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低气压长空气间隙流注放电特性研究

低气压长空气间隙流注放电特性研究

作者：胡锦洋华中科技大学

学位级别：硕士

长空气间隙放电是高压输变电外绝缘安全设计的主要问题,同时也是雷电物理学研究的重要基础。空气的绝缘强度随海拔高度的增加、气体密度的降低而显著降低。气压是影响空气间隙放电特性的主要环境因素之一,但以往的研究不够深入缺乏对其... 详细信息

长空气间隙放电是高压输变电外绝缘安全设计的主要问题,同时也是雷电物理学研究的重要基础。空气的绝缘强度随海拔高度的增加、气体密度的降低而显著降低。气压是影响空气间隙放电特性的主要环境因素之一,但以往的研究不够深入缺乏对其物理机制的研究。本论文以长空气间隙流注放电过程为研究对象,通过试验观测和仿真计算的方法深入研究了气压对长空气间隙流注放电过程的影响规律,并建立了考虑气压影响的流注放电模型。既为高海拔地区的高压输变电系统外绝缘的优化配置提供依据,也为高空雷电物理研究奠定了理论基础。首先,研制了低气压长间隙放电腔体,提出了电流测量、高压电流、腔体本体的一体化设计方案,实现了密闭空间放电电流的精确测量;提出了解耦气压和湿度两种影响因素的方法,实现对放电腔体内气压参数的单一调控。建立了低气压长间隙流注放电特性同步观测平台,实现了放电电压波形、放电电流波形、流注放电起始发展长曝光光学图像和流注放电激波发展演化图像的同步观测。其次,研究了气压对流注放电起始特性的影响规律和机理。通过试验获得了约化电场恒定不同气压下流注放电平均起始电压、起始时延分布、发展长度和分支二维角度等重要参数,研究了气压变化对流注起始特性的影响规律。建立考虑气压影响的流注放电起始模型,分析了气压对流注平均起始场强、起始时延分散性的影响,并通过试验结果验证了模型的合理性。最后,研究了气压对流注放电激波发展特性的影响规律。开展了0.2 bar、0.4 bar和0.6 bar三种气压条件下的放电激波观测试验,获取了不同低气压条件下流注放电产生的球形激波发展参数,分析了气压大小对激波发展速度和激波相对强度时域演化的影响规律。建立了低气压流注放电1D径向热流体动力学模型,获取了不同低气压大小条件下放电通道相对气体密度、气体压强径向分布及其时域演化参数,验证了采用纹影灰度变化量表征激波强度变化的合理性,进一步分析了不同流注电流注入电荷量大小条件下的激波强度时域演化规律。

关键词：长空气间隙放电低气压流注起始激波

低气压下染污覆冰表面和冰凌间隙的直流电弧特性

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高电压技术 2010年第3期36卷 609-615页

作者：胡建林孙才新蒋兴良李毅张志劲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400030 四川省德阳电业局德阳618000

低气压下染污覆冰表面沿面电弧和冰凌空气间隙电弧伏安特性是研究高海拔、污秽、覆冰综合环境中绝缘子放电机理和放电模型的基础,为此,利用三角平板玻璃先染污后覆冰和冰凌间隙模型在低温低气压实验室分别试验研究了低气压下覆冰沿面电... 详细信息

低气压下染污覆冰表面沿面电弧和冰凌空气间隙电弧伏安特性是研究高海拔、污秽、覆冰综合环境中绝缘子放电机理和放电模型的基础,为此,利用三角平板玻璃先染污后覆冰和冰凌间隙模型在低温低气压实验室分别试验研究了低气压下覆冰沿面电弧和冰凌间隙电弧直流伏安特性。结果表明:染污覆冰表面沿面电弧和冰凌间隙电弧的伏安特性E-I关系呈负幂函数,相同条件下,正极性沿面电弧电压高于负极性,而空气间隙电弧伏安特性受极性影响很小;沿面电弧和空气间隙电弧直流伏安特性均随着气压降低而下降,且空气间隙电弧受气压影响较沿面电弧大。研究结果为建立低气压下染污覆冰绝缘子串直流放电模型提供了基础。

关键词：低气压覆冰污秽沿面电弧冰凌间隙电弧伏安特性直流

低气压下特高压直流污秽复合绝缘子覆冰闪络特性

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中国电机工程学报 2008年第6期28卷 7-12页

作者：张志劲蒋兴良孙才新舒立春苑吉河王波输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400030

复合绝缘子耐污性能好,我国在建的云广±800kV直流特高压线路将采用复合绝缘子,但该线路面临覆冰和高海拔的影响。该文在人工气候室模拟高海拔的低气压研究了2种不同伞型结构的染污复合绝缘子直流冰闪特性。结果表明:特高压直流复合绝... 详细信息

