新型强气流灭弧防雷装置的灭弧效果研究

强气流灭弧防雷装置能有效截断雷电弧,深度抑制工频电弧的发展和重燃。为进一步验证其性能,利用耦合场气流状态方程分析装置灭弧过程,说明强气流打破电弧能量平衡状态将电弧熄灭;并利用ANSYS AUTODYN4有限元分析软件对气流与电弧的作用进行仿真,得出灭弧通道内高压气团产生高速气流迅速作用于雷电弧的衰减期,在0. 12 ms内电弧被熄灭。在实验室环境下进行的灭弧试验得出灭弧时间为0. 2 ms,证明了防雷装置动作迅速,在各喷口处将电弧截断,且电弧熄灭后不重燃。     

基于高速气流灭弧的防雷间隙的仿真分析和试验研究

与传统防雷措施不同,基于高速气流灭弧的防雷间隙是一种新型防雷措施,它是基于普通并联间隙的设计理念,通过加装信号采集器和灭弧筒来实现高速气流熄灭电弧,规避了普通并联间隙不能主动熄灭电弧的瓶颈。本文首先介绍新型防雷间隙的作用机理,通过仿真分析和试验研究来探究高速气流对于由雷击引起的冲击电弧的影响,抑制了工频电弧的深度发展,进而有效地避免了雷击跳闸事故。接着分析了电弧重燃抑制理论,装置在实际挂网运行中取得了优异的效果。     

爆炸强气流灭弧防雷间隙研究

为了解决架空输电线路的雷击问题,研制了一种对建弧率有强烈抑制效果的爆炸强气流灭弧防雷间隙装置,使雷电流通过闪络路径流入大地,同时喷射出大量高压、高速电负性气体迅速熄灭工频续流电弧。建立了爆炸强气流耦合工频电弧的数学模型,运用有限元分析软件AUTODYN分别对爆炸气流场和耦合气流场进行仿真。进行了爆炸强气流截断工频续流电弧试验,并借助摄像机和示波器模拟记录输电线路雷击时灭弧防雷间隙中工频续流电弧的发展变化情况。试验结果表明,爆炸强气流灭弧防雷间隙能在0.4 ms内完全熄灭电弧并抑制重燃。     

对吹式爆炸气流灭弧防雷装置熄弧效果研究

为了研究对吹式爆炸气流灭弧装置的熄弧效果,建立mayr电弧模型,仿真分析气流耦合电弧过程。同时构建试验电路进行灭弧试验并采用摄像机记录在高速气流作用下整个电弧熄灭过程。仿真与试验结果表明:该灭弧装置能在工频续流的第一个过零时刻熄灭工频电弧,熄灭电弧后对吹式灭弧装置间的间隙没有被再次击穿,说明了对吹式灭弧防雷装置有效抑制电弧重燃,具有实用价值。     

基于Mayer电弧模型固相气流对电弧熄灭的有效性分析

电网系统在经受雷击过电压后,过电压波传递至绝缘子侧,会造成绝缘子与接地端的击穿放电,从而形成电弧,造成电力系统的工频短路故障。固相气流灭弧防雷器是一种在并联间隙的基础上,利用雷电脉冲触发灭弧弹丸产生高速气流吹灭电弧的灭弧防雷装置,由于固相气流的瞬时触发形成了建弧与灭弧同步性,灭弧弹丸产生的高速气流使得灭弧能量远大于建弧能量,使得在工频电弧的暂态初期熄灭电弧,因此可采用Mayer模型分析计算电弧形成及熄灭时的相关状态参数。本文首先分析了电弧在相气流灭弧防雷器的全空气介质中的能量耗散,从而求得Mayer电弧模型的时间常数,通过MATLAB的Simulink/SPS中的元件建立了电弧模型,从而通过外部雷电脉冲触发分析了固相气流灭弧装置对工频电弧的有效熄灭。最终通过试验验证了理论分析结果计算的有效性。     

多管道压缩气体灭弧防雷间隙研究与应用

为了降低10 kV配电线路雷击跳闸率、事故率,利用"压缩-气吹"灭弧新方法研发一种多管道压缩气体灭弧防雷装置。通过合理的设计装置的结构,研究压缩气流形成与灭弧原理,建立压缩气流熄灭工频电弧的数学模型,利用Fluent软件对单元灭弧结构进行了灭弧仿真分析,设置了灭弧试验验证装置的灭弧性能,分析了装置在10 k V配电网线路的实际运行效果。结果表明,多管道压缩气体灭弧防雷装置能在2.5 ms内熄灭电弧,保护电网的运行安全。     

