新型船舶轻量化整体隔音舱室的研究与设计

提出一种国内首创的船舶轻量化整体舱室装置设计方案,该方案深入应用于船舶舱室领域以及轮机机械领域。这一创新设计,旨在提升船舶舱室的舒适性和安全性,同时降低船舶的整体重量,提高燃油效率。该装置的独特之处在于,它可以通过限位卡合结构,对船舶舱室内的一些家用家具进行精确的限位固定。这种方式相比于传统的膨胀螺丝等固定方法,更具灵活性和便捷性。当需要拆卸家具时,限位卡合结构可以迅速解锁,实现快速拆卸。这一设计大大提高了船舶舱室的实用性和人性化程度。此外,该装置还在舱室的墙壁以及顶部采用了石膏板和隔音棉,取代了传统的泡沫板或水泥板。这种创新的设计,不仅能有效提升舱室的隔音效果,还能进一步减轻船舶重量,提高燃油效率。总体来说,这种新型的船舶轻量化整体舱室装置设计理念,将为船舶行业带来全新的变革。它不仅提升了船舶的性能,提高了船舶舱室的舒适度,也为船舶制造带来更高的效率和更低的成本,将对我国船体建造方式产生重要影响,并提供一种全新的思路。

一种带电带负荷更换非承力线夹方法

架空线路长时间运行后,各耐张杆塔上连接耐张引线的非承力线夹在长期室外运行过程中常因过流、发热或风压振动而导致螺栓松动或烧损,因此需定期进行检修。提出一种带电带负荷更换非承力线夹方法,代替现有单一绝缘引流线或单相消弧开关和绝缘引流线串接的方式,既能避免停电检修引起时户数损失,又能提升现场作业效率,降低现场安全风险,重点介绍了该方法的实施过程和应用优势。

输电线路金具巡检图像倾斜缺陷检测技术研究

针对当前输电线路无人机巡检图像中金具倾斜缺陷存在角度量化困难、判定主观性强的问题,提出融合多尺度残差网络的金具倾斜类缺陷检测技术。通过中心点坐标和旋转角结合的方式表示有向边界框,实现设备倾斜角度的有效量化;利用角度回归提高倾斜锚框检测灵敏度,实现输电线路倾斜类缺陷的识别和精确定位。经现场验证,线夹偏移类缺陷检测准确率由86.2%提升至95.02%,均压环倾斜类缺陷检测准确率由87.76%提升至98.11%,绝缘子倾斜类缺陷检测准确率由85.34%提升至96.12%,满足现场应用需求。

Design Study of Top Lid with Clamp Structure in JT-60SA Cryostat

JT-60SA is a fully superconducting coil tokamak upgraded from the JT-60U. This paper focused on the integrity of the top lid of cryostat in JT-60SA. The design requirement for the cryostat in normal operations is to achieve vacuum insulation of 10-1 Pa, and the top flange of the top lid is lightly welded onto its body flange. The weld is tensile-loaded by bending deformation of the top lid due to vacuum pressure of external 0.1 MPa. This weld integrity is evaluated with tensile-load reduction, which results in clamp reinforcement. The structural integrity of the top lid is validated.

基于ISSA-BPNN算法的配电线路绝缘跳线夹过热感知方法

以夏季高温和高荷载条件下绝缘跳线夹的过热的智能感知为研究对象,建立绝缘跳线夹在典型作业工况下的电-热多物理场耦合三维有限元模型,通过试验验证了模型的有效性,并获取绝缘跳线夹在不同电流负荷、光照强度、环境温度及风速等因素下温度场分布数据作为线夹过热感知模型的训练样本。为了提高麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)在全局搜索的能力引入反向学习策略构建了改进麻雀搜素算法(improved sparrow search algorithm,ISSA),采用改进麻雀算法优化BP神经网络(improved sparrow search algorithm optimization back propagation neural network,ISSA-BPNN)建立绝缘跳线夹温度预测模型,并使用均方值、决定系数评价ISSA-BPNN与粒子群算法优化BP神经网络(particle swarm optimization back propagation neural network,PSO-BPNN)、遗传算法优化BP神经网络(genetic algorithm optimization back propagation neural network,GA-BPNN)、麻雀搜索算法优化BP神经网络(sparrow search algorithm optimization back propagation neural network,SSA-BPNN)及BP神经网络5种算法的预测精度。结果表明,ISSA-BPNN模型相较于其余4种算法的预测模型其预测平均误差可控制在0.71%以内,且收敛速度更快,可以更加精准预测绝缘跳线夹温升,为绝缘跳线夹的状态检测与评估提供了依据。

考虑风载作用的绝缘穿刺线夹多物理场耦合研究

绝缘穿刺线夹是电力线路架设中最常用的设备之一,随着电力行业的快速发展,对线夹的可靠性、耐热性提出了更高的要求。文章针对绝缘穿刺线夹在实际工作中由于载流量大、电压高、散热条件差等造成的失效问题,开展线夹接触电阻的测量实验,并建立线夹电热力多场耦合有限元模型,考虑风载作用施加合理的热边界条件和循环振动载荷,分析不同安装扭矩对线夹温度及应力分布的影响。研究结果表明,线夹安装扭矩越大,接触电阻、温升及最大应力波动幅度越小,尤其是安装扭矩在24~28 N·m时,线夹最大应力波动幅度骤降,缓解了线夹的疲劳寿命。该文研究成果为绝缘穿刺线夹在实际应用中施加合适的预紧力提供理论依据,优化了线夹的服役性能和疲劳寿命。

