局部表面电导率可以用来有效地表征绝缘子污秽度，但是，对于憎水性表面局部电导率的测量存在困难。为此，通过滴高岭土悬浊液将憎水性局部表面改变为亲水性表面并测量局部区域电导率的新方法，实现了憎水性表面局部电导率的测量。通过对现场绝缘子憎水性表面局部的电导率测量，将新方法与等值盐密法进行了对比以验证新方法的有效性，同时分析了...
为研究电晕放电过程中的重粒子特性，基于流体动力学模型提出了一种改进的电晕放电混合模型，该模型包含空气放电过程中最主要的6类等离子体化学反应，以及光电离作用和二次电子发射过程。基于上述模型，对棒-板电极在6kV电压下的负电晕放电过程进行仿真，得到负电晕放电的脉冲波形；并分析了电场强度、净空间电荷密度在单次脉冲过程中随着时间...
为了研究绝缘子表面污秽对流注传播的影响，在海拔高度为2100m的特高压实验基地，利用3电极结构进行了实验研究，比较了涂覆不同盐密和灰密污秽的绝缘了上的流注传播特性，并用Ansoft电磁场分析软件对涂覆污层前后绝缘子表面的电场分布进行了仿真计算。实验结果表明：流注的稳定传播电场强度随盐密的增大而先增大，在盐密超过0．10mg／cm2后保持...
电缆系统长期运行在高温下会对新型超高压预制式电缆附件主绝缘材料硅橡胶（SIR）的性能产生影响。针对电缆长期最高运行温度（90℃）下热老化时间对硅橡胶材料电树枝老化特性的影响展开试验研究，测定90℃温度场下老化1000h对硅橡胶材料电树枝老化特性的影响规律，并进行理论分析。试验结果表明，90℃热老化作用下，硅橡胶随着老化时间的增加，...
为了全面反映近年来我国在直流输电与电力电子领域科研、设计、生产运行、设备制造、教学等方面的科研成果，特别是特高压直流输电技术、智能电网技术方面的科研成果，中国电机工程学会直流输电与电力电子专业委员会定于2014年10月在武汉召开第三届全国直流输电与电力电子专委会学术年会。本次会议由中国电机工程学会直流输电与电力电子专业委员...
掌握自然积污绝缘子的积污特性是绘制污秽区域分布图的重要依据。因此，以浙江电网架空输电线路绝缘子串为对象，对自然积污绝缘子的积污特点进行了试验研究。采用数量统计方法分析了上、下表面的等值灰密（NSDD）、等值盐密（ESDD）积污比KNsDD、KEsDD以及2者比值KNsDMsDD的分布规律，并对不同污染源下绝缘子表面污秽物化学成分进行了分析。结...
不同绝缘材料对污秽颗粒的粘附力差异会导致绝缘子积污结果存在差异。为此，利用原子力显微镜研究了不同污秽颗粒在不同绝缘材料（硅橡胶、瓷和钢化玻璃）表面的粘附力，以及表面荷电对颗粒粘附力的影响。结果表明，粘附力的大小与材料特性、粗糙度、表面电荷、颗粒粒径等因素有关。与瓷和钢化玻璃相比，硅橡胶对污秽颗粒的粘附力最大，且粘附力...
为研究灾害性浓雾天气对绝缘子运行安全可靠性的影响，以硅橡胶绝缘子作为样品，采用可视化试验系统和人工大气模拟试验装置，研究了不同污湿条件下绝缘子表面液滴的吸附与凝结特征及其对绝缘子闪络电压的影响。分别研究了盐雾污秽度、相对湿度对表面液滴吸附、凝结与分布特征（分布面积、尺寸分布及其盒子维数）的影响，并在此基础上得到了这些...
在我国南方多雷地区，高压输电线路上运行的复合绝缘子常发生雷击跳闸事故，分析认为主要原因是个别地段复合绝缘子干弧距离配置不足导致雷电耐压偏低。为此，采用220kV同塔双回输电线路杆塔模拟真型塔窗，安装模拟导线，分别对上、中、下相不同干弧距离的复合绝缘子进行了操作冲击和雷电冲击试验，统计分析给出了50％放电电压数据和拟合曲线。...