双触发喷射气流灭弧防雷间隙的灭弧效果研究

为有效熄灭输电线路工频电弧,并且防止其因工频电源或多次回击导致电弧重燃,大幅降低雷击跳闸率,研究了一种双触发喷射气流灭弧防雷间隙。该装置通过连续触发的两次高速气流,在熄灭电弧的同时持续加速弧道对流散热,抑制电弧重燃。同时,针对多次回击引起弧道重燃的情况,装置通过快速的切换灭弧能量体做到气流与回击一一对应。基于电弧能量平衡理论建立了气流耦合电弧的模型,通过ANSYS Fluent软件对双触发喷射气流熄灭电弧过程进行了仿真。在实验室环境下,模拟了装置单次熄弧试验与多次触发实验。实验结果表明,双触发喷射气流灭弧防雷间隙可在8 ms内熄灭电弧,有效抑制电弧因工频电源或多次回击引发的重燃。     

气吹灭弧防雷间隙灭弧仿真与试验

气吹灭弧防雷间隙是一种利用气流主动灭弧的新型防雷装置。通过建立气流与电弧的数学模型,对气流与电弧运动过程进行计算分析。并利用有限元软件ANSYS 14.0对灭弧过程中的压力场以及气流与电弧的相互作用过程进行仿真,对仿真结果进行分析,得出灭弧时间。并在此基础上对气吹灭弧防雷间隙的灭弧效果进行试验分析,利用高速摄像机、示波器记录实验过程中的灭弧图像、电弧波形以及气流响应时间波形图,通过对这些数据的分析得出气流响应时间和灭弧有效时间。并与仿真结果进行对比,证明该间隙的灭弧可靠性,为其实际应用提供了有效的科学依据。     

配网线路压缩灭弧防雷间隙的研究

由于配网线路耐雷水平低,网络结构复杂,常常遭到直击雷和感应雷过电压的影响,导致线路跳闸和设备损坏,给电网运行安全带来极大的风险。为解决配电线路雷击跳闸的问题,研究了一种压缩灭弧防雷间隙:通过有效的绝缘配合使得雷电闪络能够准确地控制在设定的防雷间隙之中,利用雷电冲击电弧自身的能量进行压缩,产生"磁抽吸"效果使得大量气体被吸入压缩管道,在压缩管道内温度瞬间上升产生自膨胀气流,加速电弧突变拐点的能量耗散,使得电弧能在电力系统继电保护装置最快动作时间之前有效地熄灭。本文建立了灭弧过程中最为关键的压缩、温升、对吹模型;在冲击电弧实验中,示波器的波形有效地证明压缩灭弧装置可以对冲击电弧进行能量分段并截断电弧;在工频电弧实验中,通过与普通并联间隙的灭弧效果比较,发现压缩灭弧装置可以使工频电弧电压波形衰减周期更快、幅度更大,装置可以在1 500μs内对2 kA的工频电弧进行截断并且熄灭。压缩灭弧防雷间隙在35 k V配电线路运行效果良好,能够有效地降低配电线路的雷击跳闸率。     

冲击气流灭弧防雷装置的实验研究

为提高输电线路的防雷水平,降低跳闸率,介绍了一种利用高速冲击气流截断电弧的防雷灭弧装置。装置与绝缘子串并联,可将雷电通道引向并联间隙,利用雷电信号触发产气装置,高速的冲击气流将后续工频电弧熄灭。灭弧实验表明:气流可在3~5 ms内将电弧熄灭,时间远低于继电保护的响应时间,避免了雷击跳闸。速度实验表明:冲击气流速度越大,灭弧效果越好,当气流速度达到500 m/s以上时,灭弧率达87%以上,是比较理想的灭弧效果。该装置在现场运行良好,验证了其有效性和实用性。     

用于35kV架空线路复合绝缘子串的引弧并联间隙的研究

针对35 kV架空线路因雷击造成的复合绝缘子损坏和导线断线等问题,进行了引弧并联间隙的研究,提出了引弧并联间隙的尺寸要求.大量的冲击和工频特性试验表明,引孤并联间隙能够有效保护复合绝缘子串和导线免受工频续流电弧的蚀烧;计算了线路的雷击跳闸率,建议在原线路绝缘的基础上适当提高线路绝缘距离后,再加装引弧并联间隙.     

