XLPE电缆终端绝缘气隙缺陷的局部放电烧蚀特征

为研究气隙缺陷导致交联聚乙烯(XLPE)电缆终端绝缘破坏的机理,对内部设置气隙缺陷的XLPE电缆终端进行电热老化实验与局部放电(PD)检测实验,并通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析老化前后气隙的表面形态及元素组成。结果表明:XLPE电缆终端绝缘内部的气隙缺陷在运行条件下PD迅速发展并表现出显著的阶段性特征,气隙通道的快速击穿与气隙接触点周围的气孔受电场应力作用而扩张的关系密切,接触点经放电烧蚀逐渐形成碳颗粒。

金刚石烧结电极放电烧蚀加工蚀除机理

为了提高电火花加工效率,采用内部随机分布金刚石颗粒的管状烧结磨头作为放电诱导烧蚀加工电极。首先利用烧结电极金属基体和钛合金材料产生电火花诱导放电,通过电极内部进气孔冲入助燃氧气,使材料表面产生电火花诱导烧蚀。其次利用电极中的金刚石颗粒在线修整烧蚀加工的氧化表面,提高烧蚀效率及表面质量。对钛合金TC4进行钻削试验,从高效烧蚀加工及金刚石颗粒修整作用两个过程分别对该加工方法的微观蚀除机理做了具体分析,并与常规电火花钻削、紫铜电极烧蚀钻削进行对比,分析了材料去除率、表面质量等指标。结果表明,在相同试验条件下,金刚石烧结电极的烧蚀加效率是常规电火花钻削加工的14.5倍,并获得了近似机械加工的表面质量。

气雾混合介质对放电烧蚀成形加工的影响

为了提高电火花加工的工作效率,以氧气与自来水通过雾化后产生的气雾作为放电介质,进行电火花放电烧蚀成形加工实验,分析了气雾混合介质条件下电火花放电烧蚀加工极间雾滴之间的"串联放电"特性和雾滴对极间放电烧蚀能量的分散作用。通过与纯氧中的放电烧蚀加工及内冲液电火花加工的试验对比,结果表明:气雾混合介质下的烧蚀加工,材料去除率较纯氧气中烧蚀加工提高近20%,较内冲液电火花加工提高约4.6倍,电极质量相对损耗较内冲液电火花加工降低近65%,且成型精度较高,楞角倒圆半径较内冲液电火花加工减小约35%。

阀室引压管放电烧蚀失效分析

近年来,我国油气管道沿线阀室遭受的交、直流电干扰日益严重,由此引发的阀室引压管放电烧蚀问题逐渐凸显,亟需开展相关研究来弄清阀室引压管放电烧蚀的规律和机制。为此,以西气东输天然气管道某阀室引压管的放电烧蚀为例,搭建了实验室放电烧蚀平台,采用实验室模拟实验、微观分析以及现场测试相结合的方法,对该阀室引压管放电烧蚀的规律和机制进行了研究。结果表明:(1)当两根引压管间的交直流电压差大于4 V且存在接触引弧时便可以观察到明显的放电现象;(2)随着引压管间电压差和回路电流的增大,其能量升高,引压管放电烧蚀越严重;(3)直流放电烧蚀情况下阴、阳极呈现出明显不同的烧蚀形貌,阳极区烧蚀更加严重,其烧蚀坑呈现凹坑且烧蚀坑中没有明显的烧蚀产物沉积,阴极区烧蚀深度较浅,表面沉积一层烧蚀产物,而交流放电烧蚀情况下阴阳极烧蚀区域形貌基本一致,无明显差异。结论认为:该阀室的引压管放电现象是一种弧光放电,可以通过固定引压管、增大引压管间距以及阀室的交直流排流等措施来避免该现象的发生。

Inconel718多通道放电烧蚀铣削加工技术研究

为了提高高温合金Inconel718电火花放电烧蚀加工效率,改善工件表面质量,使用多通道放电烧蚀加工新方法对Inconel718进行多通道放电烧蚀铣削加工试验。研究表明:在多通道放电烧蚀加工过程中,放电通道的个数是随机的;在一个脉冲放电周期中,随着通道数目的增加,电压波形呈阶梯下降,总回路电流波形呈阶梯上升。对比常规电火花烧蚀加工,多通道放电烧蚀加工的总回路电流提高,使得材料蚀除率提高73.7%;同时,多通道放电分散放电能量,使得多通道放电烧蚀加工后工件表面粗糙度较常规电火花烧蚀加工下降14.6%,工件表面微裂纹变少,裂纹的宽度和长度变小。