复合绝缘子人工污秽试验中，惰性物质的特性对染污试品的憎水性迁移特性影响显著，选用合适的惰性物质，对完善人工污秽试验方法，增强试验结果的对比性有显著意义。为此，选用3类高岭土作为惰性物质，对比研究了染污高温硫化硅橡胶（HTV）的憎水性迁移过程。针对3类高岭土染污试品憎水性迁移特性差异，通过扫描电镜、热重分析以及傅里叶变换红...
为研究表面生长苔藓的玻璃绝缘子的电气特性和机械特性，以21片500kV表面生长苔藓的玻璃绝缘子作为试品进行了研究。测量了21片试品的污秽度和绝缘电阻，并进行污闪试验和拉力试验。在此基础上，对苔藓易生长的位置、生长原因和处理方法进行了讨论。结果表明，当玻璃绝缘子耐张串悬挂时，苔藓在绝缘子上表面的分布远不如在下表面的分布密集，且...
电力系统不对称短路的故障电流会产生散流网内电势差和导通网内电势差，是影响接地安全的重要因素之一。为此，使用不等电位的节点电压分析法，研究了网内电势差的计算模型和求解方法，分析了不同情况下接地网内电势差的变化规律。研究表明：土壤电阻率越低则网内电势差越小，地网面积越大则网内电势差越大；网内电势差与土壤电阻率／接地电阻呈...
在固体电枢电磁轨道炮系统中，保持电枢轨道界面良好的电接触至关重要。在电流处于上升沿的发射起始阶段，往往可以观察到电枢材料熔化沉积集中在轨道的外侧，这表明该阶段电流在电枢边沿集中的特性。为此，利用ANSYS软件，在改变轨道电阻率和高度的条件下，对电枢电流密度的分布进行了数值仿真，仿真结果表明：1）电流集中在电枢尾翼边沿；2）...
电磁发射过程初期，C形电枢与轨道之间的恰当过盈配合，是电枢和轨道保持良妤的金属-金属接触，同时提供充足的接触压力确保正常发射而不发生转捩的必要条件。为对电磁发射矩彤炮膛用一体化C形电枢结构进行优化设计，基于电枢与轨道的过盈配合对电枢选取了各种不同的结构参数，利用有限元分析软件ABAQUS，进行了发射初期不同结构参数下的电枢与...
增加或保障电枢与轨道具有较大接触面是电磁轨道炮设计与试验中的一个重要目标，但实际上接触面大小的作用仍有待探讨。为此，通过仿真计算分析了接触面上电流分布区域的位置与电流大小。结果表明：电流仅从小部分接触面穿过，在满足该接触面大小的情况下，接触面再增加或接触面大小对轨道电枢接触的电磁性能影响不大；同时，电流流过的区域大小...
为进一步提高电磁轨道发射器性能，应用LS-DYNA建立电磁轨道发射有限元模型，研究了在C形电枢电磁轨道发射过程中电枢与轨道的接触问题。设计了3种曲率半径的内凹C形电枢与同一曲率半径的轨道，研究了各组合的动态力学响应。数值模拟结果显示：3种曲率半径的内凹C形电枢与轨道的接触力在0～0．1ms期间快速上升；从0．1ms到大约0．74ms期间，接触...
带预制裂纹的金属试件在强脉冲电流和机械力的作用下，会产生裂纹扩展、裂尖熔洞和熔洞递进增大等一系列现象。为此，基于断裂力学理论模型和扩展有限元计算模块，提出了一种多物理场解耦分析的数值方法，通过有限元软件ABAQUS的扩展有限元XFEM来模拟裂纹的动态扩展，采用直接耦合和载荷传递耦合方式实现电-热-力多物理场之间的相互作用过程。应...
为提供一个统一的参考标准，将不同口径电磁轨道炮的研究成果联系起来，借鉴传统火炮内弹道研究方法，通过描述电磁轨道炮发射过程微分方程组，以及电枢与轨道电磁力解析分析，分别从宏观层面和微观层面考察了电磁轨道炮的内弹道过程。结果表明，电磁轨道炮的电磁场、应力场和温度场不由电流大小或口径大小单独决定，而是有由它们的比值即电流线...
中国物理学会第全国静电学术会议将于2014年8月中旬在山西太原举行。
目前电磁轨道发射装置中膛内电枢位置测量多采用B—dot磁探针。但在连续发射的模式下，电枢电流不连续，B-dot磁探针失效，需要新的测量方法检测电枢经过关键位置的时刻及运动速度。为此，根据轨道发射装置的结构特点，提出采用直接接触式测量方法。即在电枢配重中安装金属纤维，同时在绝缘隔板中沿电枢运动方向分布金属触头，金属触头与外接电...
