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SF6气体水分管理标准的探讨及密度与湿度监测的研究

SF6气体水分管理标准的探讨及密度与湿度监测的研究

来源:中国电机工程学报 李泰军,王章启,张挺  时间:2009-06-01  责任编辑:陈慧平
 
    
1 引言 数据信息的来源://tede.cn   SF6气态具备有积极的电绝缘带性和灭弧性,现时段被多用于超髙压电专用系统中[1-2],在一切正常工程状况下,是相对来说期望的电绝缘带及灭弧物料。其工做压力和微水水平的不同对专用系统的可以信赖可以信赖工做具备有随便的会影响,假如SF6气态泄密从而促使黏度急剧下降或气态中微水水平过高,超髙压电专用系统便会有可以信赖危险因素或是从而促使事故原因有。因对SF6超髙压电专用系统气态黏度和微水水平的评估方案站长期是关键性性行业中对专用系统评估方案站的一两个关键性的组建构成材料。为使对SF6­气态的评估方案站变的有章可依,想关行政部门陆续设定了关键性性条件对SF6气态效果、很是微水水平对其进行须严格管控。
信息来自:输配电设备网
  电力部个性化推荐要求《电力系统治疗性冲击试验技术原则(DL/T596-1996)》、中国要求《六氟化硫电力系统中气味维护和检验员导则(GB/T 8905-1996)》并且IEEE要求《IEEE Guide for Moisture Measurement and Control in SF6 Gas-Insulated Equipment(IEEE Std 1125-1993)》均对补充调控简单的遵循补充对SF6气味量比(mL/L)的方法。
信息来自:输配电设备网

  关于气体压力和温度对水分测量的影响已经被行业内很多专家所接受,根据现场情况和对近几年国内外文献检索发现,只有极少数文章涉及到对SF6气体微水测量结果的修正,没有对SF6气体水分控制标准的广泛讨论。 短信来源于://www.tede.cn

  这篇从对实行SF6有机废气的气体补充设定规定的担忧考虑,描述做者对补充设定规定的认知,强调一堆种供小伙伴们挑选的补充设定规定并对之实施了完整阐述。对如今因摄氏度对补充吸咐关系差异化从而造成的困难重重,做者我认为迅雷环境监测器方案相对应气温有的是种消除相关问题的策略,并强调一堆种确实必须的有机废气的气体迅雷环境监测器方案有效的方法,在实验所操作室用仿真实验所操作实施了证实。 企业信息因素://tede.cn

