基于MHD的小间隙真空电弧仿真研究

真空开关电弧电流过零前的电弧等离子体状态对真空开关能否顺利开断具有十分重要的影响。本文在建立小间隙真空电弧磁流体动力学(MHD)模型的基础上,采用通用计算流体力学仿真软件对电弧电流过零前0.5 ms时的电弧等离子体的特性进行数值仿真研究。计算得到了真空电弧等离子体压力、等离子体密度、离子纵向速度、阳极表面纵向电流密度和电弧电压等的空间分布。仿真结果表明:从阴极到阳极,真空电弧等离子体压力和密度逐渐增大,而等离子体速度逐渐减小;阳极表面电流密度存在较大径向梯度,最大值低于形成阳极斑点的极限收缩电流,阳极仍不活跃。仿真得到的等离子体密度分布与高速摄像机拍摄得到的CMOS图像光强基本吻合,计算得到的电弧电压与测得的电弧电压是一致的,从而验证了本模型的可行性。     

薄膜厚度测量技术

随着各种表面沉积技术(PVD、CVD)日益广泛地应用于微电子、光学及超导薄膜沉积等微细加工领域,膜厚在10—10~2nm范围内的薄膜厚度测量技术也不断得到发展。本文系统地描述了各种测量技术的原理、属性及测量方法,并对其测量精度及适用范围进行了比较。     

并联型真空发电机断路器的电流转移过程

目前越来越多的电厂已经认识到在发电机与升压变压器之间安装发电机断路器(generator circuit breaker,GCB)的重要性。由于具有安全、价格及体积等优势,真空型的发电机断路器是中小型电厂的首选。为提高开断能力和通流能力,提出了一种区别于传统并联断路器控制机制而采用两断口分步打开开断方式的新式并联双断口真空发电机断路器,它将电流转移到后打开的灭弧室,利用相控方法进行开断。通过对3种故障电流下的电流转移过程分析,推导出3种故障情况下的电流转移过程变化公式,并对100kA周期电流下进行仿真分析,得到实现电流转移的根本原因。通过样机实验和理论计算对比,忽略电弧电阻是计算产生误差的主要原因。     

高压直流真空断路器安全开距的试验研究

高压直流断路器是保护直流输电系统的重要组成部分,机械式高压直流真空断路器是目前几种可行方案之一。断路器的安全开距是断路器重要的开断参数,临界开距是直流真空断路器确定换流时刻的依据,直接决定其开断性能。该文建立了基于换流的直流真空断路器安全开距试验系统,主开关和换流开关均选用电磁斥力机构,直流试验电流源由低频LC振荡电路近似。应用PSCAD对该系统的开断过程进行仿真,以验证参数设计的可行性。试验中系统开断模拟直流电流为4 kA,采用位移传感器对动触头轨迹进行检测,得到动触头的分闸速度约为2.4m/s。对比仿真与试验波形,分析了与熄弧时间对应的开距对开断能力的影响,通过试验得到最快熄弧时间和临界开距,其值分别为为0.9 ms和2.2 mm。试验结果对高压直流真空断路器确定换流时刻具有参考价值。     

500kV电网分布式限流方案

针对500 kV电网短路电流超标问题,提出了基于故障电流捕捉型限流器的电网分布式限流方案。通过理论分析确定了限流模块的布置方案和动作模式。通过仿真对比分析了限流模块选相动作和随机动作的特性和模块两端过电压,继而提出了限流模块的配置方法。并根据广东电网500 kV变电站增城站的实际参数,利用PSCAD软件搭建了增城站模型,对各种工况下的限流情况进行了仿真。仿真结果表明,提出的分布式限流方案可将增城站短路电流限制在63 kA以下,且不会出现过电压,能够提高输电线路的阻抗水平,可以双向限流,提高整个电网的稳定性。     

基于边界保护的配电网故障区段无通信定位方法

提出一种基于边界保护原理的配电网故障区段无通信定位方法：通过在各保护区段边界处并联一定频率的谐振装置,利用装置对谐振频率处故障暂态电流分量的衰减作用,强化相应频带的电流谱能量在边界两侧的差异,达到各边界处保护开关根据能量比值自动识别故障区段的目的。此方法无需通信设备或开关间配合,具有高速性、灵敏性及可靠性等特点。仿真及物理试验证明了该方法在各种故障情况下的有效性。     

真空电弧沉积的TiN薄膜表面分析

对真空电弧沉积的ＴｉＮ薄膜表面化学组份、组织结构、形貌及库度分布进行了测试与分析。结果表明，薄膜中Ｔｉ、Ｎ两种元素原子比接近１：１，其它杂质元素含量极少，薄膜为ＴｉＮ单相结构，（１１１）晶面择优取向；薄膜表面形貌光滑致密，颗粒含量少；薄膜厚度分布较均匀。     

制造工艺与添加物对银金属氧化物触头材料运行性能的影响与作用(Ⅰ)

银金属氧化物触头材料是现代低压电器广泛采用、消耗量极大的一类材料.其中,制造工艺和添加物对这类触头材料的运行特性起着十分关键的作用.本文从触头的工作状态、问题和要求出发,引用国外有关研究结果和资料,对银金属氧化物的运行特性、制造工艺、添加物的作用和材料的应用等进行了论述.     

真空电弧镀膜新技术

真空电弧镀膜在现代表面工程领域中作为一种新的高速沉积技术近年来得到了迅速发展并已开始进入工业应用。本文试就此新技术的原理、应用和发展前景作一简要介绍。