前言

我国低压电器行业经过了60多年的发展，目前已成为全球低压电器最大制造国。新能源发电系统、低压直流电网等也为低压电器行业的跨越式发展和自主创新提供了难得的机遇，同时与国际知名低压电器公司的竞争也日趋激烈。因此，在低压电器小型化、智能化、高性能、节能环保的发展趋势下，如何提高企业的核心竞争力，使我国进一步成为低压电器强国，是低压电器行业所面临的重要问题和现实需求。

低压断路器的性能在很大程度上反映了一个国家低压电器的设计与生产水平。我国低压断路器行业目前正处于摆脱以仿制为主、“经验设计+试验验证”相结合研发模式的关键时刻，进一步推广低压断路器的数字化建模和仿真技术对推动整个行业的技术进步至关重要。

本书是西安交通大学低压电器科研组近15年来在低压断路器的建模仿真技术领域研究工作的系统总结。通过与国内外低压电器企业的产学研合作，将建模仿真技术应用于已有产品开断性能的提升和新系列产品的研发，并在大量的工程实践中不断完善、总结，形成了具有一定特色的技术体系。

本书第1章绪论，主要介绍了低压断路器的建模仿真技术发展概况；第2章和第3章围绕低压断路器操作机构，介绍了操作结构动态特性仿真分析以及疲劳寿命的评估方法；第4章和第5章主要介绍了电磁、热脱扣器保护特性的计算方法，低压断路器及系统的热分析技术；第6章、第7章和第8章围绕低压断路器的触头灭弧系统，分别介绍了吹弧磁场、电动斥力和气动斥力的建模仿真方法，短时耐受电流的计算方法及不同因素的影响，低压断路器开断过程的建模方法以及电弧磁流体动力学仿真的应用。本书在内容上注重理论联系工程实际，力求能够使读者对电器基础理论有更深刻的认识，并帮助读者提高将理论应用于低压电器产品设计的能力。

本书是在 教授与作者2009年合著出版的《低压断路器的虚拟样机技术》基础上，结合低压断路器建模仿真技术的发展趋势和新近研究成果，以及读者的反馈，做了较大的删减和补充，力求更好地为产品设计提供有益参考，更有效地服务于人才培养。

教授长期担任中国电工技术学会低压电器专委会主任和荣誉主任、西安交通大学电器教研室主任，在科研方向开拓、人才培养、成果推广应用等方面为低压电器行业的发展做出了突出的贡献，也对本书做出了历史性的贡献。此时此刻，尤为怀念在先生指导下的学习和工作时光，先生慈祥的目光、谆谆的教诲永留心间，激励着作者在教学科研的道路上砥砺前行。也谨以此书深切缅怀恩师！

本书的内容包括了本科研组毕业的博士孙海涛、张敬菽、向洪刚、戴瑞成、汪倩、屈建宇和硕士黄琳敏、王云峰、康艳、童争光、宋浩永、段建家、陈轲娜、胡书通、李欣、吴刚等的部分研究成果，特此表示感谢。

本书的工作是在多项国家自然科学基金项目、人才计划支持项目、电力设备电气绝缘国家重点实验室自主课题及与国内外低压电器企业的合作项目等支持下完成的，特此表示感谢。

由于作者水平有限，不妥和错误之处在所难免，敬请读者批评指正。

李兴文

2017年10月于西安