碳纤维复合芯导线与钢芯铝绞线的起晕特性对比试验

为研究碳纤维复合芯导线（ACCC）的起晕特性,基于小电晕笼电晕测量系统进行了ACCC-600/71单根导线和LGJ-630/45钢芯铝绞线单根导线起始电晕特性的对比试验。试验结果表明：在干净及人工涂污下,ACCC-600/71导线的起晕电压均要高出LGJ-630/45导线起晕电压,说明ACCC-600/71导线确实能够降低线路损耗,在节能、环保方面具有良好运行性能;表面污秽会降低导线表面粗糙度系数,从而大幅度降低起晕电压,且污秽物颗粒度越大影响程度越高。     

一种特高压交流输电线路冲击电晕的改进模型

在变电站设备雷电绝缘裕度设计中,忽略输电线路上冲击电晕引起的雷电侵入波的衰减畸变,使得电气设备雷电绝缘裕度的要求过严,加之冲击电晕对特高压输电线路绕击耐雷水平计算值也有很大影响,这都让特高压输电线路上冲击电晕效应的研究显得很有必要。笔者提出了一种既考虑避雷线上电晕和起晕导线间耦合作用,又考虑输电线路与大地间电晕电容分布特点的多导线冲击电晕模型,该模型更符合冲击电晕放电的实际情况。同时,建立了计及上述电晕模型的特高压交流线路的雷电绕击仿真电路。结果表明,冲击电晕会对线路上的波过程产生影响,使雷电过电压波的幅值和陡度发生衰减和波形,从而提高了线路绕击耐雷水平的计算值。     

低气压电晕放电电流特性理论与试验研究

为了解低气压环境下的电晕放电电流特性,对放电电流进行理论研究和仿真计算,并建立了由气压泵、气压计、密闭气罐、高压静电源、动态电位测试仪等组成的低气压电晕放电模拟试验系统。利用针-板电极结构模型,进行了低气压环境下的针-板电晕放电试验,并结合气体放电理论,从微观粒子运动方面对试验结果进行分析。研究结果表明:随着气压的降低,放电电流脉冲上升沿时间和电流脉冲重复频率逐渐增大,但下降沿和脉冲持续时间基本不变。     

UHMWPE纤维的表面处理技术进展

详细介绍了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维的表面改性方法、改性原理及改性效果,并提出了UHMWPE纤维的表面处理技术的新进展及展望。UHMWPE纤维的表面改性方法主要有氧化处理法、化学交联法、电晕放电法、辐照引发表面接枝法、等离子体处理法等;目前,电晕放电法已经应用于工业化生产,其他方法难以实现工业化;今后,硅烷偶联剂化学交联法有较好的工业化应用前景,采用两种或多种方法并用对UHMWPE纤维进行表面改性将会得到较好的发展。     

长期运行老化导线表面状态及电晕特性变化研究

目的研究某地区长期运行的导线的表面状态、表面成分以及电晕特性,分析老化导线的表面特性变化规律。方法采用场发射扫描电子显微镜分析导线表面物质成分及分布状态,采用紫外成像仪对施加不同电压等级下电晕放电光子数进行计数,表征其放电的强弱程度。结果导线表面物质成分中非金属元素主要是氧、碳、硫、硅和少量的磷,金属元素主要是铁、铝、钙、钠、镁、钾,且表面状态与所处环境有关;长期运行导线表面在相同放电电压下放电光子数比新导线多。结论污秽颗粒、不规则的表面结构是长期运行的导线在正常运行电压下发生电晕放电的根源,导线表面的污秽成分与所处地区有关,导线表面凹凸不平会导致其起晕电压比新导线要小。导线的运行年限对表面状态和电晕放电特性有影响。     

多针电极结构双极电晕放电伏安特性

为提高电晕放电的能量密度和放电稳定性,提出了针阵列电极结构的双极电晕放电方式并研究了多针电极结构双极电晕放电的伏安特性。实验得出放电电流I随针尖半径a和电极间距d的增大而减小,随相邻针尖间距s的增大而增大,但当s≥40 mm时,相邻针尖的相互作用已很小,I几乎不变;d对火花击穿电压的影响较大,a对其的影响较小。由于电极结构的对称性,高压电极的极性对放电无明显的影响,正负电晕放电的伏安曲线和火花击穿电压均较为接近。将多针电极双极电晕放电电流I等效成电极间距为d/2的多针对板正、负电晕放电电流I1和I2相加,分析了I>I1+I2的原因,并推知其电离区内电子密度也有相应规律。     

固体绝缘介质表面陷阱参数的分析

为了研究聚合物绝缘材料表面陷阱参数对其绝缘性能的影响,在简述了等温电流衰减理论后依该理论设计了材料表面陷阱分布测量装置,并实际测量了聚合物低密度聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯的表面陷阱分布。在对材料直流充电后将其短路1min以清除表面沉积的自由电荷,再移去短路电极并将探头迅速移至材料表面充电区域记录表面电位。实验保持恒温条件,用等温电流衰减理论计算材料的陷阱分布参数。实验表明电子空穴陷阱与材料的分子结构密切相关,聚合物不同高分子链影响着陷阱电荷的分布。     

棒-板长空气间隙击穿电场稳态条件的仿真

为推动以放电理论为基础的高电压与外绝缘学科从半物理到物理研究方向的发展,基于有限元数值计算方法,对棒-板长空气间隙的电晕云模型进行了仿真研究。结果表明:带电离子和外加电压同时影响空间电场分布,空气分子的电离率α对电场分布影响较大,附着率η、结合率β、解离率γ对电场影响较小;不同电晕云长度对空间电场分布的影响都具有相同规律性;空气相对湿度对击穿电压影响较大,空气湿度越小,空气越容易击穿;正极性棒-板长空气间隙击穿的电场条件为:放电起始后,电晕头部最高场强达到11.0kV/cm,电晕云内部最低场强达到3.0kV/cm,在该条件下对应的击穿电压计算值与实验值误差<11%。以上计算结果可为超特高压外绝缘的设计提供可靠的理论依据。     

特高压交流输变电工程设备的电晕试验

为了解特高压级交流输电系统工程设备的电晕特性,针对晋东南—荆门1000 kV级交流输变电示范工程,研究了1000kV交流输变电工程设备电极电晕试验的方案,并利用武汉特高压试验线段开展了特高压设备及设备用典型均压环可见电晕模拟试验研究,1000kV级分裂耐热扩径软导线及分裂导线、管型母线、线路典型均压环和绝缘子串起晕电压的试验。试验获得了特高压输变电工程设备的电晕参数及导线起晕电压与布置高度的关系即起晕电压与布置高度成正比,可为特高压工程建设提供设计参考依据。     

电晕点火控制系统在天然气发动机上的应用研究

研究了电晕点火控制系统在天然气发动机上的应用,重点介绍了电晕点火的原理、电晕驱动器的控制方式、电晕控制系统信号流.通过对驱动器相关参数的标定优化,促进电晕放电的形成且最小化电弧形成的几率,得到了更高点火能量,达到更高燃烧效率.