Atmospheric Icing of Power Networks pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Farzaneh, Masoud 编

出品人:

页数:397

译者:

出版时间:2008-7

价格:$ 270.07

装帧:

isbn号码:9781402085307

丛书系列:

图书标签:

大气结冰
电力网络
输电线路
结冰机理
结冰预测
防冰技术
电力系统可靠性
气象灾害
电力工程
恶劣天气

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具体描述

Atmospheric ice takes a wide range of fascinating forms, all beautiful in their own ways but many posing severe risk to the security of overhead networks for electric power, communications and other systems. This comprehensive book documents the fundamentals of atmospheric icing and surveys the state of the art in eight chapters, each written by a team of experienced and internationally renowned experts. The treatment is detailed and richly illustrated. The presentation follows a logical sequence, starting with the icing climate and meteorological conditions, proceeding through development of observations and models of accretion and release of ice and heavy snow, then considering static and dynamic mechanical loads, the effects of ice and snow on electrical insulation, de-icing, ice prevention and mitigation methods. The statistical analysis of icing data and the mathematical and numerical modelling support appropriate mechanical and electrical design processes for icing conditions on overhead lines. Technical specialists, researchers and students in engineering and environmental science will all find value throughout the text.

好的，以下是一本关于大气结冰对电力系统影响的图书简介，内容详细且不包含《Atmospheric Icing of Power Networks》一书的具体内容：书籍名称：冰雪下的能源脉络：电力系统在严寒气候下的韧性与挑战简介：在广袤的自然界中，人类的能源基础设施如同精密的血管网络，支撑着现代社会的运转。然而，当严酷的冬季降临，特别是当冰雪与电力系统交汇时，这种精密的平衡便面临着巨大的考验。本书并非探讨某个特定研究成果的综述，而是旨在为电力工程师、气候科学家、基础设施管理者以及政策制定者提供一个全面、深入的视角，审视全球范围内因大气结冰现象而对输电、配电及相关电力设备带来的复杂挑战、潜在风险以及前沿的应对策略。本书将大气结冰的形成机理置于宏观气候背景下进行考察，深入剖析了不同地理区域、不同海拔高度和不同气象条件组合下，冰雪沉积物对电力网络结构完整性和运行可靠性的多维度影响。我们的分析将侧重于理解“湿冷”或“冰冻”天气事件的演变过程，而非仅仅记录灾害结果。第一部分：冰雪的物理学与气象学基础我们将首先建立对结冰现象的科学认知框架。这部分内容详述了霜、雾凇、雨凇以及混合型冰沉积物的微物理学特征。不同的冰型，如透明冰、不透明冰和混合冰，因其密度、粘附力和电学性能的显著差异，对导线、绝缘子和变压器部件构成截然不同的载荷。本书会详细阐述气象参数——包括过冷水滴的浓度、空气温度、风速以及地形效应——如何共同决定冰层的生长速率和最终形态。特别关注了冰的动态增长模型，例如，如何利用计算流体力学（CFD）结合热力学原理来预测特定结构物表面上的冰雪累积模式。第二部分：对电力设备结构完整性的物理冲击电力线路，作为电网最暴露的部分，是冰雪灾害的首要目标。本书将深入探讨冰载荷的计算方法。这不仅包括静态的垂直和水平冰荷载估算，更关键的是动态的荷载分析。当风与冰共同作用时，会引发导线和杆塔的振动，形成所谓的“冰雪致振”（Galloping）或“风-冰耦合振动”。我们将审视这些动态载荷如何加速材料疲劳、导致金具松动、甚至造成塔基基础的破坏。对于变电站设备，如高压开关和套管，冰雪覆盖如何影响其绝缘性能和机械操作可靠性，也将被作为重点分析对象。第三部分：电能传输中的电气性能衰减冰雪的积累并不仅仅是机械问题，它对电力系统的电学性能具有深远影响。本书详细考察了冰层介电特性对输电线路绝缘间隙的影响。冰层，特别是当其含有杂质或融化时，会显著改变表面电场分布，增加闪络（Flashover）的风险。此外，冰雪的重量和水分会拉低导线张力，导致“垂弧”（Sagging）增加，使得不同相间的距离缩短，从而提升相间或对地短路的概率。我们还将探讨冰层对接地电阻和电磁场耦合的影响，这些因素在极端天气下的非线性变化是理解电网脆弱性的关键。第四部分：监测、预警与风险评估体系的构建面对日益频繁和强烈的冰雪事件，建立有效的预警和监测体系至关重要。本书介绍了一系列现代化的监测技术。这包括基于地面传感器（如分布式光纤传感DTS、应变计）的实时荷载监测，以及利用遥感技术（如雷达、激光雷达和卫星图像）进行大范围冰情识别和厚度估计的最新进展。重点在于如何将多源异构数据整合进一个统一的风险评估平台中，从而实现对“薄弱环节”的提前识别和资源调度。风险评估不再是基于历史概率的静态分析，而是转向结合天气预报、设备状态数据和地理信息系统的动态概率模型。第五部分：韧性设计与主动防御策略构建冰雪环境下的电力系统韧性，需要工程技术与运营策略的协同作用。本书深入探讨了被动设计（如选择高强度复合绝缘子、使用抗冰导线材料、优化塔架结构几何形状以减少积冰表面）和主动防御技术（如导线除冰系统、电加热技术、以及利用高频电磁波的非接触除冰方法）。对于运行中的电网，运维策略的调整至关重要，包括优化停电响应流程、制定差异化的抢修优先级，以及如何利用智能电网技术（如自愈合网络拓扑）来最小化冰雪灾害造成的长时间停电影响。结论与未来展望本书的结论部分将着眼于全球气候变化背景下，电力系统面临的长期适应性挑战。我们强调了跨学科合作的必要性，即气象学、材料科学、结构工程与电力系统分析的深度融合。未来的研究方向将集中于开发更高效、更低能耗的除冰技术，以及构建能够自我感知、自我修复的冰雪环境适应性电力基础设施。本书力求为读者提供一个扎实的理论基础和实用的技术路线图，以应对这一全球性的能源基础设施安全难题。目标读者群：输配电公司技术人员、电力系统规划工程师、气象水文与环境工程研究人员、政府能源安全部门决策者以及相关领域的研究生。