低气压长间隙工频放电通道特性研究

为研究低气压下长间隙工频放电通道特性,利用低气压放电试验平台对600 mm棒-板间隙在5 k Pa、15 k Pa、25 k Pa、35 k Pa、45 k Pa、55 k Pa气压值下的工频放电通道特性进行了试验研究,得到了低气压条件对放电通道外形、通道偏移角度以及通道起始前预放电过程的作用特点。研究结果表明:随气压升高空间电荷密度增大,在电子自由行程和碰撞几率的共同作用下放电通道逐渐收细、变亮,曲折和分叉特征逐渐明显;通道偏移角度逐渐减小;预放电过程由电晕变为刷状流注放电且预放电角逐渐减小。研究结果对研究低气压下长空气间隙放电特性提供参考。     

低气压长间隙工频放电U_(50%)-P曲线饱和特性研究

为研究低气压下长间隙工频放电击穿电压与气压U_(50%)-P关系曲线饱和特性,利用低气压放电试验平台对2~70 k Pa气压范围内300~600 mm棒-板间隙进行了工频放电试验研究,得到不同间隙距离的U_(50%)-P曲线,并对曲线饱特性以及饱和区击穿前过程进行研究。研究结果表明:在2~70 k Pa气压范围内不同棒-板间隙的U_(50%)-P曲线均存在明显饱和区,随间隙距离减小饱和区向高气压方向移动,饱和范围增大且U_(50%)分散性增大。产生上述现象的的原因为:饱和区内击穿前间断发展的流注放电产生大量空间电荷,影响电子自由行程和碰撞几率,削弱了气压对电子自由行程和碰撞几率的影响。研究结果对研究低气压下长空气间隙放电特性提供参考。     

单一环境应力条件下短空气间隙放电特性实验研究

空气间隙放电是研究雷电屏蔽问题最有效的手段之一.对于短间隙棒-板放电电压U50受气压、湿度及温度等环境影响的研究较少.但青藏高原等高海拔地区的低气压和南方地区的高湿度都会对短间隙棒-板的放电电压产生更大的影响.为此,以短间隙棒-板为研究对象,在步入式高海拔环境试验箱和三综合试验系统中展开低气压和不同温湿度条件下短间隙棒-板正极性雷电冲击放电特性试验,并分析了气压、相对湿度,温度对其放电特性的影响.研究表明:短间隙棒-板受海拔的影响比较明显,受温湿度的影响较弱.     

棒一板滑闪模型试验研究的探讨

本文应用电花图技术研究了棒—板滑闪模型上的沿面放电现象,对比沿面放电特性和长空气间隙放电特性,探讨了沿面滑闪放电和长空气间隙先导放电之间的相似性。运用相似性理论,结合试验研究结果,总结出了模拟转换的一般表达式。针对过去文献中存在的问题,提出了按波形的不同来剔除不同的滑闪火花起始电压的模拟转换方法。利用本文的模拟转换方法可以求得长空气棒—板间隙的击穿特性。     

人体对带电作业间隙放电特性的影响研究

以超特高压典型等电位和地电位作业方式的间隙结构为研究对象,利用真型试验获取了不同工况下等电位人员与杆塔构架和分裂导线与地电位人员构成的作业间隙的放电特性,计算得到了不同类型作业间隙的间隙系数和先导起始电压。通过试验数据对比分析了不同作业位置、操作姿态和线路结构对带电作业间隙绝缘性能的影响,并结合Rizk先导起始模型分析了各类因素的作用机理和影响规律,最后为带电作业的实际操作提出了建议。     

电花图技术在直流正电晕放电特性研究中的应用

本文根据电花图技术的特点,首次将其应用于直流电压作用下的放电特性研究。经大量试验研究,摄取直流电花图;并对影响直流电花图的诸因素进行了讨论。利用直流电花图技术,研究了正极性棒一板间隙中直流放电特性之一——空间电荷分布特性。为今后利用该技术,研究结构间隙内空间电荷分布打下良好基础。     

GIS局部放电UHF电磁波传播特性的仿真分析及现场验证

为合理评估GIS局部放电在线监测中UHF传感器布置方式的有效性,有必要研究局部放电UHF电磁波在GIS腔体内的传播特性.采用时域有限差分法,对GIS局部放电激发的UHF电磁波,在长直腔体、L形腔体、T形腔体及断路器等典型结构中的传播特性进行了仿真分析;利用网络分析仪,对某1 100kV GIS局部放电在线监测UHF传感器对间的频响特性进行了现场测量,验证了仿真结果的有效性;实现了GIS局部放电UHF电磁波传播特性仿真分析和现场测试的互补.研究成果可为GIS局部放电在线监测UHF传感器的现场布置提供指导.     