复合绝缘子耐污性能好,我国在建的云广±800kV直流特高压线路将采用复合绝缘子,但该线路面临覆冰和高海拔的影响。该文在人工气候室模拟高海拔的低气压研究了2种不同伞型结构的染污复合绝缘子直流冰闪特性。结果表明:特高压直流复合绝缘子冰闪电压随冰厚和污秽程度增加均呈幂函数规律下降,2种绝缘子冰厚影响特征指数分别为0.246、0.212,污秽影响特征指数则分别为0.1742、0.1784。而冰闪电压与高海拔低气压之间满足幂函数关系,其气压影响特征指数与绝缘子型式、覆冰状态和覆冰量、污秽程度等有关。在中等覆冰条件下,五三型结构复合绝缘子具有较好的覆冰电气性能。在严重覆冰条件下,复合绝缘子伞裙结构对直流冰闪电压的影响不明显。

关键词：电力系统特高压复合绝缘子直流覆冰闪络低气压

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低气压-淋雨综合环境试验方法研究

电子产品可靠性与环境试验 2023年第2期41卷 40-43页

作者：贺天远江露汪凯蔚胡湘洪工业和信息化部电子第五研究所广东广州511370 广东省电子信息产品可靠性技术重点实验室广东广州511370 陆军装备部驻南京地区军事代表局驻上海地区第二军事代表室上海200030

通过分析自然环境中较为常见的低气压和淋雨双危害因素,研究了一种综合了两种环境条件的试验方法,用于评估产品的密封性能和防水性能。结合常用的低气压试验与淋雨试验标准,分析-相应的试验要求、试验条件和试验方法,综合而成相应的低气... 详细信息

通过分析自然环境中较为常见的低气压和淋雨双危害因素,研究了一种综合了两种环境条件的试验方法,用于评估产品的密封性能和防水性能。结合常用的低气压试验与淋雨试验标准,分析-相应的试验要求、试验条件和试验方法,综合而成相应的低气压-淋雨综合环境试验方法,用于在实验室内进行低气压-淋雨环境试验,并根据该方法给出了相应的试验设备制造的建议。对于模拟高海拔地区淋雨,以及飞行器起降期间淋雨的产品试验提供了可行性依据。

关键词：低气压淋雨试验方法

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低气压射频等离子体的探针诊断方法

物理实验 2022年第3期42卷 1-9页

作者：刘永新张莹莹大连理工大学物理学院基础物理国家级实验教学示范中心辽宁大连116024

在半导体芯片制造工艺中,约1/3道工序采用等离子体技术,例如材料刻蚀和薄膜沉积等.因此对射频等离子体的基础物理过程的理论和模拟及实验研究具有重要意义.在理解等离子体的复杂物理过程、验证理论模型与数值模拟结果的正确性方面,实验... 详细信息

在半导体芯片制造工艺中,约1/3道工序采用等离子体技术,例如材料刻蚀和薄膜沉积等.因此对射频等离子体的基础物理过程的理论和模拟及实验研究具有重要意义.在理解等离子体的复杂物理过程、验证理论模型与数值模拟结果的正确性方面,实验诊断具有重要作用.总结了射频等离子体中常用的探针诊断方法及其最新研究进展,包括朗缪尔探针、双探针、微波共振探针以及磁探针,重点介绍了这些探针的结构、特点及典型的测量结果.

关键词：射频等离子体探针诊断低气压

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低气压针板电极中频放电的实验诊断研究

低气压针板电极中频放电的实验诊断研究

作者：张希霞大连理工大学

学位级别：硕士

火星表面与地球类似,也笼罩着大气层,但是火星表面的大气层在组分、气压和温度等方面都与地球表面环境不同,因此火星表面探测器设备的运行要求相对于地球表面设备的运行要求更高。火星表面探测器的各种电子设备在到达火星表面及使用的... 详细信息

