基于发射光谱法的氩等离子体射流诊断研究

利用等离子体进行材料表面处理,其电子温度和电子密度会对材料表面的活性成分产生重要影响。为研究等离子体射流电子温度和电子密度,采用针-环电极结构搭建等离子体放电及光谱诊断试验平台,在大气中实现稳定等离子体射流;利用光谱仪采集氩等离子体的光谱数据,分别采用玻尔兹曼曲线斜率法和斯塔克展宽法计算,并对比分析等离子体射流尖端、射流尖端有无铜箔时等离子体射流的不同轴向位置、铜箔到射流喷口不同距离时射流作用在铜箔表面的电子温度和电子密度变化规律。结果表明：输入电压升高会导致电子温度升高,电子密度降低;等离子体电子温度随轴向距离增加而降低,电子密度随轴向距离先略微升高然后降低。尖端放置铜箔会在一定范围内对电子温度电子密度数值产生影响。当铜箔到射流喷口距离增加时,铜箔表面电子温度先上升后下降,电子密度先下降后上升。且外施电压增加,电子温度达到最大值的位置和电子密度达到最小值的位置到喷口距离越来越远。     

基于隔离开关结构和操作特性的电弧放电模型研究与应用

文中从微观粒子动力学特性出发,以特高压GIS(gas insulated switchgear,GIS)隔离开关为研究对象,建立隔离开关SF6放电数学模型,分析气室结构和操作特性对电弧电阻的影响,计算得到隔离开关操作下触头间隙多次重复击穿VFTO全波频暂态特性,并与实测波形进行对比,结果表明:隔离开关电弧放电模型受触头...     

特高压交流氧化锌避雷器电位分布仿真计算与分析

为得到特高压交流氧化锌避雷器电位分布情况,采用有限元数值计算方法,建立三维模型,对1 000 kV交流氧化锌避雷器的电场进行仿真计算,得到避雷器的电位分布及氧化锌电阻片的容性电流值。应用光纤—电流法进行带电试验,测量了氧化锌电阻片的容性电流,经计算结果与测量结果对比验证了仿真模型的准确性。文中从氧化锌电阻片相对介电常数大小和均压环罩入深度角度,分析了影响避雷器电位分布均匀程度的因素。结论:氧化锌避雷器电位分布均匀程度随氧化锌电阻片相对介电常数的增大而提高;下层均压环罩入深度不变时,最上节避雷器电压分布系数随上层均压环罩入深度增大而变理想。     

隔离开关电弧流体数学模型研究与应用

在流注放电理论的基础上,该文从微观粒子的动力学特性出发,研究隔离开关触头间隙放电机理,建立cm级间隙电弧击穿及高频过电压下介质恢复过程的流体数学模型.搭建隔离开关电弧特性实验平台,对比分析仿真与实验波形的特征参数及频率分布,结果表明,击穿过程中,电弧电阻的变化规律由空间电子数密度与电场强度决定,0～1.7ns内电弧电阻下降率较大,随后逐渐变缓,10.89ns放电通道完全导通,电弧电阻减小至0.02Ω,随后气体介质开始恢复,并受电源电压特性决定.仿真电压波形参数与实测数据误差范围为2％～10％.因此,流体数学模型能够科学地解释隔离开关触头间隙微观粒子的动态发展过程,将线路电压特性、放电结构特征与电弧微观发展过程相结合,为指导隔离开关设计提供理论依据.