电晕离子流对先导放电路径的影响

为探明当空气中含有电晕产生的离子时(离子背景),对雷电先导的发展、击穿过程和路径的选择有何影响,分别采用两种不同的实验方法研究了正、负离子流对先导放电进展路径影响的特点及规律,两种方法得出的一致结果表明,有离子背景的雷电先导放电路径具有选择负离子背景而回避正离子背景的特点和规律并运用电子崩发展和电场作用两方面原理,分析了离子背景的影响机制。这对于特高压输电线路与设备的防雷及其绝缘设计的进一步研究具有重要参考意义。     

基于迁移管法气压对氮气正电晕放电离子迁移率的影响

低气压下离子迁移率是高海拔地区输电线路导线电晕放电的关键参数之一,同时氮气作为正电晕放电参与反应的主要气体,目前均作为常量对待,其测量结果对于建立考虑海拔因素的离子流、电晕损失等计算模型具有重要意义,因此对不同气压下氮气正离子迁移率的测量显得尤为重要。在已有研究的基础上,自主设计了可模拟不同氮气气压条件下离子迁移率测量平台,并将离子门的动作方式由关闭—导通—关闭改进为关闭—导通,从而得到幅值尽可能大的离子流波形。利用此平台测量得到大气条件下纯氮气环境离子的迁移率为1.113cm2V-1S-1,并通过试验研究了气压在101.19~44.52k Pa范围内氮气环境离子迁移率变化情况,研究发现氮气正离子迁移率随气压增大呈非线性减小且具有一定的饱和趋势,最后提出了一种氮气正离子迁移率随气压变化的指数修正方法。     

雾霾对冲击放电路径影响特性的分析

由于经济规模的迅速扩大和城市化进程的加快,雾霾现象日趋严重,这些雾霾多发地区是我国输电走廊或用电高负荷密度地区。为研究雾霾对放电发展的影响,利用水雾、粉煤灰等模拟雾霾天气,采用雷电冲击电压进行了雾霾对击穿电压和放电路径影响的实验研究。研究结果表明:当雾霾的粒径范围<0.01mm时,雾霾间隙的击穿电压始终较空气间隙的高,放电路径选择雾霾的概率<50%;当粒径范围为0.01～0.1mm时,正电压下选择概率<50%,雾霾间隙的击穿电压较空气间隙的高,而负电压下选择概率>50%,雾霾间隙的击穿电压较空气间隙的低。雾霾中放电发展是电场的畸变和雾霾颗粒与粒子间作用联合影响的结果。     

基于背景纹影技术的长空气间隙放电通道温度场测量

长空气间隙放电发展过程中伴随有介质热电离现象,准确获取温度场有助于深度分析间隙放电特性,背景纹影技术突破了传统纹影技术中透镜组镜面尺寸的限制,可获得大尺寸放电通道的温度分布特性。文中搭建了背景纹影测量系统,采集了放电发展过程中的背景斑点图集,利用PIV粒子图像测速技术分析得到了穿过放电通道的光线偏移量;基于Abel逆变换计算得到了光线偏移量对应的折射率,再根据热力学方程和理想气体状态方程定量重构出密度场和温度场,并以酒精灯火焰为参照物进行了温度校验,分析结果与热电偶实测结果基本一致。以1m棒–板空气间隙为研究对象,通过搭建的背景纹影实体测量系统观测间隙正极性放电发展过程,分析了放电通道温度的时空变化规律,结果表明间隙中部横截面温度分布在1 200 K左右,温度场呈轴对称分布且离通道中心越近温度梯度越大,整个通道温度自棒极而下逐渐降低。     

空气放电离子风特性的研究

空气放电离子风技术在能源、环境、材料、军事等领域具有广阔的应用前景,采用粒子图像测速(particle image velocimetry, PIV)粒子测速系统得到了空气中尖–板电极放电产生的离子风速度场的图像,研究了相同电压等级正、负极性直流和工频交流电源下的离子风速度特性和流场分布情况并用离子碰撞、电流体动力学(electrohydrodynamic,EHD)顺电效应以及流体动力学相关理论进行了分析。最后采用红外热像仪测得了离子风对于发热体强化传热的作用,分析了离子风作用下发热体的温度分布特性。     

慢前沿冲击电流与放电通道光强度关系研究

采用冲击电流发生器对15 mm石墨棒状放电间隙放电,产生具有慢上升前沿的衰减振荡冲击电流波形,涉及4组电流共67个脉冲,含17个首次脉冲及50个后续脉冲,其峰值1.9～27.0 kA,10％ ～90％上升时间3.3～18.8μs,半峰宽度7.8～47.8μs.同步测量了石墨棒状放电间隙通道电流与光强度波形,开展了冲击电...     

