放电电压对镁-铝磁脉冲焊接中金属射流及结合界面的影响

近年来,磁脉冲焊接技术凭借其在异种金属焊接中的独特优势展现出广阔的应用前景。放电电压是磁脉冲焊接过程中重要的电气参数,而金属射流可清理工件表面的污秽和氧化层,促进金属的冶金结合。为探究放电电压对金属射流及结合界面的影响,该文对放电电压与金属射流特征、结合界面形貌之间的内在联系进行理论分析,并建立镁-铝磁脉冲焊接综合实验观测平台,捕捉到完整的金属射流轨迹。结果显示,当放电电压从13kV提高到16kV时,碰撞速度从403.12m/s提高到了498.49m/s,对碰撞角度无明显影响;金属射流持续时间从31.02μs增加到47.94μs,且射流强度也逐渐增强。金相显微镜测试结果表明,放电电压为14kV、15kV、16kV时,镁-铝结合界面呈现波纹界面,且波幅不断增大,结合区域宽度分别为1.27mm、1.35mm、1.77mm。放电电压通过碰撞速度、碰撞点速度、碰撞压力及碰撞后剩余能量改变金属射流特征及结合界面形貌从而影响焊接效果。该文可为深入研究磁脉冲焊接机理、提高焊接效果提供有力参考。

中压电力系统电压互感器局部放电解决方案

电压互感器局部放电的合格率直接影响生产厂家的经济效益。本文结合实验验证,详细讨论了如何降低电压互感器局部放电的有效措施,以提高其产品合格率。

介质阻挡放电对水龙带增强层黏结性能的影响

针对水龙带增强层高强涤纶管状织物与三元乙丙橡胶内衬黏结性能差的问题,采用介质阻挡放电(DBD)等离子体对高强涤纶管状织物表面进行处理,研究了处理时间对纤维表面形貌和化学组成、丝束断裂强力、织物芯吸高度及剥离强度的影响。结果表明:经DBD等离子体处理后,高强涤纶表面产生明显的刻蚀痕迹,纤维表面极性官能团增加,织物芯吸高度增加,丝束断裂强力随处理时间的延长而下降;处理时间为60 s时,强度损失率为3.9%;处理后高强涤纶管状织物与三元乙丙橡胶内衬的黏结性能得到显著改善,处理时间为60 s时,剥离强度提升35.1%。

高强度放电灯电子镇流器

运用频率变换技术，采用新型电力电子学器件和集成电路，研制了轻便的高强度放电灯（HID灯）电子镇流器。与普通镇流器相比，它既省电，又省金属材料，并能改善HID灯的工作性能。作者提出谐波振点火新原理，仅需一只电容器就能提供HID灯所必需的高点火电压。为了消除高频工作时HID灯中的声谐振，设计了一个新颖的控制电路，效果良好。

尖-板电晕放电光谱分析

电晕放电是高电压设备中的一种典型的具有危害性的物理过程。对其物理机制进行分析,以及对其进行早期检测以便预防其发展,有助于提高电力绝缘系统的使用寿命和安全可靠程度。本文建立了一套高灵敏度的光谱分析系统,对空气中几种不同放电条件下的电晕放电进行了光谱分析。结果表明,电晕放电光谱由连续谱、谱带和谱线三部分组成。此外,光谱在红外区、可见光区和紫外区的辐射具有不同的特征,辐射强度随具体放电条件的变化规律也各不相同。与文献中的结果进行比较,发现各种条件下的电晕放电的可见光区辐射强度一般都比较弱,而紫外区与红外区辐射的强弱则与具体的放电条件有关。

氮气大气压介质阻挡放电发射光谱诊断

用发射光谱法对氮气大气压介质阻挡放电等离子体进行了诊断,测出了N2(C3Пu-B3Пg)的337.1nm谱线强度随气体流量、电极间距、放电电压以及放电频率的变化规律.发现光强在气体流量为300mL/min或电极间距为1.5mm时有一个最大值;光强随放电电压及频率的增加而增强,但放电频率或电压增加到某一值时,光强的增强产生了突变,这时放电从丝状介质阻挡放电转变成准辉光介质阻挡放电;测得了放电电压电流波形、电压-电荷李萨如图形、时间分辨的发射光谱,发现丝状介质阻挡放电的微放电通道是随机分布独立存在的,相互不受影响;而准辉光介质阻挡放电的微放电通道之间产生叠加,并相互影响.