配电线路防雷措施研究及新型线路避雷器的运用

架空绝缘导线存在两种雷击断线形式。工频续流建弧与否决定绝缘导线是否断线,击穿点的与绝缘子横担的距离决定断线形式。防止雷击后工频续流建弧是解决配电线路雷害的主要方法。配电线路避雷器基本要求是:免维护;运行状态在巡视时可一目了然;安装时不与导线直接相连;能与各种绝缘子配合;损坏时不影响线路供电;可带电拆卸。     

10kV配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究

根据某地10 kV配电线路的雷害情况和典型事例,分析了10 kV配电线路跳闸的原因。结合相关理论计算分析后得出:感应雷过电压是造成10 kV配电线路跳闸的主要原因,对均高15 m的架空配电线路,若雷击点距此线路65 m,雷电流幅值为100 kA,感应雷过电压可以达到576.9 kV。结果表明:更换线路绝缘子、适当加装线路避雷器、并联保护间隙和安装自动跟踪补偿消弧装置可以有效提高10kV配电线路的耐雷水平,降低线路雷击跳闸率。     

农村电网防雷保护的分析与讨论

通过对农村电网在实际运行中的雷害事故情况和典型事例的分析,认为线路绝缘水平低,缺少防直击雷的措施,避雷器的使用不当和接地不良,雷电过电压与内过电压的联合作用是目前农村电网雷击跳闸率居高不下的主要原因。提出了规范避雷器的安装维护,改善避雷器和杆塔接地,使用塔顶避雷针和自动消弧装置降低配电网建弧率,限制雷电流过后的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压,降低配电网建弧率等防雷措施,可提高配电网的耐雷水平。     

大型铁路桥高强螺栓摩擦面涂装技术的运用

随着社会经济的发展,高速铁路交通工具的普及,作为铁路轨道的平台,大型铁路桥的建设越来越受到关注。大型铁路桥为了便于现场施工,加快安装进度,其结构连接节点均采用高强螺栓连接,而高强螺栓摩擦面往往需要采用电弧喷铝,喷铝后保证涂层的附着力和摩擦面的抗滑移系数是一个难点,电弧喷铝原材料的采用、喷铝工艺的严格实施以及检测方法的运动是达到涂层要求的关键与报障,本文就是对电弧喷铝此环节进行研究分析。     

低压配电线路电弧性短路故障仿真分析

阐述进行低压配电线路故障电弧研究的背景及意义．分析线路上故障电弧的产生条件、分类及特征,选取适用于低压配电系统的电孤数学模型,建立低压配电线路单相电弧性短路故障数学模型．通过仿真实验分析线路上发生电弧性短路故障时断路器过电流保护的局限性．说明电弧故障断路器应用的必要性,并提出电弧故障断路器的应用前景。     

电气事故中铜导线短路熔珠金相组织分析

模拟实际火灾环境分别制备了两种短路熔珠，对其金相组织进行了定性和定量分析，研究了熔珠凝固后火场高温火烧对金相组织的影响，提出了鉴别两种短路熔珠的方法，即通过分析组织类型、共晶体含量的差异，判断是由线路短路引发了火灾，还是火灾导致了线路短路。     

一种新的边坡稳定性预测方法的尝试

针对模糊理论和神经网络各自在边坡稳定性评价中存在的不足,提出了基于自适应神经元模糊推理系统的边坡稳定性评价方法,运用MATLAB建立了圆弧滑动边坡稳定性分析的ANFIS预测模型。结果表明,该模型预测的结果与实际边坡稳定性系数（工程设计值）十分接近。     

浅谈FDS软件对非规则建筑边界的定义

FDS(Fire Dynamics Simulator)软件对单房间或数目较少的房间作火灾预测分析时，是一个很好的分析工具，但在对不规则建筑的边界定义粗糙时，所计算的结果将很不理想，对这些特殊建筑如弧形墙、倾斜墙及其墙上开口的边界给出了合理的定义。同时应用FDS软件对不同大小的网格进行了计算探讨，将计算结果进行了比较，发现合理的网格大小在FDS软件计算中是非常重要的。这对理解FDS软件的应用有很好的工程实用价值     

10kV架空绝缘导线雷击断线原因机理分析及防护措施

10 kV配电网架空绝缘导线经常发生雷击断线事故,严重影响配电线路的供电可靠性。笔者结合海南地区某10 kV配电线路的具体实际情况,通过现场调研及大量的理论分析计算,对架空绝缘导线雷击断线事故的原因和机理进行了深入剖析,并提出了提高线路绝缘水平和安装引弧跳线等预防架空绝缘导线雷击断线的措施,现场运行表明,这些措施对预防绝缘导线断线事故的发生效果十分显著。