随着现代电力系统的飞速发展，真空开关以其优异的特性在电力设备中的占比越来越高。伴随着工业4.0时代的到来，真空开关技术本身也在快速发展。本书从真空开关基本原理入手，以电力应用为主要参数背景，从工程技术视角描述真空开关设计、制造与使用中涉及的理论与技术问题，并给出了对下一代真空开关的展望。 本书内容共分三部分，第壹部分（第1、2章）是真空开关概论及其工作任务；第二部分（第3～6章）为真空开关主体技术以及相关理论，包括真空灭弧室技术、真空开关开断过程的物理描述与仿真、高压真空绝缘以及真空开关的操动机构及其控制；第三部分（第7、8章）为真空开关新应用与发展，包括直流真空开关和真空开关的智能化。 本书可作为高等学校电气工程相关专业本科生或研究生选修课教材、教学参考书，也可作为电力工程领域的科技人员与电器制造行业产品研发人员的参考书。

前言
第1章 真空开关概论
1.1 真空开关的基本结构与工作原理
1.2 真空开关的分类
1.3 真空开关的发展历史与现状
1.4 下一代真空开关展望
参考文献
第2章 真空开关的工作任务
2.1 电力系统的短路及断路器关合短路
2.2 真空开关开断短路电流的物理过程
2.2.1 真空开关短路开断零区的介质恢复与电压恢复
2.2.2 暂态恢复电压的表征
2.3 不同负荷常规电流的合分
2.3.1 空载长线的合分
2.3.2 电容器组的投切
2.3.3 开断小电感电流
2.4 电力系统的常规应力与频繁操作
2.4.1 绝缘要求与环境
2.4.2 受力
2.4.3 频繁操作与寿命
2.5 真空开关的型式试验
2.5.1 绝缘试验
2.5.2 机械性能试验
2.5.3 短路试验
2.5.4 操动机构与辅助回路
2.5.5 控制系统的电磁兼容试验
参考文献
第3章 真空灭弧室技术
3.1 真空灭弧室的历史、现状与发展
3.2 真空灭弧室的结构与原理
3.2.1 真空灭弧室的结构
3.2.2 真空灭弧室的工作原理
3.3 电弧控制技术
3.3.1 真空电弧的形态
3.3.2 横向磁场触头结构及熄弧原理
3.3.3 纵向磁场触头结构及熄弧原理
3.4 焊接与封接技术
3.4.1 对封接金属的要求
3.4.2 封接结构
3.5 触头材料与动密封
3.5.1 触头材料
3.5.2 动密封
3.6 老炼与真空测试
3.6.1 真空灭弧室的老炼
3.6.2 真空测试
参考文献
第4章 真空开关开断过程的物理描述与仿真
4.1 真空电弧的基本特性
4.1.1 真空电弧的伏安特性
4.1.2 阴极斑点
4.1.3 真空电弧的形态
4.2 真空电弧零区现象
4.2.1 低气压等离子体鞘层发展
4.2.2 弧后金属蒸气密度衰减规律
4.2.3 真空电弧的弧后电流
4.2.4 真空开关的截流现象
4.3 真空电弧的磁场调控
4.3.1 触头结构及其磁场分布
4.3.2 TMF-AMF组合磁场触头图像分析
参考文献
第5章 高压真空绝缘
5.1 真空间隙的静态绝缘
5.1.1 真空间隙的静态绝缘强度
5.1.2 影响真空绝缘的设计与工艺因素
5.1.3 击穿弱点与电极材料
5.1.4 基于电场数值分析的126kV双断口真空断路器灭弧室内绝缘设计
5.2 真空灭弧室弧后动态绝缘
5.2.1 暂态恢复电压
5.2.2 真空介质强度恢复与TRV
5.2.3 多断口串联高压真空开关的动态绝缘
5.3 真空中的固体介质
5.3.1 真空中固体介质表面闪络机理及其影响因素
5.3.2 真空开关外绝缘分析
参考文献
第6章 真空开关的操动机构及其控制
6.1 真空开关的运动特性与操动机构参数
6.1.1 真空开关对操动机构运动特性及机械参数的需求
6.1.2 操动机构的工作参数
6.1.3 运动特性与开断能力
6.2 弹簧操动机构
6.2.1 弹簧机构的构成
6.2.2 弹簧机构的工作原理
6.3 永磁机构与磁力机构
6.3.1 永磁操动机构的结构原理
6.3.2 磁力操动机构的结构原理
6.3.3 永磁与磁力机构的电磁场分析
6.3.4 永磁机构的有限元分析与设计
6.3.5 影响永磁与磁力机构出力特性的因素
6.4 斥力机构
6.4.1 快速斥力机构的工作原理
6.4.2 斥力机构特性分析
6.4.3 影响斥力机构运动特性的因素
6.4.4 三种电磁机构的比较
6.5 电磁类操动机构的调控
6.5.1 基本控制
6.5.2 调速控制
参考文献
第7章 直流真空开关
7.1 机械式直流真空断路器
7.1.1 基本原理
7.1.2 拓扑电路分析
7.1.3 高压直流真空开关的典型结构
7.1.4 高压直流真空开关的参数试验
7.2 真空开关的中频开断
7.2.1 中频换流参数
7.2.2 临界开断参数
7.2.3 系统剩余能量的消纳
7.3 直流真空开关模块的串联
7.3.1 模块结构设计案例
7.3.2 多断口直流真空断路器的同步控制
7.3.3 同步控制系统及冗余设计
7.4 混合式直流断路器中的快速真空隔离开关
7.4.1 混合式直流断路器拓扑
7.4.2 快速开关的工作条件
7.4.3 快速真空开关的运动参数
7.5 中低压直流真空开关
7.5.1 直流配电断路器
7.5.2 轨道牵引与舰船直流真空开关
7.5.3 双电源快速切换开关
参考文献
第8章 真空开关的智能化
8.1 智能真空开关的信号检测系统
8.1.1 现场参量及植入传感器
8.1.2 电量传感器
8.1.3 非电量传感器
8.1.4 开关量检测方法
8.2 相控真空开关
8.2.1 相控开关的基本结构
8.2.2 短路故障的相控开断
8.2.3 相控真空开关的应用实例
8.3 多断口真空开关的同步补偿
8.3.1 多断口真空断路器的基本操作控制
8.3.2 多断口真空断路器的主动异步开断
8.3.3 实施案例
8.4 真