220kV隔离开关动静触头放电烧蚀故障的分析

通过对一起220kV单柱单臂型隔离开关动静触头放电烧蚀事故的情况梳理,分析引起此类隔离开关故障的主要因素,并提出了运维专业和变电检修专业对发现和处理此类故障时需要注意的要点。

高压XLPE电缆缓冲层放电烧蚀机理与实验研究

为研究电缆缓冲层放电烧蚀机理,根据缺陷现象分析缓冲层与铝护套接触状态的变化,建立用于分析缺陷的电路模型,根据模型分析绝缘屏蔽层上的感应电压及影响感应电压的主要因素。从击穿事故线路中截取长度为15 m的缺陷电缆样本,并用缺陷电缆样本搭建局部放电检测实验平台。结果表明:绝缘屏蔽层的感应电压与缺陷数量、组合层电阻率以及缺陷处白色粉末厚度呈正比,与缓冲层和铝护套之间的接触面积呈反比,且缺陷电缆内部的放电信号具有明显的接触不良类放电特征。

激光烧蚀-快脉冲放电等离子体光谱技术分析土壤中的Sn

采用一种新发展中的激光烧蚀-快脉冲放电等离子体光谱技术首次检测土壤中Sn元素的浓度。与传统的激光诱导击穿光谱技术相比,采用激光烧蚀-快脉冲放电等离子体光谱技术所产生的Sn(284.0nm)元素辐射光谱强度有很大提高,并应用该技术获得了土壤中Sn元素的校准曲线,使土壤中Sn元素检测极限降低到0.16μg.g-1。与各文献报道的激光诱导击穿光谱技术中Sn元素的检测极限8.2～54μg.g-1相比有很大的改进,表明该技术可能在土壤元素快速定量检测中具有应用价值。

难加工金属材料放电诱导可控烧蚀高效加工技术

介绍了一种放电诱导烧蚀加工方法,即向加工区域可控地通入氧气,在电火花放电诱导作用下首先对加工材料进行活化,而后伴随着氧气的通入产生金属燃烧反应,利用金属燃烧释放的巨大化学能蚀除材料,从而大大提高材料去除率,并通过控制氧气及采用电火花修整以保障加工表面的质量。该加工方法与被加工材料的力学性能无关,仍然属于无宏观切削力方式,其克服了难加工材料机械加工困难及电火花加工效率受制于脉冲电源的难题,适合于"车、铣、钻、成形、打孔"等各种加工形式。该加工方法改变了难加工材料能进行加工的准则,实现了"能烧即能加工"。对淬火Cr12进行放电诱导烧蚀铣削加工,效率比传统电火花加工高10倍以上且表面质量相当;进行放电诱导雾化烧蚀深盲型孔加工,蚀除效率为电火花的5.45倍,最大加工深度达到132mm且还能继续加工。

难加工金属材料放电诱导可控烧蚀高效加工技术

简析放电诱导烧蚀加工原理,难加工金属材料放电诱导可控烧蚀高效加工技术将氧气可控地通入加工区域,基于电火花放电产生的诱导作用,对加工材料进行活化,然后形成金属燃烧反应,释放巨大的化学能,据此蚀除材料,大幅度提高材料去除率,对氧气进行控制,借助电火花对加工表面进行修整。

放电诱导雾化烧蚀深型孔加工技术研究

为提高常规电火花深型孔加工的稳定性及工艺指标,提出了一种新的深型孔加工方法——放电诱导雾化烧蚀加工技术。采用"水基-氧气"高压气雾介质作为放电介质,对烧蚀燃烧反应具有冷却、抑制和分散放电作用,有效降低了烧蚀能量,保证了加工的平稳性。另外,放电间隙中分散的熔融金属与气雾介质的氧气继续充分燃烧,气雾介质吸收释放的能量而迅速气化,产生的爆炸效果对蚀除产物的排出有巨大的促进作用,蚀除产物呈现喷发式排出。因此,放电诱导雾化烧蚀深型孔加工技术不断引入了新的能量,并解决了排屑的难题。在本试验条件下,对于边长为4.4mm的方孔,加工深度可达70 mm以上,材料蚀除率约为内冲液电火花加工的5.45倍,电极质量相对损耗降低了82%。

