重覆冰条件下防冰防雷绝缘子电场仿真与伞裙优化

为研究防冰防雷绝缘子在重覆冰条件下的电场分布特性,进而优化防冰防雷绝缘子的伞裙结构,缓解其在覆冰状态下的电场畸变,建立了220 k V防冰防雷绝缘子的有限元仿真模型,计算得到了不同伞裙结构的绝缘子在清洁和覆冰条件下的电场分布,根据仿真结果对伞裙结构进行了优化,并对比了伞裙优化前后防冰防雷绝缘子的电场分布特性。结果表明:清洁状态下,伞裙结构对绝缘子电场分布影响很小;覆冰状态下,超大伞裙数目为5时可以更加有效地缓解重度覆冰对空间电场产生的畸变。优化后的伞裙结构可以使绝缘子在覆冰条件下的空间电场畸变有所缓解,起到提高冰闪电压的作用。     

Charge Contrast Imaging of Nonconductive Samples in the High‐Vacuum Field Emission Scanning Electron Microscope

The charge contrast images (CCI) on insulating or poorly conducting samples were observed under steady‐state charging conditions with a thermal field emission scanning electron microscope under high vacuum by using an Everhart‐Thornley detector. The charge contrast on plumbous titanate‐nickel composite particles and patterned sapphires could be the indicators of near‐surface features, compositional variations and conductivity distributions. Optimum imaging conditions for observing the CCI include the electron energy, the electron flux density and the electron dose. Contrast characteristics associated with surface and near‐surface secondary electron emission yield enhanced above the trapped charge‐up regions, as charge trapping selectively enhanced the poorly conductive phase and lattice distorted area. SCANNING 29: 230‐237, 2007. © 2007 Wiley Periodicals, Inc.     

Dirac Cone Spin Polarization of Graphene by Magnetic Insulator Proximity Effect Probed with Outermost Surface Spin Spectroscopy

The effects of the proximity contact with magnetic insulator on the spin‐dependent electronic structure of graphene are explored for the heterostructure of single‐layer graphene (SLG) and yttrium iron garnet Y₃Fe₅O₁₂ (YIG) by means of outermost surface spin spectroscopy using a spin‐polarized metastable He atom beam. In the SLG/YIG heterostructure, the Dirac cone electrons of graphene are found to be negatively spin polarized in parallel to the minority spins of YIG with a large polarization degree, without giving rise to significant changes in the π band structure. Theoretical calculations reveal the electrostatic interfacial interactions providing a strong physical adhesion and the indirect exchange interaction causing the spin polarization of SLG at the interface with YIG. The Hall device of the SLG/YIG heterostructure exhibits a nonlinear Hall resistance attributable to the anomalous Hall effect, implying the extrinsic spin–orbit interactions as another manifestation of the proximity effect.     

基于太赫兹波的复合绝缘子界面检测研究

复合绝缘子的交界面缺陷问题严重威胁着电网的安全运行。为了有效评估复合绝缘子的界面性能,研究基于太赫兹波的无损检测方法。首先理论分析了太赫兹反射波在不同性能界面中的传播过程。测试界面气隙、蚀损缺陷情形的太赫兹反射波,分析太赫兹波在含缺陷界面中的反射传播特性。针对气隙缺陷,提出通过太赫兹波形特征比对的定量检测方法;针对蚀损缺陷,提出基于波形差值的成像检测方法。根据太赫兹波形特征信息,可对界面气隙和蚀损缺陷进行分类诊断。对实际缺陷的测试表明,太赫兹时域反射波在复合绝缘子界面缺陷检测中具有较高的应用价值。     

基于红外热像技术的变电站瓷质劣化绝缘子识别

瓷质绝缘子串长时间运行后会出现绝缘劣化、绝缘击穿和闪络放电等缺陷,为电网带来重大的安全隐患,检测瓷质绝缘子运行状态至关重要,为此提出基于红外热像技术对变电站瓷质劣化绝缘子识别方法。首先建立瓷质绝缘子串等效电路模型和电网络方程,通过仿真计算得出绝缘子串电压分布;建立电热转换模型,并在某220 kV变电站开展绝缘子串红外测温,通过高压试验验证红外热像准确表征绝缘子串的运行情况。理论与实际应用结果验证了该方法的有效性与实用性。     

500kV线路瓷绝缘子雷击断串故障分析

在机电负荷、污秽及环境温湿度等多重环境影响下,盘型悬式瓷绝缘子瓷件内微孔可能会逐渐扩展,直至开裂受潮,导致其机械强度和绝缘性能减弱,在遭受雷击或污闪时极有可能导致绝缘子炸裂、断串等恶性事故发生。针对一起500 k V线路瓷绝缘子雷击断串故障,结合雷电定位系统、线路分布式故障定位系统进行了线路耐雷水平分析。通过绝缘子试验,可判定故障原因为故障前已存在多片低零值绝缘子,当雷电绕击C相造成绝缘子串闪络后,大部分工频续流能量从低零值绝缘子头部瓷件内部放电通道泄放,产生的热量导致绝缘子炸裂脱开并引发断串。建议对线路低零值绝缘子进行排查,并合理采用疏导型防雷措施,对多雷区塔位优先安装线路避雷器。     

支柱式绝缘子支撑结构抗震性能分析

以±800 kV干式平波电抗器支柱式绝缘子支撑结构为研究对象,采用有限元分析方法分析了静力作用下的结构内力,并重点分析了多遇地震作用下的结构内力和位移以及罕遇地震作用下的结构变形,最后对结构进行了抗震性能评估。     

电器瓷套的低温特性探讨

分析了胶装类电器瓷套产品的各个组成部分在低温状态下的物理变化情况 ,并对在低温状态下运行的瓷套瓷质及法兰材质的选择作了说明 ;重点对胶装用水泥胶合剂的低温特性进行了阐述 ,提出了提高电器瓷套类产品耐低温特性的途径和具体措施。     

运行中复合绝缘子质量监测方法的探讨

对运行中复合绝缘子质量监测的一些方法进行了比较,认为在运行中带电测量绝缘子表面电场分布可能是一种行之有效的方法;对抽样拆下的绝缘子在实验室中测量表面绝缘电阻也是一种判断绝缘子是否老化的简单可行的方法。     

基于电导电流测试的硅橡胶复合绝缘子伞群材料老化特性分析

为利用电导电流测试手段探究复合绝缘子伞群材料的老化特性,以现场运行的复合绝缘子为试验对象进行研究。通过电导电流测试得到相关试样的电老化阈值,探究了伞群位置、运行年限、环境污秽及运行电压等级等因素对硅橡胶材料电导电流特性的影响规律,并利用傅里叶红外光谱技术分析了相关基团的变化情况。试验表明,绝缘子串上场强分布高的位置、运行年限较长的绝缘子及运行地区环境污秽严重的绝缘子,其伞群材料的电老化阈值较低、电导电流较大且内部陷阱数量较多;运行电压等级对绝缘子老化程度的影响较小。利用电老化阈值评估伞群试样的老化状态与傅里叶红外光谱分析结果具有高度的一致性,表明通过硅橡胶伞群材料的电导电流测试得到的电老化阈值,可以反映复合绝缘子伞群材料的老化特性。