根据微放电现象的研究评评真空灭弧触头材料的性能

本文研究了真空灭弧室用ＣｕＣｒ２５、ＣｕＣｒ５０、ＷＣｕ３０烧触头材料的真空间隙的绝缘性能。通过采用局部放电测量仪的多路分析仪,对预击穿阶段的典型现象－微放电现胆进行了研究,结果表明,真空间隙的耐电压强度与微放电现象的特性参数之间具有非常密切的关系。     

空气间隙固定和连续变化时的空气静电放电事件研究

为得到2种状态下空气静电放电（ESD）辐射电磁场与放电间隙间距、放电电压和电极接近速度之间的关系,在-30～30kV的宽电压范围和多种温湿度条件下,通过实验测量记录了两种状态的空气ESD事件;给出了空气ESD事件的解释;提出了空气ESD存在“增长间隙区”、“跌落间隙区”、“平坦间隙区”和“零放电间隙区”4个放电间隙区。...     

利用微放电现象预测真空触头材料的耐电压性能

介绍利用微放电现象预测真空触头材料的耐电压性能的技术。在阐明真空间隙击穿和微放电机理的基础上,引用国外最近的研究结果对预测的可能性给于证明,最后对它的应用问题作了讨论。     

微放电发射电流法测量灭弧室真空度

真空灭弧室真空度的传统测试方法主要有磁控放电法及工频耐压法。磁控放电法需要使用磁场线圈,而工频耐压法只能检出严重漏气的灭弧室。该文使用微放电起始电压Ud与发射电流起始电压Ue之比Ud/Ue测量灭弧室的真空度。该方法不需要施加磁场,而是使用下述方法进行测量：将闭合的灭弧室触头强行拉开0.2~0.3 mm,然后在触头间隙上施加工频高电压,利用间隙微放电电流对触头表面进行老练,以除去触头表面原有的吸附层,最后再测量间隙的微放电起始电压Ud与发射电流起始电压Ue。理论研究表明,真空灭弧室内的真空压强p越小,Ud/Ue越大,故通过测量Ud/Ue的大小,就可以获得真空灭弧室内的真空度。文中在实验室的真空比对系统上对不同管型灭弧室的Ud、Ue、Ud/Ue与真空压强p的关系进行了测试,测试结果表明,该文提出的Ud/Ue法,其真空度测量范围能达到100~10-3 Pa。     

常压单极性纳秒脉冲DBD模式的实验研究

介质阻挡放电(DBD)是产生低温等离子体的重要方法。实验研究的DBD由上升沿15 ns,半高宽约30ns最高重复频率1 kHz的正极性纳秒脉冲产生,测量了DBD电压、电流以及放电图像。结果表明,空气间隙上发生两次放电,分别发生在施加电压的上升沿和下降沿末端,电流峰值可达百安培量级,峰值功率可以达到MW级。放电图像显示放电分为均匀放电和丝状放电两种模式,且阻挡方式和重复频率都是影响这两种放电模式相互转化的重要因素。     

小开距真空间隙放电特性的研究

采用对固定开距的真空灭体室施加电压使其击穿的方法对与多次重燃过程有密切关系的小开距真空间隙放电现象进行了研究,发现该类放电的特征可用冷击穿电压和开距的关系、燃弧后真空间隙热态耐压强度和开距的关系以及放电时高频重燃半波持续数来进行描述。试验发现用铜铬触头材料制成的真空灭弧室具有最高的冷击穿强度、是银碳化钨的三倍、且对线路的参数不敏感。根据能量关系建立的高频重燃半波数模型可对高频重燃持续的时间进行计算。     

