云下部正电荷区与负地闪预击穿过程

三维雷电观测系统LMA(Lightning Mapping Array)是最近发展起来的基于GPS时钟同步的闪电VHF辐射源到达时间差(TOA)定位技术,能以很高的时间分辨率(50ns)和空间定位精度(50—100m)展现闪电放电发展过程的三维时空分布,揭示雷暴中电荷结构及其与放电过程的关系。文中利用三维雷电VHF辐射源观测资料分析了负地闪预击穿过程的时空分布特征,讨论了云下部正电荷区对负地闪发生的影响,其结果表明在首次回击之前存在长时间预击穿过程的负地闪中,预击穿过程是云中部负电荷区与下部正电荷区之间的一种云内放电过程,闪电起始于云中部负电荷区,然后向下发展传输,进入正电荷区后闪电通道在云下部正电荷区水平发展,其放电特征与反极性云闪放电一致,云内放电过程最后阶段的K型击穿激发了地闪的梯级先导,梯级先导穿过云下部正电荷区向下发展传输。云下部正电荷的存在是导致负地闪首次回击之前存在长时间云内预击穿过程的主要原因。

闪电初始预击穿过程辐射脉冲特征及电流模型

利用2012年青海大通地区高精度闪电三维辐射源定位结果和宽带电场脉冲波形同步数据,基于3种改进的传输线模型和粒子群优化算法,拟合发生在不同距离上不同类型闪电初始预击穿过程的双极性脉冲波形结构,反演初始流光通道内电流波形和特征参数,对比分析3种模型对初始预击穿过程和梯级先导双极性脉冲波形的拟合效果,统计分析4类闪电初始预击穿脉冲的物理特征。结果表明:3种改进的传输线模型均能较好地拟合出双极性脉冲结构,且MTLE模型更合理。负地闪的初始预击穿过程和梯级先导过程呈现出相同的传输特征,即均以梯级形式发展,且拟合物理参量也较为接近。初始流光向上的路径长度大于初始流光向下的路径长度,初始流光向上击穿进入上部正电荷区的路径上中和的总电荷量和总垂直偶极矩远大于初始流光向下的路径上中和的总电荷量和总垂直偶极矩。

半导体击穿过程的热分析

针对目前向高速高密度发展的集成电路,将器件热破坏的模型建立在非傅里叶导热分析上,从而按破坏时间的长短将破坏分为三个区域,即波区、绝热区和稳定区.对常功率输入下的体缺陷,给出了每个区域内输入功率P_f随破坏时间t_f的变化规律.

阳极氧化的Ta_2O_5薄膜内击穿过程中微孔的形成

通过重复阳极氧化实验,研究了钽的阳极氧化过程中的击穿损伤。本文介绍一种解释,假设由于击穿过程产生非短路微孔的形成。根据此模型计算损伤面积的大小和微孔的深度。

脉冲电场下ZnO压敏陶瓷动态击穿过程研究

陶瓷电击穿问题涉及热、光、电多场耦合效应,一直是非平衡物理学研究的重点和热点。本工作在不同烧结温度下制备了晶粒尺寸大小不同的氧化锌陶瓷,采用脉冲高压发生装置对陶瓷进行击穿实验,通过对陶瓷击穿过程的分析和对比,研究了ZnO陶瓷体击穿的时间步骤。结果显示,不同晶粒大小的陶瓷击穿过程均在7μs 之内,典型的压降曲线分为三个阶段。第一个阶段对应于材料中的气孔击穿和击穿通道初步形成;第二阶段对应于晶界击穿;第三个阶段是导电通道的完全形成。研究数据显示,晶粒击穿过程的持续时间最长,晶界次之,气孔的击穿时间最短。不同烧结温度下,样品晶界和晶粒的击穿时间以及气孔的击穿速度均存在差异。

GIS同频同相耐压试验中母线隔离开关断口击穿过程仿真计算

GIS设备同频同相耐压试验发生意外导致试验相母线隔离开关断口击穿时,试验间隔对应母线电压可能产生畸变,间隔保护可能误动。为评估该暂态过程对运行母线及试验侧串联谐振装置的影响,有必要对断口击穿暂态过程中各个关键节点的电压、电流波形进行仿真。建立了网侧真型和试验侧真型两种ATPEMTP仿真模型,对同频同相耐压试验失败导致母线隔离开关断口击穿后的暂态过程开展仿真计算,得到该过程中过电压、过电流波形及峰值,评估了两种模型的正确性及击穿过程对同频同相耐压试验的影响。仿真结果表明,网侧真型模型能更好地反映试验失败时产生的过电压、过电流。