压接型快速锁紧固定线夹的研制

复合绝缘横担的应用可以有效提高配网输电线路的防雷水平,大大降低线路的雷击故障率。然而,现有的绝缘导线与绝缘横担端头金具之间的固定仍然采用绑扎线方式,帮扎线防腐性较差、绑扎流程繁琐和损伤导线绝缘层的问题依然存在。因此,本文研制了一种压接型快速锁紧固定线夹,一端通过压接固定在绝缘横担上,另一端通过橡胶垫挤压夹紧绝缘导线,可有效解决导线因风振应力和局部放电发热导致的绝缘线破损问题,不仅现场安装方便、快捷,而且可同时适用多种导线规格。

更换双联耐张绝缘子的通用型钛合金卡具研制

输电线路中绝缘子长期暴露户外后会失去绝缘性能,发生自爆,因此经常需要开展绝缘子串更换工作。但原有的绝缘子串金属更换卡具与新投运110~220 kV线路绝缘子串的型号规格不匹配,造成作业人员绝缘子更换效率低、体能消耗大等风险。主要研制一种更换双联耐张单串绝缘子的通用型卡具,分析所辖220 kV耐张塔的绝缘子参数,多方比较常用金属工具的材料性能,选择钛合金作为主体材质。在通用型卡具符合第三方型式试验后,多次在生产环境进行现场模拟验证,结果证明了该工器具的安全、高效、可行。

绝缘伸缩式钳型电流测量系统的设计

电网工作人员爬高去测量电力线路,不仅需要大量时间,而且在安全上还面临很大的风险。因此,设计一种绝缘伸缩式钳型电流测量系统,使工作人员可以在地面操作伸缩杆,并通过电流表头钳夹电力线路,完成机械操作测量线路,以达到方便、快捷、安全的目的。电流钳型表采用嵌入式技术,通过电流传感器采样电流,由主控模块计算处理,再通过无线模块把数据传输至主系统存储,由此可以进行深层次的工作流程和业务分析。

10 kV配电网轻质化绝缘杆的研制及应用

现阶段使用的绝缘杆主要采用玻璃纤维和环氧树脂制成,存在质量大、强度低、使用不便等缺点。提出一种10 kV配电网轻质化绝缘杆制作方法,利用内发泡模压成型技术,将玄武岩纤维和PBO纤维选取最优配比混编,采用内部无支撑形式杆体结构,形成质量轻、强度高、绝缘性能优良的绝缘杆,并应用于并沟线夹安装工具。在实际作业中通过对比传统绝缘杆,改进后的绝缘杆能够有效降低人员作业强度,提高作业效率。

现浇外墙保温一体板施工技术的设计和优化

文章分析了现浇混凝土外墙保温一体板传统施工方法的不足,结合内隔墙安装方法,通过深化排版、集中精准加工、榫接、双向U形卡件连接等方法,对现浇混凝土外墙保温一体板传统施工技术进行了优化和创新,有效解决了施工中质量偏差大、后续外墙装修成本高的问题,可为相关人员提供参考。

防止10kV架空绝缘导线雷击断线用放电箝位柱式复合绝缘子的研究

通过大量的雷电冲击放电试验、工频电弧试验和弯曲负荷试验等试验研究,研制出了一种放电箝位柱式复合绝缘子和配套的绝缘罩。该产品既具有普通柱式绝缘子的功能,又能箝位绝缘导线的工频电位,将雷电冲击放电路径定位于高、低压电极之间,疏导工频电弧,使弧根离开导线到高压电极负荷侧燃烧,起到了保护绝缘导线免遭雷击断线的作用。该产品已通过了电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心的型式试验。

10kV架空绝缘线路用防弧金具及放电箝位绝缘子的工频电弧试验条件

对10kV架空绝缘线路的短路电流沿线分布和短路故障切除时间以及雷击闪络概率进行了计算和分析,提出了线路用防弧金具和放电箝位绝缘子的工频电弧试验条件:①工频电弧试验用的短路电流有效值和持续时间分为两挡:有效值取20kA,持续时间为0.1s和有效值取10kA,持续时间为0.5s。②工频电弧试验短路次数取5次比较合适。③绝缘导线和试品应按实际情况布置,水泥电杆高度大于2.0m等。

