介绍，特别是对近年来超高压和特高压开关设备、直流开关设备，以及开关设备的智能化应用进行了**介绍。 本书内容包括高压开关设备技术的发展、高压交流断路器、高压交流隔离开关和接地开关、气体绝缘金属封闭开关设备、高压开关柜、直流输配电用开关设备，以及高压开关设备在智能变电站中的应用等，较为全面地介绍了当前我国开关设备研制和应用过程中产生的新技术和新成果。 本书可供从事高压开关设备研发、制造、试验和运行维护的技术人员使用，也可作为高校电气专业师生学习和了解高压开关设备的参考书。

目录 总序 前言 第1 章 概论 1 1.1 高压开关设备的作用和分类 · 1 1.1.1 高压交流开关设备的作用和分类 1 1.1.2 高压直流开关设备的作用和分类 2 1.2 高压开关设备技术的发展 · 3 1.2.1 高压交流开关设备技术的发展 3 1.2.2 高压直流开关设备技术的发展 · 13 1.2.3 高压开关设备智能化技术的发展 · 17 1.3 高压开关设备技术的发展趋势 21 第2 章 高压交流断路器 · 24 2.1 SF6 断路器的工作原理与结构 · 24 2.1.1 SF6 断路器的工作原理 24 2.1.2 SF6 断路器的类型与结构 28 2.2 高压SF6 断路器的关键技术 · 31 2.2.1 灭弧室技术 · 31 2.2.2 合闸电阻技术 · 41 2.2.3 操动机构技术 · 45 2.2.4 选相开合技术 · 58 2.2.5 仿真设计技术 · 64 2.2.6 SF6 断路器关键元件材料 73 2.3 真空断路器的原理和结构 82 2.3.1 真空断路器的原理 · 82 2.3.2 真空断路器的类型与结构 · 87 2.4 真空断路器的关键技术 88 2.4.1 真空灭弧室技术 · 88 2.4.2 操动机构技术 · 93 2.4.3 仿真技术 100 2.4.4 真空密封技术 105 2.4.5 固封极柱技术 106 2.4.6 真空断路器关键元件材料 107 2.5 高压交流断路器试验 · 111 2.5.1 型式试验 111 2.5.2 出厂试验 124 2.5.3 现场试验 126 2.6 高压交流断路器的安装、调试与验收 · 129 2.6.1 现场安装的基本要求 129 2.6.2 调试与验收 131 2.7 高压交流断路器的运行与维护 · 132 2.7.1 断路器的运行管理 132 2.7.2 断路器的维护检修 132 第3 章 高压交流隔离开关和接地开关 135 3.1 高压交流隔离开关和接地开关的作用和结构 · 135 3.2 高压交流隔离开关和接地开关的结构类型和工作原理 · 136 3.2.1 双柱旋转式隔离开关 136 3.2.2 三柱水平旋转式隔离开关 137 3.2.3 单柱双臂垂直伸缩式隔离开关 139 3.2.4 单柱单臂垂直伸缩式隔离开关 140 3.2.5 双柱水平伸缩式隔离开关 141 3.2.6 双柱单臂垂直开启式隔离开关 143 3.2.7 敞开式接地开关 144 3.3 高压交流隔离开关和接地开关的关键技术 · 146 3.3.1 绝缘技术 146 3.3.2 电晕与无线电干扰限制技术 148 3.3.3 载流技术 150 3.3.4 操动与传动技术 156 3.3.5 机械联锁技术 161 3.3.6 开合B 类感应电流技术 164 3.4 高压交流隔离开关和接地开关试验 · 166 3.4.1 型式试验 166 3.4.2 出厂试验 169 3.4.3 现场试验 169 3.5 高压交流隔离开关和接地开关的安装、调试与运行维护 · 170 3.5.1 安装和调试 170 3.5.2 现场验收 170 3.5.3 运行维护 171 第4 章 气体绝缘金属封闭开关设备 172 4.1 气体绝缘金属封闭开关设备的组成 · 172 4.1.1 GIS 的组成 172 4.1.2 HGIS 的组成 175 4.2 GIS 主接线设计原则和设备布置形态 · 177 4.2.1 GIS 主接线的设计原则 177 4.2.2 典型接线方式的设备布置形态 178 4.2.3 GIS 的出线方式 193 4.3 气体绝缘金属封闭开关设备的主要元件与关键技术 · 195 4.3.1 断路器 195 4.3.2 隔离开关与接地开关 199 4.3.3 互感器 205 4.3.4 绝缘部件设计 209 4.3.5 载流技术 217 4.3.6 密封技术 220 4.3.7 母线位移补偿技术 226 4.3.8 GIS 接地技术 233 4.3.9 控制与联锁技术 237 4.3.10 智能化技术 244 4.3.11 关键元件制造 · 259 4.4 GIS 的试验 263 4.4.1 型式试验 263 4.4.2 出厂试验 272 4.4.3 现场试验 272 4.5 气体绝缘金属封闭开关设备的安装、调试与验收 · 278 4.5.1 现场安装 278 4.5.2 调试与验收 279 4.6 GIS 的运行与维护 280 4.6.1 运行管理 280 4.6.2 维护与检修 281 第5 章 高压开关柜 283 5.1 高压开关柜分类 · 284 5.1.1 按主绝缘介质分类 284 5.1.2 按结构形式分类 284 5.1.3 按主开关元件及安装方式分类 285 5.1.4 按主母线形式分类 285 5.1.5 按维修时保持运行连续性分类 285 5.1.6 按使用环境条件分类 287 5.2 高压开关柜的典型产品 · 287 5.2.1 通用型空气绝缘高压交流金属封闭开关设备 287 5.2.2 气体绝缘交流金属封闭开关设备（C ? GIS） · 289 5.2.3 环网柜（RMU） · 293 5.2.4 接触器 ? 