Dielectric Phenomena in High Voltage Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Peek, F. W., Jr./ Humphrey, H. K.

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2002-12

价格:$ 45.14

装帧:

isbn号码:9780972659666

丛书系列:

图书标签:

• 高电压工程
• 介电现象
• 绝缘材料
• 电力系统
• 电介质
• 击穿
• 放电
• 电场分析
• 测试技术
• 可靠性

好的，这是一本关于高压工程中介质现象的图书简介。 --- 书名：《高压工程中的介质现象》 （Dielectric Phenomena in High Voltage Engineering） 内容提要 本书深入探讨了高压工程领域中至关重要的介质现象，旨在为研究人员、工程师和高级学生提供一个全面、系统且深入的理论与实践框架。在高压电能传输、电力设备设计与运行中，介质材料的性能是决定系统可靠性、安全性和寿命的关键因素。本书从基础理论出发，逐步深入到复杂的实际应用问题，详细解析了电场、介质结构以及它们之间相互作用的物理机制。 全书结构严谨，内容覆盖了从宏观现象到微观机理的多个层次。我们首先构建了电场理论在介质中的基础模型，为后续讨论打下坚实的数学和物理基础。随后，本书详细阐述了绝缘介质的基本特性，包括其宏观的电学参数（如介电常数、介质损耗角正切）以及微观的电荷输运机制。 本书的核心部分集中于介质在强电场下的行为。这包括对电击穿现象的深入分析，从初始电离到最终的击穿路径形成，涵盖了气体、液体和固体绝缘体中不同的击穿机理。特别地，针对固体绝缘材料，本书详尽讨论了电树的形成与扩展，以及部分放电（Partial Discharge, PD）现象的物理过程、检测方法及其对设备寿命的影响。这些现象是评估高压设备绝缘健康状态和预测寿命周期的关键指标。 此外，本书还专题讨论了高压工程中至关重要的局部场强效应和电荷积累问题。在非均匀电场分布的设备结构中，局部场强过高可能导致介质性能急剧下降。本书通过详细的场强计算与分析，指导读者如何优化结构设计以均匀化电场分布。针对电荷积累，特别是空间电荷的累积，本书探讨了其对直流和交流电场的影响机制，并介绍了如何通过材料改性和结构设计来抑制电荷的聚集，从而提高绝缘系统的耐受能力。 本书的特色之一是对新型绝缘材料和技术的关注。随着电力系统向更高电压和更大容量发展，对绝缘材料提出了更高的要求。书中系统性地介绍了高性能复合绝缘材料、纳米介质材料在提高击穿强度和降低损耗方面的应用潜力。同时，针对超高压直流（UHVDC）输电对绝缘提出的新挑战，本书专门辟章讨论了电荷输运与空间电荷效应在直流系统中的特殊表现。 在实践应用方面，本书结合大量实际工程案例，阐述了介质现象在变压器、高压套管、电缆和开关设备等关键电力设备设计中的指导意义。内容涵盖了绝缘配合的原则、外绝缘的闪络特性、以及绝缘状态的在线监测技术。通过对这些实际问题的剖析，读者能够将所学的理论知识有效地转化为解决工程问题的能力。 本书的目标读者 本书适合于从事电力系统、高电压技术、电气工程及其自动化的研究生、博士生，电力设备设计与制造工程师，以及电力运行与维护技术人员。对于希望系统性掌握高压介质物理基础和工程应用的专业人士，本书提供了一个权威且实用的参考。 主要内容结构（部分示例） 第一部分：介质基础理论 介质的微观结构与宏观电学响应 电场、介电常数与介质损耗 电荷输运机制：电子、空穴与离子迁移 第二部分：强电场下的介质响应 气体放电与击穿理论 固体绝缘的电击穿机制与时间效应 液体绝缘的击穿特性与杂质影响 第三部分：高压设备中的关键现象 部分放电（PD）的物理模型与测量 电树与击穿的微观演化路径 空间电荷累积及其对电场分布的影响 第四部分：绝缘设计与评估 高压电场分布的优化设计 高压套管、电缆与变压器绝缘配合 新型绝缘材料与前沿技术应用 通过阅读本书，读者将不仅理解高压工程中介质现象的物理本质，更能掌握如何利用这些知识来设计更可靠、寿命更长的电力设备。本书内容翔实、论述严谨，是理解和掌握高压绝缘技术不可或缺的专业参考书。

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这本书对于年轻工程师，尤其是那些刚接触电力设备研发和测试岗位的同事们来说，简直是一部“避坑指南”。我身边的几位新入职的同事都在抱怨，学校里教的都是理想化的模型，一到实际现场，各种环境因素和非线性效应就冒了出来，让人束手无策。而这本书恰恰填补了这种“理论到实践”的鸿沟。例如，它用大量的篇幅讨论了电场畸变对绝缘寿命的影响，并且详细分析了如何在复杂几何结构（比如带尖角的金属件或不规则的复合材料接口）处进行电场优化设计。我个人认为，最实用的一点是关于测试规范和标准的部分。它不仅引用了IEC和IEEE的相关标准，还对标准背后的设计哲学做了阐释，让你明白“为什么是这个电压等级”或“为什么需要这个试验周期”，而不是仅仅停留在“照章办事”的层面。这种对标准背后逻辑的深挖，极大地提升了阅读者的批判性思维能力，让我们可以基于科学原理而非教条来指导工作。

