脉冲放电粒子荷电机理的研究

脉冲电晕放电在脉冲期间产生大量的高能电子,形成粒子在电场中的电子荷电。依据粒子附近的电子密度Ｂｏｌｔｚｍａｎ分布和电子在粒子表面传输的速率方程,在电子的动能大于或等于粒子表面势垒能的边界条件基础上得到粒子在脉冲电晕场中粒子荷电的速率方程,并利用龙格库塔法求解荷电速率方程得到粒子在脉冲放电条件下的荷电量。计算结果表明脉冲放电下的粒子荷电量平均是直流电晕放电的离子荷电量的２０倍,最大荷电量是０５～１５μｍ范围内的粒子,荷电量是直流电晕的２６倍。这一结果不仅与Ｄａｖｉｄ的粒子自由电子荷电理论结果相似,而且与微细粒子电子荷电量测试结果基本一致。     

窄脉冲放电粒子荷电过程分析

对脉冲流光放电粒子荷电过程进行了分析 ,脉冲流光放电状态不同于传统的直流电晕放电 ,窄脉冲流光放电电晕区可延伸到异性电极 ,区域内既有电子 ,也有正离子和负离子 ,电子能量远高于离子能量 ,正离子数量高于负离子数量。脉冲流光放电粒子荷电过程分两个阶段 ,在脉冲放电期内为电子荷电 ,脉冲期过后为离子荷电     

高压窄脉冲气体放电对颗粒的荷电的研究

通过高压窄脉冲气体放电对微小颗粒荷电的实验研究，探讨了窄脉冲电晕放电和流注放电对颗粒荷电的影响。并对窄脉冲流注放电产生条件及降低颗粒荷电的原因进行了分析。     

直流电压下尖刺在空气中放电特性研究

介绍局放检测分析系统.在一个由金属丝和板-板电极组成的针-板电极两端分别加上正负直流电压,分别测量正负电压下的击穿电压和不同电压等级下的局部放电量.     

磁增强电晕放电及其对颗粒荷电的研究

介绍磁增强电晕放电的特性及其对颗粒荷电的性能.在负电晕放电中,磁场可提高极间自由电子的能量,增加带电粒子的浓度,增大放电电流.在放电极雾化负电晕放电中,磁场可显著提高微小颗粒的凝并效能.采用永久磁铁形成放电极附近较强的非均匀磁场,比均匀磁场对负电晕放电有更好的增强效果.     

直流电压下XLPE电树枝化过程中的局部放电特性

为揭示XLPE直流电缆绝缘中电树枝生长与局部放电之间的相关性,该文基于针–板电极结构建立直流电树枝生长与局部放电实验,并通过油浴循环研究温度对直流电树生长与局部放电特性的影响。此外,借助电树枝放电的气–固两相电荷仿真模型,探讨空间电荷与温度对直流电树枝放电的影响机制,揭示直流电压下局部放电驱动的电树枝生长机理。研究表明,当直流电树枝发展至地电极附近时,会因在地电极附近形成的介质阻挡层而“转向”沿水平方向生长。同时,当电树枝沿电场方向生长时,放电强度会增大,而沿垂直电场即水平方向生长时,放电量保持稳定,甚至会出现因新旧电树枝通道的产生与自愈造成放电强度波动。根据气–固两相电荷仿真,表明温度是影响直流电树枝生长的一个关键因素。一方面,温度升高使固体绝缘中电荷的迁移扩散速度加快,针尖处电场增强,增幅达45%;另一方面,高温下电树枝气体通道内电子碰撞电离加剧,带电粒子浓度与放电电流增加,提升了直流电树枝放电强度,加快了直流电树枝发展。     

影响干荷电放电特性要素分析

本文就干荷电正极板贮存期间产生钝化的形成条件和机理进行了分析实验,证明钝化的形成主要是极板中含有残留酸和水的存在,在正极极活性物质与板栅间发生微电池反应,结果在活性物质与板栅结合界面形成PbSO4薄层导致极板内阻升高所致。     

感应荷电过程中液滴雾化与荷电特性的相互影响

液滴的雾化与荷电特性直接关系到荷电液滴的工业应用效果。为研究感应荷电过程中两者的相互影响关系,在喷水质量流量不变的前提下,通过调节雾化压力改变液滴雾化特性,以网状目标法和粒子动态分析仪（PDA）作为测试方法和手段,系统地进行了液滴雾化与荷电特性相互影响的对比试验,并对荷电过程中的液滴回吸现象进行了研究。结果表明,在感应...     