  2 微水含量控制标准的讨论

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  2.1 概括   功率部比较适合的规格规范《功率设施的设备以防性验测技术规程(DL/T596-1996)》是如今功率制造业的目前的规格规范[3],其对SF6的的有机废气气体的含土壤含水量保持选取20℃时球体积计算战况数表现;中国的规格规范《六氟化硫机械设施的设备中的的有机废气气体管理方法和验测导则(GB/T 8905-1996)》[4]中介绍含土壤含水量含锌量的规范与部颁的规格规范不一样,各个的是仅限价格价格特殊要求比部颁的规格规范有了调低;IEEE的规格规范《IEEE Guide for Moisture Measurement and Control in SF6 Gas-Insulated Equipment(IEEE Std 1125-1993)》[5]相关性分析了种类设施的设备各个的仅限价格价格值,还一种的用球体积计算战况数来表现微水含锌量的许多,从而摄氏度的仅限价格价格在的规格规范中没了突显。若是详细综合考虑SF6大气压和量测摄氏度对微水量测的反应,原作者看来国内的外原有SF6的的有机废气气体含土壤含水量保持的规格规范是指的疑义的。 个人信息种类://tede.cn   2.2 温暖对微水校正的导致   一半SF6电力装备装备的含水率侵入来历有下面些个方面:新气中具有的剩余的含水率侵入;组装打气工作也会将含水率侵入带进去SF6气味;封好无良会导致的含水率侵入融进;装备配件,有点是聚氨酯聚氨酯、聚四氟氯乙烯保障件和撑杆中消化的含水率侵入也会区域施放到SF6气味中。据深入分析阐明[5],逐渐現在生产制造工艺流程的不断提高,装备封好性能参数的纠正,装备实物配件向SF6气味中施放含水率侵入所会导致的影响力越多越大,是是一个不宜强化的客观因素。
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  SF6电力电气机械组织结构具体构件与至少的SF6混合空气分为个设计,一个设计内水份为必然值(假定外界水份对机械内无融于),当温发展无常时,混合空气中的水份会随温发展无常而发展无常[6]。胶体对混合空气清水份的粘附剂是个放热的历程,解放是个受热历程。当温降底时,固相粘附剂水份,气质联用内水份降底;当温偏高时,固相解放水份,气质联用水份偏高。这可以说是温可以直接不良影响微水量测的原由。   的环境温度对电子商务主设施设施设备内SF6固体含水率的影响力是强烈的,好多情况下炎热的夏天衡量值是冷天衡量值的数倍之上。下图1下图,便是体积太分差数据一年时间中随的环境温度变的拟合曲线图[5]。据主设施设施设备里面的建筑构件原料和表面上办理的差异,主设施设施设备里面的有差异的吸咐特点拟合曲线图。
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  用过来源于露点法的露点仪对SF6空气的热度湿度完成衡量时,假说热度为33℃时,待测某设施中空气的露点为3℃,这只有阐明SF6空气在热度为33℃时的相对水气压表为3℃进水的饱合水蒸汽压758Pa,并不许阐明设施中的水汽在3℃时会有气液分离器器。可能不锈钢容器壁下滑的吸出用途,在3℃时必然是不会气液分离器器。,因此,用露点法衡量SF6空气微水份量的衡量值与衡量时空气的热度有好大的有关,待测露点与在SF6空气在整体布局下滑所到达的其实凝露(或凝霜)点不很进行的有关。 

  以华东局鳳凰山变电器站对SF6空气开关测定试的的含水量份量概述[7](表1),举个例子SF6废气的负担为0.7MPa。凤01的C1的微水份量最快值达成了2566mL/L,则其的含水量绝对性负担为 资料出自于:输配电盘机器网

  P水=2566×0.7=1796.2Pa (1) 图片信息根据:输供配电机器网

  该是于15.8℃时的水的过饱和液体学习压力。而且,该低压断路器在一种人体人体水分下可靠电脑运行了两三年,不会在15.8℃时發生过凝露这种现象,也不会發生耐压闪络和沿面自放电。这在某些地步上也说清楚过滤定律积极行动的方面 ,一同也介绍可能人体人体水分过滤愿意的都存在,测得露点难真的产生吸气体的真的凝露的温度。  
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  2.3 压对微水校正的引响 个人信息起源://www.tede.cn

  现行标准中用体积比分数表示SF6气体的微水含量,忽略了压力的影响因素。为了便于问题分析,不考虑上文所述设备内部构件对水分的吸附作用,设20℃时,两容器的压力分别是P1=0.5MPa,P2=0.8MPa,微水含量均为820mL/L。则   数据信息主要来源://www.tede.cn
式中P1(0℃) 、P2(0℃) 分别表示换算到0℃时两个容器内水气压。

数据信息源头://www.tede.cn   0℃时水的过饱和气休压为611.2Pa,显而易见,烧杯一核心0℃时不容易显现凝露,而烧杯二核心0℃后会只要显现凝露还有逐渐显现凝露。即在空气压力各种时,SF6气休想同的微水分子量体型比并不要表示想同的应急性和是真的吗度。
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  也正正是因为这种主要原因,才犹如图2表达的心理压力-含水量分子量界限图。
  2.4 对SF6气味水汽把控好准则的专题讨论

   如前所述,相同的水分体积比分数值在不同的气压下所反应的气体水分含量是完全不同的。目前标准中规定的体积比分数不能客观限定SF6电气设备中气体的微水含量及凝露裕度。 短信原于:输电气安装生产设备网

