掺氮金刚石电极性能及其氧化降解硝基苯研究

采用热阴极直流辉光等离子体化学气相沉积法制备亚微米晶氮掺杂金刚石膜(NDD), 采用SEM分析样品的表面形貌, 分别用Hall测试和循环伏安法测试氮掺杂金刚石电极的电学和电化学性能。实验结果表明, 当氮气流量低于30 sccm时, 膜的电导率随氮气流量的增大略有提高; 氮气流量继续增大则电导率迅速下降, 电导率最大为5.091 S/cm。氮掺杂金刚石电极具有较好的伏安性能, 在酸性、中性和碱性介质中均具有较宽的电位窗口和较低的背景电流。以硝基苯为目标污染物测试NDD材料作为阳极氧化降解的电催化性能。在0.1 mol/L Na₂SO₄溶液的支持电解质中, 以氮掺杂金刚石为阳极降解0.5 mmol/L的硝基苯, 反应时间300 min, 硝基苯的降解率达到94%, 化学需氧量(COD)去除率约68%。     

分层土壤中点电流源电流场计算的递推算法

提出了一种适用于具有任意分层的水平或垂直土壤结构的计算点电流源电流场的递推算法。详细地分析了利用递推法获得水平或垂直多层土壤中的电流场的过程。与以往的方法相比,该方法的优点在于无需将每层土壤中的电位表达式具体写出,避免了极为复杂的公式表达,非常便于开发任意分层土壤结构的接地网接地性能数值分析软件。为了验证其有效性和正确性,对任意一段线电流进行了分析计算,并将分析结果与已有的计算结果进行比较,相对偏差很小。     

电力电缆短路故障时通信线上感应电压的计算

利用“电力系统接地与电磁干扰分析”软件包(CDEGS),计算了一条模拟的两变电站之间电力电缆发生短路故障时,电力电缆附近通信线上的感应电压(纵向感应电动势),同时考虑了地下金属管道的影响。分析了电力电缆、通信线和金属管道不同布局时,通信线和金属管道上的纵向感应电动势的差别及其原因,另外还考虑了变电站接地电阻对它们的影响。     

计及导体互感的复杂接地网的频域分析方法

基于矩量法和电路理论，提出了一种新的分析接地网频域性能的数值方法。该方法以各段导体的轴向电流为待求变量，待求量比较少。同时，该方法考虑了导体间的互感的影响，使求解结果更加有效，可以用来分析注入电流频率为1MHz以内的接地网的接地性能。为了验证该方法的有效性，在一个试验接地网上进行了有关测试。试验表明，文中方法的结果与测试结果吻合得很好，且优于已有的不考虑互感的频域分析方法。     

多层土壤中含有不同电阻率块状媒质时的接地网分析

基于矩量法和边界元法，提出一种用于分析含有电阻率分块均匀材料的水平分层土壤中的接地系统性能的数值计算方法。这种方法以导体上的漏电流和有限体积材料表面的电荷密度为待求变量，与国际上其他方法相比，该方法使用的未知量数显著减少，并且可以分析复杂多层土壤中的接地网性能。通过与小接地网上的测试结果进行对比，也验证了文中方法的有效性。应用文中方法对埋在双层土壤中的大型水电站的接地网进行了计算。     

压接型IGBT子模组在关断过程中的电场瞬态特性分析与调控

封装绝缘问题是压接型IGBT器件研制过程中面临的关键挑战之一,解决绝缘问题的关键是准确分析器件内部复合绝缘结构在运行工况下的电场分布特性。现有研究多在静电场或恒定电场下分析其静态电场特性,忽略了其在实际工况下的电场瞬态特性。针对刚性压接型IGBT器件,考虑到直流断路器用压接型IGBT面临的单次关断的实际工况,在电准静态场条件下,该文采用瞬态边界电场约束方程,准确计算压接型IGBT子模组复合绝缘结构中的瞬态电场,获得器件内部不同介质交界面上的界面电荷密度,详细分析瞬态电场的时空分布特性。在此基础上,该文从子模组的绝缘结构和封装绝缘材料参数两方面对子模组的瞬态电场进行调控,结果表明,该文所提控制方法能显著降低绝缘薄弱环节处的电场强度。     

压接型IGBT器件内部杂散电感差异对瞬态电流分布影响规律研究

压接型IGBT器件内部多颗芯片的并联连接是提高其电流等级的重要手段。然而,IGBT芯片之间的瞬态电流不均衡是限制其电流提升的主要原因之一。研究压接型IGBT器件内部的瞬态电流分布规律对于规模化IGBT并联封装设计具有重要意义。该文首先通过有限元软件提取了压接型IGBT器件内部的栅极、集电极和发射极的杂散电感,得到三个杂散电感随IGBT芯片不同位置的变化规律;其次对三个杂散电感差异下的电流分布进行了理论分析,发现电流分布主要受到功率回路和驱动回路的公共支路上杂散电感的影响;同时分别对开通和关断过程中IGBT芯片内部的载流子变化过程进行分析,发现发射极杂散电感差异主要影响开通过程的电流不均衡;然后针对三个杂散电感差异分别进行电路仿真,得到杂散电感差异对电流分布的影响规律,仿真结果验证了理论分析的有效性;最后建立了两芯片的并联均流双脉冲实验平台,平台能够调节两支路之间的杂散电感差异,实验结果进一步验证了该文理论分析的有效性。     

基于CAN总线的火电厂静电除尘器监控系统设计与应用

分析了现有静电除尘器监控系统的不足，提出了以屏蔽双绞线为通信介质的CAN总线局域网作为静电除尘器监控系统的通信基础来提高静电除尘器监控系统的实时性和可靠性。介绍了CAN总线监控系统的系统结构设计、相关硬件设计、软件设计和网络拓扑。在某火电厂静电除尘器上的运行结果表明CAN总线监控系统具有可靠性高、实时性好、系统成本低的优点。     

电力线路故障地线分流及对通信线干扰的计算

分析比较了双侧消去法和直接利用互感的计算方法 ,并对比了一条实际电力线路的架空地线回流系数用双侧消去法的计算值与测量值。还以一个城市地下电缆线路在短路故障时对附近通信线路的干扰为对象 ,比较了两种方法计算结果的差异及地下电缆采用铅与铝护套时不同回流系数及通信线路上不同的感应电压     

基于CAN总线在火电厂静电除尘器监控系统统计与应用

分析了现有静电除尘器监控系统的不足，提出了以屏蔽双绞线为通信介质的CAN总线局域网作为静电除尘器监控系统的通信基础来提高静电除尘器监控系统的实时性和可靠性，介绍了CAN总线监控系统的系统结构设计，相关硬件设计，软件设计和网络拓扑，在某火电厂静电除尘器上的运行结果表明CAN总线监控系统具有可靠性高，实时性好，系统成本低的优点。