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基于大电流饱和压降法的结温在线监测电路研究进展

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半导体技术 2025年第03期 201-213页

结温在线监测对功率器件的高可靠性运行至关重要。在众多测量方法中，大电流饱和压降法是目前应用最广泛的在线结温测量方法。以理论推导为基础，阐述了大电流饱和压降法的结温计算原理，并总结了现有温度校准方法及数学模型的构建过程... 详细信息

结温在线监测对功率器件的高可靠性运行至关重要。在众多测量方法中，大电流饱和压降法是目前应用最广泛的在线结温测量方法。以理论推导为基础，阐述了大电流饱和压降法的结温计算原理，并总结了现有温度校准方法及数学模型的构建过程。接着，讨论了实际测试中饱和压降提取所面临的挑战，详细介绍了三种不同类型的饱和压降提取电路，并对各电路进行了比较和评价。最后，基于以上讨论，对未来利用大电流饱和压降法进行结温在线监测的研究方向进行了展望。

关键词：结温监测 IGBT模块导通压降监测温度校准高压隔离

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ZnO压敏电阻交流老化TSC特性

中国科学：技术科学 2013年第3期43卷 241-246页

作者：屠幼萍王倩何洁李晓丁立健北京市高电压与电磁兼容重点实验室华北电力大学北京102206 西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048 中国电力科学研究院北京100192

氧化锌压敏电阻片的交流老化特性及机理一直以来广泛受到人们的关注.本文基于"十度倍半"法则开展了ZnO压敏电阻加速老化试验,并对老化各阶段的试样进行了功率损耗和热刺激电流(TSC)测试.测试结果显示,随着老化时间的增加,ZnO压敏电阻片... 详细信息

氧化锌压敏电阻片的交流老化特性及机理一直以来广泛受到人们的关注.本文基于"十度倍半"法则开展了ZnO压敏电阻加速老化试验,并对老化各阶段的试样进行了功率损耗和热刺激电流(TSC)测试.测试结果显示,随着老化时间的增加,ZnO压敏电阻片的功率损耗增大、TSC陷阱电荷量增加,同时陷阱能级也有加深;此外,功率损耗增大与TSC陷阱电荷量增加有相同的趋势.初步分析表明,迁移的填隙锌离子影响了空间电荷的分布,导致肖特基势垒的降低,引起了陷阱能级的变化.

关键词：氧化锌压敏电阻热刺激电流(TSC)功率损耗填隙锌离子肖特基势垒

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硅橡胶电晕老化热刺激电流特性的正交试验研究

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中国电机工程学报 2012年第7期32卷 139-144,202页

作者：屠幼萍罗梅馨应高峰丁立健北京市高电压与电磁兼容重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

为研究硅橡胶复合绝缘子电晕老化过程中多因素的作用,采用正交试验法开展了电晕电压、老化时间及相对湿度3个因素作用下硅橡胶材料的电晕老化试验,对老化后的试样进行了热刺激电流测试。采用极差分析法对试验数据进行分析,发现电晕电压... 详细信息

为研究硅橡胶复合绝缘子电晕老化过程中多因素的作用,采用正交试验法开展了电晕电压、老化时间及相对湿度3个因素作用下硅橡胶材料的电晕老化试验,对老化后的试样进行了热刺激电流测试。采用极差分析法对试验数据进行分析,发现电晕电压水平的变动对陷阱电荷量的影响最大,其次是老化时间,相对湿度对老化程度的影响最小;而采用方差分析法可知:电晕电压和老化时间对试验指标具有显著影响,且电晕电压的影响显著性较老化时间大,相对湿度的影响最不显著。

关键词：硅橡胶电晕老化正交试验法热刺激电流

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地面检测零值绝缘子中抗干扰措施的研究

中国电机工程学报 2002年第6期22卷 80-84页

作者：程养春李成榕丁立健全玉生华北电力大学(北京)电力系北京100085

大量研究结果表明,输电线路上的零值绝缘子可以通过流经杆塔接地线的绝缘子电晕脉冲信号检测出来。但是,接地线上有许多干扰,如果不消除它们,绝缘子电晕脉冲很难测到。提出了用于消除泄漏电流、谐波和电力载波等周期性干扰的高频传感器... 详细信息

