基于多重分形的SF6替代气体击穿特性研究

为探究干燥空气作为SF_6替代气体的可能性并深入理解短间隙气体放电流注的放电特性,搭建冲击电压放电试验平台,施加雷电冲击电压和快速暂态过电压,在极不均匀电场下探究干燥空气和SF_6气体的绝缘水平。为进一步研究流注形态特性受气体种类、电压极性等外界条件的影响,利用ICCD相机捕获二维流注图像分析了流注发展速度和流注通道长度的关系,并基于多重分形理论对流注整体形态的复杂性进行了解释。结果表明,在0.4MPa的气压下,干燥空气的脉冲击穿电压(V50%)满足24kV C-GIS的基本脉冲绝缘水平;在负极性下分形谱最大值相对较大,流注发展速度更快;与SF_6气体下的流注形态相比,空气下的流注形态的分形谱最大值较大,流注发展速度更快;多重分形谱谱宽不随外界条件变化而变化,说明流注光电离在二维图像空间分布上具有一定的相似性。     

应用LIBS技术检测食盐中的镉

为了实现食盐中重金属镉(Cd)的快速定量检测，以193nm的自制准分子激光器作为激发光源，通过外部添加重金属元素Cd制作了8组食盐样品，采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术，选取Cd Ⅰ228.8nm特征谱线作为分析线，进行了理论分析和实验验证。结果表明，延迟时间为1.5μs时，能够获得较好的光谱强度和信背比；谱线强度与Cd的质量分数具有很好的线性关系，拟合度为0.984，预测相对误差小于7%，检测限为0.65mg/kg。LIBS检测技术不仅具有快捷方便、无需繁琐样品准备等优点，而且具有较高的检测精度，是一种在食品安全快速检测领域中非常新颖的、有潜力的检测技术。     

抽水蓄能发电机定子线棒绝缘击穿故障分析

通过对抽水蓄能机组定子绝缘击穿故障线棒进行解剖分析和理化性能测试，研究线棒受损的外力来源，结合机组安装期线棒下线情况及端部成型工艺，应用有限元结构分析程序ANSYS仿真计算线棒端部校形受力情况，提出线棒校形会对出槽口处的绝缘产生受力集中点，击穿面绝缘内部产生裂纹并逐渐由内向外劣化，最终导致线棒绝缘击穿事件的发生。     

融合前沿研究的液体电介质击穿教学研究

针对《高电压与绝缘技术》课程中液体电介质的教学难点，提出了融合前沿研究的液体电介质击穿教学方法。基于前沿的液体放电应用背景与先进的液体放电研究平台，形象地展示液体电介质的动态击穿过程，在教学内容、教学方法、考核方式等方面进行科教融合改进，实施“以学生为中心”理念的课程教学设计。该教学方式取得了较好的教学效果，能够为其它知识点的教学质量提升提供参考。     

气体开关串级环形间隙放电相互影响机制研究

针对中空和非中空触发电极结构的两间隙开关，进行了触发击穿特性实验，对比两个间隙的击穿抖动和通道数，分析了串级两间隙的相互影响机制。实验结果表明：两只开关触发间隙击穿抖动和通道数变化规律基本一致；非中空开关自击穿间隙击穿抖动随工作系数的增大而减小，最小约3 ns，中空开关自击穿间隙击穿抖动始终约1 ns；非中空开关自击穿间隙难形成多通道放电，中空开关自击穿间隙通道数明显多于其他间隙。触发间隙首先放电产生紫外光，通过触发电极中空通孔预先照射自击穿间隙产生初始电子，是自击穿间隙击穿抖动减小、通道数增加的主要作用机制。     

液相扰动对水中预击穿过程的影响

长脉冲下的水中预击穿过程往往伴随着局部液体的扰动，而关于液相扰动的影响却鲜见报道。对超长脉冲条件下(脉宽大于100ms)的水中预击穿过程展开研究，深入探讨气泡、流注的发展模式及其差异，并阐释液相扰动对气泡、流注发展的影响机制。研究表明，气泡、流注在液相扰动中发展时具有更饱满光滑的形态，以及更快的传播速度。气泡、流注巨大的电导率差异导致了两者发展模式的不同：气泡的发展属于根部推动式，横、纵发展速度相当；流注的发展属于顶部牵引式，纵向发展速度远大于横向。进一步分析表明，扰动相中更高的液体温度与流动有利于气泡、流注的生长传播和形态稳定，同时扰动–静止相交界处形成的湍流会引发流注的分叉现象。