高效放电加工技术研究现状

电火花加工技术经过多年的发展,已经成为一门成熟且不可或缺的加工方法,新工艺、新方法和新装备层出不穷,如何提高加工效率一直是人们所关注的焦点。电火花加工过程中,为防止对工件产生损伤,要避免电弧放电,通过各种工艺手段提高加工效率的效果不明显。通过有效控制电弧通断,利用电弧弧柱极高的能量去除材料,可以极大地提高放电加工效率,是近年来研究高效放电加工的一个新方向。另外,放电烧蚀加工利用电火花放电作为诱导能量,控制金属基体与通入的氧气燃烧产生化学能用于蚀除工件,该能量远远大于脉冲电源的能量,是高效放电加工的另外一个新方向。放电烧蚀加工辅以其他方法形成复合加工,对已烧蚀表面进行优化处理,可以实现高加工效率的同时获得良好的表面质量。综述了电火花加工、电弧加工和放电烧蚀加工技术在高效加工方面的研究现状。

一起换流变压器真空有载分接开关乙炔异常分析

真空有载分接开关是特高压换流变压器最关键的组部件之一。在某换流站年度检修中,首次报告某厂商特高压换流变压器真空有载分接开关油室乙炔异常增大,经过油色谱分析和现场吊芯检查后,发现过渡电阻与中性点连接处紧固螺栓与螺孔的配合松动引起的放电烧蚀是有载分接开关独立油室乙炔值超标的直接原因。根据异常现象的机理分析,文中针对有载分接开关的检修规程和日常运维提出了建议,为后续类似工作处置提供了宝贵经验。

高压XLPE电缆缓冲层故障研究现状综述

在分析缓冲层材料特性的基础上,论述国内外有关缓冲层故障的研究现状,并为未来研究提供改进建议。综述性研究表明:放电是引起缓冲层烧蚀故障的直接原因,而电缆受潮是此类故障发生的必要条件。长期受潮会加速白粉的形成,并导致缓冲层电阻率升高。当铝护套与绝缘屏蔽层间存在气隙时,缓冲层电阻率升高、白粉的形成与过电压的冲击会使气隙内局部场强超过击穿场强,最终导致放电烧蚀。全文综述结果总结缓冲层故障成因,并在此基础上提出相应的调整建议,可以为缓冲层故障防范提供参考。

激光烧蚀脉冲放电激发的土壤等离子体电子数密度和温度的研究

以激光烧蚀快脉冲放电激发土壤为例,研究了激光烧蚀快脉冲放电等离子体技术产生的土壤等离子体的电子数密度和温度。根据实验测得的Si原子和离子谱线的强度和萨哈玻尔兹曼方程,计算了等离子体的电子温度,并从分析Si I 250.69nm谱线的斯塔克展宽中导出了等离子体的电子数密度。与使用同样激光能量激发的激光等离子体相比,激光烧蚀快脉冲放电激发等离子体的电子数密度和温度都明显增加,与观察到的光谱信号强度是一致的。

静止条件下多种轨道-电枢形状的轨道炮电流分布仿真

针对等轨道截面、等炮口截面、等长度、等材料和等电流8种典型的轨道-电枢结构，在电枢速度为0 m／s的情况下，采用Ansoftl 2有限元分析软件，仿真分析电流分布特征，得到：矩形截面轨道一长方体结构电枢的轨道炮有最不均匀的电流分布特征，电流主要分布在轨道外表面和电枢后部凹表面，并且分别对应于趋肤效应和电流短路径聚集现象，跑道形截面的轨道一回转体结构电枢的轨道炮有最均匀的电流密度分布．

极间介质模式对放电诱导烧蚀铣削影响

为探究一种更有利于提高放电诱导烧蚀铣削工艺指标的极间介质模式,设计了内喷雾、液中喷雾、液中喷气这3种极间介质模式的对比试验,对材料去除率、相对电极损耗率、表面粗糙度等指标进行了对比。试验发现,液中喷气模式的材料去除率最高,达到131.86mm^(3)/min,相比于内喷雾、液中喷雾分别提高了7.10%、27.42%;相对电极损耗率最低,为1.81%,相比于内喷雾、液中喷雾降低了72.11%、74.64%;其氧气利用率同样是三者中最高的,达0.81%,相比于内喷雾、液中喷雾提高了44.64%、65.31%。分析表明,液中喷气放电诱导烧蚀铣削加工是在气液分层介质中击穿放电,其排屑状态优于内喷雾和液中喷雾,因此短路拉弧现象减少,电极损耗因而大幅降低,同时该模式具有聚集氧气的优势,有利于提高放电诱导烧蚀铣削加工的工艺指标。