电极表面场强数值计算方法的比较

介绍了电极表面场强计算的曲率半径法、多点逼近法和综合法,给出了相应的计算公式和误差估计公式.并用球电极和同轴圆柱电极比较了三种数值方法的场强计算误差.结果表明,综合法效果较好.     

接地网垂直接地极地表传导电流分析

垂直接地极作为一种有效降低接地网接地电阻的方法,在接地网图纸缺失或图纸与实际不符情况下,面临准确探测位置等问题。根据安培环路定律,提出通过测量地表传导电流来探测接地网垂直接地极位置的方法。通过理论公式推导,推算垂直接地极及其连接地网支路在地表产生的传导电流分布情况;再构建有/无垂直接地极的接地网模型,仿真垂直接地极对地表传导电流的影响。理论分析和模型仿真验证表明,测量地表传导电流能够有效地探测垂直接地极位置,方法简单,可进一步用于接地网3D结构成像。     

玻纤增强复合材料表层融冰电气特性研究

为研究玻纤增强树脂复合材料及涂覆不同疏水涂层样品覆冰融冰电气特性,在复合材料杆塔的材料表面覆冰情况下,进行相关涂料与冰面间融冰速度差异对比及样品融冰闪络试验。结果表明:相同规格的复合材料样品,涂覆超疏水涂层试样表层更容易脱冰,冰块会沿着表层整体滑脱;涂覆有涂料的复合材料棒的冰闪络电压均高于空白覆冰试样。     

聚合物绝缘材料直流闪络特性及表面形貌实验研究

研究绝缘材料沿面闪络特性及闪络过程中材料表面形貌的变化,可以为提高绝缘材料沿面耐压性能及材料表面改性处理提供参考。文中采用正极性直流电压源,对大气环境下聚四氟乙烯(PTFE)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的沿面闪络特性及闪络前后表面形貌进行了实验研究。结果表明:绝缘材料直流闪络电压近似服从韦伯分布,可借助韦伯分布统计方法求出任意概率下的闪络电压。采用三维显微镜及原子力显微镜观测了闪络前后材料的表面形貌,发现材料表面的放电痕迹均在阴极附近更为严重,并且闪络后材料表面出现连续状沟壑,表面起伏变大、粗糙度变大。文中分析表明,绝缘材料的沿面闪络电压受电场畸变程度及材料表面形貌特性的影响,可为提高聚合物绝缘材料的沿面耐压性能提供一定的参考。     

无碳膜磁头表面氟代硅烷自组装膜制备和摩擦学性能

利用分子自组装技术,在磁头表面制备1H,1H,2H,2H-全氟癸烷基三氯硅烷(FDTS)自组装膜并进行表征和摩擦学性能研究。实验结果表明:当反应时间为8 min时,无碳膜磁头表面可制备膜厚1.2 nm、接触角值111.5°、表面粗糙度0.198 nm的FDTS单层自组装膜;当反应时间超过50 min后,无碳膜磁头表面可制备不完整的FDTS双层自组装膜。FDTS自组装膜能够极大地降低无碳膜磁头起停过程的粘着力,增强磁头的摩擦磨损性能。     

气体火花开关电极材料的冲击电流侵蚀特性

气体火花开关是脉冲功率技术中常用的开关装置 ,其性能对整个脉冲功率装置有较大影响。本文利用扫描电子显微镜对七种金属系合金材料在冲击大电流侵蚀后的表面形貌进行了分析 ;研究了金属材料的组织、成分等因素对金属材料脉冲电流侵蚀性能的影响 ;并结合物质结构、热点爆炸等理论 ,提出了一种新的表征金属材料抗侵蚀性能的公式     

AC激励下的针-水电极等离子体特性

为研究AC激励产生的等离子体的物理特性,通过电压电流波形测量和高速摄影仪拍摄对AC激励产生针-水电极等离子体的电特性和放电现象进行了研究,并通过比色分析法对生理盐水中生成的H2O2浓度进行了测量。研究表明:20kHz激励下的针-水电极的放电过程存在脉冲模式和连续模式2种工作模式。在脉冲工作模式下,当电极两端电压极性发生改变时,等离子体熄灭,每1个电压周期都需要较大的电压来击穿气体间隙,但此击穿电压比初始击穿电压低许多倍。在连续工作模式下,等离子体放电强度变强,且持续存在于放电间隙。针-水电极放电产生的等离子体可以在生理盐水中有效地生成H2O2,且在脉冲工作模式下生成H2O2的效率更高。然而,由于Fenton反应的影响,AC激励针-水电极放电等离子体对生理盐水的处理时间应≤50s。     

