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低压直流电弧检测与分断技术研究综述

电器与能效管理技术 2024年第8期 1-10页

作者：李兴文张照资杨皓文孟羽汪倩陈思磊西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049 西安理工大学理学院陕西西安710054 西安理工大学电气工程学院陕西西安710048

低压直流电弧精准检测与快速分断技术是保障低压直流配用电系统安全、稳定、可靠运行的关键。首先综述轨道交通新场景下发展的直流故障电弧检测技术,分析多类基于时频域特征构建算法和基于机器学习的智能模型设计方式,介绍采用电磁、电... 详细信息

低压直流电弧精准检测与快速分断技术是保障低压直流配用电系统安全、稳定、可靠运行的关键。首先综述轨道交通新场景下发展的直流故障电弧检测技术,分析多类基于时频域特征构建算法和基于机器学习的智能模型设计方式,介绍采用电磁、电流信号等特征的多种直流故障电弧定位技术。其次综述面向低压直流系统的快速分断技术,概述传统机械断路器开断方法,介绍基于电力电子器件发展的混合式断路器和固态断路器研究进展。最终提出低压电器设计领域发展方向,以期为相关研究人员提供参考。

关键词：直流电弧故障检测故障定位电弧分断断路器

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基于时域、频域双重判据的光电建筑直流电弧故障算法仿真研究

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建设科技 2024年第15期 30-34页

作者：饶伟郭宇鹏夏铭泽中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司天津300452

直流电弧引起的电气火灾为分布式光伏需要防范的首要风险。本文分析了直流电弧故障的故障类型及其精确识别的影响因素,总结了当前电弧故障相关检测标准及检测方法。基于Matlab搭建了直流电弧检测平台模型并重点研究了直流电弧检测算法... 详细信息

直流电弧引起的电气火灾为分布式光伏需要防范的首要风险。本文分析了直流电弧故障的故障类型及其精确识别的影响因素,总结了当前电弧故障相关检测标准及检测方法。基于Matlab搭建了直流电弧检测平台模型并重点研究了直流电弧检测算法中滤波器设计方法。利用直流电弧检测平台模型验证了电弧故障时域、频域特征识别算法有效性。

关键词：光电建筑直流电弧故障特征识别

直流电弧对导线电极侵蚀特性的仿真及实验研究

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高电压技术 2022年第8期48卷 3316-3325页

作者：吴淑牛熊兰杨子康陈永辉张占龙重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

导线的绝缘劣化和接头处电极接触不良等因素时常导致电弧的发生。直流电流因其无过零点的缘故,发生电弧时会对设备造成极大的侵蚀损害,甚至造成失火。针对电流为几十安的光伏及直流配电网等直流电应用场景,基于磁流体动力学(MHD)理论并... 详细信息

导线的绝缘劣化和接头处电极接触不良等因素时常导致电弧的发生。直流电流因其无过零点的缘故,发生电弧时会对设备造成极大的侵蚀损害,甚至造成失火。针对电流为几十安的光伏及直流配电网等直流电应用场景,基于磁流体动力学(MHD)理论并且考虑电弧与电极之间的能量耦合,建立了导线电极的电弧-电极多物理场耦合仿真模型。模型中电弧热源考虑了焓传递项,电弧与阴极能量传递过程中考虑了热电发射电子流与阴极表面温度的关系和电场隧道效应,研究分析了电弧系统的温度场特性,探究了在不同电流、导线截面积和导线电极间距情况下,直流电弧对导线电极的侵蚀程度。研究结果表明:电弧的温度在靠近电极的区域高于弧柱中心的温度,阴极附近的温度略高于阳极附近的温度;然而,阳极的温度始终高于阴极温度;并且,电弧电流越大或者电极间距越大,电极表面的侵蚀熔融区越大;线径越大,电极表面的侵蚀熔融区越小。仿真与实验均表明10mm^(2)导线截面积的导线要求通过的电流在20 A以下才能有效防范电弧对导线电极的侵蚀;仿真结果表明并不是增大电极间距便可减轻侵蚀,间距为2 mm时导线电极未发生侵蚀;50的电流需要选择35 mm^(2)以上导线截面积的导线才能有效防范电弧对导线电极的侵蚀。

关键词：直流电弧电弧侵蚀磁流体动力学相变电极

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直流电弧等离子体点火器化学效应研究

光谱学与光谱分析 2013年第5期33卷 1171-1174页

作者：赵兵兵何立明沈英白晓峰于锦禄空军工程大学航空航天工程学院空军航空大学训练部 93256部队

为研究直流电弧等离子体点火器的化学效应,测量了点火器喷出的等离子体射流的发射光谱,分析得到等离子体射流与常压环境空气相互作用产生的粒子种类,通过烟气分析仪定量测量了距离点火器出口8cm处的NO和CO含量,并研究了点火器弧电流、... 详细信息

为研究直流电弧等离子体点火器的化学效应,测量了点火器喷出的等离子体射流的发射光谱,分析得到等离子体射流与常压环境空气相互作用产生的粒子种类,通过烟气分析仪定量测量了距离点火器出口8cm处的NO和CO含量,并研究了点火器弧电流、工作介质流量对NO和CO体积分数的影响。实验结果表明:等离子体点火器喷出的等离子体射流与环境空气相互作用可产生活性粒子H,O和N,带电粒子O2+,N2+和激发态粒子N2(A3),N2(B3),N2(C3)和O2(b1)等;增大弧电流、工作介质流量,等离子体射流头部附近NO和CO体积分数增大。