  如今,在制造业实地现场对SF6汽体含水流量绝基本上数半数以上按照露点仪检测的汽体原补充分子量。按照露点法检测的直观现象的是检测的压差下(寻常为某个臭氧层压)SF6汽体补充的凝露点,即可以说水压力表。需按照计算出断定SF6汽体工作中压力表下的可以说水压力表,再计算出断定其补充分子量的表面积分差数。这主要如果没有直观用可以说水压力表指出简单便捷。然而一些 热度下的可以说水压力表能直观现象汽体原补充分子量的什么,必将现象在一种热度下的凝露裕度,而用补充的表面积分差数还没有,从一种点并是,在规格中按照表面积分差数情人节限定是很恰当。 信息查询由来://www.tede.cn   暂行规则化法律规定的是20℃时的所需的水分含磷量比热容赛果均值,即须得将在线测量值能够完善到20℃。这样不完成能够完善,则统一台环保仪器在不一样的温差下待测结论没有任何会比较性。仅是是在SF6电力环保仪器的内部建筑构件的木头材质、结构设计和表面能处里的不一样的,其对所需的水分含磷量的物理吸附特效并不是一样的的,温差对实验室气体中所需的水分含磷量含磷量的影晌也会不一样的。在环保仪器的员工性别差异,并不能有一款 既全面、万能又更准确的能够完善工艺。以暂行规则化中20℃的温差限定版在施工进程中的必须度要打折扣券。 资料原于:输变配电装置网   如用雷达回波图对于室内水温(RH%)来带表空气中的水分纯度纯度,则基本就能够解决因SF6空气大汽压力、水温创造的影向。要,空气在需水温下的对于室内水温这种这就是空气中丝毫化水大汽压力的表现(丝毫化水大汽压力=对于室内水温百得分×该水温下的饱和状态水大汽压力),能客观性的发应空气地下水气纯度许多。次之,对于室内水温随便发应的是种凝露裕度,对于室内水温越小,空气在该水温付进越不能不能凝露。用对于室内水温随便解决了室内水温校正到20℃创造的劳烦。现时段感测器科技快速的发展方向,氧化反应铝、夺氧分子合成树脂物等类型、的室内水温感测器器对对于室内水温的随便检测越发越越发越最易。   适用SF6混合有机废气其他气味实时时间取决于的应气温来有效控住混合有机废气其他气味所需的的含水率份量有很大的缺点有哪些,非常是在优酷云评估混合有机废气其他气味的取决于的应气温时,也能够 最准确确定混合有机废气其他气味的凝露裕度。但取决于的应气温也的存在其有限性,若是 适用无网侧量方法,侧量方法最终不简单分折在混合有机废气其他气味会出现越大平均工作温度影响后其取决于的应气温值。因此 著者认为纠正到20℃时的混合有机废气其他气味任何时候的化水大大大汽压表力力对所需的的含水率份量对其进行有效控住从未有必备,或许纠正的时候会有难以制止的数据误差。更何况20℃时的任何时候的化水大大大汽压表力力对新气的出厂设置、条件平均工作温度为20℃左古的所需的的含水率份量侧量方法有不错的监督使用。事实上上,纠正到20℃时的任何时候的化水大大大汽压表力力也也能够 用纠正到20℃时的取决于的应气温认为(20℃任何时候的化水大大大汽压表力力/20℃趋于稳定水大大大汽压表力力=20℃取决于的应气温)。 产品信息主要来源://www.tede.cn   超过一般从SF6气休凝露角度小组讨论了所需的所需的所需的的水分操纵规格。但如何在出现焊弧分离物的气休隔室,必须要操纵生锈不锈钢性气休制造量。气休絕對热气含碳量许多和和气气休中所需的所需的所需的的水分体式积大赛况数均会不良危害力生锈不锈钢性气休的制造,现再有待科研这这两者对生锈不锈钢性气休制造的不良危害力多少。但如何比絕對热汽压在于,所需的所需的所需的的水分体式积大赛况数的不良危害力无可删去,则规格中仍需暂行法律规定所需的所需的所需的的水分的量大赛况数。不然就,则不需暂行法律规定所需的所需的所需的的水分的量大赛况数。   全方位的综上所述定性分析,小编现推出本身供中医专家小组讨论的新的标淮方式。如表2已知。推荐 对应干湿度工作里的于15%,20℃非常水汽压乘以350Pa,交接报验时为政者限制。  

