微透镜集成大功率垂直腔面发射激光器

为了改善大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)的模式特性,在GaAs衬底上采用限制扩散湿法刻蚀技术制作出了不同曲率半径的微透镜,与P型和N型分布式布拉格反射镜(DBR)构成复合腔结构,可以对腔内模式进行选择.有源区采用新型的发射波长为980 nm的InGaAs/GaAs应变量子阱,包括9对In0.2Ga0.8As(6 nm)/Ga0.18As.82P(8 nm)量子阱,有源区直径100μm,微透镜直径300 μm,曲率半径959.81μm,表面粗糙度13 nm.室温下,器件连续输出功率大于180 mW,阈值电流200 mA,远场发散角半角宽度分别为7.8°和8.4°,并且与没有微透镜的垂直腔而发射激光器输出特性进行了比较.     

利用限制扩散湿法刻蚀法制作GaAs微透镜

采用微透镜作为输出耦合镜,与垂直腔面发射激光器(VCSEL)的p-DBR和n-DBR构成复合腔,可以获得大功率单横模激光输出,改善光束质量。在GaAs衬底上采用限制扩散湿法刻蚀技术制作出不同直径的微透镜,研究了微透镜形成的基本原理、工艺流程,通过控制腐蚀的时间和腐蚀溶液的配比度,得到了不同曲率半径的微透镜,并且对微透镜表面形貌进行了研究。     

220 kV玻璃绝缘子并联间隙雷电冲击放电路径研究

绝缘子并联间隙可以保护绝缘子不受电弧损伤,提高供电可靠性,但试点应用中发现并联间隙存在失效情况。为获取并联间隙结构参数对保护效果的影响,对220 kV玻璃绝缘子不同结构尺寸并联间隙开展了雷电冲击闪络特性试验,获取各间隙试品的雷电冲击50%放电电压与保护效果,并对电弧路径进行了分析,给出了并联间隙失效的可能解释。试验结果表明：Z/Z0值越小、Xc与Xp值越大,并联间隙保护效果越好,所选220 kV并联间隙Z/Z0小于0.875后保护效果趋于稳定。雷电冲击电压作用下,并联间隙两侧电极均会出现先导,先导发展过程受径向电场作用向绝缘子串弯曲,可能是U50电压下发生沿面闪络的主要原因。     

磁流变液励磁固化夹持对薄壁件模态参数的影响分析

针对薄壁件加工颤振问题,以磁流变液作为相变装夹材料,研究磁流变液励磁固化夹持对薄壁件模态参数的影响。设计了一套悬臂式薄壁件磁流变液柔性夹具并进行了实验。实验测试了磁流变液的力-位移曲线;基于有限元材料库二次开发,仿真分析了磁流变液夹持下的薄壁零件模态参数变化规律;进行模态敲击实验,验证了薄壁工件模态参数变化规律。仿真与实验结果均表明,随着励磁电流增加,薄壁零件的固有频率增加,系统刚度增大,磁流变液柔性夹具励磁固化夹持效果增强。     

浙江地区复合绝缘子与标准型盘形悬式绝缘子 自然积污特性差异及其环境影响因素

为获得复合绝缘子与标准型盘形悬式绝缘子的积污差异,并得到环境因素对上述绝缘子积污差异的影响,开展了复合绝缘子、标准型绝缘子同塔积污对比测试,并利用测试杆塔附近的大气环境监测站点、气象监测站点获得了所有测点积污期间的大气环境成分与气象参数,利用多元回归方法,首次实现了基于大气环境成分与气象参数的复合绝缘子、标准型绝缘子积污比值计算。结果表明:浙江地区复合绝缘子整体等值盐密、等值灰密分别为标准型绝缘子的0. 8、1. 27倍,复合绝缘子积污不均匀程度显著小于标准型绝缘子;利用大气环境、气象参数所建多元回归模型可以描述复合绝缘子与标准型绝缘子等值盐密、等值灰密的差异,基于建立的多元回归模型判断,干旱、大气污染严重区域,复合绝缘子积污趋向于比标准型绝缘子更严重。     