双极性高压脉冲DBD降解气态苯的实验研究

为了研究挥发性有机化合物的降解特性,将气态苯引入线-筒式介质阻挡放电反应器,利用双极性脉冲高压进行降解.考察了放电间隙、放电长度和Mn/γ-Al2O3催化剂对苯降解的影响.结果表明:在相同电压下,小放电间隙注入的能量较大,有利于苯的降解,放电间隙对苯的降解效果影响由大到小依次为3.5 mm、6 mm、8.5 mm;苯的降解率随着放电长度的增加而增大;加入Mn/γ-Al2O3,进一步提高了苯的降解率,Mn质量分数增大到15%时,苯的降解率和碳氧化物选择性都有所提高,分别为91.8%和94.6%.     

电动汽车用锂离子电池热特性试验研究

为研究锂离子电池的热特性,以3 200 m A·h、3.67 V圆柱形三元材料锂电池为研究对象,进行了不同温度、不同充/放电倍率的热特性试验和低温加热试验.试验结果表明:随着充/放电电流的增大以及环境温度的降低,电池温度快速升高,低温下加热可以提高锂离子电池的充/放电性能.     

射频和千赫兹驱动的毫米间隙放电的仿真研究

大气压短间隙放电是是产生冷等离子体的一种有效手段,常见的交流驱动电源方式有射频电源和kHz交流电源,而这两种不同频率电源所导致的气隙放电特性对比尚鲜有研究。本文以1 mm间隙的针-板电极这一极不均匀电场结构作为放电气隙,将之等效为球坐标系下的一维结构,建立基于迁移-扩散近似下的多组分、局部能量近似的经典等离子体流体模型,仿真研究了13.56 MHz射频（RF）电源或50 kHz交流（LF）电源所驱动的1 mm氦气（混合0.1%氮气）间隙的放电过程,关注了在1 mW和1 W这两种不同的沉积能量下的放电特性。结果表明：RF放电在1 mW时表现为电晕放电模式,此时间隙中的带电粒子密度低,且主要集中在功率电极附近;当沉积功率升高至1 W时,间隙放电则呈现出明显的辉光放电特征,电极附近出现鞘层,且气隙中间存在准电中性的等离子体区域;LF放电的起始电压幅值要高于RF,且LF放电随电压升高会较为平顺地从电晕放电模式过渡到辉光放电模式,而不存在明显的转换过程。对两种频率的放电而言,电晕放电模式下,潘宁电离是主要的电离路径;而辉光放电模式下,直接的电子碰撞电离成为主导的电离通道。此外,在相同的沉积功率下,LF放电的最大电子密度、电子温度和正离子温度都要要高于RF放电,但时间均匀性较差,呈现出明显的脉冲放电特性。     

电火花间隙放电状态检测方法综述

间隙放电状态检测是电火花加工过程中重要的一个环节,它的性能直接影响加工过程的稳定性.针对电火花间隙放电状态检测的问题,总结了电火花间隙放电状态检测的研究现状.介绍了电火花间隙放电状态的分类和特征,论述了基于间隙脉冲的传统识别方法和人工智能识别方法,指出各自的特点和存在的问题,并对放电状态检测技术的发展方向进行了展望.     

微推力ECR离子推力器中和器实验研究

微推力电子回旋共振(ECR)中和器作为ECR离子推力器的关键组成部分,其初始放电及电子束流引出性能对离子推力器整体性能起着重要作用。研究对象为直径2 cm的ECR离子推力器中和器,根据中和器放电室内静磁场分布,选取不同结构的天线、腔体及电子引出板,并在真空环境下进行束流引出实验。实验结果表明:在一定范围内,腔体长度越长、天线环形段略高于ECR区且环形段宽度越小时,中和器性能越好;对于电子引出板存在一个合理结构使得中和器性能更佳。此外,在一定的偏压及气体流量范围内,无论采用哪种结构的腔体、天线及电子引出板,中和器引出的电子束流的大小均随偏压及气体流量的增加而增加。根据实验中不同组合结构中和器的气体初始放电以及电子束流引出性能的对比,最终得到较为合理的中和器结构。该中和器以氙气为工质,在微波功率2.0W、流量0.2 mL/min的工作条件下,引出电子束流4 mA所需偏压为31.5 V。     

荷电沙尘对棒-板短空气间隙工频击穿电压影响的试验研究

为研究真实风沙环境下带电沙尘对输电线路外绝缘特性的影响,基于固体颗粒荷电理论设计了一套沙尘荷电模拟试验系统,该系统包括风沙模拟装置、沙尘荷电装置以及棒-板间隙放电装置,可模拟真实的风沙环境。应用该系统研究了棒-板短空气间隙在风沙环境下荷电沙尘对间隙工频击穿电压的影响,对风速、风沙荷电、荷电极性等因素对棒-板空气间隙工频击穿电压的影响规律开展了试验研究,研究表明:风的作用会使棒-板间隙的击穿电压增大;沙尘以及沙尘荷电对棒-板间隙击穿电压的影响与间隙距离有关。     

交流单点电晕放电可听噪声纯音分量空间传播特性研究

由于交流电压周期性变化,交流电晕放电产生的可听噪声具有显著的纯音分量.为了获得交流电晕放电产生的可听噪声的纯音分量的空间传播特性,在实验室搭建了交流单点电晕放电可听噪声空间传播特性实验平台,测量了距放电点不同距离下的可听噪声时域波形,借助于噪声分离方法,提取了交流电晕放电可听噪声脉冲声以及离子往复迁移噪声对应的纯音分量...     

