配电变压器空载损耗的电压校正

本文中作者基于积累的试验数据,对电压偏差造成的配变空载损耗偏差、空载损耗电压校正参数的选择、电压校正对普通硅钢配变和非晶合金配变试验结果的影响进行了分析。     

基于现场可编程门阵列的全固态高压ns脉冲发生器

为研究ns脉冲电场诱导肿瘤细胞的凋亡效应,结合Marx发生器原理和全固态开关技术,研制了一套基于现场可编程门阵列(FPGA)的多参数可调全固态高压ns脉冲发生器。该发生器主要包括高压直流电源、Marx电路、FPGA控制电路和负载4部分。Marx电路采用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作为控制开关代替传统的火花间隙开关,用二极管代替电阻。FPGA产生多路同步触发脉冲信号,通过光纤进行隔离后可作为MOSFET的原始控制信号,同步驱动多个MOSFET。FPGA控制电路控制充电电压和输出脉冲的宽度、频率,并具有保护功能。实验结果表明,该脉冲发生器可产生幅值(0～8kV)连续可调、脉宽(200～1 000ns)灵活可变、频率(1～1 000Hz)独立可控,前沿35ns的高压ns脉冲,为进一步探索ns脉冲电场生物医学效应奠定了基础。     

一种诱导肿瘤细胞凋亡的多参数可调高压纳秒脉冲发生器

为了研究纳秒脉冲电场诱导肿瘤细胞的凋亡效应及其窗口参数选择规律,本文结合脉冲功率技术和Blumlein集中参数LC网络脉冲形成线原理,研制出了一台医用多参数可调、便携式、智能型高压纳秒方波脉冲发生器。该发生器主要由高压直流电源、纳秒脉冲形成系统和脉冲整形及计数系统三部分组成,输出脉冲幅值4～15kV连续可调,脉宽50～500ns可变,上升沿最小10ns,重复频率可调,治疗时间窗口可控,并具有液晶显示和保护功能。以人浆液囊腺性卵巢癌SKOV3为研究对象,正交设计出多种脉冲参数组合进行实验分析,探索出肿瘤细胞凋亡率较高的脉冲治疗窗口参数。医学实验表明:发生器紧凑、轻便、性能稳定,有效满足了纳秒脉冲电场诱导肿瘤细胞凋亡的机理及窗口参数选择的研究需要。     

细胞骨架在ns脉冲诱导肿瘤细胞凋亡中的作用

为了研究细胞骨架在ns脉冲诱导肿瘤细胞凋亡中的作用,将脉冲电场参数组合(电场强度10kV/cm,脉宽500ns,脉冲30个,频率1Hz)作用于细胞骨架裂解的Hep-G2细胞。利用Annexin-V和碘化丙碇(propidium i-odide,PI)双染法检测细胞凋亡和坏死情况;采用荧光分光光度计观测线粒体跨膜电位和细胞膜穿孔的变化情况。试验发现:肌动蛋白裂解后脉冲处理组的细胞凋亡和坏死大大降低(与单独脉冲处理组相比检验水平P<0.05),早期细胞凋亡由(16.94±2.87)%下降到(4.77±1.87)%;晚期凋亡和坏死由(20.94±3.09)%下降到(14.38±2.60)%;脉冲处理组和肌动蛋白裂解后脉冲处理组的细胞线粒体跨膜电位都出现下降,但后者的线粒体跨膜电位却明显高于前者(P<0.05);单独脉冲处理组和细胞骨架缺失后脉冲处理组二者在相同时间点时其PI荧光强度无明显差异,且PI荧光随时间而变化的规律亦相似。上述结果表明:细胞骨架的缺失抑制了ns脉冲诱导细胞凋亡的线粒体通路,进而降低细胞凋亡水平,但对细胞膜的穿孔情况无明显影响。     

高强度皮秒脉冲电场诱导HeLa细胞生物电效应分析

为研究高强度ps脉冲电场(psPEF)诱导HeLa细胞的生物电效应,将脉冲电场参数组合(电场强度为250kV/cm,脉宽为800ps,脉冲个数为1 000、3 000、5 000,频率为3Hz)作用于人宫颈癌HeLa细胞。利用噻唑蓝(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)比色法检测ps脉冲对细胞的生长抑制情况;钙离子指示剂(Fluo-3/AM)探针标记细胞,激光共聚焦显微镜检测细胞内钙离子体积分数的改变;蛋白质印迹法检测促凋亡蛋白Bax与凋亡抑制蛋白Bcl-2释放水平的改变。实验发现:细胞死亡率与施加脉冲个数正相关,且处理后12h抑制率最高;激光扫描共聚焦半定量分析显示,处理组细胞荧光强度明显高于对照组(检验水准P<0.05);蛋白质印迹法检测结果表明,处理组细胞内Bax表达量增加(P<0.05),Bcl-2释放量略有降低。上述结果表明:高强度ps脉冲通过诱导细胞凋亡进而抑制了HeLa细胞的增殖。     

220 kV玻璃绝缘子并联间隙雷电冲击放电路径研究

绝缘子并联间隙可以保护绝缘子不受电弧损伤,提高供电可靠性,但试点应用中发现并联间隙存在失效情况。为获取并联间隙结构参数对保护效果的影响,对220 kV玻璃绝缘子不同结构尺寸并联间隙开展了雷电冲击闪络特性试验,获取各间隙试品的雷电冲击50%放电电压与保护效果,并对电弧路径进行了分析,给出了并联间隙失效的可能解释。试验结果表明：Z/Z0值越小、Xc与Xp值越大,并联间隙保护效果越好,所选220 kV并联间隙Z/Z0小于0.875后保护效果趋于稳定。雷电冲击电压作用下,并联间隙两侧电极均会出现先导,先导发展过程受径向电场作用向绝缘子串弯曲,可能是U50电压下发生沿面闪络的主要原因。     

高压皮秒脉冲发生器的设计与实现

为研究GIS和电力变压器中局部放电超高频电磁波信号在设备内外的传播特性,结合脉冲功率技术中亚ns及ps脉冲产生的相关原理,通过对Marx发生器产生的ns脉冲进行前沿陡化和尾部削切处理,得到了一种高压ps脉冲信号。实测结果表明:利用该方法研制的高压ps脉冲发生器可产生幅值28.12kV、前沿250ps(10%～90%)以内、脉宽600ps(半高宽)的高压ps脉冲信号,并具有放电稳定、重复性好的特点,可作为一个已知特性的、能够产生特定超高频信号的局部放电信号源,进而为局部放电超高频信号检测奠定了基础。