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我花了整整一个周末啃完了这本书的后半部分，简直停不下来。如果说前半部分是基础理论的夯实，那么后半部分就是直击核心的工程应用。最让我拍案叫绝的是关于变电站局部放电监测与诊断那一章。作者居然详细对比了超声波法、无线电射频法（RFI/TEV）以及光纤传感技术在实际工况下的优劣和适用场景，甚至还附带了不同类型放电源（如表面追踪、内部空隙放电）产生的典型信号频谱图。这种详尽到近乎苛刻的对比分析，是其他任何一本市面上能买到的参考书里都找不到的深度。我特别关注了作者对新型绝缘介质——比如SF6替代品——的论述，它不仅介绍了这些新材料的介电强度数据，更关键的是探讨了它们在不同温度和湿度条件下的长期稳定性，这对于我们正在进行的设备升级换代决策至关重要。阅读过程中，我发现作者的语言风格非常严谨，每一个结论都有可靠的数据和实验支持，这使得全书的权威性毋庸置疑。它不是那种让你读完后感觉“好像懂了”的泛泛之谈，而是让你在合上书本时，能清晰地在脑海中构建出一套完整的、可执行的现场诊断流程图。

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这本书，说实话，刚拿到手的时候我还是有点忐忑的。毕竟“高压工程”这个领域听起来就挺硬核的，我怕它会像教科书一样晦涩难懂，全是拗口的专业术语堆砌而成。但是翻开目录，看到那些章节标题，比如“电晕放电的机制与控制”、“绝缘子串的污染闪络特性”这类，心里就踏实了不少。作者显然是站在实践工作者的角度来构思内容的，行文脉络清晰，逻辑性极强。尤其是关于材料介电性能的部分，没有过多纠缠于复杂的数学推导，而是着重于解释现象背后的物理本质，这点对我这种更偏爱理解“为什么”而不是死记“怎么算”的读者来说，简直是福音。我记得有一章专门讲了长期运行在高电场应力下的绝缘老化过程，配图非常直观，让我一下子就明白了为什么某些关键设备需要定期进行预防性试验。它不像很多学术著作那样高高在上，反而更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地教你如何识别和解决实际问题。读完前三分之一，我已经感觉自己对整个电力系统的绝缘设计理念有了一个颠覆性的认识。这本书的价值在于，它不仅仅是知识的罗列，更是一种思维方式的引导，让人学会如何用更系统、更审慎的态度去面对高压设备的安全运行问题。

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说实话，这本书的排版和装帧设计略显保守，如果你期待看到大量彩色的剖面图或者炫酷的计算机模拟动画，可能会略感失望。它的重点完全放在了内容的深度挖掘上，图表大多是黑白的，线条和文字占据了绝对的主导地位。但这恰恰是它的魅力所在——它拒绝花哨的包装，专注于硬核知识的传递。我特别欣赏作者在讨论电磁兼容性（EMC）问题时所采取的角度。在高压设备中，电磁干扰往往是被低估的“隐形杀手”。这本书系统地分析了电晕放电产生的宽带噪声是如何影响周围精密控制电路的，并提出了从屏蔽到滤波的一系列工程对策。这种跨学科的视野，将电气工程和电子控制技术紧密地结合起来，体现了作者深厚的综合素养。我甚至发现，书中关于电磁波在非均匀介质中传播的分析，与我之前读的电磁场理论教材中的某些特定模型有着异曲同工之妙，这让人在理解高压现象时，能够迅速调用起其他领域的知识储备，产生一种知识融会的豁然开朗的感觉。

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这本书的行文风格非常像一位经验老到的教授在为你进行一对一的学术辅导，语气平和但信息密度极大。在讨论到高压气体绝缘（GIS）的内部缺陷检测时，作者采取了一种非常审慎的论证方式：先列举所有已知的检测方法的局限性，然后引入一种新型的、更具鲁棒性的技术方案，并且用大量的图表来佐证这种新方案在复杂干扰环境下的稳定性。这种“先破后立”的叙事结构，使得读者的代入感极强，仿佛我们和作者一起经历了从发现问题到解决问题的全过程。此外，书中对历史案例的引用也十分精妙，它没有堆砌失败事故的清单，而是选取了几个极具代表性的、由介质故障引发的重大停电事件，深入剖析了其电气和物理原因，使得那些抽象的理论概念立刻变得鲜活和沉重起来。读完后，我深刻体会到，高压工程不仅仅是关于电压和电流的计算，更是关于对材料科学、电磁场理论以及环境物理的深刻理解与敬畏。这是一部值得反复研读的经典之作。

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