多线并行轨道电路电容耦合干扰机理研究

高速铁路车站并行股道多,应用场景复杂,在三线并行情况下,中间股道易受两旁线路的电磁干扰影响。当2条线路均与中间股道同向时,中间股道所受电容耦合干扰为2条线路干扰之和,且邻线耦合电容越大,干扰亦越强。为减少多线并行邻线间的电容耦合干扰,可采取改变线路相对布局、采用屏蔽等设计措施,确保高速铁路车站轨道电路工作的稳定性和可靠性。

基于双电容器耦合和线性补偿的高稳定度平顶脉冲强磁场调控系统分析与设计

平顶脉冲磁场具备脉冲磁场强度高和稳态磁场稳定度高的双重优势,是现代物理科学研究的重要工具。为满足脉冲场核磁共振、I-V测量等科学实验对平顶脉冲磁场高稳定度的需求,该文提出基于双电容器回路耦合放电和线性补偿的平顶磁场调控方案。为此,理论分析双电容器回路耦合放电过程,建立配置主/辅回路电容电压和放电时序的优化方法,基于IGBT有源区的流控特性,设计线性调节补偿回路和前馈反馈相结合的控制器,研制与主磁体解耦的1 T补偿磁体,对双电容器回路耦合放电产生的背景磁场进行高精度调控,最终实现了强度为45.2 T、持续时间为8 ms以及稳定度为0.02%的平顶脉冲磁场,满足相关固态核磁共振等科学实验需求。

电容性耦合的干扰案例分析

电容性耦合又称静电耦合,是由电路间电场的相互作用而产生的。产生这种耦合的主要原因是电路间存在着分布电容。本文以某核电站的一次停堆事故为例,通过现场试验,找出发生停堆事故的原因,并提出解决方案。本文根据电容性耦合的机理以及现场的试验提出:无论是受感应导体或者噪声导体,离地面愈近,均有利于抑制电场干扰的耦合;任何机柜,均应将机柜内的闲置电缆清除或将闲置电缆的芯线一端接地,如机柜内的有用电缆内含有备用芯线的话,也应将备用芯线的一端接地,以避免产生干扰耦合。

基于电容耦合法的高压断路器真空度在线监测技术研究

高压断路器灭弧室的真空度劣化会对断路器电气性能和使用寿命产生影响。提出了一种基于电容耦合法的高压断路器真空度在线监测装置的设计方案。通过耦合电容的方法获取断路器分合闸时的拉弧信号,利用FPGA采集该电压信号,并对其进行傅里叶变换,从而分析信号的频域特性,最终获得拉弧信号的频谱图。实验结果表明,该装置能够实时获取断路器分合闸时拉弧信号的频谱信息,从而判断其灭弧室的真空度优劣。该方案对保障高压断路器的稳定运行和延长其使用寿命具有重要意义。

基于电容耦合法的环网柜局部放电在线监测技术研究

环网柜绝缘放电击穿故障占比较高,供电公司每年须定期巡检检测环网柜局部放电情况,但仍然存在漏检和误判现象,为了实时了解环网柜局部放电情况,提出借助环网柜带电显示器配置的电容传感器直接从环网柜内部获取放电信息,无需安装昂贵的超高频和超声波探头;提出利用无源型网络变压器滤除幅值较高的低频信号,采用50 MHz采样频率的高速A/D和FPGA快速采集局部放电信号,基于STM32嵌入式技术开发了局部放电在线监测装置,编制了相应软件对局部放电波形和频谱进行绘制。搭建局部放电实验平台对局部放电进行了对比测试,结果表明,研制的在线监测装置对局部放电监测满足设计要求,该监测装置可替代传统带电显示器,具有安装简便的优势,对保障供电安全具有重要的意义。