SF_6/N_2混合气体的放电特性

为了探讨SF6 /N2 混合气体代替纯SF6 气体作为气体绝缘开关装置 (GIS)绝缘介质的可行性 ,阐述了SF6 /N2 混合气体放电的基本参数 ,给出了Wieland插值的适用条件 ,并对SF6 /N2 混合气体在不同混合比、电压波形及气压下的放电特性进行了试验研究 .研究结果表明 :SF6 /N2 的电晕稳化作用比纯SF6 中的要强 ,当气压较高时 ,混合气体在高频率快速暂态过电压作用下的击穿电压比低频率作用下的要低 ,而且均匀场中混合气体的击穿电压与气压基本呈线性关线 .所以 ,在不改变现有GIS结构及尺寸的情况下 ,可增加混合气体的压强来保证GIS的绝缘强度 .

降雨对棒-板(棒-棒)空气间隙交流放电特性的影响

针对近年来我国输电线路频繁出现风偏闪络事故,分析认为暴雨是造成输电线路风偏闪络的原因之一。通过模拟降雨试验研究降雨强度、雨水电阻率、环境温度对棒-板(棒-棒)空气间隙交流放电特性的影响。试验结果表明:降雨强度、雨水电阻率均使棒-板(棒-棒)空气间隙交流放电电压降低,其中降雨强度对棒-板空气间隙交流放电电压的影响最明显;降雨强度I=2～14mm/min时,棒-板间隙距离d=0.4、0.6、0.7m的交流放电电压最大降低幅度分别为6.73%、6.54%、6.02%,而棒-棒间隙的最大降低幅度分别为2.66%、3.22%、3.07%;降雨强度对棒-板交流放电电压影响大,对棒-棒影响小;暴雨情况下环境温度的升高使棒-板空气间隙交流放电电压升高,其最大变化幅度为7.03%。

强降雨条件下空气间隙长波前操作冲击放电特性

超、特高压输电线路风偏设计中,空气间隙的操作冲击放电特性是操作过电压等值风速选取的重要依据,现有研究主要集中在标准操作冲击电压的放电特性,强降雨条件下长波前空气间隙操作放电特性研究涉及较少。为此,在实验室模拟强降雨环境,对3种间隙长度、4种降雨强度和4种雨水电导率下导线–杆塔和棒–板空气间隙的1000μs长波前正极性操作冲击放电特性U50进行了试验研究,结果表明,在所试验的条件范围内,强降雨条件下棒–板空气间隙U50最大降低了11.2%,导线–杆塔空气间隙U50最大降低了7.45%;棒–板空气间隙U50因雨水电导率变化最大降低3.32%,导线–杆塔间隙最大降低1.94%。对棒–板和导线–板空气间隙存在悬浮雨滴的静电场仿真计算表明,降雨强度越大则雨滴尺寸越大,空气间隙电场畸变越严重,且雨滴使棒–板间隙的电场畸变程度大于导线–板间隙。

RC脉冲电源维持电压问题的研究

通过大量实验,得出了RC电源放电时没有电火花维持电压存在,电火花加工可以在低于常规电火花维持电压的低电压下工作的结论。为解决长期困扰微细电火花加工领域的降低单脉冲放电能量难题提供了一个新的解决途径。研究表明单脉冲放电能量最小可达2.5×10-12J,为实现微能量的电火花纳米尺度加工奠定了基础。