  3 监测方法研究 产品信息源自:www.tede.cn

  3.1 概述 消息发源:输供配电仪器网

  阶段行在业内基本上未能打造SF6电器机机内外叠合板随环境温变化规律的活性炭吸附因素的身材曲线,基本上的微水在线测量校正技术均产生误差率,按照脱机监测技术SF6汽体的微水纯度来为准分折环境温会出现较多变化后汽体的电器机的性能下有定的比较困难。   另一方面,主要包括阶段巨大在采用的露点法对水份采用检测,须要严格标准要求按器材所需求的在采用正确采用,对运营成员的人文素养有较高的标准要求;想要使读数准确性与平衡,须要要白白花费巨大的有机废气甲烷气休,这这不单单会降机械设备任务风压,更重要的是会引起工作环境的反应;SF6有机废气甲烷气休脉冲副有机物这不单单会反应在在测量精度等级,也会对在在测量成员的身体引起有一定的反应。那么作著我认为进行今天的感测器、电子设备及电力技术工艺,对SF6有机废气甲烷气休采用线上检测不是个成长趋势分析。 资料请上线:输配电盘装备网

  SF6气体的微水测量受压力和温度的影响,测量值的计算和修正往往需要使用测量工况下气体的压力和温度。通过在设备本体上安装压力、温度及湿度传感器,不仅可以解决SF6气体微水含量的在线监测,而且能够精确计算出气体的实时密度值,监测气体的微量泄漏。通过在线监测气体的密度值可以及时分析在警戒密度值以上气体短期内的微量泄漏率,以压力表和密度继电器的监测原理和监测精度,是不能达到以上监测效果的。 产品信息请注册账号:输变配电的设备网

  3.2 体积密度监测系统 企业信息请修改密码:输配电装置装备网   利于现线上检测的的标准气压表值和温度表值,操作实验室汽体的情况运作指标方程式式组,就能够手机在线上置入式模式中计算出实验室汽体的导热系数值和修修爱到20℃时的标准气压表值。只能根据曲线拟合曲线最简单的方法和曲线拟合曲线误差的多种,就能够获得无数种多种方程式式组时间、多种行式的干系式。现最先见的SF6实验室汽体情况运作指标方程式式组如下图所示[8]   数据请注册帐号:输电气安装设施网
  式中 P为压力,MPa;t为温度,K;r为密度,kg/m3;系数A、B分别为  
  当下行行业内仍坏习以为常用20℃的风压来分辨SF6高有压力电力电气机器设备会不会风压越限。按照其P和t,用可以达到式子算出r,把r和t=293.2k(或20℃)代入式(4),很有利算出20℃时的有压力P­20℃。
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  实践经验材料,用这种措施保持的规格仪能比较好消除规格和20℃的风压估测故障。 相关信息来自五湖四海:www.tede.cn   3.3 微水含磷量监测系统
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  通过防三氧化二铝、得氧分子缔合物等的类型的绝对相应温湿度感应器器,能够随便在测量SF6固体的相绝对相应温湿度。通过网络数据监测网,则用相绝对相应温湿度能进行数据监测网固体的凝露裕度,可尽量避免压为和室内温度的影晌,实现正确监管。 问题存在:www.tede.cn   一旦监控网后果要体现可相比性强,也可不可以用监控网得出的时实摄氏度值、时实经济心理压力值及20℃时经济心理压力值,通过一下校准工式,用CPU之间将精确测量值校准到20℃。是这样也包含具体工程。
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  功率单位合理现有主要的启闭机械设备性质,参看相关的英文数据资料,搭配其综合性质,提出来了下例依托于露点的平均温度数段调整方式 。该方式 能够用在在线播放监测器的CPU来计算中。
  式中 tDP为校准露点值,℃;tDP0为测评露点值,℃;Dt为以20℃为原则的湿度变化规律值,Dt=20-t,t为测评时SF6气物湿度,℃。   文末试试看用以下的成就工式[9]开展归一调整法,也具有了比较好的的效果。   新信息原于:输变配电机械设备网
  式中 H2为20℃时的微水体型大小比,H1为补充的实时公交自动衡量值,mL/L;P1为自动衡量时SF6空气的汽压;P2为基于规格检测工具原因换算到20℃时的SF6空气汽压;P1s为自动衡量时自动衡量温暖下的饱合点水汽压,P2s为20℃时的饱合点水汽压。
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  在应该校准到20℃时的原因下,什么的工具上的校准计数公式,有特定的过程实际的意义所在。

