利用弹光效应测量固体电介质空间电荷的高时空分辨方法与实验验证

为支撑复杂应力环境下大功率电力电子装备绝缘可靠设计与状态评估,该文提出一种基于弹光效应的固体电介质空间电荷光学测量方法,并构建信号传变模型。模型分析指出,平衡探测器光强差变化与电荷受扰动所产生弹性波的幅值变化近似成正比关系。接着,基于所构建椭圆偏振测量平台与传感器耦合模型对该探测系统的可行性与空间分辨特性开展实验验证。结果表明,所提探测方法可实现皮秒级脉宽弹性波的追踪测量,具备实现空间电荷高时空分辨的潜力。     

基于椭圆偏振原理的空间电荷测量方案设计与可行性验证

为支撑大功率电力电子装备绝缘可靠设计与状态评估，本文基于椭圆偏振原理与太赫兹波的高信噪比窄脉宽特性，提出了适用于复杂电应力下的固体电介质空间电荷反射与透射法光学测量方案，推导构建了电荷信号传变过程的数学表征模型，对比指出两种方案下探测光光强差与电荷信号幅值近似成正比，且当反射法入射角大于0.29°时测量灵敏度更高。进一步搭建两种方案的椭圆偏振测量系统开展实验研究，结果验证了反射法测量比例系数高于透射原理，同时选用熔融石英晶体作为传感器材料时灵敏度和稳定性较高，且测量线性度误差与重复性误差均低于5%。本文工作将为空间电荷高时空分辨率测量系统的拓扑设计提供前期基础。     

固体电介质空间电荷的光电子学测量方法研究进展

为适应直流和电力电子装备中高频绝缘与纳米绝缘材料的电荷测试需求,研究固体电介质空间电荷的高分辨率快速测量方法已成为该领域的重要发展方向。本文首先分析了影响空间电荷测量分辨率和跟踪速度的关键因素,并综述了当前流行的非光学测量方法的研究现状及应用局限性,进一步对采用光学元件作为激励源的激光诱导压力波法、激光光强调制法和基于Pockels效应的新型测量方法的相关研究进展进行了梳理和评述,最后归纳出研制高时空分辨率空间电荷测量系统所面临的技术挑战。分析指出,非光学测量方法受限于测量信噪比和自身系统特性,难以完全满足高频和脉冲电应力下快速响应和高分辨率的测量要求,而基于光电子学的测量方法具有高信噪比和高系统带宽等特点,为发展纳米级分辨率的电荷快速测量方法提供了潜在技术途径,但仍需开展更深入的研究工作。     

基于磁阻传感器的高旋弹转速测量方法

在现代化战争中,常规弹药的智能化具有重要意义.而在智能化改造过程中,面对高过载、高转速的测试环境,传统的惯性器件在量程、精度、成本上已经无法满足工程需求.地磁场作为一个有规律的稳定场,它在地球科学、航空航天、资源探测、交通通讯、国防建设、地震预报等领域有着重要的应用.针对常规弹药转速旋转的特点,利用地磁传感器组合安装方式采集地磁数据.通过软件算法计算出地磁信号过零点的时刻,进而结算出弹体旋转速度.经过试验验证,证明了此种方法的可行性.     

基于克尔电光效应的新型CCD光电测试系统

根据克尔电光效应原理 ,用稳定性好、动态范围大、灵敏度更高的CCD 30 0 0光电接收装置建立的新测量系统动态测量了克尔常数较小的液体介质如变压器油中的电场分布 ,并得出在一定电压范围内 ,克尔试验盒中两电极间的光强分布和电场分布之间的对应关系 ,还通过分析光强的空间分布和变化规律得出电场的空间分布和变化规律 ,为液体介质中的电场及空间电荷分布测量提供了一条新途径     

基于光散射测量方法的粉尘传感器及应用

本文主要介绍了通用电气公司型号为SM-PWM-01A的粉尘传感器的工作原理、系统组成和特性参数。该传感器利用光散射原理对空气中粉尘浓度测量,具有适用性广、测量范围宽、测量精度高、重复性好、测量速度快等优点。该粉尘传感器可以应用于室内空气质量监控、空气净化机、空气过滤器、空调、HVAC系统及烟雾报警等多个领域。     

