SF6全封闭组合电器在中断路器触头间电场分布的有限元分析

用有限元法对SF6全封闭组合电器中断路器灭弧室静电场进行了数值计算，通过对触头分开距离为100%开距、50%开距和20%开距情况下的电场计算，获得了不同情况下灭弧室的电场分布情况和沿触头表面的电场强度分布情况、确定出最大电场强度在静触头头部的弧部处，本的计算结果为对国外引进技术的消化、吸收，完成产品的国产化研究，即为实现灭弧室电场的最佳分布，进而为解决产品的绝缘问题提供了依据。     

126 kV真空断路器灭弧室电场数值分析

为了解真空灭弧室电场分布情况,并找出灭弧室设计的关键部位,基于电场数值分析理论,采用有限元法对126kV真空断路器灭弧室内部静电场进行了仿真计算.考虑灭弧室内部主屏蔽罩结构对电场分布的影响,分析了加伞群后电场分布的变化情况,并给出了灭弧室内动静触头表面处的电场强度值.通过对不同触头开距情况下的电场进行计算,获得了在不同情况下的灭弧室电场分布情况,给出了不同开距下的电场强度最大值,为触头结构的优化分析、真空断路器的触头设计及真空灭弧室的优化设计提供了理论依据.     

SF6高压断路器灭弧室中触头对电场分布的影响

采用等参元有限元法对罐式断路器灭弧室区域的三维电场进行了计算．着重分析了触头对电场分布的影响，给出了触头截面上的电场强度分布．对触头问相对位置的变化对电场的作用进行了研究和分析。并给出了电场强度的数值对比．     

【特约】1100kV GIS中隔离开关及故障接地开关电场数值分析

利用有限元软件对1 100 kVGIS隔离开关气室及故障接地开关气室进行三维电场分析计算.针对复杂的分析实例,采用不同的参数设置进行网格划分,同时对结构复杂区域进行子建模以放大复杂区域.获得不同开距下隔离开关气室电场强度分布和动触头表面电场强度分布曲线.通过分析电场强度结果,得出不同开距下隔离开关气室内电场强度较大的位置及其电场强度比值.分析故障接地开关气室中盆式绝缘子表面的电场分布情况,结果表明,盆子端部倒角处尺寸对电场强度影响较大,从而为隔离开关气室及故障接地开关室的结构设计提供理论依据.     

1 100 kVGIS中隔离开关及故障接地开关

利用有限元软件对1 100 kVGIS隔离开关气室及故障接地开关气室进行三维电场分析计算.针对复杂的分析实例，采用不同的参数设置进行网格划分，同时对结构复杂区域进行子建模以放大复杂区域.获得不同开距下隔离开关气室电场强度分布和动触头表面电场强度分布曲线.通过分析电场强度结果，得出不同开距下隔离开关气室内电场强度较大的位置及其电场强度比值.分析故障接地开关气室中盆式绝缘子表面的电场分布情况，结果表明，盆子端部倒角处尺寸对电场强度影响较大，从而为隔离开关气室及故障接地开关室的结构设计提供理论依据.     

基于有限元法的高压SF6断路器三维电场分析

为了满足多介质复杂结构三维电场逆问题对三维电场数值计算提出的高精度和高效率的要求,以有限元方法为基本理论,编制了基于四面体网格剖分的三维电场有限元计算平台.运用计算平台对高压SF₆断路器灭弧室内的三维电场进行了准确计算,根据灭弧室内的电场分布对动触头结构进行优化分析,得到了高压SF₆断路器内部等位线分布图、等电场强度分布图和不同动触头结构下的最大电场强度值.算例计算结果证明了该计算平台能被应用于三维电场逆问题的求解.     

基于多变量优化的真空灭弧室绝缘设计

采用ANSYS软件包对真空灭弧室内部电场进行数值计算与模拟，并对不同主屏蔽罩结构灭弧室内部电场、动静触头表面及主屏蔽罩表面电场分布进行对比分析，研究了主屏蔽罩及动静触结构对真空灭弧室电场的影响.结果表明：主屏蔽罩端部和动静触头端部及背部是场强最大值集中处，易产生电击穿，是真空灭弧室绝缘结构优化设计的关键.通过灭弧室内部电场逆问题求解，实现了对主屏蔽罩端部和动静触头型面优化设计.     