可控源音频大地电磁法多通道观测的电容耦合效应与电容去耦研究

可控源音频大地电磁法通常采用多通道模式进行数据采集,而多通道的多条接收导线和接收电极与大地之间经常形成一种电容耦合效应,导致观测的视电阻率和相位曲线出现畸变。本文用等效电路模型对观测模式的电容耦合进行正演模拟,通过几个典型模型的正演模拟,分析了接收导线长度、电极接地电阻对电容耦合效应的影响特征。研究了可控源音频大地电磁法观测装置的电容去耦方法,并应用于辽宁省红透山矿区的实测数据处理,有效地削弱了电容耦合效应,提高了观测质量,反演结果与已知地质信息吻合较好。本文通过试验验证了电容去耦方法的可操作性,为规范可控源音频大地电磁法数据采集技术提供了科学依据。

电容耦合相位鉴频器性能仿真分析

针对电容耦合相位鉴频器节点电压波形转换抽象和传统实验调试难的问题,采用软件建立电路虚拟仿真模型,通过匹配输入信号和电路参数对应关系,获得了关键节点的节点波形和输出波形,通过测试不失真数据和失真数据获得了鉴频特性曲线,通过多个参数的步进扫描方式逐步获得了电路各个元件的最佳参数,实践证明,这种电路可视化的虚拟仿真调试方法能形象直观地展示节点波形,能有效验证抽象理论知识,提升学习质量。

基于电泳滴定和电容耦合非接触电导检测测定人源血清总蛋白

血清总蛋白含量检测与人体健康监测和疾病诊断密切相关,本文基于电泳滴定(ET)技术结合电容耦合非接触电导检测(C4D)技术实时捕获ET过程中通道内物质的电导率变化,在不依赖指示剂和光学检测设备的情况下,定量检测人源血清总蛋白含量,ET-C4D检测总耗时约300 s。本文以人源血清白蛋白(HSA)标准品作为模式蛋白,与聚丙烯酰胺凝胶(PAG)母液、核黄素等混合后,在紫外灯光下照射10 min聚合形成凝胶,进行ET实验,耦合在ET管道外壁的非接触式电导检测电极捕捉通道内物质在电泳过程中的电导率信号,经检测模块和数据采集卡处理后送入计算机,由开发的分析测试软件根据电导率信号进行定量分析,结果表明:线性范围为0.25~3.00 g/L,线性拟合度(R2)在0.98以上,检出限(LOD)为0.01 g/L,相对标准偏差为1.90%,0.50 g/L的HSA标准品的测试值与实际值的相对误差低于7.20%,表明该检测系统具备较好的检测稳定性和灵敏度。最后,针对人源实际血样中的血清总蛋白含量进行检测,建立了相应的总蛋白标准曲线,然后选取4位志愿者的血清样本进行ET-C4D检测,并将ET-C4D检测结果与双缩脲法的检测结果进行了比对,两种方法检测结果的相对误差在4.43%以内,进一步证明了该检测系统的准确性与可用性,以及该检测系统在临床即时检测(POCT)领域的潜在应用价值和生化分析价值。

含水率对静电耦合电容传感器颗粒浓度测量的影响

针对颗粒含水率变化影响颗粒浓度测量的问题,在重力输送实验装置上,利用圆环状静电耦合电容传感器获得了不同含水率下的颗粒质量浓度和电容信号,定量评价了含水率变化对颗粒浓度测量的影响,进而提出了基于含水率的颗粒质量浓度测量修正方法,并对其进行了验证与评价。结果表明:若使用干颗粒条件下标定的质量浓度和电容信号之间的关系进行浓度计算,3%、6%、9%和12%四种含水率引起的颗粒质量浓度测量相对偏差分别可达16.23%、35.99%、58.86%和86.07%,测量结果将会明显偏高;提出的基于含水率对颗粒质量浓度-电容信号之间的标定系数进行修正后,在7%和15%含水率下颗粒质量流量测量平均偏差分别从修正前的46.7%和99.7%降低至修正后的0.44%和-3.61%,证明所提修正方法可显著降低颗粒质量浓度和流量测量偏差。

