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低压直流配电网强弱电弧特征及检测算法

中国电力 2024年第2期57卷 94-102页

作者：刘国强李国春郝亚楠李贵海吴中杰国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250003

直流电弧没有过零点特性,难以自行熄灭,易引发电气火灾,威胁直流配用电安全。通过搭建电弧模拟发生实验平台,采集不同电压下电弧信号,研究电弧电阻、电压等特性,分析了不同电压下电弧特征的差异性。以GB/T 35727—2017中低压直流配网标... 详细信息

直流电弧没有过零点特性,难以自行熄灭,易引发电气火灾,威胁直流配用电安全。通过搭建电弧模拟发生实验平台,采集不同电压下电弧信号,研究电弧电阻、电压等特性,分析了不同电压下电弧特征的差异性。以GB/T 35727—2017中低压直流配网标称电压优选值为依据,研究220 V、750 V、1 500 V3种不同电压等级电弧检测特征,对比傅里叶、小波、奇异值分解等频域特性,最大值、最小值、平均值、标准差等时域特性,得到不同电压等级下电弧检测的优质判据,证明了不同时频域特征适用于不同的电压等级。结合神经网络模型,设计了适用于750 V系统的电弧检测算法,算法检测精度为99.12%。

关键词：直流配电网电弧小波包奇异值时频域特性

Inconel-52M焊丝高频脉冲TIG电弧及熔池流动行为研究

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焊接学报 2024年第1期45卷 1-9,I0003页

作者：旷小聪齐铂金杨建平鲁应焱北京航空航天大学北京100191 北京遥感设备研究所北京100854 东方电气集团东方汽轮机有限公司德阳618000 杭氧集团股份有限公司杭州310000

基于高速摄像机和图像处理技术,分析了脉冲频率(0~60 kHz)对焊接电弧和Inconel-52M镍合金焊丝熔池流动行为的影响及其作用规律.结果表明,在常规低频脉冲电流上复合高频脉冲电流会使电弧形态显著收缩,随着高频脉冲频率的增加,电弧弧根尺... 详细信息

基于高速摄像机和图像处理技术,分析了脉冲频率(0~60 kHz)对焊接电弧和Inconel-52M镍合金焊丝熔池流动行为的影响及其作用规律.结果表明,在常规低频脉冲电流上复合高频脉冲电流会使电弧形态显著收缩,随着高频脉冲频率的增加,电弧弧根尺寸逐渐减小.与常规低频脉冲焊相比,高频脉冲电弧的整体面积减小,核心区面积及其占比增加,电弧能量集中度和温度(能量)得到提高.在高频脉电流的作用下,电弧轴向压强和径向电磁力增大,最大可分别提高18.0%和8.1%.电弧轴向电磁压强增大导致熔池流动性增强,使焊缝液态金属流动更充分,从而易形成大焊缝宽度和低润湿角的焊缝形貌.

关键词：高频脉冲电流电弧电磁力熔池流动

铜蒸气对密封直流接触器氢-氮混合气体电弧特性的影响

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高电压技术 2024年

作者：程显张钰峥葛国伟秦聪陈鸿源郑州大学电气工程学院河南省输配电装备与电气绝缘工程技术研究中心

密封直流接触器开断过程电弧烧蚀触头产生的铜蒸气对氢-氮混合气体电弧特性及开断性能具有重要作用。本文依据平衡态等离子体理论计算出铜蒸气不同占比的氢-氮混合气体的各项物性参数，引入铜蒸气影响，建立了基于磁流体动力学理论的氢... 详细信息

密封直流接触器开断过程电弧烧蚀触头产生的铜蒸气对氢-氮混合气体电弧特性及开断性能具有重要作用。本文依据平衡态等离子体理论计算出铜蒸气不同占比的氢-氮混合气体的各项物性参数，引入铜蒸气影响，建立了基于磁流体动力学理论的氢-氮混合气体电弧模型，系统研究了铜蒸气在混合气体中占比、分布规律对燃弧特性、电弧发展演变特性等的影响规律。基于可拆卸腔体开展了实验验证，750V/250A密封直流接触器实验中电弧重击穿概率、熄弧时间变化等规律与理论分析结果基本吻合，验证了铜蒸气对燃弧特性的影响。研究表明：随着铜蒸气在混合气体中占比提高，燃弧过程电弧温度缓慢降低，熄弧时间逐步提高，重击穿概率增大，且铜蒸气不均匀分布比均匀分布熄弧时间有所降低。研究结果为混合气体直流燃弧特性和高可靠性密封直流接触器优化设计提供理论参考。