真空沿面放电产生气体的质谱分析

真空沿面放电机理研究中一般认为电介质表面产生气体对沿面放电发展产生重要影响。采用长度为200ns的高压振荡脉冲对氧化铝陶瓷和聚四氟乙烯两种材料试品进行真空沿面放电实验,通过质谱分析法对真空沿面放电产生气体进行分析。实验分析获知真空沿面放电产生气体主要成分为H2、O2、N2、CO、CO2、H2O以及CxHy烃分子碎片,同时获知聚四氟乙烯在沿面放电中发生分解产生CxFy碎片。获得了放电产生气体数量与放电能量的实验关系。对真空沿面放电产生气体的来源和机制进行了分析讨论,真空沿面放电中气体产生机制并非国际上通常认为的电介质表面气体脱附单一机制,而是具有包括脱附、溶解气体逸出和材料分解在内的复合机制。     

两间隙毛细管等离子体发生器触发放电数值模拟

两间隙毛细管等离子体发生器利用触发间隙放电产生等离子体射流连通主放电间隙,引发主放电形成高温等离子体射流。建立一个一维流体模型对两间隙毛细管触发放电进行模拟,对考虑管壁烧蚀和不考虑管壁烧蚀条件下的触发放电的特性进行计算,分析触发放电过程对主间隙击穿的影响。由于管壁烧蚀补充毛细管内由于开口端流出的质量损失,因此在放电期间毛细管内的气体压强、流速和温度基本保持稳定状态;管壁烧蚀降低了放电时毛细管内的气体温度,但加快了高温区向毛细管开口端的传播速度,因而缩短了主间隙的击穿时延。     

长空气间隙放电研究进展

长间隙放电研究是高压输变电工程的外绝缘设计和雷电屏蔽问题研究的基础。为此,从长间隙放电特性试验、长间隙放电机理和长间隙放电过程仿真模型等3个方面,概述了国内外工作者在长间隙放电研究上取得的成果。在此基础上,归纳分析了目前研究中存在的不足,认为:放电特性试验研究难以穷举实际输变电工程间隙,也无法准确获得实际过电压应力下间隙的绝缘特性;现有长间隙放电机理研究缺乏对流注区域空间电荷分布规律、先导通道特征参数的深刻认识,一些常见假设如流注几何形状和区域电场恒定、先导起始的临界温度及先导通道特性等,或没有测量证实,或带来与实际情况的较大偏差;空间电荷计算模型中不同的流注形状和电场分布假设,选取流注、先导的转换条件,以及将先导通道视为具有一定通道压降的导体,都使模型计算结果与试验测量值存有明显偏差。最后指出,在未来的相关研究中,应重视长间隙放电基础研究,深入开展长间隙放电观测技术和放电参数测量研究,获得流注空间电荷分布、流注-先导转换临界温度和先导通道电场与温度等关键特征参数,指导建立和完善长间隙放电仿真模型,以准确预测长间隙放电特性,最终实现输变电工程外绝缘精细化设计,同时为雷电屏蔽理论和模型的完善提供参考。     

气体放电对金属平板强化传热作用的研究

文中对比研究了电晕、介质阻挡以及辉光放电对空气-金属之间对流传热系数的影响作用。通过对加热器功率以及铜板电极温度测量，计算获得在自然对流以及电极间发生放电两种情况下对流传热系数。在气体放电强化传热的作用下对流传热系数获得数倍的增加。在直流电晕放电实验中，当均匀的直流辉光放电产生时，空气-金属之间传热速率获得最大幅度的提高。采用介质阻挡放电在提高空气-金属之间传热速率的同时，放电间隙击穿电压发生显著提高，也使放电在实际应用中更易于控制。     

真空绝缘系统直流高压下的放电现象及其消除措施

对某电子束焊机调试过程中真空绝缘系统存在的放电现象进行了试验观察,对放电的部位、发生的原因作了分析,提出了改进绝缘系统设计的原则与措施,并对真空放电引起的过电压作了初步分析与试验验证。     