Self Synchronization of Surface Discharges in a Twin Electrodes Device

A twin electrode device coupled to the same high voltage power supply is used to study the propagation of surface streamers. These two identical electrodes are separated from the grounded one by a pyrex plate acting as a dielectric barrier. The gas is dry air, at atmospheric pressure. 1 ns time resolved imaging of the discharge propagation is performed to monitor the discharge ignition and propagation. The discharge consists in filaments which propagate on the dielectric as cathode directed streamers. Each filament transfers 1 nC. The propagation velocities vary from 3.4times10⁷ cm/s at the beginning of the propagation to 7times10⁶ cm/s at the end of the propagation. Ignition at one electrode triggers ignition at the other within 2 ns.     

板-板和球-球在CO_2气体内的放电特性

为了解CO2气体的绝缘特性,在相同的温度和湿度的条件下,对板-板电极和球-球电极在不同电极间距、不同压强下进行了工频耐压和雷电冲击试验。试验表明,体积分数99.99%的CO2气体绝缘强度随着电极间距和压强的增加而增加,符合经典气体的击穿曲线走势,证明了试验方法的正确性。在工频耐压试验中,当压强达到0.6MPa后,对CO2气体的绝缘特性有明显的改善。在雷电冲击试验中,0.5 MPa和0.6 MPa时气体的绝缘特性近似。此外,根据击穿曲线可知,均匀电场在雷电冲击试验中的极性效应不明显,而稍不均匀电场的极性效应非常明显;且负向冲击电压的击穿值远小于正向冲击电压击穿值,他们之间的击穿电压差随着间距的减小而减小。总结试验数据可推断,在110 k V设备中使用CO2气体作为绝缘气体时,其压强建议≥0.6 MPa。     

烷烃硫醇单分子层在低档接触件镍表面镀层中的应用

镍可以用低等各种不同应用领域的可分离电接触件的表面镀层。由于环境条件的恶劣,金属表面出现的不良导电层已经阻碍了这种镀层在一般领域中的应用。不过,采用一种合适的防腐保护材料即可达到耐久的质量性能。我们研究的新的方法就是去寻找能与镍键合并形成有效的保护层的复合材料。文章将介绍沉积在裸露的镍基底层以及模拟实际接触元件的球形/平面的镍底层上的硫醇分子的自行组合单分子膜层的电性能和摩擦特性,并简单介绍了这种分子和所用基底层的沉积方法和类型。同时,也阐述了镍表面进行电化学预处理的影响。由此可以发现,该膜层具有卓越的摩擦特性,而其接触电阻变化范围为1Ω-10mΩ。因此,这种单分子膜可以作为电接触件的保护膜层。     

表面改性对贮氢合金电极性能的影响

本文用化学处理和化学镀镍对金属氢化物的表面改性处理,初步讨论和分析了这些处理对金属氢化物电极的活化和容量等性能的影响。其结果表明:表面改性后的贮氢电极放电容量提高,放电特性增强。     

混合电极与全膜电容器的金属化膜自愈特性

金属化膜电容器的工作场强高,故其储能密度很高,但因其电极通过喷金方式引出,故其通流能力差。箔式电容器的通流能力强,但不具有自愈特性,故其工作场强低,储能密度也低。混合电极电容器可以兼具两者的优点,能在较高的场强下工作并拥有较大的通流能力。为加深对混合电容器的了解,通过模拟混合电极电容器和全膜金属化膜电容器的工作状况,研究了混合电极中金属化膜的自愈特性。结果表明自愈能量随放电电流的增加而增大;自愈点的直径随放电电压的升高而增加;自愈能量和自愈电流与放电电容大小的相关性小;相同条件下,全膜电容器金属化膜的自愈能量要小于混合电极电容器金属化膜的自愈能量。     