关键词：直流电弧等离子体射流化学效应发射光谱活性粒子

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直流电弧运动过程中重击穿现象及机理研究

电工技术学报 2016年第11期31卷 105-113页

作者：翟国富薄凯李庆楠周学陈默焦通哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院沈阳110000

研究了桥式双断点触头在不同电压下分断直流阻性回路电弧运动过程中重击穿的特性参数。采用高速摄像机拍摄了电弧及重击穿图像。利用光谱仪测量了电弧运动过程中弧柱所经过区域的平均温度。研究了电压与重击穿发生的关系。基于一组漂移... 详细信息

研究了桥式双断点触头在不同电压下分断直流阻性回路电弧运动过程中重击穿的特性参数。采用高速摄像机拍摄了电弧及重击穿图像。利用光谱仪测量了电弧运动过程中弧柱所经过区域的平均温度。研究了电压与重击穿发生的关系。基于一组漂移扩散方程耦合电场泊松方程,建立了小间隙（2 mm）中考虑电弧运动期间弧柱所经过区域残留金属蒸气的直流（电压等级200~500 V）重击穿放电形成过程的微观数学模型。通过仿真结果得到了重击穿的形成过程及微观参数,同时分析了弧柱所经过区域的初始温度和电压对重击穿放电形成过程的影响。很好地解释了重击穿形成过程中鞘层、弧前预击穿导电通道的形成机理。

关键词：重击穿直流电弧微观机理阻性负载低压开关

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直流电弧等离子体制备NiO纳米颗粒研究

人工晶体学报 2010年第3期39卷 771-775页

作者：魏智强汪宝珍闫晓燕朱林杨晓红闫鹏勋兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学理学院兰州730050 兰州大学物理科学与技术学院兰州730000

采用直流电弧等离子体技术成功制备了NiO纳米颗粒,并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(SAED)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、BET氮吸附等测试方法对样品的成分、形貌、晶体结构、比表面积、粒度分布、红外吸收... 详细信息

采用直流电弧等离子体技术成功制备了NiO纳米颗粒,并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(SAED)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、BET氮吸附等测试方法对样品的成分、形貌、晶体结构、比表面积、粒度分布、红外吸收性能进行表征分析。实验结果表明:直流电弧等离子体制备的NiO纳米颗粒为fcc结构的晶态,形貌呈规则的球形,粒度均匀,分散性良好,粒径范围在15～45nm,平均粒径为25nm,比表面积为33m2/g。与普通块体NiO相比,红外吸收峰发生了红移。

关键词：纳米NiO 直流电弧粒度红外吸收峰

直流电弧自催化合成β-SiC纳米线(英文)

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无机化学学报 2009年第6期25卷 1026-1030页

作者：王峰王秋实崔启良张剑邹广田吉林大学超硬材料国家重点实验室长春130012

采用C,Si和SiO2为反应原料,利用直流电弧法制备出长直的β-SiC纳米线。纳米线的直径为100～200nm,长度为10～20μm,并且沿着方向生长。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微术(SEM)、透射电子显微术(TEM)、拉曼光谱等手段,对β-SiC纳米线... 详细信息

采用C,Si和SiO2为反应原料,利用直流电弧法制备出长直的β-SiC纳米线。纳米线的直径为100～200nm,长度为10～20μm,并且沿着方向生长。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微术(SEM)、透射电子显微术(TEM)、拉曼光谱等手段,对β-SiC纳米线进行表征。探讨了β-SiC纳米线自催化气-液-固(VLS)生长机制。

关键词： β-SiC 纳米线直流电弧

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直流电弧等离子体双温度化学非平衡数值模拟

核聚变与等离子体物理 2011年第2期31卷 186-192页

作者：钱海洋吴彬中国科学院力学研究所等离子体与燃烧中心北京100080

采用二维轴对称双温度化学非平衡(2T-NCE)模型,模拟了带有水冷约束管的大气压直流电弧氩等离子体发生器。得出了不同工作参数下等离子体中电子温度、重粒子温度的变化关系,表明直流电弧等离子体有很强的非平衡特性,且变化规律十分明显。

关键词：大气压直流电弧双温度化学非平衡

直流电弧等离子体法制备 TiO_2 纳米超细粉

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高技术通讯 1998年第2期8卷 42-44页

作者：王彦平汪浩朱鹤孙北京理工大学材料科学研究中心

采用直流电弧等离子体法直接制备了晶态的ＴｉＯ２纳米超细粉，粉体中的晶粒既有锐钛矿结构，也有金红石结构；既有单晶结构的ＴｉＯ２，也有多晶结构的ＴｉＯ２。当热处理温度低于６００℃时，粉体颗粒的长大较为缓慢，粒径在２０ｎｍ... 详细信息

采用直流电弧等离子体法直接制备了晶态的ＴｉＯ２纳米超细粉，粉体中的晶粒既有锐钛矿结构，也有金红石结构；既有单晶结构的ＴｉＯ２，也有多晶结构的ＴｉＯ２。当热处理温度低于６００℃时，粉体颗粒的长大较为缓慢，粒径在２０ｎｍ以下；温度高于７００℃时，颗粒迅速长大，锐钛矿向金红石结构的转变明显；当温度达到８００℃时，样品转变为单晶结构的金红石型ＴｉＯ２，颗粒大小在４０—１２０ｎｍ之间。

关键词：纳米超细粉直流电弧等离子体法二氧化钛