关键词：密封直流接触器铜蒸气氢-氮混合气体电弧燃弧特性

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基于SSA-SVM的航空电弧故障检测

科学技术与工程 2024年第13期24卷 5626-5633页

作者：戴洪德张志亮崔伟成王艺卉陈美男海军航空大学航空基础学院烟台264001 32151部队邢台054000 31401部队烟台264001

针对航空线路系统电弧故障隐蔽性高和难以检测的问题,提出一种基于麻雀搜索算法优化支持向量机(sparrow search algorithm optimization support vector machine,SSA-SVM)的航空电弧故障检测方法。首先采用小波分解对电弧故障电流数据... 详细信息

针对航空线路系统电弧故障隐蔽性高和难以检测的问题,提出一种基于麻雀搜索算法优化支持向量机(sparrow search algorithm optimization support vector machine,SSA-SVM)的航空电弧故障检测方法。首先采用小波分解对电弧故障电流数据进行分解,小波分解能有效克服经验模态分解时存在的模态混叠问题。再从信号无序度的角度对电流分量提取能量熵、模糊熵与近似熵,并构造特征向量。然后,使用麻雀搜索算法对支持向量机的权值进行优化,得到最优的权值,最后用训练好的支持向量机对测试样本进行分类。为了验证所提方法的有效性,搭建电弧实验平台,模拟航空线路系统电弧故障的产生,分别采集交流串联正常和电弧故障电流数据,应用所提出的SSA-SVM算法进行电弧故障检测,结果表明,所提方法能较好地识别出电弧故障,检测准确率达到99.5%,相比于粒子群算法或遗传算法优化的支持向量机,对电弧故障的检测准确率分别高出2.5%和2%。

关键词：电弧故障检测小波分析支持向量机麻雀搜索算法

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电弧能量对电弧热防护性能值测试结果的影响

棉纺织技术 2024年

作者：刘嘉员雪峰梁潇李猛魏秀秀山东省产品质量检验研究院

探讨设置不同的电弧能量对电弧热防护性能值（ATPV）测试结果的影响。介绍了标准中的ATPV测试方法，包括测试设备、试样制备及预处理、测试程序和ATPV的确定方法。通过增加或减少电弧持续时间来改变电弧能量大小，共计进行了3组63份试... 详细信息

探讨设置不同的电弧能量对电弧热防护性能值（ATPV）测试结果的影响。介绍了标准中的ATPV测试方法，包括测试设备、试样制备及预处理、测试程序和ATPV的确定方法。通过增加或减少电弧持续时间来改变电弧能量大小，共计进行了3组63份试样的测试。结果表明：当电弧时间集中在120 ms时，最终得到的ATPV最低；电弧时间集中在160 ms时，最终得到的ATPV最高；当电弧时间覆盖120 ms～180 ms时，得到的ATPV居中，且与真实值最接近。认为：在满足标准数据点分布要求的前提下，应尽可能在不同电弧能量水平测试，以保证测试数据的准确性。

关键词：电弧热防护性能值电弧防电弧服传感器电弧时间电弧危害测试标准

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电弧增材制造工艺及其应用

石油管材与仪器 2024年第2期10卷 1-7页

作者：胡美娟吉玲康吴成武王海生中国石油集团工程材料研究院有限公司油气钻采输送装备全国重点实验室陕西西安710077 中国石油集团济柴动力有限公司再制造分公司河北青县062650 华油钢管公司河北青县062650

从丝材电弧增材制造技术的应用出发,重点介绍了埋弧、等离子、熔化极/非熔化极电弧增材制造的工艺特点、商用化设备和产品研发以及未来的应用方向。同时分析了电弧增材制造同焊接、铸造工艺的区别、优势和应用中的问题,为电弧增材制造... 详细信息