附着水滴对高压输电导线电晕放电的影响

为了分析导线附着水滴后对起晕电压和表面电场强度的影响,借助自行设计的户内电晕笼,用人工滴水方式使导线附着水滴,然后用脉冲电流法判断导线的起晕电压,利用有限元法计算附着水滴的导线表面电场强度。实验得出:导线表面附着水滴后,起晕电压明显降低,水滴越大,起晕电压越低。计算结果表明:附着水滴越大,导线附着水滴处的最大电场强度也随之增大;计算的电场强度结果与依据皮克经验公式所得到的导线起晕电场强度相近。计算结果和实测结果具有一致性,说明附着水滴的体积大小是影响导线起晕电压的因素之一。

磁驱动滑移弧的放电特性研究

讨论了被外磁场驱动的滑移弧。磁驱动滑移弧的放电频率随磁感应强度增大而增大,测得的放电频率约在46～517Hz之间;当外加磁感应强度为0.4829T时,用光电倍增管测得滑移弧运动的平均速度为26.4m·s-1;从磁驱动滑移弧的放电电压曲线可以看出,电弧运行在电极平行段时,电压增加缓慢,当电弧运动到电极顶部时,电压上升较快,从1778V迅速增加到约4000V。

组合空气间隙放电路径选择性试验

为了研究空气间隙放电路径发展的分散性和随机性,分别对棒–棒间隙、棒–双棒组合间隙击穿特性,放电路径选择特性及放电路径发展随机特性开展研究。试验中考虑了下棒电极头部形状和下棒电极布置方式的影响,并通过静电场仿真计算分析间隙电场不均匀系数对50%放电电压的影响,以及下棒电极头部周围静电场强度对放电路径选择特性的影响;同时采用图像处理技术计算了电极表面放电初始发展角θ,以表征高压棒电极表面放电发展随机特性。试验和仿真结果表明:间隙距离为0.4~1.2 m时,间隙电场不均匀系数越大,间隙50%放电电压越低。间隙距离相同情况下,下棒电极头部曲率越大,头部周围场强越大,越容易产生迎面流注,则被击中的概率越大;间隙距离对放电路径选择性有影响,下棒电极头部形状相同的情况下,间隙距离越小,该间隙下棒电极头部周围电场强度越大,越容易产生上行流注,则被击中的概率越大。空气间隙距离增大会减少下棒电极对高压棒电极放电初始发展方向的约束力,高压棒电极头部表面下行流注的发展方向随机性增强。

固体绝缘内部气隙缺陷尺寸和位置对其局部放电特性的影响

内部气隙缺陷是气体绝缘金属封闭开关(GIS)中盆式绝缘子的典型缺陷之一,且固体绝缘内部气隙尺度和位置的变化会引起局部放电特性的变化。为此,以环氧板模型内部的圆柱形人工气隙为研究对象,研究了不同气隙直径、高度和位置下,局部放电起始电压、最大放电量和放电重复率等局部放电特性参数的变化规律。研究结果表明:气隙尺寸的增加改变了放电面积以及内部电场强度,从而影响了局部放电特征参数。气隙直径的增加会引起局部放电起始电压的降低及最大放电量和放电重复率的增加;当气隙高度不断增加时,起始电压具有极小值,而最大放电量和放电重复率具有极大值。另外,气隙位置的变化会引起气隙内部电场的改变,从而影响局部放电的起始电压、最大放电量以及放电重复率等特性。当气隙和电极直接接触时,局部放电的起始电压明显高于气隙被绝缘介质包裹时的起始电压。局部放电特征参数及其变化规律可以有效地反应局部放电发展阶段以及缺陷的严重程度。

