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10μm级聚酯薄膜介质电临界击穿场强初步研究(英文)

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强激光与粒子束 2008年第10期20卷 1749-1752页

作者：王海洋马连英曾正中西北核技术研究所西安710024

分析了聚酯薄膜电击穿可能的模型，如本征击穿模型和电一机械击穿模型，估算了两种模型下常用聚合物介质的临界击穿场强。实验研究了平板电极结构下10μm级聚酯薄膜的自击穿电压，得出了聚酯薄膜的临界击穿场强450-500kV／mm。实验结果... 详细信息

分析了聚酯薄膜电击穿可能的模型，如本征击穿模型和电一机械击穿模型，估算了两种模型下常用聚合物介质的临界击穿场强。实验研究了平板电极结构下10μm级聚酯薄膜的自击穿电压，得出了聚酯薄膜的临界击穿场强450-500kV／mm。实验结果与理论计算值比较表明：本征击穿模型下的聚酯薄膜临界击穿场强都远小于实验结果，电～机械击穿模型下聚酯薄膜临界击穿场强大于实验结果。

关键词：聚酯薄膜击穿本征击穿电-机械击穿

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工程固体电介质绝缘击穿研究现状及发展趋势

科学通报 2020年第31期65卷 3461-3474页

作者：王威望李盛涛西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

绝缘击穿是高性能工程电介质材料发展的关键基础科学问题.顺应第三代电网的发展要求,超/特高压交直流电力设备、智能电网、电力物联网和极端条件下电力设备的需求对工程电介质的击穿性能提出了更高的要求.本文综述了工程电介质材料击穿... 详细信息

绝缘击穿是高性能工程电介质材料发展的关键基础科学问题.顺应第三代电网的发展要求,超/特高压交直流电力设备、智能电网、电力物联网和极端条件下电力设备的需求对工程电介质的击穿性能提出了更高的要求.本文综述了工程电介质材料击穿的研究现状,围绕电介质击穿和理论机理、性能演变规律、性能改善提升、新型高性能纳米复合电介质和聚合物微观分子设计/调控等内容展开论述.首先,基于电介质击穿和劣化的时空层次关系,论述了强场空间电荷击穿以及能量累计效应,拓展了电、热、电-机械击穿理论.其次,阐述了电介质击穿特性以及统计分析规律,分析了聚合物电介质本征击穿场强与温度、电压形式、空间电荷积聚和试样厚度的关系.再次,论述了高性能电介质材料的击穿特性以及性能调控方法;阐释了纳米复合电介质的研究现状和界面区作用机理,分析了聚合物微观分子设计的调控方法,以及对击穿的改性作用.最后,结合未来电力设备的发展需求,总结了高击穿性能电介质的关键问题和发展趋势,为新能源电力系统中工程电介质的发展提供依据和思路.

关键词：工程电介质击穿空间电荷纳米复合电介质分子设计

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杀伤破片击穿和引爆靶弹的分析与研究

弹道学报 2002年第4期14卷 60-66页

作者：洪建华陶江源中国工程物理研究院结构力学研究所绵阳621900

针对破片战斗部的杀伤破片击穿和引爆靶弹的毁伤机制 ,介绍一种具有实用价值的分析计算法 ,对破片穿靶的侵彻过程进行了系统的研究 ;推导了正 (斜 )击靶的极限穿靶速度Vcni(Vci) ,并用LS DYNA3D三维有限元程序进行仿真模拟验证 ;同时 ,... 详细信息

针对破片战斗部的杀伤破片击穿和引爆靶弹的毁伤机制 ,介绍一种具有实用价值的分析计算法 ,对破片穿靶的侵彻过程进行了系统的研究 ;推导了正 (斜 )击靶的极限穿靶速度Vcni(Vci) ,并用LS DYNA3D三维有限元程序进行仿真模拟验证 ;同时 ,对极限穿靶速度是否可以引爆靶后装药进行了分析和计算 ,引出了具有一定通用性的引爆速度阈值计算公式。

关键词：破片击穿引爆靶弹

绝缘护套包覆对500kV输电线路导线与杆塔间空气间隙击穿特性的影响

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高电压技术 2015年第7期41卷 2315-2320页