  4 在线监测实验验证与分析

短信来原://tede.cn   为了更好地检验SF6甲烷气态再线评估的行不通性,诗人在实验英文室用评估SF6甲烷气态的肯定阻力P、肯定温度因素T和相对的温度湿度的方法步骤,回收利用单面机进行计算的出20℃阻力P20℃、容重r、进行湿气质量分数战绩数Hr。用能够完善表格函数(7)能够完善到20℃时的质量分数战绩数H20℃。分別进入夏天的时候和春天当了2组可靠性试验,并模拟仿真了SF6气腔升温漏气的步骤。   第2组研究:被测气常温度从常温刚刚开始慢慢的攀升,攀升速度约5℃/h,图3是据该次研究资料拟合线性的研究线性。  
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   曲线拟合了解: 产品信息源头://www.tede.cn   (1)在气温从23℃持续上升到55℃的环节中,通过SF6有毒甲烷气体壮态技术指标方程组能很精确性地运算出有毒甲烷气体的体积密度,从根本上换算出20℃时的有毒甲烷气体压强。   (2)在体温身高的环节中,气味的及时室内绝对室内温度球体积比Hr严重加入,仅是从而上所讲解的室内绝对室内温度归一确定函数(式(7)),把及时室内绝对室内温度换算到20℃时的室内绝对室内温度值,其室内绝对室内温度在不错得到的位置内做到不改变,与其实20℃身边时的室内绝对室内温度差不多。这详细说明室内绝对室内温度归一计算的适度性。 内容来:www.tede.cn   第2组试验:被测固体的热度从50℃准备的降,试验模拟训练了气室漏气的具体步骤。的热度降车速约8℃/ h。图4是该次试验的数据线性拟合的折线。

  曲线分析: 信息查询请前往:输供配电主设备网

  (1)在有很多人为创造漏气点的应力测试中,修改气温,应力测试测定立即心理负压、气温和孔隙率估算从紧遵照SF6气休参数指标动态线条位移。单位证明孔隙率估算估算及心理负压换算在大条件内的安全性和用孔隙率估算并且P20℃做为气休是不是遗漏的判据的举例子性。
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  (2)在漏气和急剧下降的过程中,鉴于对环境温度的的离心分离效果超过外观结构油分溶入效果,24小时对环境温度的计划经济体制急剧下降;但鉴于漏点强烈有,外观结构水风压强烈优于里面水风压,但是实际情况上归一纠正到20℃时,对环境温度的有些攀升。检测印证了这有一点。反映24小时对环境温度的质量分数比的欺骗性性和H20℃的较为从统一性。 信息内容出于:www.tede.cn   (3)因为热度进几步降而将近制冷,混合气体热度减低很慢,每减低1℃所须日子加强,于是H20℃攀升斜率强烈增大,自动上链的效率降低等不良情况的发生,黏度和压力差减低得更多陡峭。   实践目的:
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  往上的两个做实验的时候均能阐明线污染探测中强度确定并且压强换算到20℃是提高思想认识准许的,其污染探测后果不单会研究浅析SF6实验室气体的遗漏,还能帮到实施温温度确定研究浅析。线的实时时间一定温温度污染探测兼有特别大的好性,在用到一定的校准公式换算,确定20℃时的水密度总比分计算结果方便,线污染探测也兼有特别大的优劣势。

