華意電力是一家專業研發生產串聯諧振的廠家，本公司生產的串聯諧振設備在行業內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯諧振“高壓設備供應商而努力。

高壓電器產品設計包含這多方面的學科的內容，僅就變壓器（電抗器）而言，就包含《電路分析》、電磁學、高電壓絕緣、電工材料等門內容。? 具體到每個產品，我們在設計時還應同時考慮到工藝、材料、成本等問題，它們之間相互依存、相互作用，產品設計時不能只單獨來考慮其中一個或兩個。? 由于水平有限，本次講座不能具體到產品設計的每個細節，只能就設計過程中必須的一些基本原理和關鍵工藝和材料給大家做一個簡要的介紹。不需要大家都記住，只要大家知道這些概念，以后在設計或生產服務是能知道他們，并有目的的去尋找有關資料就可以了。

一、基本電磁原理概述

電抗器是由于它的電感而被電力系統應用的高壓電器。它屬于特種變壓器范疇，其區別于一般變壓器的方面在于它通常只有一個勵磁線圈，在有勵磁電流通過時能產生一定電抗。但是，其在電磁分析原理方面還是同變壓器基本一致。? 變壓器在學科中包含在《電機學》這門課程里，這門課主要分成兩部分內容，其一是在靜態情況下的能量轉換和傳遞——變壓器。其二是在動態情況下的能量轉換——電動機和發電機。變壓器中只有感生電動勢，沒有動生電動勢。而電動機和發電機中則既有感生電動勢又有動生電動勢。場是物質構成的一種基本形態，在自然界中有著各種各樣的場，其中與變壓器和電抗器有關的場 有： 1、 電場——電氣絕緣 2、 磁場——磁路? 3、 溫度場——損耗和溫升4、 音場——噪音?? 這些場的存在對各種電器產品的性能和質量產生極大的影響，所以，我們在產品設計時往往是圍繞它們在進行的。只有了解這些場的基本性質才能在電器結構設計中將各種材料合理地組合起來。

一）電場

1.1?靜電場：通常把不隨時間變化的電場稱為靜電場。對高壓電器產品而言，無論在工頻還是在沖擊電壓時，其各處的電磁場變化均可認為僅比例于外加電壓而變化，其電場分布是相似的，完全可以作為靜電場來處理。

1.2?電位與電場強度?

電位是指靜電場中在電荷作用下各點所具有的位能，它由庫倫定律決定。?電場強度在數量上等于電位梯度，它表征電場的強弱，其單位為kV/mm或kV/cm在高壓設備的絕緣設計中，其基本原則是應使電場作用各部位的“電場強度”均小于絕緣材料的“許用場強”。?

1.3?電力線和等位線?

電力線和等位線是表征電場特性的重要圖形。電力線和等位線相互垂直。等位線是電場中電位相等各點兩連的軌跡，它們可以形象地表示出電場分布的特性。例如：等位線密集的地方電場強，反之等位線稀疏的對方電場強度弱。根據電場數值計算進行繪制等位線相對較易，有時根據絕緣設計要求需要繪制電力線，相對較難。?

1.4?均勻電場與不均勻電場?

完全均勻的電場是不存在的，對于有限長度的平行平板電極可以近似認為是均勻電場，而球對球和同軸圓柱均屬于稍不均勻電場。對于針對板和線對平面電極擇屬于極不均勻電場。?

總的來說，電場的均勻程度與電極形狀以及電極間的相對位置（總稱電極分布）有關。在高壓電器設備的絕緣設計中，應注意電場的調整，盡量降低電場的不均勻度，避免電場集中現象的發生。尤其是在絕緣結構復雜的變壓器?和鐵芯電抗。

二）磁場

2.1? 磁場的產生

磁鐵和電流都能在周圍的空間激發磁場，其表現的磁效應為磁場對電流和磁鐵都有作用力—磁效應

2.2 磁效應的根源本質都是電流即運動電荷的場，并對電流有力的作用。?

2.3 磁感應線的特性： 2.3.1磁感應強度矢量B? 磁感應強度B是表示磁場內某點磁場強弱及方向的物理量。 B的大小等于通過垂直于磁場方向單位面積的磁力線數目，磁感應強度矢量B的方向用右手螺旋定律確定。單位是T (特斯拉) --N/A*m。 ○1磁感應線是無頭無尾的閉合曲線。

靜電場是有頭有尾的磁感應線總是與電流相互套和，磁感應線的方向與電流的方向密切相關。磁通Φ? 均勻磁場中磁通Φ等于磁感應強度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積，單位是韋伯(Wb)。磁導率μ? 磁導率μ表示物質的導磁性能，單位是亨/米(H/m)。 真空的磁導率H/m10 47 0非鐵磁物質的磁導率與真空極為接近，鐵磁物質的磁導率遠大于真空的磁導率。相對磁導率μr：物質磁導率與真空磁導率的比值。非鐵磁物質μr近似為1，鐵磁物質的μr遠大于1。磁場強度H B H 或H B磁場強度只與產生磁場的電流以及這些電流分布有關，而與磁介質的磁導率無關，單位是安／米（A／m）。是為了簡化計算而引入的輔助物理量。

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