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气体绝缘组合电器中微米量级金属粉尘运动和放电特征

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电工技术学报 2020年第2期35卷 444-452页

作者：张连根路士杰李成榕崔博源吴昱怡新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206 中国电力科学研究院高电压研究所北京100192

金属微粒是气体绝缘组合电器(GIS)绝缘安全的主要威胁之一,对金属微粒的研究集中在毫米量级尺寸,而动静触头摩擦掉落污染物在微米量级,因此需要针对微粒量级金属粉尘的运动行为和放电特性展开研究。该文搭建了126kV GIS 2∶1缩比试验平... 详细信息

金属微粒是气体绝缘组合电器(GIS)绝缘安全的主要威胁之一,对金属微粒的研究集中在毫米量级尺寸,而动静触头摩擦掉落污染物在微米量级,因此需要针对微粒量级金属粉尘的运动行为和放电特性展开研究。该文搭建了126kV GIS 2∶1缩比试验平台,记录了粉尘运动影像、绝缘子表面和腔体底面的附着图像,测试了粉尘跳动和吸附阶段脉冲电流信号。研究结果表明:金属粉尘在径向跳动外,轴向和切向也有扩散运动,数分钟后,粉尘停止运动,在腔体内形成吸附。在绝缘子表面吸附统计中,纵向分布比较均匀,径向分布中,绝缘子表面外侧区域粉尘分布略高于内侧,总体上均匀分布。腔壁底面的金属粉尘分布量与电场强度呈负相关,弱电场区更容易吸附和聚集粉尘。粉尘跳动阶段可以测到放电图谱,而停止运动吸附后,1.83U0下72h内测试不到放电信号。分析了库仑力Fq与气体阻力Fv是粉尘运动的主导因素,范德瓦尔斯力是粉尘吸附腔壁的原因,而绝缘子表面的吸附则是镜像力和范德瓦尔斯力的共同作用。

关键词：气体绝缘组合电器金属粉尘运动规律吸附规律放电特征

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金属粉尘爆炸的浓度预警射频方法研究

消防科学与技术 2019年第12期38卷 1672-1676页

作者：郭歌魏纪东任常兴王伟丽应急管理部天津消防研究所天津300381 天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 天津大学仁爱学院天津301636

设计柔性射频传感器测量爆炸下限浓度范围的金属粉尘浓度。根据被测介质浓度作用介电常数原理,通过归一化相位反演粉尘浓度。通过电磁仿真软件CST建立了球体粉尘均匀径向分布的1.2 L哈特曼管模型。仿真分析了不同粉尘粒径和粉尘数量的... 详细信息

设计柔性射频传感器测量爆炸下限浓度范围的金属粉尘浓度。根据被测介质浓度作用介电常数原理,通过归一化相位反演粉尘浓度。通过电磁仿真软件CST建立了球体粉尘均匀径向分布的1.2 L哈特曼管模型。仿真分析了不同粉尘粒径和粉尘数量的管道截面电磁场能量分布。结果表明,金属粉尘阻碍电磁能量在哈特曼管中的传播,能量场呈现对称分布,粒径越大、数量越多,电磁能量越低。搭建了粉尘喷扬实验系统,测量了不同浓度的传感响应。结果表明,传感器对60〜1750 g/m^3浓度粉尘具备0.2〜0.8的归一化相位分辨率,且归一化相位与粉尘浓度线性拟合的可信区间在97%以内。

关键词：粉尘爆炸金属粉尘爆炸下限浓度检测

GIS/GIL内微米级金属粉尘动力学行为与诱发放电特性研究进展

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中国电机工程学报 2020年第22期40卷 7153-7165页

作者：梁瑞雪刘衡胡琦王健李庆民新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 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

GIS/GIL在生产与运行过程中不可避免地会产生微米级的金属粉尘,被认为是造成绝缘子沿面闪络等严重故障的主要原因,但目前相关的研究成果较少。对国内外的相关研究进展进行梳理,总结金属粉尘的动力学行为特征以及诱发放电的现象。首先,... 详细信息