负载特性对脉冲成形网络的放电过程有直接影响，进而影响整个系统的发射效率。因此，建立了一个变负载电阻的脉冲成形网络放电计算模型，用于讨论回路的响应特性。并采用快速Fourier变换（FFT）方法探究了回路电流和负载电阻之间的内在关系。结果表明，实验和模拟计算的回路电流和负载电阻在频谱上都集中在低频率段。负载电阻的变化主要对回路电...
《高电压技术》2014年拟出版生物电磁专题，论文主要包括：
针对电容储能型轨道炮系统效率有限的现状，在现有电容储能型轨道炮电路模型的基础上，提出一种能量回收方案。为了验证方案的有效性，以系统仿真软件Simplorer V8为仿真平台，参数的设计与选取均以750kJ容量、590kA脉冲电流峰值的电容储能型轨道炮系统为基准，电路参数来自于实际系统元件参数与实测数据，对系统电路进行了参数分析与仿真实验获...
在电磁发射技术中，充电电源大功率、高功率密度是其重要的技术要求。充电电源工作在间歇工作状态，暂态热设计是影响电源功率密度的关键技术之一。基于30kW／7kV充电电源，对电源的暂态热设计问题进行了初步研究，力求在保证热可靠性前提下实现电源的小型化；重点分析了充电电源中的主要发热器件，并对其进行了损耗计算，利用瞬态热阻抗对IGBT...
为监测高功率脉冲电源的工作状况，设计、制作了13MJ大功率脉冲电源的诊断系统。该系统由Rogowski电流互感器、高压探针、光电隔离仪和PXI总线数据采集系统及运行软件组成，能够检测到每个电源模块的工作状况，可以迅速判断出发生故障的功率组件。放电电流信号的采用Rogowski电流互感器测量，充、放电电压信号使用高压探针测量；数据采集系统由1...
脉冲功率电源会产生很强的辐射电磁干扰，特别是在电源电抗器附近场强很大，其产生的电磁场会直接影响电源附近测控设备以及工作人员的安全。为了有效控制电源电抗器附近干扰水平，对其电磁场进行了屏蔽试验，同时在理论分析和数值计算的基础上，结合试验数据进行了分析研究。首先设计了板式屏蔽结构，屏蔽板采用双层板结构，材料分别为硬铝和冷...
为给电磁发射器系统平稳加速应用研究和发射过载精确控制提供指导，研究了给定过载约束条件的多级同步感应线圈发射器系统的优化设计。提出了以发射速度、发射效率和发射过载加速度为组合目标函数的多级同步感应线圈发射器优化设计方法，并建立了发射器系统仿真模型，通过遗传算法对5级发射器进行了优化分析。得到0．5m口径、1m长的5级发射器用...
为给线圈式电磁发射装置提供可耐高压的高强度电磁驱动线圈，对驱动线圈的实时电磁力、结构特性及制作方法进行了研究。首先采用ANSOFT软件对线圈绕组时变电磁力进行分析。结果表明，径向电磁力集中到线圈截面的中心右侧，轴向电磁力集中在线圈截面中心偏下部，线圈径向电磁力远大于轴向电磁力，因此litz线制作较带状线圈更适合制作高强度线圈。...
为得到Trichel脉冲放电的特征，采用针－板电极结构对空气中负电晕放电的特性进行了实验研究。利用示波器测试了放电电压、电流波形和脉冲频率，利用微安表测试了平均放电电流，并通过放电结构上并联电容的方法研究了外接电容对放电的影响。结果表明，空气负电晕Trichel脉冲非常稳定、规则；其脉冲频率随平均电流线性增大，针尖曲率影响频率上升...
为了获得高强度等离子体以提高放电应用效率，对大气中针板负电晕放电进行了实验研究。通过针板负电晕放电实验得到了发光图像和发射光谱，研究了放电的相对发光强度。结果表明：相对发光强度在针电极方向上的分布分为3段即首先缓慢减弱，随后迅速减弱，最后又缓慢减弱；当电晕发光区不同取样点出现发光时，其相对发光强度随放电电压的加大而都...
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