基于电容耦合法的环网柜局部放电在线监测技术的研究

环网柜受其使用环境潮湿、高温等影响,发生故障时,绝缘老化占70%以上。目前供电公司较多地采用人工定期巡检的方式进行故障排查,存在的问题是故障发现不及时。为此文章提出一种基于电容耦合法的环网柜局部放电在线监测技术,通过环网柜中安装的带电显示器来配置电容传感器,结合高速采样电路,直接从环网柜内部获取局部放电信息。局部放电监测受外部信号干扰小,同时还可以监测到柜内电缆接头内部的放电信息。经实际测试使用,该种方法检测准确,性价比高,易于安装,可以节省大量的人力和物力,对保障供电安全具有重要的意义。

基于电容耦合的电缆接头植入式局放传感检测的研究

局部放电是电力设备中常见的故障形式,特别是在电缆接头中,由于制造工艺和材料缺陷等因素,局部放电现象可能会严重影响接头的可靠性和安全性。文章旨在探索一种基于电容耦合的电缆接头植入式局放传感检测技术,名为双极植入式局放传感单元,是通过在电缆接头内部植入微型传感器单元,实时感知局部放电信号,并提供接头故障检测和预警。

一起耦合电容器红外缺陷故障的分析

本文通过一起220kV线路耦合电容器的红外测温缺陷故障,进行诊断性试验及设备本体解体检查,分析得出故障原因并提出预防措施对策,对耦合电容器的可靠运行具有一定的参考意义。

电容耦合效应对介观LC电路量子效应的影响

将介观电容作为介观隧道结,提出电子波函数在介观电容两极板间有可能存在相互耦合的事实,从而给出介观LC电路的量子化方案。并讨论了电容耦合效应对介观LC电路中电荷和磁通量子涨落的影响。

高压交联电缆接头局部放电的电容耦合法检测及分析

为研究110kV交联电缆接内部绝缘缺陷的局部放电(partial discharge,PD)特性,设计并构造了5种典型绝缘缺陷,通过建立电缆接头局放试验研究平台,采用电容耦合法获取不同绝缘缺陷下的放电信号,构造出三维PRPD(phase resolved partial discharge)谱图表征缺陷放电状态,并采用单次放电脉冲时域波形的3、4阶特征参量萃取放电特性进行分析。研究试验结果显示,电容耦合法检测法可有效检测出电缆接头内部缺陷引起的局放,且不影响电缆接头及本体的绝缘性能;所构建的5种典型缺陷在工频电压激励下,放电脉冲序列在放电区间、放电重复率等统计特征有很大的不同,用时域波形的3、4阶特征参量所描述的放电特性也存在很大差异。这些特征可用作放电类型识别的依据。

毛细管电泳电容耦合非接触电导检测-双端进样同时测定无机阴离子和阳离子

利用自研制的电容耦合非接触电导检测器,结合毛细管电泳技术,以2-N-吗啡啉乙磺酸(MES)/组氨酸(His)为缓冲溶液,采用双端进样方式,同时分离测定了5种阴离子和7种阳离子.考察了激发电压值、激发电压频率对检测的影响;缓冲溶液浓度及pH、进样操作对分离的影响.在最佳分离检测条件下,12种无机离子可在4 min内完成测定.阳离子的检出限为0.2 (Na+)～3 μmol/L(Mn2+);阴离子的检出限为0.5(SO2-4)～4 μmol/L (Br-);线性范围可达两个数量级.方法用于实际水样中阴离子和阳离子的测定.

基于KH550-GO固态电解质中电容耦合作用的双侧栅IZO薄膜晶体管

本文利用旋涂技术在氧化铟锡塑料衬底上,制备了硅烷偶联剂(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)-氧化石墨烯固态电解质;以此固态电解质作为栅介质,进一步研究了双侧栅耦合电场质子/电子杂化氧化铟锌薄膜晶体管的电学特性.研究发现γ-氨丙基三乙氧基硅烷-氧化石墨烯固态电解质的双电层电容和质子电导率分别高达2.03μF/cm^2和6.99×10^(-3)S/cm;由于γ-氨丙基三乙氧基硅烷-氧化石墨烯复合固态电解质具有较大的双电层电容和质子电导率,利用其作为栅介质的质子/电子杂化氧化铟锌薄膜晶体管功耗低(其工作电压仅为约2 V),其开关比和场效应迁移率分别为1.23×10~7和24.72 cm^2/(V·s).由于γ-氨丙基三乙氧基硅烷-氧化石墨烯固态电解质的电容耦合作用,氧化铟锌薄膜晶体管在双侧栅电压刺激下,可有效地调控器件的阈值电压、亚阈值摆幅和场效应迁移率,并可实现"与"门逻辑运算功能.