液相扰动对水中预击穿过程的影响

长脉冲下的水中预击穿过程往往伴随着局部液体的扰动,而关于液相扰动的影响却鲜见报道。对超长脉冲条件下(脉宽大于100ms)的水中预击穿过程展开研究,深入探讨气泡、流注的发展模式及其差异,并阐释液相扰动对气泡、流注发展的影响机制。研究表明,气泡、流注在液相扰动中发展时具有更饱满光滑的形态,以及更快的传播速度。气泡、流注巨大的电导率差异导致了两者发展模式的不同:气泡的发展属于根部推动式,横、纵发展速度相当;流注的发展属于顶部牵引式,纵向发展速度远大于横向。进一步分析表明,扰动相中更高的液体温度与流动有利于气泡、流注的生长传播和形态稳定,同时扰动–静止相交界处形成的湍流会引发流注的分叉现象。

变压器油击穿过程光谱及电压分析

本文以变压器油为样本,自行研制了一款液体击穿装置;尝试对针-针电极间隙变压器油实施了放电测试,观察变压器油放电期间带电粒子的分布情况与变化。记录各种条件下产生的击穿电压,总结基本规律,旨在利用液体介质自身的绝缘特性,对脉冲功率设备进行优化设计。

基于深度学习的冲击电压老炼过程中真空击穿机制甄别优化方法

冲击电压老炼技术是提高真空电极间隙绝缘能力的有效手段,快速准确地甄别真空击穿机制对揭示冲击电压老炼过程的物理演化机理具有重要意义。该文提出了一种基于深度学习的通过突显击穿前过程提高真空击穿机制甄别准确度的优化方法。对五对相同的无氧铜球形电极开展同样的冲击电压老炼试验,分别获得时间提取范围为0~400μs的完整击穿电压电流波形样本和0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本,并通过深度学习模型对两种击穿电压电流波形样本开展脉冲电流诱发、场致发射诱发和微粒诱发三种真空击穿机制的甄别训练与测试,并将测试结果与真实结果进行对比分析与评估。结果显示:时间提取范围为0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本的击穿机制甄别准确率均在87.99%以上,平均提高了2.55%,其对应的精确率、召回率和F1分数均更优。研究结果表明,突显击穿前过程的击穿电压电流波形处理能够有效地优化真空击穿机制甄别的效果,具有良好的工程应用前景。

闪电通道状态变化参数化的建立及截断和再击穿的数值模拟

为提高数值模式对闪电精细化放电过程的仿真能力并与不断提高的闪电探测技术形成互补,探讨再击穿过程与雷暴电参数的关系,建立了一个能够再现先导截断及再击穿过程的自持电中性完整闪电参数化方案。考虑到正、负先导的极性不对称,分别设置了不同传播速度及起始和传播阈值。方案新增了通道电导率、平均电流、电荷等非线性电参数,并以这些参数的实时更新驱动闪电通道发展,通过设置不同通道状态变化阈值实现了先导通道衰退、截断以及重新激活的实时状态变化。基于通道平均电流、纵向电场以及电导率的实时变化,方案将电荷在空间重新分配,保证了通道的自持电中性。将新方案植入经典雷暴云三极电荷模型,模拟得到的云闪在通道结构、先导截断及再次激活、正负先导的极性不对称等方面与现有观测事实有较好的一致性。概念模型验证表明,新方案在保证自持电中性的前提下,在模拟包含截断和再击穿过程的完整闪电放电过程方面具有一定合理性和先进性。

交直流复合电压下油纸绝缘针板缺陷的预击穿阶段局部放电特性

交直流复合电压下油纸绝缘针板缺陷局部放电分散性大、随机性强,绝缘预击穿阶段产生的大量气泡进一步增加了局部放电特性的复杂性。因此,文中利用脉冲电流法对交直流复合电压下油纸绝缘针板缺陷预击穿过程中局部放电参数随时间的变化规律和放电随机性的具体表现进行了实验研究。平均放电幅值和平均周期放电次数总体上随加压时间的增加而减小。但各组试验的变化规律并不相同,大致可以分为波动型变化和单调型变化两类。两类预击穿特性的不同主要与放电过程中气泡在纸板表面的聚集有关。从等效时频谱图看,大部分放电随着预击穿的发展向拱顶区域集中。拱顶对应的等效时间为1 300~1 600 ns,等效频率为7.5~10 MHz。等效时频谱图在预击穿末期可能呈现半拱形或全拱形两种不同的形状。