不同电极间距下纳秒脉冲表面介质阻挡放电分布特性

电极间距是表面介质阻挡放电(SDBD)的一个重要结构参数。通过实验研究和仿真计算,研究电极间距对纳秒脉冲SDBD等离子体分布特性的影响,并从理论上分析类弥散和离散通道两种等离子体分布的形成机制。实验研究表明,电极间距是造成两种典型特性及不同等离子体分布的关键结构参数。通过对放电区域外电场的仿真计算发现,不同电极间距下外电场分布形态和数值的差异,是形成两种不同等离子体分布模式的直接原因。结合气体放电基本理论,分析认为:等离子体类弥散分布是由于流注前向发展和横向激发电离同时在起作用,而离散通道分布是因为流注通道以前向发展为主、横向电离作用较弱;两种等离子体分布模式形成的根本原因在于电场随时间的增大率和随空间的减小率以及流注通道的发展速度之间的匹配。     

Impulse Breakdown Characteristics of Coated Electrodes in SF6 Gas

The authors investigated the impulse breakdown characteristics of coated high-voltage electrodes in SF6 gas with a varying nonuniform factor, electrode area, and coating material. From the viewpoint of the relation between breakdown stress and the stressed electrode area, it was clarified that with coated electrodes, breakdown voltage remains, with an increasing electrode area, nearly at the theoretically estimated level for SF6 gas breakdown without showing any decrease due to the area effect (in contrast to bare electrodes). Moreover, it was also recognized that repeated breakdown characteristics of coated electrodes differed depending on the coating materials.     

球板电极下N_2的绝缘特性以及水分的影响

采用氮气(N_2)或干燥空气替代SF_6作为中压开关设备的绝缘介质是目前环保型开关设备的发展热点。要保证气箱结构紧凑小巧,需要完全掌握环保气体的绝缘特性,并对固体—气体复合绝缘的配合进行深入研究。文中从研究N_2的基础绝缘特性入手,研究了球板电极间隙下的N_2工频和雷冲耐压特性数据,以及水分对击穿电压的影响。结果表明,N_2击穿电压随着极间距的增大而上升,但会呈现出饱和的趋势。而且,在湿度为1 000μL/L以下时,N_2击穿电压基本不受水分的影响。     

梳状电极沿面放电装置的电场计算

梳状电极沿面放电发生器加峰一峰值12 kV的交流高压实现了沿面放电。应用边界元方法计算了6 kV外加电压下两种梳状电极的沿面介质阻挡发生器的电场,并用它定性地解释了实验结果。     

粒状不饱和聚酯模塑料的摩擦磨损特性分析

为研究粒状不饱和聚酯模塑料的摩擦磨损特性及试验方法,以几种不饱和聚酯模塑料为研究对象,比较了不同对磨材料、摩擦时间对粒状不饱和聚酯模塑料磨损量和摩擦系数的影响。结果表明:对磨材料对粒状不饱和聚酯模塑料的耐磨性影响比较大,选用普通UP环作为对磨材料比用45钢更适合于不饱和聚酯模塑料的耐磨性测试;采用普通UP环作对磨材料时,不饱和聚酯模塑料的磨损量随对磨时间延长而不断增大,但摩擦系数变化并不严格遵循材料滑动磨损过程的一般规律。     

AgSnO2电触头材料表面改性的研究

研究了添加剂、分散剂、化学镀的表面改性工艺对AgSnO2电触头材料组织和性能的影响。通过表面改性可以改善Ag与SnO2的浸润性,降低SnO2的表面能,阻碍SnO2粒子的团聚,从而解决AgSnO2触头的加工成型困难和接触电阻高的问题,并对表面改性对AgSnO2材料的作用过程进行了分析。     

同轴电极下非线性绝缘介质阶跃响应仿真分析

为了验证非线性绝缘材料在非均匀电极结构下均化电场分布的内在机理,以典型非均匀电极结构(同轴电极)下填充电导率为非线性的绝缘介质所构成的绝缘结构为研究对象,采用有限元软件ElecNet仿真分析了不同幅值阶跃电压作用下非线性绝缘介质中瞬态响应的空间分布,得到的非线性绝缘介质内部空间电荷的分布揭露了非线性绝缘介质能自行均化电场的根本原因是空间电荷效应。稳态电场的计算结果表明:阶跃电压幅值越高,绝缘介质非线性程度越高,电场改善的程度越好。     

直流电絮凝法处理印染废水的研究

为提高传统化学法和生物法处理色度高、颜色变化频繁、化学需氧量(COD)值大和pH值高的印染废水的效果,试验研究了用直流电絮凝法处理实际印染废水并分析了COD、pH值和COD的变化以及极板和电能的消耗。试验结果表明,电絮凝法处理效果好,对pH值要求低,工艺简单,操作方便,成本低。