初始电子浓度对空气中针板间隙正极性流注放电的影响

为揭示环境中初始电子浓度对气体放电过程的影响,利用等离子体流体力学模型研究了大气压下5mm针-板空气间隙的流注放电过程。采用的等离子体流体力学模型包括了电子、正负离子连续性方程和电场的泊松方程。研究发现:5mm针板空气间隙下流注放电的通道半径约为0.1～0.3mm;随着间隙中初始电子浓度的增加,流注头部电场强度逐渐减小,流注发展的平均速率逐渐增大,流注贯穿间隙的时间逐渐减小;初始电子浓度对板电极表面电场强度、流注通道内电场强度和流注通道半径的影响可以忽略。     

基于ETG-通量校正传输法的短间隙SF_6/N_2混合气体流注放电数值仿真

利用粒子输运方程及耦合泊松方程,研究了短间隙中10%~90%SF_6/N_2混合气体在不同阶段的流注放电特性。针对流注头部粒子空间分布出现陡梯度问题,基于不均匀的三角元网格剖分,采用Euler-Taylor-Galerkin(ETG)格式对粒子连续性方程进行时间离散,利用通量校正传输法(FCT)对离散后的方程进行求解,可以明显提高计算准确度和减小数值扩散。基于以上算法,考虑电子与SF_6/N_2中性混合气体的电离、复合、吸附以及光电离等过程,对短间隙气体流注放电过程进行了仿真。仿真结果表明,初始场强的大小影响流注的发展,随着流注发展,流注头部空间电荷加剧了两极板间的电场畸变,间隙击穿时流注头部电子浓度达到10~(20)/m~3,最大空间场强达到114k V/cm;光电离对加速流注的形成和发展有很大的影响;仿真结果也验证了ETG-FCT法应用于气体放电研究的有效性。     

非均匀场下SF6短间隙正电晕放电行为

为深入探索SF6气体放电过程的微观机制,对大气压下10mm针-板电极SF6气体间隙的正电晕放电通道中带电粒子行为进行了研究。在尖-板电极模型的基础上,考虑了SF6间隙放电过程带电粒子电离、附着、复合、扩散以及光致电离的影响,给出了SF6短气隙正电晕放电过程的电子、正离子和负离子时空行为的表征方程,以及与空间电荷场耦合的泊松方程,并采用通量校正输运法(flux-corrected transport,FCT)对粒子连续性方程进行求解,获得了放电过程中带电粒子的时空行为规律及空间电场分布发展规律,并从空间电荷密度、放电参数、电场强度等方面与实验结果相比较,验证了模型及算法的正确性。     

负极性雷云电场下棒电极电晕放电模拟实验

为研究雷云电场作用下地面目标物尖端电晕放电过程及其形成电场条件,设计了板棒分离式板-棒板放电电极结构,模拟雷暴电场作用下避雷针尖端附近电场的空间分布,与实验回路、观测系统共同构成了模拟雷暴过程避雷针尖端放电实验综合观测平台。实验获取了雷云背景电场下棒电极尖端电晕放电过程与不同类型电晕的放电特征。根据实验结果,得出了板-棒板间隙下不同电晕类型形成的电场判据,可为雷暴过程中避雷针的电晕空间电荷对防雷性能影响研究提供数据支撑。     

温度对棒—板间隙正流注电晕放电特性的影响研究

目前国内外温度对棒板间隙流注电晕放电特性影响的研究仍不完善。文中基于低温环境流注放电试验平台,利用光电倍增管、ICCD、CCD等弱光检测设备对低温下棒—板间隙的正流注传播特性进行了试验研究和理论分析。研究结果表明,温度降低对棒—板间隙正流注放电具有抑制作用,体现在发光强度和分叉程度随温度降低而减小;在流注电晕存在的电压区间内,外加电压增大,流注电晕电流脉冲峰值呈先增后减的规律;相同电极下,温度下降,流注电晕电流脉冲峰值并不是绝对的增加或减小;相同温度下,电极头部曲率半径增大,平均流注电晕电流脉冲峰值增大;不同形状电极的流注电晕发光强度还与电荷分布、光电效应等有关。     