火星表面与地球类似,也笼罩着大气层,但是火星表面的大气层在组分、气压和温度等方面都与地球表面环境不同,因此火星表面探测器设备的运行要求相对于地球表面设备的运行要求更高。火星表面探测器的各种电子设备在到达火星表面及使用的过程中会经历剧烈的环境变化,从而会引起电子元器件性能的快速恶化,甚至出现电荷积累击穿放电,烧坏电子元器件。在低温低气压条件下,电极之间的放电击穿遵循帕邢定律,即气体击穿瞬间的电压只与气压和电极间距的乘积有关。本论文针对火星表面探测器设备表面的焊接点设计了不同截面积的针电极,通过实验观察针板电极在不同的工作气体(火星标准气体、氦气、氮气和二氧化碳)下和在低气压中频的条件下的放电击穿电压、击穿后的维持电压和放电电流、以及等离子体发射光谱的二维分布。研究发现:在低气压针板电极放电的过程中,气体种类、气压、放电的针板间距以及针型等方面会对击穿电压产生影响。通过分析氦气、氮气、二氧化碳和火星标准气体放电击穿后维持电压和放电电流的变化现象,发现二氧化碳和火星标准气体在气压较低条件下放电击穿时,维持电压和放电电流都出现正向击穿的现象;而在气压较高的条件下击穿电压和电流则出现反向击穿的现象。此外,本文还根据气体击穿后的等离子体发光强度的空间变化分析了气体击穿后由辉光放电转化到弧光放电的现象以及形成条件。简要比较了不同种类的气体击穿后等离子体发光的二维发射光谱图像的异同和特点,分析了氦气、氮气、二氧化碳和火星标准气体,这四种不同种类气体击穿后等离子体发光强度的空间变化,简要描述了二氧化碳和火星标准气体在气压增大时由辉光放电转化成弧光放电的现象。实验发现二氧化碳和火星标准气体在气压600 Pa和900 Pa时,会随着针板间距的增大,产生的等离子体的发光区域会缩小,发光强度在增大,并由弥散的辉光放电转化成弧光放电。文章最后简单介绍了火星标准气体击穿后针电极型状对于等离子体发光强度的影响。

关键词：针板电极中频放电帕邢曲线低气压火星标准气体实验诊断

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低气压下棒-线长间隙流注绕线特性研究

山东工业技术 2022年第3期 26-30页

作者：杨亚奇顾世龙秦铮瞿寒冰王博国网济南供电公司电力调度控制中心山东济南250012

为研究低气压工频电压下流注绕线特性及其产生原因,利用实验平台对30 kPa下200~600 mm棒-线长间隙进行放电实验研究,测试了不同间隙距离下流注绕线的可能性以并对绕线的产生机理进行分析。研究结果表明:当间隙距离达到500 mm时棒-线间... 详细信息

为研究低气压工频电压下流注绕线特性及其产生原因,利用实验平台对30 kPa下200~600 mm棒-线长间隙进行放电实验研究,测试了不同间隙距离下流注绕线的可能性以并对绕线的产生机理进行分析。研究结果表明:当间隙距离达到500 mm时棒-线间隙流注放电存在绕线现象,且间隙距离增加导致的流注曲折数量和程度增加都将增大绕线概率。流注绕线现象是线电极本身对电场分布的影响和其表面负电晕中的阳离子空间电荷畸变电场相互制衡的结果,当负电晕阳离子空间电荷对阳极流注头部的静电排斥作用占主导作用时便导致流注绕线。研究结果为低气压下长间隙放电特性研究提供参考。

关键词：低气压棒-线间隙工频电压流注放电

低气压不同声环境下人体心率及声感觉评价的实验研究

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科学技术与工程 2016年第1期16卷 168-171页

作者：郭铁明胡松涛刘国丹青岛理工大学环境与市政工程学院青岛266033 青岛农业大学建筑工程学院青岛266109

针对低气压但无明显高原反正症状的海拔高度范围内的不同声环境进行实验研究。有24名在校大学生参与了实验,分别记录他们在低气压下对不同声环境的主观评价指标——声感觉评价以及客观评价指标——心率的变化情况。通过对受试者的声感... 详细信息

针对低气压但无明显高原反正症状的海拔高度范围内的不同声环境进行实验研究。有24名在校大学生参与了实验,分别记录他们在低气压下对不同声环境的主观评价指标——声感觉评价以及客观评价指标——心率的变化情况。通过对受试者的声感觉评价值及心率变化的统计分析,认为受试者总体随压力降低以及噪声水平的提高,声感觉评价值升高,同时平均心率上升;但不同声环境下个体反应并不一致,且男性和女性声感觉评价值的变化情况也不一致。

关键词：低气压声环境心率声感觉评价

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低气压下室内环境舒适度的初步探究

四川建筑科学研究 2016年第1期42卷 125-128页

作者：郭铁明胡松涛刘国丹青岛理工大学山东青岛266033 青岛农业大学山东青岛266109

讨论的是在低气压下且人体无明显高原反应症状的环境中,影响人体工效的物理因素:热、声、光环境。初步讨论了由于气压变化而导致各物理因素对人体舒适度的影响,通过大量的研究与调查发现,压力因素与热、声、光环境存在一定的相关性。

关键词：低气压热环境声环境光环境舒适度