从真空开关上不拆卸真空灭弧室测量其真空度的机理研究

应用新型励磁线圈测试了真空灭弧室磁控放电的着火条件,以及离子电流与真空度的关系,并从理论上探讨了不拆卸真空灭弧室测量其真空度的磁控放电机理。     

不拆卸灭弧室测量真空度的技术研究

为了使用磁控放电法开展真空开关真空度的不拆卸测量 ,研制了一种新型的“两半组合式”磁场线圈 ,不用拆卸灭弧室 ,就可以使用磁控放电法测量灭弧室真空度。由于这种新型的磁场线圈产生的轴向磁场与螺线管相近 ,提高了真空开关真空度的不拆卸测量精度。给出新型磁场线圈的磁控放电的原理、真空度测试仪电路及真空度标定实验曲线。     

关于非保持破坏性放电的讨论

介绍了真空断路器开断短路电流过程中发生的非保持破坏性放电（NSDD）现象,给出了发生NSDD的试验波形图;应用MATLAB软件对NSDD进行了仿真;从理论上分析了NSDD对开断过程的影响。     

灭弧室内真空度与局部放电关系的研究

为研究真空断路器灭弧室内真空度与局部放电状态的关系,设计了一套模拟断路器运行的试验平台,采用特高频方法测量了灭弧室内不同真空度下的局部放电信号,并利用统计参数法统计出不同压强下的局放信号特征参数。试验结果表明随着灭弧室内真空度在0.5～300Pa之间变化,灭弧室局部放电量和次数有明显区别,压强在15～20Pa之间局部放电强度最大、次数最多,同时易发生间隙击穿。在此基础上通过对局部放电数据处理分析,得到不同压强下局部放电PRPD谱图,作为间接诊断断路器灭弧室真空度的依据。     

基于便携式锂离子电源真空开关真空度测量仪的研制

真空开关是在低压及中压领域应用广泛的电力开断器件,真空度是决定真空开关开断性能的主要因素之一。为实现真空开关真空度的在线测量,笔者介绍了基于磁控放电法的真空开关真空度测试仪的研制方法,分析了磁控放电法的基本原理,利用开关电源技术设计并研制了高压电场电源和励磁系统,实现了离子电流的测量及控制电路设计等,同时为了实现户外的便携式操作,完成了锂离子电池电源的研制。利用研制的测量仪对一款12kV的真空开关进行测试,获得了离子电流-真空度曲线。     

亚大气压介质阻挡辉光放电的特性研究

亚大气压强下的均匀辉光放电,有可能成为无汞荧光灯。它在材料表面改性、灭菌等领域也有广阔的应用前景。利用水电极在真空玻璃箱内的亚大气压条件下实现了介质阻挡均匀辉光放电。电流波形与放电均匀性没有必然的关系,周期性出现的单电流脉冲无法作为高频下均匀放电的普适性判据。测量了不同气压下氩放电的发射光谱,发现高气压下由于下能级的吸收增加,氩750～850nm的部分谱线强度反而降低。分析了放电照片的灰度均匀性,认为它可以作为判断均匀放电的定量参数。气压越高,越不容易实现均匀放电。气体的均匀放电的气压上限分别是Ar（760 Torr）,Ar-O2（600 Torr）,N2（525 Torr）,N2-O2（375 Torr）,空气（300 Torr）。电负性的O2和H2O会吸附自由电子,将提惯击穿电压,影响放电的均匀性。     

石子煤真空抽取排放系统的研究和应用

针对新建的大型燃煤机组锅炉制粉系统大多选用冷一次风机正压直吹式,而中速磨煤机的石子煤排放成为比较棘手的问题,比较了水力输送、振动输送以及人工清理等排放系统存在的缺点;介绍了负压抽吸原理的石子煤真空抽取排放系统及其特点,提出采用该排放系统输送距离不宜过长,管道应尽量减少弯头,更重要的是保证系统的密封性和足够的真空度。     

真空灭弧室内气体压强与离子电流的关系

应用两种形式的励磁线圈 ,实测了五种型号的真空灭弧室内气体压强与磁控放电离子电流的关系曲线 ,并对试验结果进行了理论分析