纳秒脉冲同轴结构固体绝缘介质尺寸优化分析

同轴电场沿径向分布不均匀,径向电场降落集中在内电极表面附近一定范围内.在内电极直径不变,外电极直径增加的情况下,内外电极距离大于一定阈值后,电场变化在经过一个快速减小的阶段后明显变缓;在仅仅增加内电极直径,固定内外电极距离,相应增加外电极直径的情况下,内电极直径少量增加大于一定阈值后,同轴电场变化类似地经过一个快速衰减阶段后明显趋于缓和.根据同轴电极结构内外电极间隙距离与内电极直径变化影响电场分布的阈值的存在,利用Ansys数值计算结合纳秒脉冲下同轴电场变压器油中有机玻璃和尼龙1010闪络特性的实验结果,提出同轴结构高功率脉冲功率装置绝缘结构优化概念,并且给出依据闪络距离与内电极直径变化闪络电压的经验公式.     

环氧复合绝缘材料表面处理方法对高气压下闪络特性的影响

分别采用放电等离子体、离子注入、表面直接氟化的方法对环氧复合绝缘样品进行处理。研究不同处理方法对绝缘材料表面状况及高气压c-C_4F_8/N_2混合气体中的负直流高压下闪络特性的影响。实验结果显示等离子体和离子注入方法对绝缘样品表面改性无法提高样品在高气压c-C_4F_8/N_2混合气体中的沿面闪络电压,并且放电会直接破坏表面结构,导致绝缘失效;采用表面直接氟化处理的环氧绝缘样品,闪络电压有所提高。测量表明,表面氟化引起环氧复合绝缘材料表面电位降低,电位衰减加快,表面陷阱能级下降,陷阱密度随氟化时间加长而增加。通过研究认为,目前放电等离子体和离子注入方法处理绝缘材料表面,在技术上还需要完善。表面直接氟化处理环氧材料表面可以提高其在高气压下闪络特性,但是耐受放电次数的减少将制约它的应用。     

纳秒和微秒脉冲激励表面介质阻挡放电特性对比

表面介质阻挡放电(DBD)在气体流动控制方面有着巨大的应用前景。利用自制的纳秒和微秒脉冲电源进行表面DBD实验,比较了电压幅值、介质厚度、电极水平间距等对两种激励下表面DBD电特性的影响并进行了分析。实验中两种电源激励的表面介质阻挡放电能量均在mJ量级,上升沿瞬时最大功率达到几十kW。实验结果表明:在脉冲上升沿有多次放电,微秒脉冲上升沿放电次数比纳秒脉冲多;随着电压幅值上升,放电次数减少;介质越薄,放电越激烈,能量越大;电极水平间距对表面DBD放电有影响,间距0 mm时能量消耗最大;施加脉冲电压频率越大,放电等离子体的亮度越大;微秒脉冲放电的等离子体区域要大于纳秒脉冲放电。     

Boost ZVS PWM变换器混沌现象研究

为了研究软开关功率变换器中的混沌现象,以Boost ZVS PWM变换器为研究对象建立了精确离散数学模型,并基于此模型得到Boost ZVS PWM变换器的分岔图,通过仿真电压、电流及相平面图证明了分岔图与变换器运行状态基本一致,利用曲线拟合的方法划分出变换器的稳定区域,得到稳定区域随负载变化的趋势.本文建立的精确离散数学模型建立在数学通用公式基础上,可以应用于其他软开关DC/DC变换器混沌现象的研究.     

20 kJ/s高频高压充电电源

为实现脉冲电容器组充电系统的大功率、小型化、适合野外工作并具有较高安全性能,研制了一台采用全桥逆变器结构和串联谐振电路且输出电压为10 kV、输出平均充电功率为20 kJ/s的高频高压充电电源,介绍了其电源结构、工作方式和电源的系统参数以及实验波形,其中重点介绍了电源的软件和硬件保护功能。针对高压电源要求的高压隔离问题,还介绍了高压继电器和光电隔离系统两项安全措施。实验证明该电源在大功率、小型化、工作安全可靠等方面达到了设计指标。     

高压电容器充电电源的研究

为了研究电容器放电结束后的能量补充,推进电容器充电电源(CCPS)根据电容器输出电压的要求,对带电阻器的高压直流电源、谐振充电电源和高频变换器充电电源技术进行了讨论,并对其进行了验证和对比。带电阻器的高压直流电源电路简单,但是体积庞大,效率低下,适用于要求不高的场合;谐振充电电源对开关的耐压和电容容量要求很高,调整率很差;高频变换器采用电力电子和现代控制技术,使得充电电源运行起来更安全、可靠、易控,是目前采用的主要技术。另外,因三相谐振充电电源和并联模块充电电源是大功率充电电源的发展方向,故应根据需要选择充电方式和电路结构,以达到更高的性价比。     

市政道路路基工程施工工艺及质量控制

从市政道路路基施工实践出发,对路基施工过程主要施工工艺及主要方法进行总结,提出施工过程中应采取的主要措施,并对工程施工中的事前、事中控制要点进行总结,以确保路基完全符合设计和施工规范要求。     

PSASP潮流计算模块接入C#的等值模型优化方法

电力系统动态等值模型不可避免存在一定误差,对模型参数进行优化,将模型的预期输出与已知观测数据间的偏差降到最低是等值的重要目标.本文将C#与PSASP相结合,实现了电力系统等值模型的优化.首先,利用PSASP对特定参数的等值系统进行分析,使用C#读取系统计算结果;然后,应用蚁群优化算法,对参数取值进行优化调整,改写相应PSASP数据文件;最后,经多次迭代,可得出符合误差要求的优化结果.IEEE10机39节点系统的算例表明,该方法可减小边界联络线有功功率、无功功率的响应误差,有效提高等值精度.     

大气条件下纳秒脉冲放电及其声特性分析(英文)

There was no well-resolved mechanism of audible noise caused by corona discharge on UHV transmission lines. Hence we measured the sound pressure of pulsed discharges between needle-plane electrodes under different discharge conditions in air, for revealing the intrinsic relationship between discharge and its audible noise(AN). The relationship between discharge parameters and audio characte- ristics was drawn from the analysis of the electric and sound signals obtained in experiments. Experiment results showed that nanosecond pulsed discharges produce the sound pressure with a microsecond pulse lagging behind the discharge pulse in their waveforms. The peak value of the sound pulse decreases and its high frequency component gradually attenuates, when the measuring distance from discharges increases. The sound pulses correlate with the discharge current and voltage significantly, especially the current. The audible noise produced by repetitive pulsed discharge increases with the strength, duration, and pulse repetition rate of discharge.     

真空沿面放电数值模拟中的通用抽样方法

真空沿面放电过程中涉及的分布种类繁多、解析表达式复杂、或者不具有解析表达式而只有数据图表,其抽样工作复杂,是蒙特卡罗模拟任务设计的核心和难点。为此,设计了通用抽样接口,基于泛化机制给出了面向所有分布类型的统一抽样接口,基于特化机制针对各种分布给出了抽样接口的具体实现和最优化。设计了基于插值方法的直接抽样方法作为通用抽样接口内建的默认抽样方法,它具有最广泛的适用性并在大部分场合下具有最优抽样效率。通用抽样接口实现了三结合点场致电子发射过程中的数量、能量、方向分布以及电介质表面次级电子发射过程中的能量和方向分布的抽样,在保证最优抽样效率的同时降低了抽样工作的复杂性,实现了抽样通用性和抽样效率的统一,简化了模拟任务设计并提高了设计可靠性。