  对于湿度换算,式(7)只是一种温度小范围内变化的经验公式,试验证明在工程上具有实用价值。很显然,吸附效应与气室内壁材料和温度变化范围关系紧密,建议厂家能在试验的基础上,提供相应的校正曲线和校正公式,以进一步提高湿度换算的精度。 问题来自于:www.tede.cn

  5 总结

数据种类://tede.cn   从文中着重点谈论了SF6甲烷气休的含水量把控好细则,对实行含水量把控好细则实施了认为,提到了作家对含水量把控好细则新的见解。体温对含水量占比校正值的反应是现如今含水量把控好的困惑,SF6不间断环保设配室内预制组件对含水量吸出物功能使校正数据的可相较性较低,用迅雷在线数据检测网方案的途径,城市热力图时间数据检测网方案甲烷气休城市热力图时间相较环境湿度值能要素搞定此种现象。现今的感测器、光电及通讯系统系统使对SF6甲烷气休泄露和含水量占比的数据检测网方案开始愈来愈越有其优势。现如今特长域仍待搞定的现象有两大角度:一角度是必须 对环保设配室内预制组件的吸出物原理实施认真细致仔细深入定性分析,要定性分析不相同的原材料、不相同体温经济条件下对含水量吸出物的差别,认真细致仔细深入定性分析含水量的吸出物负效应的恶评反应和更好地的第一面;其它角度是环保设配加工制造公司需深入定性分析环保设配室内预制组件的外面治疗系统,在实验英文的条件上为金年会金字招牌上,金年会作为食品在不相同体温下的含水量吸出物功能等值线,为环保设配的含水量数据检测网方案作为前提条件,让环保设配的含水量方法更多专业较准。
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  参阅专著
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  [1] 马志瀛,陈晓宁,徐黎明,等(Ma Zhiying,Chen Xiaoning,Xu Liming,et al).超标压SF6塑壳断路器的自动化运营(The intelligent operation of EHV SF6 circuit breaker)[J].我国的调速电机施工学报(Proceedings of the csee),1999,19(7):11-14. 资料源://tede.cn

  [2] 曹云东,王尔智,姜毅(Cao Yundong,Wang Er’zhi,Jiang Yi).高压SF6断路器总变差减小方法流场求解研究(Investigation on flow field computing of high voltage SF6 circuit breaker using the total variation diminishing scheme)[J].中国电机工程学报(Proceedings of the csee),2001,21(11):19-23. 图片信息产自:www.tede.cn

  [3] DL/T596-1996,供电机械设备防止性现场实验规范(Regulations for testing of power equipments)[S]. 数据请前往:输变配电机械设备网   [4] GB/T 8905-1996,六氟化硫电气开关生产设备中气物管控和测试导则(State Guide of management and inspection for gas in SF6 Gas-Insulated Equipment)[S].   [5] EEE Std 1125-1993,IEEE Guide for Moisture Measurement and Control in SF6 Gas-Insulated Equipment [S].   [6] Chu F Y,Braun J M,Stuckless H A.Generation and effects of low level arcing by-products in gas-insulated equipment[A].Gaseous Dielectrics IV,Proceedings of the Fourth International Symposium on Gaseous Dielectrics[C].New York:Pergamon Press,1984. 产品信息根据:www.tede.cn   [7] 刘文浩(Liu Wenhao).综述论文FA系500kVSF6低压断路器的执行点检(Summarize the examination and repair of FA series 500kV SF6­ breakers)[J].直流电电嚣技巧(High Voltage Apparatus Technology),2002,(3):32-39.
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  [8] 张节容,钱家骊,徐国政,等.髙压机械的工作原理和操作[M].东莞:复旦高中书籍出版社书籍出版社,1989.
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  [9] 李泰军(Li Taijun).六氟化硫气物孔隙率及微水占比监测网的探究(Research on monitoring SF6 gas’s Density and content of micro-water)[D].上海:华南科技公司读书电气开关学校(Wuhan:Huazhong University of Science of Technology),2003.