一个铅酸电池剩余放电时间模型构建及预测

铅酸电池目前被广泛应用,电池的持续供电时间是人们关注的焦点。本文运用了同一批铅酸电池放电测试数据,分别建立了不同电流强度时,电池剩余电压与放电时间数学模型。计算了不同电流强度下放电时间的平均相对误差(MRE),对五种不同电流强度下电池的剩余放电时间进行了计算。并预测了电流强度为55A时放电曲线的回归方程和曲线图,拟合了新电池和处于衰减状态3电池放电模型。在绿色发展理念下,各类蓄电池应越来越广泛,该建模和预测方法可用于其他类型蓄电池放电时间预测。

磁感应强度对10 cm连续变推力离子推力器性能的影响

连续变推力离子推力器是重力梯度测量卫星在轨实现非重力阻尼连续、快速、高精度补偿的关键,其性能状态直接决定了卫星任务的成败。针对重力梯度测量卫星无拖曳飞行任务对10 cm连续变推力离子推力器的应用需求,分析了磁场对离子推力器实现宽范围、连续变推力的影响效应。在此基础上,研究了不同阳极供气流量下放电室内磁感应强度调节时整机输出推力的变化规律,获得了磁感应强度对推力器放电电压、工质利用率及放电损耗的影响作用关系。采用法拉第探针得到了磁感应强度与离子束流平直度间的映射关系。结果表明:10 cm连续变推力离子推力器输出推力随着磁感应强度的增加而不断增大,放电电压与磁感应强度之间呈现为非线性的二次多项式关系;随着磁感应强度在一定范围内的增大,工质利用率不断增加,放电损耗逐渐下降,离子束流平直度相应增大,但磁感应强度过大会导致放电室性能出现非预期性变化,等离子体出现失稳现象。研究为构建10 cm连续变推力离子电推进系统的推力控制算法及推力器整机磁路优化提供技术支持。

雷过电压下长绝缘子串的电气强度

叙述了悬式绝缘子串的雷电冲击放电特性。盘式长绝缘子串的负极性冲放电压很低,因此介绍了几种提高放电电压的方法。

电老化后聚丙烯层压纸的绝缘性能变化及局部放电特性

高温超导电缆所用的聚丙烯层压纸(PPLP)为绕包式结构,由于整流器件的存在使其承受交直流复合电压,在对接间隙处易发生局部放电。在长期工作电压下,其绝缘性能会发生变化,同时会对局部放电产生影响。本文在液氮环境下对PPLP进行直流电老化实验,采用内部放电模型来模拟对接间隙,并结合仿真计算分析内部放电模型的电场分布,对电老化机理和局部放电结果进行讨论分析。结果表明:电老化后PPLP的电导率和相对介电常数随老化时间的增加整体呈增大趋势,其直流电气强度随电老化时间的增加逐渐下降,但仍保持良好的绝缘性能。局部放电的剧烈程度随PPLP电老化时间的增加有所增大,局部放电发生的相位主要集中在复合电压的上升阶段,且复合电压中的交直流比例是影响局部放电的主要因素。

长空气间隙负极性放电——法国日纳第高压试验室1978年的研究结果

本文是法国日纳第高压试验室自1971年开展长空气间隙放电研究以来由国际大电网会议出版的第四个报告。报告是应第33研究委员会(过电压与绝缘配合)主席施耐德先生的要求而发表的,它总结了1978年以来对长间隙负极性放电的研究活动及研究成果。内容分10部分:1、引言;2、试验说明,3、测量技术;4、击穿参数;5、电晕;6、先导的发展阶段、其中包括各放电分量的说明,间隙几何形状的影响,冲击波波形及外加电压陡度的影响,空间先导形成的条件及放电发展的条件,负极性放电扩展的可能机理和空间电荷分布的分析等;7、最后跃变,8、空间电荷的扩散;9、使用光学技术进行的特殊研究;10、

对一起电晕放电引起的35kV电缆故障的分析

电晕是气体介质在不均匀电场中的局部自持放电,是最常见的一种气体放电形式。在曲率半径很大的尖端电极附近,由于局部电场强度超过气体的电离场强,使气体发生电离和激励,因而出现电晕放电。对于高电压电气设备,电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能,因此应避免发生电晕。