棒极外形对SF6棒-板短间隙流注放电特性的影响

为研究SF_6绝缘设备中可能存在的不均匀电场环境对绝缘性能的影响,从微观角度解释不均匀电场对SF_6流注放电特性的影响,建立流体动力学-化学反应混合模型,数值仿真棒-板间隙的SF_6流注放电过程。改变棒尖端外形以及棒极半径,仿真锥尖头、球头、平头等3种棒电极下棒-板短间隙的SF_6流注放电特性。结果表明:棒极外形对SF_6短间隙放电特性影响显著,不同外形棒极在初始放电阶段存在不同的电场分布,锥尖头棒尖端外形流注注头电场峰值最大,发展速率更快,流注发展速率随放电间隙的增大而减小,而平头棒尖端外形流注的放电通道半径最大。棒极半径的增大使流注头部电场强度以及平均电子能减小,流注发展速率减慢。     

基于电荷累积的棒-板间隙流注放电过程仿真

棒-板间隙放电过程的建模与仿真对于长空气间隙放电机理研究及特高压输电工程的外绝缘设计具有重要意义。为此建立了棒-板间隙动态流注分形发展模型,在已有的分形流注模型的基础上,提出了基于动态边界修正的电场计算方法以及基于电荷累积的时间参数求取方法。通过对间隙空间进行网格剖分,求解电场分布方程与电荷累积方程,得出间隙电场变化以及流注步进式发展的时间及动态电荷累积。本模型针对流注起始、流注发展、放电结束和电荷累积等过程进行了建模,并运用模型对于不同电压幅值(230 k V、590 k V)1 m棒-板间隙雷电冲击(2.0/50μs)流注放电过程进行了仿真,并和试验结果进行了对比分析。结果表明,雷电冲击电压为230 k V时,流注发展长度约为20 cm,流注发展时间为5.02μs,流注发展平均速度为3.98×104 m/s,流注通道电荷累积总量达到23.2μC;雷电冲击电压为590 k V时,1 m棒-板间隙被击穿,流注发展时间为9.92μs,流注发展平均速度为1.01×105 m/s,击穿前其速度达到1.60×105 m/s,整个击穿过程流注电荷累积总量为258.3μC。新的模型在放电通道长度变化,放电过程电场波形,流注发展过程电荷粒子的累积等方面均与试验结果基本一致,具有一定合理性。     

初始种子电子团对短空气间隙流注放电行为的影响

流注放电过程中初始种子电子团的形成数量及位置具有随机性,为揭示初始种子电子团对流注放电行为的影响,建立流体动力学-化学反应混合模型,数值仿真大气压下棒-板间隙为5 mm的流注放电过程。模型包括电子、正负离子连续性方程、电子平均能量方程和电场的泊松方程以及23种粒子间化学反应。分别在模型中对密度峰值和分布位置预设置3个不同数值,研究初始种子电子团密度峰值和分布位置对空气间隙流注放电行为的影响。结果表明:初始种子电子团密度峰值的增加只会加速流注的形成,不会影响流注的时空变化规律;而分布位置的改变会影响流注的时空发展特性,初始位置与棒电极的距离越远,形成的流注到达板电极的时间愈短。     

N2流注放电过程动态特性

对N2的放电过程进行数值分析,采用粒子的连续性方程,并耦合泊松方程构建了N2流注放电流体模型,应用有限元法对其求解,获得了平板（间隙为5 mm）电极流注放电过程动态特性。     