高速摄像机观察中高压陶瓷电容材料的击穿现象

使用专业高速摄像机,在线观察研究了中高压陶瓷电容材料在电场作用下被击穿破坏过程。结果表明,中高压陶瓷电容材料的击穿通常发生在0.17～0.25 ms。在电场强度逐渐增强的过程中,还可以观察到陶瓷样品的放电、气体放出以及陶瓷介质的燃烧等现象。击穿前出现的放电频率越高,材料的击穿电场强度越低,而气孔率的减小有助于材料击穿电场强度的提高。

三电极开关系统自击穿特性微观分析

针对三电极开关系统基于粒子扩散、碰撞、电离、激发等过程,建立等离子体流体—化学模型,采用有限元法,模拟真空条件下三电极开关自击穿微观过程,并与其在SF_6介质中微观过程进行对比分析。仿真分析了开关从放电初始到等离子体通道形成的物理过程。结果表明,与SF_6介质相比,开关在真空条件下等离子体通道电子密度数较多、电子温度较低;开关等离子体通道电子密度和电子温度随间距增加而增加。

电力变压器设计与计算(35)

6．5．2变压器油的电气强度变压器油是变压器内绝缘的一种主要绝缘介质，所以必须研究变压器油电气强度。目前对液体电介质还提不出一个较完善的击穿理论，其主要原因是液体介质中总含有气体、液体或固体杂质，这些杂质对击穿过程有很大影响。关于纯净液体介质的击穿理论有两大类，即电击穿理论和气泡击穿理论。

宽带干涉仪闪电辐射源三维定位系统

宽带干涉仪闪电辐射源三维定位系统，是一种全闪电宽频带三维定位系统。它能够以微秒级的时间分辨率对闪电击穿过程产生的辐射源实现三维定位，描绘云闪和地闪通道发展的详细三维结构，可用于区域闪电监测和预警；同时，系统能够同步得到闪电通道发展的宽带频谱以及电场变化信息，结合三维定位结果，可以为闪电放电过程物理机制的探讨、雷电物理研究提供丰富的资料。

其它应用

TN249 99042442强激光致空气击穿过程的数值模拟=Numerical simulationof laser—induced—air plasma shockwave[刊,中]/倪晓武,王文中,陆建,沈中华(南京理工大学.江苏,南京(210094))//兵工学报.—1998,19(2).—134—138根据雪崩电离,逆轫致吸收、suha方程和等离子体状态方程等实现了用迎风TVD格式对空气的击穿过程进行了数值模拟,结合光学击穿和激光感应热击穿理论,研究了Nd :YAG高功率脉冲激光与空气相互作用时等离子场的形成过程。得到了激光等离子体流场的非定常场。图2参9(严寒)

利用闪电宽带干涉仪系统对地闪先导-回击过程的观测研究

利用闪电宽带干涉仪系统1999年在广东的观测资料,对地闪预击穿、梯级先导及回击过程进行分析研究,结果表明:这种新型的辐射源定位系统能够再现闪电通道结构和电磁辐射源随时间演变的二维图像（方位角和仰角）.闪电辐射主要由负击穿过程产生,地闪预击穿阶段闪电通道比较集中。几乎没有分权,辐射源主要出现在通道头部;而梯级先导后期辐射源定位比较离散,有较多的分叉通道,辐射源出现在具有一定长度通道段内,该通道段高度随着先导向地面的发展逐渐降低.预击穿过程和梯级先导期间均有一些快速负流光过程连续地从闪电起始区域或更远的位置开始,沿已形成的通道发展,为闪电通道进一步向前发展补充电荷,其速度比闪电通道发展的平均速度约快一个量级.

Mylar膜对电探针导通过程的影响

分析了用于测量金属冲击波到达时间的电探针导通过程，讨论了作为绝缘层的Mylar膜对电探针导通过程的影响。分析认为，在低压下导通过程以支柱穿孔和相变迟豫为主，测量的时间分散性较大；在高压下导通时间分散性很小，可用于冲击波到达时间的精确测量。

材料

0118269DIMOX 工艺制备复合材料熔体表面 Mg 蒸气扩散动力学研究[刊]/袁森//西安理工大学学报.—2001,17(1).—6～9(C)0118270耐压击穿装置的容量问题[刊]/于治会//山东电子.—2001,(2).—38～40(D)根据影响介质击穿的主要因素,本文着重阐述了交流耐压击穿装置的容量指标问题。在确定耐压击穿装置的容量时,不仅要考虑到被试样件两极间的等效电容值。