大量研究结果表明,输电线路上的零值绝缘子可以通过流经杆塔接地线的绝缘子电晕脉冲信号检测出来。但是,接地线上有许多干扰,如果不消除它们,绝缘子电晕脉冲很难测到。提出了用于消除泄漏电流、谐波和电力载波等周期性干扰的高频传感器系统,而且着重讨论了用基于脉冲统计特性的模式识别方法区分绝缘子电晕与金具、导线电晕的可行性,并提出了几条识别准则。最后,分析了实际线路检测情况。其检测结果比较准确,有力地证实了上述方法极其有效和实用。

关键词：地面检测零值绝缘子抗干扰高压输电线路

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氧化锌压敏电阻片的热刺激电流测试研究

中国电机工程学报 2010年第33期30卷 116-121页

作者：屠幼萍何洁王倩刘美徐光亮丁立健高电压与电磁兼容北京市重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 商丘供电公司河南省商丘市476000

热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)技术是研究各种电介质缺陷及其特性的有效手段,开展氧化锌压敏电阻片的TSC特性研究对于研制高性能氧化锌电阻片有重要意义。开展氧化锌压敏电阻片的热释电电流以及不同极化电压、不同极化... 详细信息

热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)技术是研究各种电介质缺陷及其特性的有效手段,开展氧化锌压敏电阻片的TSC特性研究对于研制高性能氧化锌电阻片有重要意义。开展氧化锌压敏电阻片的热释电电流以及不同极化电压、不同极化时间、不同极化温度和不同升温速率条件下的TSC特性的试验研究,并根据测试结果分析不同试验条件下氧化锌压敏电阻的陷阱电荷量、陷阱能级等的变化情况,初步认为在所研究温度范围内的TSC是通过陷阱电子表现出来的。在上述试验分析的基础上,确定一种合适的氧化锌压敏电阻TSC试验参数,为后续研究提供参考。

关键词：电介质热刺激电流载流子陷阱电荷氧化锌压敏电阻热释电电流

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臭氧浓度对HTV硅橡胶材料的老化作用

电工技术学报 2013年第1期28卷 21-28页

作者：屠幼萍王倩李敏丁立健华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京102206 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

为了研究电晕放电过程中所产生的臭氧对高温硫化(HTV)硅橡胶老化作用的影响,利用研制的臭氧老化试验装置,考虑臭氧浓度及作用时间等因素,对HTV硅橡胶复合绝缘子试样进行了系统的臭氧老化试验,并且对老化后的试样进行了扫描电镜(SEM)、... 详细信息

为了研究电晕放电过程中所产生的臭氧对高温硫化(HTV)硅橡胶老化作用的影响,利用研制的臭氧老化试验装置,考虑臭氧浓度及作用时间等因素,对HTV硅橡胶复合绝缘子试样进行了系统的臭氧老化试验,并且对老化后的试样进行了扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)分析、憎水性和热刺激电流(TSC)测试。试验结果表明,臭氧能够导致硅橡胶材料表面缺陷增多,憎水性丧失,而且浓度越高,老化会越严重。进一步分析得出,硅橡胶材料在臭氧环境作用下,材料表面平滑、致密的物理结构被破坏,产生了孔洞等缺陷,并且当臭氧环境作用强度达到一定程度后,材料的物理结构的破坏将更为严重;同时,化学基团含量发生变化,试样中Si-O-Si结构减少,羟基和Si-O键增多,试样主链和侧链断裂。

关键词： HTV硅橡胶臭氧浓度老化憎水性热刺激电流(TSC) 微观分析

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真空中绝缘子沿面预闪络现象的研究

中国电机工程学报 2001年第9期21卷 27-32页

作者：丁立健李成榕王景春王伟程养春华北电力大学电力工程系北京102206

真空中绝缘子沿面闪络现象是制约真空系统电绝缘性能的一个重要因素。通过实时观察冲击电压作用下真空中绝缘子上的冲击电压波形 ,以及相应的冲击电流和绝缘子表面的发光信号 ,并在线测量真空中绝缘子的表面电荷分布 ,研究了高纯度Al2 ... 详细信息