熔断器组合电器柜（F ? C 回路开关柜） · 298 5.3 高压开关柜的关键技术 · 301 5.3.1 柜体技术 301 5.3.2 绝缘技术 303 5.3.3 开断技术 311 5.3.4 发热**与散热技术 315 5.3.5 机械操作、传动与机械联锁技术 323 5.3.6 接地技术 326 5.3.7 内部电弧故障的耐受技术 328 5.3.8 环境适应技术 331 5.4 高压开关柜试验 · 335 5.4.1 型式试验 335 5.4.2 出厂试验 344 5.5 高压开关柜的安装、验收与运行维护 · 345 5.5.1 高压开关柜的安装和检查 345 5.5.2 高压开关柜的调试和交接验收 347 5.5.3 高压开关柜的运行维护 348 第6 章 直流输配电用开关设备 352 6.1 概况 352 6.2 直流转换开关 · 352 6.2.1 直流转换开关的作用与分类 353 6.2.2 直流转换开关的结构和工作原理 353 6.2.3 直流转换开关的关键技术 358 6.2.4 直流转换开关试验 361 6.2.5 直流转换开关的现场安装、调试与运行维护 362 6.3 直流隔离开关和接地开关 · 364 6.3.1 直流隔离开关和接地开关的作用与分类 364 6.3.2 直流隔离开关和接地开关的结构与工作原理 364 6.3.3 直流隔离开关和接地开关的关键技术 369 6.3.4 直流隔离开关和接地开关的试验 374 6.3.5 直流隔离开关和接地开关的安装、调试与运行维护 375 6.4 直流旁路开关 · 375 6.4.1 直流旁路开关的作用与分类 376 6.4.2 直流旁路开关的结构与工作原理 377 6.4.3 直流旁路开关的关键技术 378 6.4.4 直流旁路开关试验 382 6.4.5 直流旁路开关的安装、调试与运行维护 385 6.5 直流断路器 · 386 6.5.1 直流断路器的作用与分类 386 6.5.2 直流断路器的结构与工作原理 388 6.5.3 直流断路器的关键技术 393 6.5.4 直流断路器试验 408 6.5.5 直流断路器的安装、调试与运行维护 412 6.6 直流断路器在直流配电系统中的应用 · 415 6.6.1 直流配电系统网络架构 415 6.6.2 直流配电系统故障特征及直流断路器故障隔离 419 6.6.3 直流配电网中多端口机械式直流断路器的应用 421 第7 章 高压开关设备在智能变电站中的应用 425 7.1 智能变电站简介 · 425 7.1.1 智能变电站网络架构 425 7.1.2 智能变电站技术特征 425 7.1.3 智能变电站建设目标 426 7.2 智能变电站对高压开关设备的要求 · 427 7.2.1 智能高压开关设备架构 427 7.2.2 智能开关设备功能 428 7.3 智能AIS 设备在智能变电站中的应用 · 429 7.3.1 智能隔离断路器 429 7.3.2 智能AIS 设备在110kV 变电站中的布置方案 · 432 7.3.3 智能AIS 设备在220kV 变电站中的布置方案 · 434 7.4 智能GIS 设备在智能变电站中的应用 · 438 7.4.1 智能GIS 的关键设备 439 7.4.2 智能GIS 设备在110kV 变电站中的布置方案 · 445 7.4.3 智能GIS 设备在220kV 变电站中的布置方案 · 447 7.5 高压开关设备在预制式变电站中的应用 · 452 7.5.1 预制式变电站简介 452 7.5.2 预制式变电站中的开关设备预制舱 455 7.6 智能开关设备的运行维护 · 468 7.6.1 在线监测系统运行巡查 469 7.6.2 在线监测系统维护项目及要求 470 7.6.3 在线监测系统常见异常分析及处置 471 参考文献 472 参考标准 475 索引 477

张猛，西电集团西电电气研究院有限责任公司正**工程师。 1．负责研制我国代126~252kV自能灭弧六氟化硫断路器和组合电器； 2．负责研制我国首台800kV六氟化硫断路器和组合电器；中国机械工业科技进步特等奖，陕西省科技进步一等奖。 3．负责研制我国首台1100kV六氟化硫断路器和组合电器；陕西省科技进步一等奖，**能源局科技进步一等奖，中国专利金奖 4．承担**863项目，负责研制我国首套智能化高压断路器和组合电器、起草和制定智能开关设备相关**标准和行业标准；中国电力科学科技进步一等奖，教育部科技进步一等奖。 5．负责研制我国首台130kA、160kA发电机保护断路器及成套设备；中国机械工业科技进步一等奖。 6. 参与我国大型水电、核电、超高压、特高压输变电工程的建设，获特高压输变电工程建设**科技进步特等奖。