±800kV宾金线浙江段带电绝缘子积污特性及离子成分分析

为获得特高压直流电场作用下的盘型悬式绝缘子带电积污特性及其污秽离子成分特征,在±800 kV宾金线浙江段选取3基典型环境杆塔,同塔设置高电位污秽测试串、地电位污秽测试串,积污1年、2年后开展等值盐密、等值灰密测试,对绝缘子积污带电系数、电场对污秽增长的影响进行了分析,并对积污2年时绝缘子上、下表面的离子成分进行了研究。结果显示,绝缘子积污2年时等值盐密、等值灰密带电系数分别为1. 54、1. 36,与单年积污结果相近;高电位绝缘子串的污秽增长率与地电位串接近;绝缘子上、下表面的污秽离子主成分一致,但主成分离子比例存在差异,下表面Ca~(2+)占比显著高于上表面。     

一起500 kV沿海线路复合绝缘子异常发热原因分析

沿海线路复合绝缘子长期受高盐雾、海风侵蚀,为了有效判定沿海线路复合绝缘子运行状态,对沿海某500 kV线路开展了无人机复合绝缘子红外测温,发现部分复合绝缘子多部位出现异常发热,1月后复测发现非高压端发热消失,仅剩高压端仍有温升。针对此现象抽取了8支异常发热复合绝缘子试品进行试验分析,包括外观检查、红外测试、芯棒剖检、水扩散试验等。试验结果表明绝缘子发热均位于护套表层,非高压端发热现象由复合绝缘子表面积污引起,高压端发热主要由端部高场强、积污共同作用引发,绝缘子芯棒内部无酥朽缺陷,绝缘子机械性能良好,短期内仍满足运行要求。针对此次复合绝缘子发热提出如下建议：该线路虽仅运行7年,但外观检查发现复合绝缘子伞套材料粉化严重,同时存在部分绝缘子局部芯棒-护套粘结不良缺陷,建议于下次综合检修时全部予以更换;沿海线路长期处于高盐雾、高湿度环境下,需定期对复合绝缘子开展带电检测,并依据检测情况适当缩短复合绝缘子运行年限。     

±800kV特高压宾金直流悬式及支柱绝缘子自然积污特性EI北大核心CSCD

为研究特高压直流输变电设备外绝缘积污特性,利用特高压直流宾金线和金华换流站设置带电、不带电绝缘子污秽测点,经过1a完整积污后,对试验绝缘子上、下表面盐密(equivalent salt deposit density,ESDD)、灰密(non-soluble deposit density,NSDD)进行了测试、分析,结果表明,特高压直流电场显著加剧高电位绝缘子积污,宾金线带电绝缘子盐密、灰密分别为不带电绝缘子相应值的1.52、1.86倍;金华换流站被测支柱绝缘子高压端盐密、灰密分别是其中部、低压端均值的1.45、1.27倍;电压极性对悬式、支柱绝缘子积污均无显著影响;与站内复合支柱绝缘子相比,悬式绝缘子上、下表面积污差异更为显著。     

均压环对复合绝缘子陡波试验的影响

为研究均压环对复合绝缘子陡波试验的影响,利用一支110kV复合绝缘子,开展了有、无均压环情况下高压端陡波试验对比研究,对两种情况下的陡波电压幅值、陡波电压陡度进行了分析。试验结果表明,均压环的存在使陡波试验复合绝缘子发生击穿时,芯棒承受的电压幅值降低,均压环对陡波试验陡度无影响,建议复合绝缘子陡波试验在去除均压环后进行。     

架空输电线路中的铜铝电化学腐蚀效应分析

针对一起500 k V线路导线断线故障,通过对感应电流检测和计算、线夹温升试验、工作接地线材质分析等,确定了该导线断线故障的原因是铜线夹和铝导线长期处于强酸雨区的潮湿环境中构成了电化学腐蚀,最终形成了击穿放电,并导致导线被电弧烧断。提出在酸雨地区优先选用铝合金材质线夹,如果选用铜材质线夹则要经常检查导线表面是否存在腐蚀情况等措施来防止电化学腐蚀导致的故障再次发生。