空间电荷与直流电导联合测试技术用于纳米MgO抑制XLPE中空间电荷的研究

粒径70nm的MgO以不同浓度与交联聚乙烯(XLPE)共混制成聚合物纳米复合介质。采用自主研发的四电极系统同时测量复合介质的高场电导特性和空间电荷分布。通过强场电导实验发现,在室温下,XLPE及纳米MgO/XLPE复合介质的电导机理不是单纯的空间电荷限制电流(SCLC)。此外,添加纳米MgO可以明显地提高空间电荷的注入阈值,并且在低于空间电荷注入阈值的电场下,复合介质的电导电流密度随纳米MgO浓度的增加,先减小后增大。最后从空间电荷的实验数据验证了纳米MgO能有效抑制XLPE中空间电荷,并进一步定性地认为纳米Mgo的添加提高了电子注入的电场强度阈值。     

基于电声脉冲法的空间电荷测试技术研究进展

通过分析传统电声脉冲法被直接测试技术取代的原因,介绍了国内外高温下空间电荷电声脉冲法、连续测量电声脉冲法及三维空间电荷电声脉冲法等新测试技术的研究发展情况,并提出了空间电荷测试技术的发展方向.     

固体电介质中空间电荷测试系统的设计

介绍了自主制作的用于平板型试品的电声脉冲法（PEA）空间电荷测量原理和测试系统系统。着重介绍了系统的原理和硬件结构以及相应的重要参数。本套测量系统的优点是：结构紧凑，测量精度较高，对于PE类材料中的空间电荷分布可以很好的进行测量。     

固体电介质中空间电荷测试系统的设计

介绍了自主制作的用于平板型试品的电声脉冲法(PEA)空间电荷测量原理和测试系统系统。着重介绍了系统的原理和硬件结构以及相应的重要参数。本套测量系统的优点是:结构紧凑,测量精度较高,对于PE类材料中的空间电荷分布可以很好的进行测量。     

光传感器在绝缘子盐密测试中的应用

随着电网容量、输电电压等级的提高,特别是空气环境的进一步恶化,电网防污闪工作形势依然十分严峻。光传感器输变电设备盐密在线监测系统是一种实时、在线、科学、准确的盐密监测方法。通过传感器采集的污秽信息可以计算得出绝缘子表面的盐密值、灰密值。     

低密度聚乙烯空间电荷与电导电流的联合测量

聚乙烯非常容易积累空间电荷,造成聚乙烯绝缘电缆用于高压直流输电时容易出现绝缘劣化和使用寿命减少的问题。为了研究绝缘材料在直流电场下的空间电荷特性与电导特性,考虑到由于外电流存在位移电流分量,对于同一块试样分别测量得到的结果并不能进行严格的联合分析,基于脉冲电声法（pulse electro acoustic, PEA）原理设计了一套能够对平板试样进行“同区分时”测量空间电荷和外电流的实验装置,联合测量了低密度聚乙烯（low density polyethylene, LDPE）在室温下的空间电荷和高场电导。实验结果表明：随着施加场强的升高,阳极异极性空间电荷逐渐增加,阴极由同极性注入转变为异极性空间电荷积累,这与材料内部的杂质解离以及不同电极材料的选取有关。低电场条件下位移电流在外电流中所占的比例大于电导电流,传导电流密度与电场强度的关系也符合空间电荷限制电流（space charge limited current）理论。     

光学电流传感器研究的历史与现状

在电力工业一百多年的发展历史中 ,电流互感器(CURRENT TRANSFORMER)作为测量电流的设备为电力系统中的计量、继电保护、控制与监视等发挥了重要作用 ,为保证电力系统的安全、可靠运行作出了重大贡献。在我国 ,随着近二十年来国民经济的大规模快速发展 ,对电力的需求急剧增加 ,电力系统传输容量在日益增大 ,电压等级已经发展到 50 0 k V并将向更高的电压水平发展。而传统的电磁式电流互感器越来越呈现出由于其工作原理所决定的技术上难以解决的困难[1-6] ,例如 :(1)电压等级提高 ,增大了绝缘困难 ,致使绝缘结构复杂 ,体积、重量更大…     