高压SF6断路器灭弧室电场逆问题求解研究

采用有限元法对高压SF6断路器灭弧室内电场分布进行数值仿真求解,计算分析了灭弧室内部动、静触头在开断过程中不同行程下电场分布情况，得到了全场域最大场强所在位置，以及动、静主触和弧触沿面场强分布，研究了灭弧室内部绝缘的主要影响因素，并将仿真结果进行可视化处理.在此基础上进行电场逆问题求解，实现灭弧室内部结构优化设计.在优化设计中分别采用零阶方法和一阶方法，以动、静触头几何结构为优化设计变量，以灭弧室内部最大场强最小为优化目标函数，循环迭代次数为停止准则，进行灭弧室电场逆问题研究.并将优化结果与产品结构进行对比分析，证明了优化设计的可行性和有效性.     

新型旋气喷口对高压SF6断路器三维电场的影响

由于新型旋气喷口在喷口上游引入旋气槽,使灭弧室内部电场分布发生变化.采用有限元法,分析了旋气喷口对灭弧室电场造成的影响.通过改变旋气喷口的结构参数,如旋气槽的数量及偏转角度,对比得到了无槽结构和不同旋气喷口断路器在开断过程中,灭弧室内的最大电场强度变化及旋气槽内电场的变化规律.三维电场计算结果表明,新型旋气喷口绝缘性能良好,对灭弧室内部电场影响较小,从电场角度充分证明了旋气喷口的可行性.     

SF6压气式灭弧室冷态气流场与介质恢复强度计算

提出了变形流体网格两步法并对可压缩气体非稳态控制议程进行了数值求解,此方法可解决跨音速、冲击波共存的情况。对SF6断路器开断过程中灭弧室内粘性气体的流动特性进行了数值计算,给出了在触头开断过程中气流特性的分布情况,解决了SF6断路器灭弧室内具有大畸变的粘性流体的数值计算。并对灭弧室开断小电容性电流后的介质恢复强度进行了计算。     

光传感器场强法检测线路悬式瓷绝缘子串劣化绝缘子

输电线路绝缘子串存在劣化绝缘子时,绝缘强度下降,容易发生闪络,对电网安全构成严重威胁.在试验大厅中利用光传感器对220kV悬垂瓷绝缘子串良好和不同位置存在零值绝缘子时的电场分布进行了检测.并按照试验布置情况建立了三维静电场有限元模型,仿真分析了绝缘子串电场分布.试验数据和仿真结果对比表明:伞裙使绝缘子的电场分布极不均匀,电场最小值出现在伞裙中;良好绝缘子串周围的合成场强呈近似U形分布.零值绝缘子对应位置处的电场分布在局部出现明显下降.不论零值绝缘子出现在高压端、低压端,还是中部,都能通过电场测量结果表现出来,可为电场法检测劣化绝缘子提供参考.     

地铁隧道内电磁场分布特性分析

准确掌握地铁隧道内电磁场的分布状况是建立直流牵引供电系统电磁暂态模型的基础,也是开发直流牵引供电系统馈线保护方法的需要.针对地铁隧道内非对称的空间结构,利用有限元分析法计算了不同工况下地铁隧道内的电磁场分布特性,确定了地铁隧道内电磁场与钢轨电位、钢轨电流间的定量关系,以及列车位置对电磁场分布的影响.分析结果符合电磁场分布理论表述的规律.     

齿轮端面精整加工中电场的有限元分析

在电化学精整加工中,电场分布是影响加工质量和效率的关键因素,但是电场的变化又与多种因素有关。本研究利用ANSYS软件对齿轮端面电化学精整加工中的电场分布进行了计算,分析了各种参数对电场的影响。分析结果表明,各个参数必须合理配合取值,才能保证加工的顺利进行;并得出了电化学精整加工的一些基本规律。     

触头盒电场计算及其结构优化设计

针对35kV触头盒存在局部电场过高、电场分布不均匀的问题，利用Ansoft软件包建立有限元模型，对触头盒的电场分布进行了仿真计算。根据仿真结果，采用在触头与内腔连接处涂刷半导体漆的方法对触头盒结构进行了改进，从而使电场局部集中问题得到改善，使电场分布更加均匀.     