GIS/GIL在生产与运行过程中不可避免地会产生微米级的金属粉尘,被认为是造成绝缘子沿面闪络等严重故障的主要原因,但目前相关的研究成果较少。对国内外的相关研究进展进行梳理,总结金属粉尘的动力学行为特征以及诱发放电的现象。首先,粉尘在腔体内的运动模式主要包括积聚式吸附和扩散式吸附,其中电场畸变力是引发粉尘吸附的驱动因素,而绝缘子表面电荷和粉尘粒子之间的斥力将分别进一步影响粉尘的积聚和扩散行为。由于粉尘尺寸微小,其所受微观作用如范德华力等更为突出,多物理场中的粉尘受力模型仍是亟待解决的关键问题之一。其次,粉尘在电场中会引发3类放电行为,即沿面闪络、气隙击穿以及扩散式爆炸,但目前对于粉尘诱发放电的条件以及放电发展过程的认识尚不清晰,也缺乏有效的观测手段和表征方法。值得注意的是,粉尘和绝缘纤维在电场中会发生交互吸附,使气隙击穿强度下降20%~40%。受限于粉尘体积小、放电微弱等因素,针对粉尘介观尺度效应的探测方法和检测技术仍是一大难题。最后,总结当前抑制金属粉尘的相关实验措施,其中纳米涂覆在抑制粉尘积聚式吸附方面具有较好的效果,若要同时抑制粉尘的积聚和扩散作用,还须发展新型粉尘诱导捕获技术。

关键词：金属粉尘动力学特性闪络爆炸粉尘抑制

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金属粉尘浓度检测技术研究

工业安全与环保 2017年第1期43卷 1-4,20页

作者：王宇廷王杰陈建阁中国煤炭科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

抛光打磨作业场所浮游的可燃性金属粉尘具有爆炸性,实现对其浓度检测具有十分重要的意义。在分析了粉尘浓度2种主要的检测方法即光散射法和电荷感应法检测原理的基础上,设计了相应的粉尘浓度检测电路,并通过粉尘风硐实验对其检测精度做... 详细信息

抛光打磨作业场所浮游的可燃性金属粉尘具有爆炸性,实现对其浓度检测具有十分重要的意义。在分析了粉尘浓度2种主要的检测方法即光散射法和电荷感应法检测原理的基础上,设计了相应的粉尘浓度检测电路,并通过粉尘风硐实验对其检测精度做了对比实验。实验结果表明,电荷感应式浓度传感器对金属粉尘的连续检测更加准确有效。

关键词：电荷感应光散射法金属粉尘浓度检测

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职业性硬金属肺病一例

中华劳动卫生职业病杂志 2020年第12期38卷 928-929页

作者：高海萍杨泽云陆春花单利玲毛叶挺茅丽婷南通市疾病预防控制中心 226007

硬金属肺病(hard metal lung disease,HMLD)是由于反复或长时间吸入硬金属粉尘引起的肺间质性疾病,其特征性病理改变为巨细胞间质性肺炎。HMLD被列入2013年版《职业病分类和目录》,但对于HMLD的临床研究和报道尚不多见。2019年我中心受... 详细信息

硬金属肺病(hard metal lung disease,HMLD)是由于反复或长时间吸入硬金属粉尘引起的肺间质性疾病,其特征性病理改变为巨细胞间质性肺炎。HMLD被列入2013年版《职业病分类和目录》,但对于HMLD的临床研究和报道尚不多见。2019年我中心受理一例职业性硬金属肺病患者,现报告如下。

关键词：肺间质性疾病硬金属肺病金属粉尘职业病 HML 巨细胞间质性肺炎职业性病理改变

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锻铸车间焊接区与切割区金属粉尘的微观特征

安全与环境学报 2021年第5期21卷 1971-1977页

作者：刁永发吕扬庄加玮东华大学环境科学与工程学院

工业车间粉尘易诱发工人多种职业病。以锻铸车间产生的金属粉尘为研究对象,利用电子显微镜(SEM)、激光粒度仪、X射线能谱仪(EDS)分别对车间内焊接区和切割区金属粉尘的形貌、粒度特征及元素组成进行了表征和分析。结果表明,车间内不同... 详细信息