颗粒引发真空间隙放电现象的分析

本文观察到颗粒引发的真空间隙两种放电波形，并对这两种放电与真空间隙击穿的关系进行分析。     

气隙长度对气体放电式丝电爆过程的影响

气体放电式丝电爆过程中,不同气隙长度会影响金属丝上的能量沉积及爆炸产物。为研究产生该影响的机理,试验测量了丝电爆过程中的电压和电流,并建立了相应的模型进行验证,最后采集不同气隙下的爆炸产物并对其平均粒径进行了统计分析。结果表明:在确保气体放电式丝电爆能够发生的条件下,气隙δ增大,金属丝上电压与电流几乎不发生变化,只是波形峰值略微滞后一些;而随着δ增大,金属丝上能量沉积会以1.67 J/mm速率下降;相同初始充电电压下,不同气隙爆炸产物中纳米颗粒的尺寸均近似于正态分布,且其平均粒径变化不大。     

直流电压下变压器油纸绝缘局部放电的发展过程

研究变压器油纸绝缘局部放电(PD)的发展过程对于特高压换流变压器的运行维护十分重要。为此,对典型油纸复合绝缘缺陷模型在直流电压长期(100 h)作用下的局部放电信号进行了统计分析;根据其统计特征图谱,将直流局部放电发展过程划分为4个阶段。此外,还采用无感电阻测量直流局部放电单个脉冲波形;并对直流电压长期作用下的油浸绝缘纸板表面形貌变化进行了观测。试验结果表明,直流电压下的局部放电脉冲的上升沿在10～100 ns范围内,首脉冲持续时间约500 ns,其余振荡脉冲脉宽在600～900 ns范围内;估算得出单次直流放电脉冲能量在0.01～0.1 J范围内。此外,研究发现绝缘纸板的表面会在针电极电蚀作用下产生"凹坑",这为实现基于多信息融合的直流局部放电发展趋势预测奠定了基础。     

蒸发过程中液滴荷电情况分析

为了研究温度场引起的蒸发传质对荷电二次雾化的影响,采用蒸发模型及临界荷质比公式对液滴的不同温度条件下的稳态温度及其临界荷质比变化进行了计算,获得了液滴的稳态温度值的变化趋势及其寿命范围内蒸发作用下的临界荷质比。研究结果表明:不同初始表面温度的液滴处于相同的环境温度时,稳态温度最终会趋于一致,且初始表面温度越高,非稳态蒸发过程越短;初始表面温度一定的液滴处于不同的环境温度时,稳态温度随环境温度的升高而升高,且环境温度越高,非稳态蒸发过程越短;液滴初始粒径及环境温度一定,液滴的初始表面温度接近稳态温度时,破碎所需要的临界荷质比最小,且临界荷质比在初始表面温度在高于稳态温度时较初始表面温度低于稳态温度时要大;液滴的初始粒径和初始表面温度一定时,破碎所需要的临界荷质比随环境温度的升高而升高。     

直流电压下油纸绝缘纤维杂质成桥放电特性综述

换流变压器阀侧绕组长期处于直流电场分量作用下,其绝缘面临严重的纤维杂质成桥放电问题。对此,系统综述了直流电压下油纸绝缘纤维杂质成桥放电特性研究进展。首先论述了纤维杂质在电、热、流场作用下的生成机制,指出电场下的空间电荷作用及电场力作用、热场下的热裂解及氧化裂解、流场下的分子振动均可能导致纤维脱落而形成杂质;其次探讨了油中自由纤维杂质迁移规律,提出纤维杂质运动过程主要考虑重力、浮力、库伦力、介电泳力及粘滞阻力的影响,且直流电场作用是纤维杂质成桥的必要条件;随后介绍了直流电压作用下纤维杂质诱发油中放电机理,指出纤维杂质易与水构成“核壳”高电导结构,并以直接场畸变效应及亚稳态液体成核气化效应诱发油中放电。在此基础上,提出目前直流电压下油纸绝缘纤维杂质成桥放电研究亟待解决的关键科学问题,即探究电、热、流多场协同作用下的纤维素分子链断裂机理,揭示纤维杂质动力学行为特征对油中电荷行为的影响规律。     

