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目录第1章 绪论1

参考文献3

第2章 大电流能量技术的基本现象4

2.1　电磁场现象4

2.1.1　磁场的计算与电感4

2.1.2　电磁力5

2.1.3　电磁感应故障6

2.2　导电现象7

2.2.1　物质的导电现象7

2.2.2　金属的电阻7

2.3.1　超导的基础9

2.3　超导现象9

2.3.2　超导线材、线圈10

2.4　大电流的传输11

2.4.1　低损耗传输线路与低电感传输线路11

2.4.2　大电流用导体的电流容量、热应力和电磁力15

2.5　电弧现象20

2.5.1　高气压电弧物性21

2.5.2　电弧放电的辐射能特性21

2.5.3　电弧阳光柱的诊断24

2.5.4　电弧熄灭现象的分析24

2.5.5　喷流电弧的基本特性25

2.6.1　等离子的基本特性26

2.6　等离子现象26

2.6.2　等离子诊断27

参考文献29

第3章 直流大电流技术32

3.1　直流大电流的产生32

3.1.1 电池32

3.1.2　直流发电机33

3.1.3　整流器35

3.2　直流大电流的控制37

3.2.1　直流发电机38

3.2.2　半导体变换器39

3.2.3　大容量化技术41

3.3　直流大电流的切断42

3.3.1　技术课题42

3.3.2　切断方式42

3.3.3　开发状况44

3.4　直流大电流的传输47

参考文献48

第4章 交流大电流技术49

4.1　交流大电流的产生49

4.1.1　基于短路发电机的产生49

4.2.1　试验站的电流控制51

4.2　交流大电流的控制51

4.1.2　基于LC的产生51

4.2.2　时间、相位的控制52

4.2.3　合成短路实验的控制52

4.3　电力系统中的交流大电流现象54

4.3.1 电力系统中短路电流的现状54

4.3.2　电弧喷射的基础特性55

4.3.3　电弧喷射特性在输配电设备上的应用58

4.4　交流大电流的切断、限流61

4.4.1　低压用断路器61

4.4.2　高压用断路器64

4.4.3　限流器70

4.5　交流大电流的传送74

4.5.1 交流大电流用电线与电流容量74

4.5.2　减小阻抗的方法75

4.5.3　强制冷却77

4.5.4　交流用超导线78

4.6　交流大电流设备78

4.6.1　发电机78

4.6.2　变压器79

4.6.3　母线（bus）80

参考文献82

5.1.1　静电能量型电源88

5.1　脉冲大电流能量发生装置88

第5章 脉冲大电流技术88

5.1.2　感应能量型电源91

5.1.3　运动能量型电源92

5.1.4　化学能量型电源94

5.2　脉冲大电流能量的控制96

5.2.1　起动开关与切断开关96

5.2.2　放电型开关96

5.2.3　半导体器件开关99

5.2.4　熔断丝100

5.2.5　等离子断开开关101

5.2.6　磁开关102

5.3　脉冲大电流能量的整形104

5.3.1　脉冲整形线（PFL）、脉冲整形电路（PFN）104

5.3.2　脉冲压缩107

5.3.3　电流灭弧109

5.3.4　脉冲功率系统111

参考文献115

第6章 大电流能量现象的高度分析技术122

6.1　过渡电路分析122

6.1.1　过渡分析方法122

6.1.2　各种电路分析软件的特点123

6.1.3　使用EMTP的分析举例124

6.2.1　基础公式及边界条件126

6.2　磁场分析126

6.2.2　使用有限元法的分析法127

6.2.3　使用边元素的涡流分析例128

6.2.4　电流密度分布分析例129

6.3　电弧流体分析130

6.3.1　稳定电弧130

6.3.2　空气中电弧134

6.3.3　断路器电弧137

6.3.4　气流分析137

参考文献141

7.1　测量系统144

第7章 大电流能量测量技术144

7.2　接地145

7.3　噪声对策147

7.4　直流大电流的测定148

7.4.1　饱和型电流传感器149

7.4.2　霍尔元件型直流电流传感器149

7.4.3　光电流传感器150

7.5　交流大电流的测定152

7.5.1　分流器152

7.5.2　电磁型电流传感器154

7.5.3　光电流传感器157

7.6.2　分流器158

7.6　脉冲大电流的测定158

7.6.1　脉冲大电流的测定158

7.6.3　高频电流传感器162

7.6.4　Rogowski线圈162

7.6.5　集电线圈164

7.6.6　粒子束脉冲大电流的测定165

7.6.7　雷击放电能量测量方法的开发167

7.7　校正171

参考文献174

8.1　核聚变应用技术178

8.1.1　核聚变装置的种类178

第8章 大电流能量应用技术178

8.1.2　磁封闭方式179

8.1.3　惯性封闭方式184

8.2　能量储存应用技术190

8.2.1　大容量发电机190

8.2.2　超导能量储存（SMES）191

8.3　MHD发电应用技术197

8.3.1　MHD发电197

8.3.2　MHD发电开发的动197

8.3.3　脉冲MHD发电198

8.4　大容量发热应用技术200

8.4.1　直接通电加热200

8.4.2　电弧加热201

8.4.3　等离子加热202

8.4.4　感应加热203

8.5　高辉度发光应用技术206

8.5.1　灯的种类与光谱特征206

8.5.2　灯的实用性能207

8.5.3　电弧灯的应用领域208

8.5.4　利用电弧等离子的高辉度照明技术208

8.5.5　Z箍缩光源208

8.5.6　同步加速器辐射光211

8.6.1　稳定强磁场的产生213

8.6　超强磁场产生技术213

8.6.2　脉冲超强磁场产生215

8.6.3　磁场箍缩法216

8.7　超高压力应用技术217

8.7.1　闪烁能量与极超高压力217

8.7.2　物质的动态箍缩特性218

8.7.3　利用动态箍缩方法产生极超高压力（冲击波箍缩）218

8.7.4　利用动态等熵箍缩产生超高压力219

8.7.5　超高压力在产业机器上的应用220

8.8　高速飞翔技术222

8.8.1　电磁加速器的意义222

8.8.2　电磁加速法222

8.8.4　轨道炮的研发状况223

8.8.3　轨道炮的概要223

8.8.5　轨道炮存在的问题及其对策224

8.9　电磁脉冲应用技术225

8.9.1　EMC与电磁脉冲225

8.9.2　电磁脉冲模拟仿真226

8.9.3　雷击模拟仿真226

8.10　电磁推进应用技术228

8.10.1　磁悬浮式铁路228

8.10.2　电磁推进船231

8.11　电弧等离子在环保方面的应用232

8.11.1　电弧等离子处理的概要232

8.11.3　放射性废弃物处理234

8.11.2 电弧等离子对材料回收、再利用的应用234

参考文献237

第9章 相关技术规格、额定值245

9.1　大电流能量装置的相关资料245

9.1.1　大电流开关（控制）元件的相关资料245

9.1.2　有关大电流测量的额定值和规格249

9.2　安全基准251

9.3　物理常数、物性254

9.3.1　基础物理常数及元素周期表254

9.3.2　物性256

参考文献266

索引267