真空中绝缘子沿面闪络现象是制约真空系统电绝缘性能的一个重要因素。通过实时观察冲击电压作用下真空中绝缘子上的冲击电压波形 ,以及相应的冲击电流和绝缘子表面的发光信号 ,并在线测量真空中绝缘子的表面电荷分布 ,研究了高纯度Al2 O3 陶瓷绝缘子在真空中的沿面预闪络现象。研究结果表明 ,绝缘子预闪络现象与施加冲击电压的大小、施加次数等有关 ,同时 ,沿面预闪络现象也与表面电荷分布有关。根据试验结果提出了一种关于绝缘子预闪络现象的模型 ,该模型能够较好的用来解释真空中绝缘子沿面预闪络现象以及沿面闪络发展过程。

关键词：绝缘子预闪络冲击电压沿面闪络真空

±500kV直流极线与接地极线同塔架设时的感应过电压

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高电压技术 2012年第5期38卷 1186-1191页

作者：陈水明谢海滨屠幼萍曾嵘丁立健樊灵孟清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 宁夏电力公司银川750001 中国南方电网超高压输电公司广州510400

结合南方电网某±500kV高压直流输电工程在运行中因雷击极线而造成的直流系统双极闭锁的实际情况,利用电磁暂态仿真软件EMTDC/PSCAD进行了仿真重现,研究分析了该直流系统中当直流极线遭受雷击时,其同塔架设的接地极线上产生的感应过电... 详细信息

结合南方电网某±500kV高压直流输电工程在运行中因雷击极线而造成的直流系统双极闭锁的实际情况,利用电磁暂态仿真软件EMTDC/PSCAD进行了仿真重现,研究分析了该直流系统中当直流极线遭受雷击时,其同塔架设的接地极线上产生的感应过电压造成其绝缘发生闪络并形成电弧,导致直流系统双极闭锁。研究结果表明:同塔架设直流极线和接地极线时,由于其绝缘水平差距较大,所以当直流极线遭受雷击时,在同塔架设的接地极线上将产生很高的感应过电压,并且在雷电波传播过程中,感应过电压具有累积效应,将多次达到其绝缘水平,使得接地极线沿线绝缘发生多点击穿闪络。在设计同塔架设不同电压等级线路时该研究结果具有指导意义,应考虑该问题并进行核算。

关键词： ±500kV 高压直流(HVDC) 同塔架设接地极线防雷感应过电压

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氧化锌压敏电阻空间电荷与非线性特性的关系

中国科学：技术科学 2011年第8期41卷 1128-1134页

作者：王倩屠幼萍丁立健琚泽立华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京102206

为了从微观角度解释ZnO压敏电阻的导电机理,利用电声脉冲(PEA)法,对4种ZnO压敏电阻试样在不同电流密度下的空间电荷分布特性进行了试验.研究结果表明,空间电荷和电流密度之间的关系与伏安特性曲线具有一致性,可以反映非线性特性.在小电... 详细信息

为了从微观角度解释ZnO压敏电阻的导电机理,利用电声脉冲(PEA)法,对4种ZnO压敏电阻试样在不同电流密度下的空间电荷分布特性进行了试验.研究结果表明,空间电荷和电流密度之间的关系与伏安特性曲线具有一致性,可以反映非线性特性.在小电流区,空间电荷与场强和电流密度呈线性关系,空间电荷的增加反映了晶界层表面态的减少和肖特基势垒的变化.小电流区到中电流区存在过渡区,过渡区的电流是由热电子激活和隧道电流共同构成.在中电流区,随着电流的增大,空间电荷会呈减小趋势,当耗尽层减小为零时,空间电荷会基本消失.

关键词： ZnO压敏电阻电声脉冲(PEA)法空间电荷双肖特基势垒