汽车进气歧管真空注型材料选用和工艺探讨

以塑料替代铝合金制造汽车发动机进气歧管是目前汽车工业的重点研发内容,对于汽车轻量化及提高发动机性能和燃料利用率有重要作用。在塑料发动机进气歧管设计开发阶段,采用真空注型工艺进行少量试制件生产并进行性能试验和设计验证,试制件除了对制件有尺寸精度、形位精度要求外,还对材料的耐高温及气密性有特殊要求。通过对选用材料和常用材料的对比试验,确定了材料和工艺,并经过汽车发动机耐久性试验,符合开发阶段的试验要求。研究结果对同类产品开发有参考价值,目前此项研究仅局限于进气歧管的开发阶段。     

交直流复合电压下油纸绝缘气隙放电模型油中溶解气体诊断

换流变压器作为直流输电工程的核心设备,其运行可靠性直接影响整个电网安全运行的稳定性,但直流电压的加入是否会导致油纸绝缘产气特性变化,影响故障诊断结果还需进一步确认。针对该问题搭建了模拟换流变压器实际运行工况的平台并进行试验。试验分别在交流电压和不同比例交直流复合电压下,采用气隙放电模型,对油纸绝缘局部放电油中溶解气体进行了研究。研究结果表明:气隙放电模型在交流电压下油中溶解气体主要以H_2为主,在交直流电压复合电压下则以C_2H_6和CH_4为主;局部放电起始阶段的诊断中,交流电压下通过油中溶解气体可以诊断得到低能放电故障,但交直流复合电压下无法得到故障结果;局部放电临近阶段交流电压下诊断结果均为电弧放电,而交直流复合电压下50%的诊断结果为低能放电。气隙模型在交流和交直流复合电压下油中溶解气体存在明显区别,导致诊断结果不同。因此运用改良三比值法对换流变压器故障诊断还需要进一步优化。     

磁流变力矩传动装置的有限元仿真及试验

针对磁流变液的流变和相变双重特性进行了研究,阐述了其流变原理。通过ANSYS有限元数值方法对力矩传递模型进行了仿真分析,在此基础上,采用SG-MRF2035型号的磁流变液,研制出了间隙为1.5mm的磁流变力矩传动装置样机,并通过搭建的测试平台对样机进行了力矩输出性能试验。试验结果表明:该装置能够输出柔顺可控力矩,为磁流变液的广泛应用开辟了一条新途径。     

正极性操作冲击电压下流注放电路径随机发展特性

流注放电具有分散性和随机性的典型特征，研究流注放电过程中起始时延分散性、发展路径随机性等因素对于加深放电过程机理认识、提升间隙绝缘性能具有重要意义。本文结合流注起始判据及分形理论建立了考虑空间电荷屏蔽效应的空气间隙动态流注随机发展计算模型，仿真模拟了棒-板、锥-板等间隙结构放电路径发展过程，得到了流注起始时延、发展形态、发展速度及空间电荷量等特征参数，并搭建光电联合检测平台获取试验值进行对比分析，验证了模型的有效性。仿真结果表明：在标准操作冲击电压作用下，电极曲率半径增大，起始时延分散性增加；随着外施电压上升率从0.45 kV/μs上升至11.15 kV/μs,棒-板间隙流注轴向发展速度从5.70×10⁵ m/s增加至8.32×10⁶ m/s,放电通道分形维数自1.19增加至1.28,放电树枝分叉增多，放电路径随机性增加。     

基于正交试验的商用车制动系统排气响应特性研究

针对商用车气压制动系统中制动解除过程的响应特性问题,为降低排气响应时间和残余压力,对其影响因素进行优化设计。根据快放阀的工作原理建立数学模型,使用Matlab/Simulink软件搭建快放阀的仿真模型。利用正交试验研究快放阀接口直径大小、管路长度、气室气压值大小对排气响应特性的影响,并进行组合分析。考虑实际工况并结合正交试验表的结果,研究表明：最优的组合是快放阀接口直径大小为10 mm,管路长度为1 m,气室气压值为700 k Pa。通过优化影响因素的方式,可以有效地降低排气响应时间和残余压力,提升制动系统的可靠性。     

真空高电压放电场木材干燥特性试验与研究

利用真空高电压放电场可节能、高效干燥木材,为研究不同高压脉冲形式下的干燥特性,分别对直流电压、交流电压、脉冲电压作用下的真空放电木材干燥及常规自然干燥和对流干燥进行比较试验。结果表明,通过调整电脉冲参数,使用真空放电法,能加速木材干燥过程。