几种无机阳离子的毛细管电泳电容耦合非接触电导分离检测

研制出电容耦合非接触电导检测器,检测器使用两个5mm长的管状电极套在分离毛细管的外面,电极相距2mm并与函数信号发生器连接。对影响检测器检测限和线性范围的激发频率、峰峰电压(Vp p)等因素进行了考察,结果发现频率为25～35kHz、Vp p在30V时检测器有最佳的信号噪声比;以2 N 吗啡啉乙磺酸(MES) 组氨酸(His)为缓冲体系,用自制的检测器对Li+,Na+,K+,Mg2+,Ca2+和Ba2+等几种常见的无机离子进行了毛细管电泳分离检测,优化了缓冲溶液的pH值、浓度和分离电压等条件,当缓冲液中MES与His的浓度均为10mmol/L、pH值为5 0和分离电压为10kV时,体系有最好的分离效果;在最佳的分离检测条件下,6种离子的检测限依次为:16,13,5,10,10和8μmol/L,响应线性范围为10-6～10-3mol/L,相关系数大于0 999。

电容耦合法电缆局部放电带电检测的在线校正

为建立高压电缆高频局部放电带电检测现场在线校正方法,基于高压电缆绝缘接头外置式电容耦合局部放电检测校正回路等效电路模型,通过电缆模拟接头与真型接头的校正试验,分析了带电检测的在线校正与离线校正方法的等效关系及其影响因素;结合实际运行线路超高压电缆接头上的电容耦合法校正比对试验,提出了电容耦合法局部放电带电检测的现场在线校正与灵敏度评估方案。研究结果表明,在线与离线校正等效系数为接头绝缘法兰两侧等效电容与信号注入侧接头等效电容之比,与检测回路阻抗及旁路杂散电容无关;绝缘接头中的局部放电量受接头绝缘法兰两侧等效电容分流及杂散电容影响,现场检测灵敏度为在线校正注入中的最小可检出信号与校正等效系数之积;现场带电检测与校正中,检测用电容耦合传感器的电容值应≥500 p F,并应尽可能接近绝缘环两侧,校正用电容耦合传感器应安装在检测电容外部两侧、且具有良好对称性结构的位置以减少校正误差。

非接触电容耦合式信号传输方法

为解决旋转运动机构中导电滑环、集流器等接触式电信号传输机构的磨损、信号漂移及可靠性低等问题,提出一种利用电容耦合的非接触信号传输新方法.设计出信号传输结构,分析了其分布参数及等效电路,对信号传输环进行建模仿真,并对参数进行优化.设计出相应的数据收发电路,建立了原型系统并进行了测试.实测的数据传输速率最高可达到400kbit/s,实现了运动部件间的数据实时透明传输,并消除了接触和摩擦,通过扩展可进行多路信号传输.该方法可应用于国防军事、风力发电、医疗等领域取代传统的接触式导电滑环信号传输方法.

基于均匀模型的低气压电容耦合射频放电特性研究

针对磁流体流动控制技术对大体积、均匀放电等离子体的需要,开展了低气压下平板型电容耦合放电特性实验研究,并基于均匀射频放电模型,联立能量平衡方程建立诊断模型对等离子体参数进行诊断。结果表明:气压较低时,放电为α模式,整个放电空间发光较为均匀,当气压大于500 Pa时,放电转变为γ模式,在电极附近出现负辉光区,但负辉光区较厚占据了整个放电空间,随着气压增大,负辉光区、法拉第暗区厚度减小,并在放电区域中心出现明显正柱区,正柱区面积随负载功率的增大而增大;放电为γ模式时,电流将随负载功率增大而增大,而电压先不变后增大,并且转折点负载功率随着气压增大而增大;电子数密度ne随负载功率的增大线性增大,而电子温度T_e只是略有增大,约为5500 K(0.47 e V)。