具有场板结构GaN HEMT电场分布解析模型

基于具有场板结构GaN HEMT器件物理和基本器件方程,导出了器件加场板前后表面电场分布和峰值电场解析模型。当场板长度LFP与绝缘层厚度tox最优时,GaN HEMT栅极边缘电场峰值可降低至未加场板时的22%;若保持峰值电场恒定,则其漏端电压可由没有场板时的50 V提高到加场板后的225 V,增幅高出4倍。该解析模型所导出的电场分布与国外新近发表的源于器件方程和经验公式的模拟和实验结果基本吻合,为GaN HEMT器件场板设计提供了理论依据。     

均衡多针头静电纺丝场强的有限元模拟

针对多针头静电纺丝存在射流相互干扰和场强不均匀的问题,通过改变针头长度、间距及加压方式等参数,利用有限元分析软件对静电纺丝中无法直接观测的高压静电场场强进行模拟,并观察多针头静电纺丝场强分布规律,提出可有效控制多针头静电纺丝场强均匀性的方法:纺针套塑料管、各纺针施加不等电压、纺针不等长.结果表明:塑料管可以使得电荷集聚,从而增加场强,利于节能;额外加压、不等针长能够均匀场强;不等针间距对均衡场强的效果不显著.     

冲击电压下特高压支柱绝缘子表面电场研究

特高压输变电工程对支柱绝缘子提出了更高的技术要求,运行中支柱绝缘子会因雷击发生污闪,而支柱绝缘子的电场、电位分布和闪络现象存在一定关系。为研究特高压支柱绝缘子表面电场分布特性,建立了1100kV支柱绝缘子的有限元计算模型。理论分析与仿真结果表明,雷电冲击电压作用下支柱绝缘子表面电场分布随时间变化的曲线在波形上与激励源雷电波的波形相似,第一对和最后一对大小伞的电场强度较大,中间大小伞的电场强度较小,最大场强点位于金属电极下端的绝缘护套表面。     

一维光栅结构中电场分布的计算分析

光栅中的电场分布对光栅的激光损伤阈值具有重要影响,为此提出了一种计算一维光栅结构中电场分布的方法,该方法对于任意深度和占空比的光栅,均能计算得到光栅内外的电场分布.采用解析方法推导得到了计算公式,由于矩阵中元素值太小而无法求逆矩阵,应用基于增强透射矩阵的耦合波理论, 并对其计算过程进行了改进,改进方法能够直接计算得到单层光栅的电场分布.进一步将该方法运用到多层光栅结构中,能够计算光栅和介质多层薄膜混合结构的电场分布.计算结果表明,采用该方法能够直接分析计算介质反射光栅内的电场分布,不仅可以获得精确解,而且可以大大降低计算量.     

均匀带电圆环环平面内的电场、电势分布

带电圆环的电场分布不仅是静电学理论的一个重要模型 ,而且在高能物理研究中有着重要应用 ,但一般教材仅论及圆环轴线上的电场分布 ,而环面内电场、电势分布如何 ?本文在此给出了定量分析 ,并据此给出其电场、电势分布曲线。     

脉冲电场和稀土对Fe-C-S系合金凝固过程的影响

以工业纯铁、石墨、硫化亚铁等为原料制备Fe-C-S系合金熔体,开展在Fe-C-S系合金熔体的凝固过程中施加脉冲电场及添加稀土的实验,分析脉冲电场和稀土对Fe-C-S系合金熔体凝固组织、S元素的分布特性及夹杂物性状的影响。结果表明:脉冲电场和稀土有利于减轻晶界偏聚,细化和改善Fe-C-S系合金凝固组织,优化S元素分布,共同作用效果比稀土的单独作用效果明显;且有效减小和细化夹杂物,夹杂物的直径由35-50μm下降到25μm以下,夹杂物形貌得到较好控制,由条状硫化物大部分转变为球状硫化物。