空气电弧射流表面改性提高硅橡胶电缆抗印字污染性能

硅橡胶电缆经常发生印字污染,影响使用。大气压等离子体表面改性技术广泛用于材料表面性能提升,但解决印字污染问题的相关条件、方法和效果等尚需研究。本工作利用高频交流电源驱动空气电弧射流对硅橡胶进行表面改性,通过发光图像、电学特性和光谱谱线强度表征射流的放电特性,并通过热成像仪获得射流处理下硅橡胶表面温升情况。模拟实际处理工艺,以不同移动速率处理硅橡胶表面。结果表明,射流处理能够有效解决硅橡胶表面印字污染问题,同时使硅橡胶表面的水接触角下降。在低速处理条件下,由于电弧的烧蚀作用,闪络电压和击穿场强均会降低。扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)检测结果表明,处理后的硅橡胶表面交联聚合程度提高,抑制硅橡胶界面分子的扩散运动,从而提高了其抗印字污染性能。

灭弧防雷装置对电弧发展抑制的研究

当输电线路遭受雷击或绝缘子串工频闪络时,采用喷射气体灭弧防雷间隙装置能够有效保护绝缘子串免受工频电弧的灼烧,同时在冲击闪络击穿间隙后,能够迅速切断暂态电弧。其原理为:装置瞬间产生高速气流,在电弧处于"幼年"时就将电弧熄灭,这样深度抑制了电弧,即在暂态电流值为几安或者几十安时,气流就将电弧熄灭,最理想的情况就是没有电弧产生(由于电流值小,能量不足以维持电弧产生)。可见高速气体作用在电弧的时间点越早,灭弧效果越好。文中对该理论和喷射气流灭弧防雷间隙进行试验验证,采用高速摄像机拍摄画面,较好地反映了气流对电弧的深度抑制作用。

三电极等离子体合成射流的尖尖放电特性

为了准确把握电弧放电电阻的大小,提高等离子体合成射流的能量利用率。进行了三电极尖尖放电的实验,通过改变电极间隙、环境气压、电容、电压,得到电弧电阻的大小以及放电效率、电弧电阻和放电形态随参数的变化。结果显示:大气压条件下,随着放电初始电压的增大,放电效率和电弧电阻逐渐降低;大气压条件下,对于同一电容能量(≥250 m J),电弧电阻不会随着电容值的变化而变化;高气压条件下(>50 k Pa),电容越大,电弧电阻和放电效率越高;增大电极间隙,可以增大电弧放电的电阻和放电效率。随着气压降低、电压增大或电极间隙增小,放电区域面积会增大。

新型喷射气流防雷灭弧间隙的机理研究

为解决输电线路频繁遭受雷害的问题,一种安装于输电线路的新型喷射气流防雷灭弧间隙已开发并成功运用于10kv和35kv线路。采用改进的mayr电弧模型对新型防雷灭弧间隙熄灭单相接地短路电流的灭弧性能进行仿真。运用二维N-S方程和k-ε湍流模型求解喷射气流的速度和范围,以确定mayr模型的耗散系数。通过开断试验确定电弧模型的时间常数。通过对比在小电流灭弧试验中示波器波形和高速摄像机拍摄画面,所描述模型可较好的反映气流对电弧的强烈灭弧作用,证明喷射气流防雷灭弧间隙可快速、强烈灭弧。