基于有限元弱解式的棒-板长空气间隙先导放电空间电场仿真研究

对棒-板长空气间隙先导放电过程的空间电场分布以及带电离子浓度等特征参数进行仿真计算研究。建立棒-板长空气间隙放电的二维模型，导出流注-先导放电的二阶偏微分方程，通过有限元弱解形式(weak form)数值计算方法求解先导放电过程中产生的电子、正、负离子浓度与空间电场的大小。仿真结果显示：气体放电所产生的空间电荷对空间电场分布影响显著；间隙距离1.5 m的棒-板长空气间隙下，外加500 kV、250/2 500 ms正极性操作电压时的先导放电起始条件为，流注头部带电离子浓度达到4′1013 cm-3数量级，空间电场最低达到10 kV/cm；先导放电形成后，先导通道内电场约为1~2 kV/cm，先导起始时间在400 ms左右且以3′104 m/s速度传播；有限元弱解形式能有效消除计算离子流中的数值振荡，使偏微分方程求解迅速收敛。     

Cross-Subsidy in Electricity Tariffs in China

With the incessant development of power market reform,the existing cross-subsidy in electricity tariffs has become a critical problem in China’s power industry development.On the basis of the theories of cross-subsidy and electricity universal service,the authors take foreign countries’ experience as reference to design several solutions to cross-subsidies in electricity tariffs in different phases of China’s power industry development.Furthermore,the application and implementation of these solutions are analyzed in this paper.     

Engineering in genomics-combinatorial optimization in biology

The author suggests that the confidence which many biologists have in problem-solving methods is unwarranted and that there are very important limitations in almost all current methods for solving biological problems. The standard problem solving approach that computer scientists use is outlined. An example of an error in an evolutionary tree problem-the case of the African Eve-is discussed     

非晶态合金材料应力阻抗效应研究进展

应力阻抗效应(SI)是近年来在非晶态合金材料中发现的又一新的具有研究和应用价值的特殊物理效应,利用这种效应可以研制出高灵敏度的应力/应变传感器。简单介绍了应力阻抗效应的理论依据,分析了近几年来国内外在这方面的研究进展,主要有非晶丝、非晶带和薄膜应力阻抗效应的研究以及不同处理工艺对其应力阻抗效应的影响,适当的处理工艺引入的各向异性对应力阻抗效应的提高有很大的贡献。     

国内外多年冻土区输电线路建设问题探讨

输电线路工程现已成为我国冻土工程的重要组成部分。通过分析发现,在世界各冻土大国输电线路的建设中,俄罗斯在多年冻土区输电线路建设历史最长,累积长度约接近10万公里,电压等级主要为220 kV和500 kV;在环境变化条件下,各国工程建设中均发现冻胀融沉、冻拔问题、不良冻土现象等冻融灾害对对塔基稳定性造成的严重影响;鉴于输电线路点线工程特性,可充分结合冻土发育规律、合理选线和设置杆塔,有效减少冻融灾害发生;桩基础是多年冻土区较为通用的塔基形式,冬季施工是重要的选择原则;热管等工程措施的采用是减少冻融灾害和维护塔基稳定性的有效途径。     

不同拉伸率的乙丙橡胶中空间电荷分布的研究

通过电声脉冲法装置测量了乙丙橡胶(EPR)不同拉伸状态下以及不同加压状态下空间电荷分布特性,并运用有限元计算空间电荷对乙丙橡胶(EPR)试样内部电场的畸变。实验结果表明,在乙丙橡胶弹性形变范围内,一定的拉伸率可以减少介质中空间电荷的积聚;非弹性拉伸导致乙丙橡胶中的深陷阱增加,使加压以及短路时的空间电荷量增多。用聚合物的能带理论以及介质中电场计算解释了实验现象。     

浅析分时段执行功率因数调整电费

提出了生产分时定向无功表和峰谷分时无功表的设想，以使现行的无功电能在与峰谷分时有功电能在相匹配，按峰、谷、平三个时段分别计算用户的功率因数数值，按三个时段分别计收功率因数调整电费，增加电网经济效益，改善电网电压质量。     

世界铅酸蓄电池的研究动态

概述了第七届亚洲电池会议（7ABC）论文的主要研究内容与结果，并报道了此次会议的概况。     

电子元器件用微晶玻璃的研究进展

微晶玻璃具有电阻率高、介电特性好、硬度高、机械强度大以及铁电性等特点,因而在电子元件中得到了广泛的应用。综述了近几年来电子元器件用微晶玻璃的研究进展。