电极参数对尖-板电极空气放电离子风特性的影响

空气放电离子风技术是一门新颖的技术,在实际应用方面具有现有技术手段不可比拟的优势。文章采用PIV(Particle Image Velocimetry)粒子测速技术,获得了清晰准确的离子风速度场图像。研究结果显示:减小尖电极曲率半径,可以在同样的电压等级条件下有效地提高离子风速度;接地电极采用金属网,可以克服板状电极对于离子风发展的部分束缚作用,在较低电压下能得到较高的风速,且可获得较为广阔、流场较为均匀的离子风作用区域。     

雷击放电模型及保护范围问题

论述了超长间隙的放电模型，分析了避雷针对雷电的保护特性，指出子目前防雷保护设计中的一些缺陷，用现模型很好地解释了雷击所显现的一些特性。     

浅析雷电放电基本特征及相关参数计算

阐述了雷电的形成及雷电的放电过程。说明了雷电的放电特征。最后对雷电放电的参数的计算与分析进行了详细介绍,为设计有效的防雷系统提供了重要依据。     

Tracking the Propagation of Individual Ions Through Ion Channels with Nano-MOSFETs

As the size of semiconductor devices shrink they become of comparative size to many biologically important molecules such as Ion Channel Proteins. We demonstrate that it is possible to use nano-scale MOSFETs as a sensors capable of detecting individual conduction events in small biological pores. In addition, the nano-MOSFET is capable of resolving the position of ions in the pore protein during the permeation. Therefore closely coupling nano-transistors to ion channels embedded in membranes it may become possible to detect individual ion permeation events and thus better understand the mechanisms by which ions are selected and conducted through biological membranes.     

氙气离子推力器束流等离子体特征参数的Langmuir单探针诊断

离子推力器和航天器的成功整合,需要对羽流-航天器之间可能的相互作用进行全面的评估。为了给二者的整合提供实验依据,设计使用了Langmuir单探针测试系统,对氙气离子推力器束流等离子体参数的空间分布进行了诊断研究。实验中使用栅极表面向外凸出的双栅极Kaufman型离子推力器,真空舱的背景压强为3mPa。与传统静态等离子体不同的是:离子推力器束流等离子体具有很大的定向速度,致使探针电流大幅增加,所以传统静态等离子体条件下的I-V(电流-电位)曲线的解释需要重新考虑并进行适当修正。为了尽量减少定向流对离子饱和电流的影响,实验中选择将Langmuir探针与推力器轴线平行放置。实验结果表明:离子推力器的束流等离子体的悬浮电位、空间电位、离子浓度的变化趋势相似,不同径向位置处的各参数都随着轴向距离的增加而减小。分布图中存在一些参数值较低的特殊点,是因为这些测点并没有位于等离子体束流区域内。通过这些特殊点的轴向和径向坐标,可估计出推力器的束流发散角(16.014°)、栅极半径(在71.3～111.3mm范围之内)、束流形状。     

放电电场对SO2气相传质过程的影响

研究了SO2在放电电场中的气相传质过程。通过模拟试验，研究了外加电压、放电区长度、放电空间大小等与放电电场相关的参数对SO2电迁移和脱硫效率的影响。试验结果表明：放电电场对SO2传质过程具有促进作用，这种促进作用和系统脱硫效率随电压升高、放电区长度和单位能耗增加、放电空间减小而增加。放电电场之后的辅助匀强电场有助于改善SO2的电迁移效果。系统脱硫效率可达95%以上，由放电电场促进SO2传质而引起的脱硫效率增量接近50%。     

针电极在雷云电场下电晕电流的研究

本文在实验室模拟雷电实验的基础上,对雷云电场下的针尖电极电晕电流进行了现场实测,并通过理论分析和计算处理,总结出电晕电流与电场强度的变化规律,提出了针尖处电场强度和电晕电流的计算公式,其成果对防雷机理的进一步研究具有重要意义。     

希尔伯特-黄变换在变压器局部放电脉冲识别中的应用

时频分析方法是变压器局部放电特征提取的有效手段。讨论利用小波变换方法分析非平稳信号的局限性,介绍希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)的理论体系,并分别应用2种时频分析方法得到不同类型局放信号的幅值谱,从中提取了时频熵向量作为用于模式识别的特征量,模糊聚类结果显示,由希尔伯特-黄变换得到的时频熵向量具有优于小波变换的聚类特性。因此,希尔伯特-黄变换是目前变压器局放信号特征提取的有效方法。     

电气设备绝缘参数测试仪的设计

本介绍了用微机控制的电气设备绝缘参数测试仪的设计，该仪器体积小，重量轻，能对电气设备绝缘性能的诸参数实现快速准确的测量，中还讨论了介质损耗的精确测量及抗干扰措施。     

SEL保护在500 kV线路中的应用及特点

对美国SEL微机保护与国产微机保护的主要元件作了比较。重点分析了SEL保护在500kV葛双二回线POTT方式的逻辑编程及动作特点。     

电气铁道阻抗匹配平衡型牵引变压器的特性分析

从Ｙ／△变压器的发展演变,分析了电气铁道阻抗匹配平衡型牵引变压器的电气特性,提出注入电力系统的谐波和基波负序电流计算式,并等效为中性点不接地的Ｓｃｏｔ变压器。对阻抗匹配条件、容量利用、不对称绕组容量,以及不对称、谐波和波动损耗进行了分析和计算。     

微机型高压线路保护装置运行特性分析

从继电保护装置运行的角度出发,采用比较研究的方法,讨论了WXH－11x微机型高压线路保护装置的整组构成与重合闸装置运行特性,分析了微机线路保护装置的运行特性,指出了微机保护运行中应注意的问题。