利用SM光环境测试系统进行隧道光环境的测试与研究

隧道人工照明是隧道通行安全的重要保障。其内部的光环境测试是研究评价隧道照明的重要技术手段。该文介绍了自主研发的SM光环境测试系统的测试原理,该系统可在不封闭隧道交通的情况下,采用车辆行进中数码照片拍摄的方式对隧道内的光环境参数进行测量,最后,通过实地测试验证了该系统的准确高效的性能。     

一种新的基于霍尔传感器的电流测量方法

提出了一种新的电力电流测量方法。该方法采用了无集磁铁芯的霍尔传感器,将4个霍尔传感器对称地分布在通流母线的周围,传感器的输出联结到权值加法器上。权值加法器实现了一种均值操作效应,因此加法器实际的输出是4个霍尔传感器输出的平均,该方法降低了外部的磁场干扰。利用传统的电流互感器和按照新方法设计的霍尔电流互感器进行了实验对比,结果表明霍尔电流互感器虽然还不能和达到传统的高精度CT,但是仍能达到0.5~1的精度等级,说明了该方法的可行性。     

链式自动化弹仓的设计与仿真

为降低链式弹仓在运转过程中的冲击载荷,减少多边形效应的影响,使传动更平稳,特采用大齿数链轮和小节距链条的方案来进行弹仓设计,基于Creo对弹架、链轮、箱体、轨道等部件进行三维建模,建立了弹仓的总体结构模型.运用拉格朗日第二类方程建立了弹仓的动力学微分方程,并且结合多体动力学仿真软件RecurDyn对其进行运动学仿真,得...     

磁光式电流传感器的设计与应用

磁光式互感器绝缘简单可靠,能显著降低成本,测量范围宽,无磁饱和,十分适用于高压和超高压系统中.为此,通过从模型元件的选择,到仿真实验,介绍了磁光式电流传感器的基本工作原理,测试了其灵敏性和暂态无饱和的特性.此外,磁光式电流传感器通用的数字化接口及对保护标准的兼容性,为其今后的广泛应用提供了便利.     

固体电介质中空间电荷分布与极化分布的测量方法及其比较

目前有两种主要的固体电介质中空间电荷分布与极化分布的测量方法,压力波法（ＰＷＰ法）与电声脉冲法（ＰＥＡ法）,本文介绍了这两种方法的基本原理与测量技术。用激光感应的压力波法（也叫ＬＩＰＰ法）和用氟聚合物压电薄膜的电声脉冲法对同一个已极化的Ｐ（ＶＤＦＴｒＦＥ）试样进行了极化分布的测量,并对实际测量结果进行了比较与讨论。     

采用多个电场传感器的230kV光电压互感器

230kV光电压互感器已经制成并经过测试。这些互感器采用了三个电场传感器，这些传感器的位置和输出的选择组合，分别按照求积法获得电压测量。即使有互感器几何外部局部变化引起的电场干扰存在，它们也能满足IEC 0．2％级要求和维持0．2％级的精确度．用在测试中的几何中的局部变化模拟了在变电站发生的情况，例如，设备的安装和移动．     

适用于PEA空间电荷测量系统的高压脉冲发生器设计

电声脉冲法(PEA)是一种目前较为流行的空间电荷分布测量技术,使用该法的一个前提条件是必须产生一个高压脉冲。阐述了电声脉冲法(PEA)测量电介质中空间电荷的原理,并分析了高压脉冲波形对测量信号的影响。在分析传统高压脉冲发生器的基础上,介绍了一台新型带相位检测的高压脉冲发生器,从而使PEA空间电荷测量系统能够适合交流电压下的电缆绝缘测试,该发生器能够形成50 ns、100 ns和200 ns的5 kV陡脉冲电压信号。