高压IGBT串联均压控制电路阈值电压设计方法

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件具有耐压高、开关速度快、易驱动等优点,在电力电子变换器中应用广泛。然而目前单个IGBT器件的电压等级与容量不能满足大容量变换器的需求。应用高压IGBT串联技术是提升电力电子变换器电压等级与容量的一种有效方法。高压IGBT串联技术的关键问题是保证瞬态过程中的电压均衡。门极均压控制电路可以有效抑制串联IGBT的瞬态电压不均衡。该文介绍了一种门极均压控制电路的工作原理,综合考虑开关瞬态过程中换流回路杂散参数与续流二极管正向恢复特性的影响,提出了该电路的关键参数阈值电压的设计方法,可应用于多电平、多管串联的电力电子变换器系统中,并通过实验对该设计方法的实用性进行了验证。

一种适用于大容量中点钳位型三电平逆变器的绝缘栅双极型晶体管吸收电路研究

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT),关断过压问题始终是设计者亟待解决的主要问题。单单依靠合理的多层复合母排设计不足以消除中点钳位型(neutral point clamped,NPC)三电平IGBT逆变器大换流路径杂散电感所引起的IGBT关断电压尖峰。因此,必须设计有效的IGBT吸收电路。该文将Undeland吸收电路在NPC三电平逆变器中进行扩展应用,结合NPC三电平逆变器运行模式,详细分析LRCD吸收电路工作原理。研究LRCD吸收电路与逆变器电路性能之间的定量关系与影响,给出了数学表达式,提出吸收电路参数设计原则。通过仿真与实验验证了分析与参数设计的正确性。将LRCD吸收电路成功应用于1.4MW级NPC三电平逆变器原理样机。研究结果表明,LRCD吸收电路在NPC三电平逆变器中实现了主开关器件IGBT和钳位二极管的"软"开通与"软"关断,通过对吸收参数的合理设计能够定量的控制主开关管的开通电流的变化率(di/dt)和关断电压的变化率(dv/dt),有效抑制开关器件的关断过压尖峰,优化开关管的瞬态特性。该吸收电路适合大容量NPC三电平IGBT逆变器应用。

沿海城市电网户外用线夹与螺栓耐蚀性研究

介绍了对线夹与螺栓试件进行的盐雾试验、亚热带海洋性气候条件下的加速试验和表面防锈油脂动态湿热试验,以评估其材质与表面处理工艺。试验结果建议在近海边站或输电线路选用40Cr低合金钢作为基材并进行达克罗(2涂2烘)处理的螺栓,离海较远的站或线路可选用以Q235为基材并进行达克罗(2涂2烘)处理的螺栓。

复合绝缘子压接界面结构部件材质的性能及其组装工艺参数的确定

根据复合绝缘子压接界面结构部件间连接状态及其结构性能特点 ,在合理选择部件构成材质的性能基础上 ,应首先通过分析和实际验证确定界面结构施加外压组装时的极限位移量。然后通过产品运行环温变化及相关因素的影响程度对其进行修正后 。

基于标准电流注入的钳式微电流传感器在线定标方法

钳式微电流传感器具有工程安装方便的优点,在电气设备绝缘监测中应用广泛。由于安装过程中开口气隙的不一致,加之野外运行温差较大造成信号处理电路温漂和参数变化,致使在实验室严格调试的高精度微电流传感器,运行时会产生较大误差,并且各个传感器的变比也会偏离设计值。为此,提出了基于标准电流注入的微电流传感器在线定标方法,运行时在原边注入1个标准的定标电流信号,该信号的频率应避开传感器工作电流所含有的工频和一定幅值的谐波频率;然后从传感器信号处理电路的输出端得到定标信号,进而计算实际标度,根据此标度就可计算出实际泄漏电流。实验得到的传感器精度可以达到±0.05%,实验室和现场实验验证了提出方法的有效性和准确性。

中高压大功率IGBT驱动器有源箝位技术研究

中高压大功率终止型绝缘栅双极性晶体管(IGBT)中驱动器一般通过有源箝位电路来抑制其大电流关断时的电压尖峰。提出将有源箝位电路等效为典型闭环反馈控制系统并进行线性化处理的时域分析方法,用于分析有源箝位过程初期的动态性能。提出一种针对稳定箝位过程的静态分析方法,为有源箝位电路参数取值及确定箝位工作点提供依据。针对双N-MOSFET驱动级,设计了一种对驱动级进行棒-棒调节的有源箝位电路,该电路能降低瞬态电压抑制二极管(TVS)击穿电流,从而降低其在箝位过程中的损耗。最后通过仿真和实验结果验证了理论分析和电路设计的可行性、准确性、有效性。

一种基于反向串联稳压二极管钳位的IGBT导通压降在线监测电路

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块应用广泛。为保证IGBT可靠工作,其结温监测吸引了广泛的关注。而集电极–发射极导通压降Vce为IGBT结温监测中最常用的参数,故在线监测Vce具有重要意义。为解决传统Vce测量电路中钳位电路引入测量误差、共模干扰的问题,文中提出一种IGBT导通压降在线监测电路,采用二极管反向串联稳压二极管作为钳位电路,同时通过引入缓冲电容对此类测量电路拓扑中的负压过冲进行抑制,相比传统电路可提高精度,增强可靠性,减少成本。提出电路的性能通过实验验证,并通过温敏电参数Vce实现对IGBT结温的监测,并将其结果与红外测温仪所测结温进行对比,验证该方法的有效性。