从丝材电弧增材制造技术的应用出发,重点介绍了埋弧、等离子、熔化极/非熔化极电弧增材制造的工艺特点、商用化设备和产品研发以及未来的应用方向。同时分析了电弧增材制造同焊接、铸造工艺的区别、优势和应用中的问题,为电弧增材制造工艺的选择和应用提供支持。

关键词：电弧增材制造埋弧等离子熔化极/非熔化极

基于EEMD-SVM的光伏阵列直流电弧故障检测

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电动工具 2024年第3期 13-17+19页

作者：吴杰上海质衡检测技术有限公司

光伏阵列随着运行时间的增长，阵列内数量众多的连接线缆、连接头容易产生破损或连接失效等问题，引发直流电弧故障，严重影响系统的安全运行，因此需要采用合适的检测方法进行故障诊断，以及时发现电弧故障。直流电弧故障的检测方法大... 详细信息

光伏阵列随着运行时间的增长，阵列内数量众多的连接线缆、连接头容易产生破损或连接失效等问题，引发直流电弧故障，严重影响系统的安全运行，因此需要采用合适的检测方法进行故障诊断，以及时发现电弧故障。直流电弧故障的检测方法大致可以分为基于物理特性和时频特性两类。前者成本高，难度大，不适合大型光伏系统；后者随着近几年人工智能技术的兴起，大多数是提取直流电弧故障的时频域特征值形成数据集，运用神经网络或智能算法对其进行识别、训练、归纳等，达到检测目的，目前实际应用的检测方法侧重于后者。选用基于时频域特性的集合经验模态分解和支持向量机结合方法进行检测，在MATLAB/Simulink仿真平台搭建光伏阵列模型和直流电弧故障仿真模型，模拟光伏阵列不同位置的串、并联电弧故障，对电流信号进行采集、分析与处理。实验结果表明，支持向量机模型能够较好地对光伏阵列直流电弧故障进行识别和检测，有效区分光伏阵列正常工作状态与故障工作状态。

关键词：直流电弧故障检测时频域特性集合经验模态分解支持向量机仿真模型

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高速铁路轨道绝缘节电弧灼伤现象分析及对策

电气化铁道 2024年第2期35卷 84-86页

作者：艾广宁中铁电气化局集团京沪高铁维管公司

某高速铁路轨道绝缘节部位出现绝缘击穿和钢轨电弧灼烧的现象,通过综合工务、电务和供电专业的工况特点分析原因,提出改进轨道绝缘节的结构设计、增设供电回流专用设备和改善回流路径等方案,以从根源上杜绝此类现象的发生。

关键词：高速铁路轨道绝缘节牵引供电系统电弧

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光伏直流配电故障诊断及火灾风险评估技术

全球能源互联网 2024年第1期7卷 46-54页

作者：宋振宇邢晨李明张文煜才鸿飞乔颖姚芳国网冀北张家口风光储输新能源有限公司河北省张家口市075000 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 河北工业大学电气工程学院天津市北辰区300130

长期服役的光伏发电系统直流配电故障概率高、火灾风险及危害大,严重影响光伏电站的运行安全、发电与出力能力,并对电站运维提出故障与火灾精准检测的技术挑战。为此,从生产现场直流配电柜故障分析入手,揭示接触不良、绝缘劣化、故障电... 详细信息

长期服役的光伏发电系统直流配电故障概率高、火灾风险及危害大,严重影响光伏电站的运行安全、发电与出力能力,并对电站运维提出故障与火灾精准检测的技术挑战。为此,从生产现场直流配电柜故障分析入手,揭示接触不良、绝缘劣化、故障电弧、电气火灾的演变机理;分析国内外故障电弧诊断与火灾检测技术的理论成果应对在运电站电弧火灾的有效性,提出故障电弧预诊断与火灾检测技术的应用解决方案。研究结果表明,提出的故障电弧诊断与火灾检测技术应用方案,弥补直流继电保护对串联电弧故障无法保护的不足,能够有效诊断故障电弧并检测烟雾和高温,避免火灾及其扩大事故的发生。

关键词：光伏火灾直流配电柜故障机理电弧检测技术