作者：陈杰刘洋周立周志成梅红伟谢天喜江苏省电力公司电力科学研究院南京211100 清华大学深圳研究生院深圳518055

为有效解决输电线路风偏放电问题,对输电线路及金具进行绝缘包覆以提高放电击穿电压,仿真和试验研究了绝缘护套包覆对500 k V输电线路模拟杆塔中导线与塔身间空气间隙击穿特性的影响。试验过程中,对单导线及4分裂导线分别施加1 min 1.1... 详细信息

为有效解决输电线路风偏放电问题,对输电线路及金具进行绝缘包覆以提高放电击穿电压,仿真和试验研究了绝缘护套包覆对500 k V输电线路模拟杆塔中导线与塔身间空气间隙击穿特性的影响。试验过程中,对单导线及4分裂导线分别施加1 min 1.1倍工频相电压(318 k V),通过改变导线与杆塔间距研究不同间距下的耐压情况。仿真结果表明,导线包覆绝缘护套后,其表面最大场强随间距增大而降低;裸导线空气间隙击穿电压与间隙距离呈线性关系;单导线包覆绝缘护套后可缩短13.6%的间隙距离,4分裂导线包覆绝缘护套可缩短9.3%的间隙距离;击穿点均位于绝缘盒连接处,其原因是此处以室温硫化硅橡胶填补缝隙密封时施工密封不严。绝缘护套包覆导线及金具措施可有效提高输电线路导线与杆塔间空气间隙击穿特性,但应严格控制施工工艺以提高实际效果。

关键词：输电线路风偏间隙击穿绝缘护套导线室温硫化硅橡胶

液氮环境下电老化对聚丙烯层压纸交流击穿及陷阱分布特性的影响

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西安交通大学学报 2020年第2期54卷 103-110页

作者：李红雷付松林严智民李建英国家电网上海市电力公司电力科学研究院上海200437 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

为了研究高温超导电缆绝缘材料聚丙烯层压纸(PPLP)在实际服役过程中的老化规律及机理,对PPLP绝缘材料进行了不同程度的电老化,通过交流击穿及等温表面电位衰减研究了电老化对PPLP绝缘材料击穿特性及陷阱分布特性的影响,并结合红外光谱... 详细信息

为了研究高温超导电缆绝缘材料聚丙烯层压纸(PPLP)在实际服役过程中的老化规律及机理,对PPLP绝缘材料进行了不同程度的电老化,通过交流击穿及等温表面电位衰减研究了电老化对PPLP绝缘材料击穿特性及陷阱分布特性的影响,并结合红外光谱、显微形貌观测和热重实验分析其老化机理。实验结果表明:随着电老化程度的增大,PPLP绝缘材料的交流击穿场强由113.3 kV/mm降低至92.3 kV/mm,浅陷阱密度逐渐增大,深陷阱密度逐渐减小;PPLP外层绝缘纸结构趋于松散,部分纤维素断裂,表面出现大量孔隙,绝缘纸内部氢键及糖苷键对应的红外吸收峰强度降低;同时,绝缘纸的最快热失重温度降低,而中层聚丙烯的热失重过程未发生明显变化,说明在老化过程中PPLP绝缘性能下降的主要原因在于外层绝缘纸的劣化。分析认为:纤维素分子主链上的糖苷键以及分子间的氢键在高能电子的撞击下发生断裂,分子间作用力减弱,结构致密性降低;绝缘纸内部自由体积增大,纤维素分子链段对电荷的束缚能力减弱,电荷更容易在分子链间进行迁移,进而导致PPLP绝缘深陷阱密度和交流击穿场强降低。

关键词：电老化聚丙烯层压纸陷阱击穿纤维素

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高压超大电流光电导开关及其击穿特性研究

物理学报 2009年第2期58卷 1219-1223页

作者：施卫田立强王馨梅徐鸣马德明周良骥刘宏伟谢卫平西安理工大学理学院应用物理系西安710048 中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900

研制了耐压达32kV,通态峰值电流达3.7kA的高压超大电流半绝缘GaAs光电导开关.分析了光电导开关在强场下的击穿机理,指出对于间接能带间隙光导材料(如Si)制作的光电导开关,开关的击穿电压主要由陷阱填充限制电导模型决定.而对于直接能带... 详细信息

研制了耐压达32kV,通态峰值电流达3.7kA的高压超大电流半绝缘GaAs光电导开关.分析了光电导开关在强场下的击穿机理,指出对于间接能带间隙光导材料(如Si)制作的光电导开关,开关的击穿电压主要由陷阱填充限制电导模型决定.而对于直接能带间隙光导材料(如GaAs,InP等)制作的光电导开关,开关击穿主要是由开关体负阻效应在开关阳极产生的空间电荷累积所导致的开关阳极电场剧增引起的.基于转移电子效应对GaAs光电导开关击穿电压进行了理论计算,计算结果与实验相一致.