X射线激励下的气隙放电现象探讨

试验研究了Ｘ射线激励下的气隙放电现象,在低电压下,这种放电是一种非自持性放电,利用这一特征,有助于发展低电压下的局部放电检测和定位。     

蒸汽喷雾不同荷电方式的荷电特性与静电场研究

为研究蒸汽喷雾的荷电特性和静电场特性,对饱和蒸汽喷雾分别展开3种荷电方式实验：电晕荷电、感应荷电和接触荷电。以针–板电极、环电极和针–环电极这3种电极结构作为研究对象,对充电电压、电极间距和电极位置对喷雾的荷质比和静电场的影响展开研究。结果表明：随着充电电压增加,对针–板电极,液滴受到电晕放电和离子风促进蒸发的共同作用,喷雾的荷质比先增加后降低;对环电极,喷雾荷质比先增加后降低;对针–环电极,喷雾荷质比单调增长。减小电极间距、增加电极与喷嘴距离可有效增加喷雾的荷质比;充电电压为负极性时荷电效率更高,相同充电电压下接触荷电产生喷雾荷质比和静电场均高于其他两种荷电方式,最大荷质比为1.61 mC/kg,喷雾产生的静电场由荷电液滴与液滴蒸发后向四周迁移的离子共同产生。     

直流电压下两相体放电的粒径效应

随着放电等离子体在各个领域应用的不断扩大,两相体放电问题越来越重要,需要解决的基础问题之一即是两相体中放电发生、发展的特点和规律及影响因素。采用21种不同的介质材料研究直流电压下两相体放电的效应,由实验结果可知介质的介电常数对放电路径基本无影响,而介质颗粒的粒径大小对两相体放电路径的选择起决定作用,即粒径效应。此外,对颗粒介电常数、电场畸变、光电离作用和颗粒荷电等几个方面进行研究,可知两相体放电的粒径效应与颗粒粒径大小紧密相关。     

变电流下的电池荷电状态定义方法探讨

铅酸电池的荷电状态 (SOC)的测量和估计 ,对电动汽车的电池管理系统极为重要。分析了目前流行的SOC定义所存在的问题 ,并将各种电池容量的影响因素分为可恢复性和不可恢复性两类 ,这不仅解释了原SOC定义不适应变电流放电情况的原因 ,并以此为基础提出了在变电流放电下的SOC定义方法和计算模型     

扫描电子显微镜图像荷电现象的研究

扫描电子显微镜在观察材料样品表面形貌领域应用广泛。在日常的实验过程中经常会遇到导电性能不佳的样品,这会产生不同程度的荷电现象,对图像质量以及样品的形貌表征都产生了极大的影响,时刻困扰着操作人员。为了克服这一问题,通过调整仪器参数设置、选择探测器以及辅助导电等手段,经过实验比对、理论验证,提出了7种方法,这些方法可以减轻或消除荷电效应对图像质量的影响,适用于当今主流的场发射扫描电子显微镜,应用广泛、适用性强。     

直流电压下油纸绝缘中局部放电的超高频特性

为研究直流电压下油纸绝缘中局部放电的超高频特性,组建了一套直流电压下局部放电试验系统以及由局放超高频检测和超宽带检测组成的测量系统,其中脉冲电流超宽带检测的作用是确保超高频检测获取的信号来自于试品自身的局部放电。试验设计了6种油纸绝缘局放模型以模拟换流变压器的典型缺陷,并引入毫瓦分贝(DBM)频谱分析对超高频信号进行了统一化处理,以比较不同缺陷模型对应的超高频信号。直流下试验结果表明:局部放电电流脉冲具有极快的上升沿,能激励起大于300MHz的超高频电磁波,它可以通过超高频传感器加以耦合接收。各种缺陷模型局部放电的DBM频谱分布各异,超高频段能量幅值最大处也不一样。因此若想以高信噪比实现直流下局部放电超高频信号的在线监测,需要使用中心频率可调的窄带滤波器。这些特性为直流输电系统中使用油纸绝缘的电工设备进行局部放电超高频信号在线监测提供了试验依据。