工业车间粉尘易诱发工人多种职业病。以锻铸车间产生的金属粉尘为研究对象,利用电子显微镜(SEM)、激光粒度仪、X射线能谱仪(EDS)分别对车间内焊接区和切割区金属粉尘的形貌、粒度特征及元素组成进行了表征和分析。结果表明,车间内不同工艺区域产生粉尘的表面形态、粒度特征、成分组成都存在较大差异。与切割区粉尘相比,焊接区粉尘比表面积大,因而表面形貌更为粗糙且更易吸附有害物质;焊接粉尘粒径范围在0.4~2.3μm,切割粉尘粒径更细,在0.4μm以下;焊接区粉尘所含元素种类多于切割区粉尘,且含有致癌风险的金属元素。研究结果可为锻铸车间不同作业场所工人的个人防护及通风除尘系统设计提供理论支撑。

关键词：安全卫生工程技术锻铸车间金属粉尘表面形貌粒度特征元素组成

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金属粉尘致发电机封母绝缘故障分析

电力安全技术 2021年第11期23卷 62-63页

作者：张靖宇国家能源集团国电电力大同发电有限责任公司山西大同037000

分析某火电厂600 MW机组发电机出口封闭母线内因存在金属粉尘造成机组启机前绝缘检测低的故障,通过采用施加交流电压的方法,成功定位到故障点,并提出了类似故障的防范经验。

关键词：封闭母线交流耐压试验绝缘故障金属粉尘

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硬金属粉尘职业危害的研究进展

中华劳动卫生职业病杂志 2016年第1期34卷 72-74页

作者：刘庆东丁璐余彬丁帮梅东南大学公共卫生学院南京210009 苏州市疾病预防控制中心江苏省疾病预防控制中心

1920年，德国首先开始生产和使用硬质金属合金，简称硬金属（hardmetal）。这是一种以碳化钨（tungsten carbide）（≥80％）为主要成分，金属钴（Co）（5％～20％）作为黏结剂，并加入少量的镍、钛、铬、铌、钒、钼等金属，经粉末冶金... 详细信息

1920年，德国首先开始生产和使用硬质金属合金，简称硬金属（hardmetal）。这是一种以碳化钨（tungsten carbide）（≥80％）为主要成分，金属钴（Co）（5％～20％）作为黏结剂，并加入少量的镍、钛、铬、铌、钒、钼等金属，经粉末冶金工艺制成的一类超硬金属合金旧。我国是硬金属生产大国，产量约占世界硬金属生产总量的40％。硬金属工具应用较广，可用于高速切割、钻孔、研磨以及抛光其他金属或硬质材料。了解硬金属粉尘的暴露和接触情况，职业危害及其研究进展，可以有效地预防和控制相关的疾病发生，保护作业工人的身心健康。

关键词：粉尘职业危害金属粉尘粉末冶金疾病发生身心健康作业工人碳化钨黏结剂

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手持砂轮打磨金属粉尘微观特征研究

安全与环境学报 2019年第2期19卷 431-435页

作者：黄武汪圣华张金锋徐秋凉浙江省安全生产科学研究院浙江省安全工程与技术研究重点实验室杭州310012 浙江省疾病预防控制中心杭州310051

粉尘微观特征对职业健康危害及粉尘的宏观运动存在一定影响。以轨道交通工具生产企业手持砂轮打磨产生的碳钢、不锈钢、铝粉尘为研究对象,利用激光粒度仪、电子显微镜(SEM)对粉尘颗粒大小、颗粒分布特征及形貌特征进行分析,初步探讨了... 详细信息

粉尘微观特征对职业健康危害及粉尘的宏观运动存在一定影响。以轨道交通工具生产企业手持砂轮打磨产生的碳钢、不锈钢、铝粉尘为研究对象,利用激光粒度仪、电子显微镜(SEM)对粉尘颗粒大小、颗粒分布特征及形貌特征进行分析,初步探讨了打磨对象的材料和打磨工艺对粉尘颗粒及微观形貌的影响、打磨产生的沉降性粉尘与空气中粉尘粒度及形貌的区别。结果表明,手持砂轮打磨的金属粉尘颗粒以粗颗粒为主;金属材料物理机械性能是影响粉尘颗粒及形貌的主要因素;同一打磨岗位上产生的沉降性粉尘与空气中漂浮粉尘的形貌特征一致,只在颗粒尺度上有差别。

关键词：安全卫生工程手持砂轮金属粉尘微观特征颗粒分散度形貌特征