关键词：光电导开关击穿转移电子效应陷阱填充

金属—氮氧化硅—硅电容在本征击穿前的漏电特性

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电子学报 1993年第11期21卷 91-94页

作者：杨炳良王曦郑耀宗华南理工大学应用物理系广州510641 香港城市理工学院

本文的实验结果表明,从6MV/cm到14MV/cm的外加电场范围内,在氮氧化硅膜的漏电机理与常规方法生长的氧化硅的不同。氮氧化硅膜漏电机理可分为三种。当电场小于8MV/cm时,漏电是由于注入电子的直接隧穿填充绝缘体中的浅陷阱而引起的。在高... 详细信息

本文的实验结果表明,从6MV/cm到14MV/cm的外加电场范围内,在氮氧化硅膜的漏电机理与常规方法生长的氧化硅的不同。氮氧化硅膜漏电机理可分为三种。当电场小于8MV/cm时,漏电是由于注入电子的直接隧穿填充绝缘体中的浅陷阱而引起的。在高场范围(>10MV/cm)Fowler-Nordheim(FN)效应占支配地位。这些机理与介质膜的制备条件有关。在中等电场区域,注入电子能通过FN电流和直接隧穿到达能被填充的陷阱,从而使漏电流产生准态饱和。另一方面,随着氮化的继续,可观察到在漏电流一电压特性中的台阶和在电流的电场依赖性的逆转行为。

关键词：漏电流氮氧化硅浅陷阱击穿

激光引致水诱导空气击穿所获无约束流场演化过程的实验研究

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航空学报 2009年第9期30卷 1566-1570页

作者：崔村燕洪延姬王广宇西北工业大学航天学院陕西西安710072 装备指挥技术学院北京101416

流场演化过程是揭示激光推进机理的重要研究内容之一。利用纹影系统和PCO-HSFC高速相机,首次拍摄了自来水诱导CO2激光击穿空气产生的激波向空气和水中的演化过程。阐述了产生两次气蚀空穴的原因:初始时刻产生的空穴为激波作用于水面所致... 详细信息

流场演化过程是揭示激光推进机理的重要研究内容之一。利用纹影系统和PCO-HSFC高速相机,首次拍摄了自来水诱导CO2激光击穿空气产生的激波向空气和水中的演化过程。阐述了产生两次气蚀空穴的原因:初始时刻产生的空穴为激波作用于水面所致,第二次空穴出现在相机被触发后约8μs时,是激光烧蚀水蒸气作用于水面所形成的低压区。实验结果表明:击穿后流场向激光入射方向(空气中)演化较快,激波初速度较大,约为6km/s;流场向水中演化相对较缓,激波初速度约为3.33km/s。两者都服从指数衰减,分别在约73.368μs和41.649μs时衰减到声速。研究结果对于把水作为工质应用于激光推进有一定意义。

关键词：激光推进击穿激波气蚀空穴纹影系统

FDTD方法分析高功率微波对大气的电离与击穿

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强激光与粒子束 2009年第5期21卷 719-723页

作者：张超周东方饶育萍陈勇侯德亭解放军信息工程大学郑州450002 解放军63891部队河南洛阳471003

应用麦克斯韦方程和电子流体方程,利用时域有限差分方法(FDTD)计算模拟了高功率微波(HPM)对大气的电离与击穿;该方法用瞬时电场代替等效电场,时刻更新大气电离击穿过程中的电离频率和碰撞频率,消除了近似解析法未考虑大气电离击穿过程... 详细信息

应用麦克斯韦方程和电子流体方程,利用时域有限差分方法(FDTD)计算模拟了高功率微波(HPM)对大气的电离与击穿;该方法用瞬时电场代替等效电场,时刻更新大气电离击穿过程中的电离频率和碰撞频率,消除了近似解析法未考虑大气电离击穿过程中电场幅度衰减而引起的误差,计算得到击穿阈值大小随海拔高度的变化趋势与文献所得的变化趋势相吻合,其值略大于近似解析解;并通过仿真计算分析了HPM脉冲幅值、脉宽以及海拔高度等参数对大气击穿的影响。

关键词：高功率微波时域有限差分大气电离击穿阈值