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绝缘热管在大容量环保充气式开关柜应用可行性分析

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高压电器 2024年第6期60卷 10-18页

作者：费翔朱志豪孙河南郭锋卢留洋张庆飞平高集团有限公司河南平顶山467000

文中首先针对热管传热原理进行了研究,基于CFD建模和仿真探寻了热管内部液态和气态工作介质冷凝蒸发的相互作用过程,通过与铜棒对比相同边界条件下的冷热端温度差和热阻,验证了热管高导热性的特点。然后对大容量充气式开关柜的温升传热... 详细信息

文中首先针对热管传热原理进行了研究,基于CFD建模和仿真探寻了热管内部液态和气态工作介质冷凝蒸发的相互作用过程,通过与铜棒对比相同边界条件下的冷热端温度差和热阻,验证了热管高导热性的特点。然后对大容量充气式开关柜的温升传热过程进行了分析,对采用了热管结构的充气柜,在进行温度场仿真分析时将热管模型进行等效处理,忽略内部较为复杂的相变传热过程,可大幅提高计算效率,并通过试验验证了与气流场仿真结果的偏差在10%以内。最后提出了一种提高热管工作效率的绝缘热管结构,通过合理设计内部腔体、铜管嵌件和冷热段传热基座,并选用合适的工作液介质,使其同时满足绝缘和传热的要求,应用在12 kV/4000 A环保充气柜上,顺利通过了绝缘和1.1倍温升试验考核。

关键词：绝缘热管大容量充气式开关柜散热设计工质热传导系数相变传热热阻

基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室电场设计

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电工技术学报 2024年第17期39卷 5555-5564页

作者：葛国伟王文博程显陈辉段晓辉郑州大学电气与信息工程学院郑州450001 平高集团有限公司平顶山467001

输电等级真空灭弧室是迫切需要解决的行业级难题,为克服单断口真空灭弧室绝缘瓶颈和多断口串联结构复杂等问题,该文提出了一种基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室结构,该结构采用辅间隙与主间隙串联异步联动,辅间隙协助主间隙绝... 详细信息

输电等级真空灭弧室是迫切需要解决的行业级难题,为克服单断口真空灭弧室绝缘瓶颈和多断口串联结构复杂等问题,该文提出了一种基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室结构,该结构采用辅间隙与主间隙串联异步联动,辅间隙协助主间隙绝缘和灭弧,有望实现252kV及以上电压等级真空灭弧室的工程应用。建立了两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室电场仿真模型,分析了进出线方向、主辅间隙、屏蔽罩等对电场强度和电压分布关系的影响规律,并研究了屏蔽罩结构和环形陶瓷分压电容器等分压措施对电场提升的效果。研究表明:静端盖为出线端、动端盖为进线端时,主间隙开距为60 mm、辅助间隙开距为30 mm可以满足分压关系按照开距大小分布,最大电场强度相比于长间隙开距60 mm时降低27.3%。外部并联环形陶瓷分压电容器可以满足双向分断的要求,进线端在静端盖时外部并联环形陶瓷分压电容器灭弧室相较于未并联电容的灭弧室最大电场强度降低30%左右,初步说明了基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室结构的可行性和有效性,研究可为高电压等级真空灭弧室研制提供新思路和新方法。

关键词：两间隙真空灭弧室单断口真空断路器均压措施异步联动

含动态二硫键与硅氧键的环氧树脂复合材料的制备与表征

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工程塑料应用 2024年第8期52卷 22-29页

作者：郭子健赵勋陈华义平煤神马集团工程塑料有限公司河南平顶山467000 神马实业股份有限公司河南平顶山467000

作为一类新兴的聚合物材料,类玻璃高分子(vitrimer)由于其交联网络中含有可动态交换的可逆共价键,可在外加刺激下展示出动态的特性而不影响交联网络的完整性,从而既具有热塑性材料的可加工性又具有热固性材料的交联结构,能够减少塑料废... 详细信息

作为一类新兴的聚合物材料,类玻璃高分子(vitrimer)由于其交联网络中含有可动态交换的可逆共价键,可在外加刺激下展示出动态的特性而不影响交联网络的完整性,从而既具有热塑性材料的可加工性又具有热固性材料的交联结构,能够减少塑料废弃造成的环境污染和资源浪费,因而备受关注。为了有效改善因热固性环氧树脂不可回收而造成的环境问题,通过一锅法将硅氧键和二硫键引入环氧树脂交联网络,制备了一系列含双重动态共价键的多壁碳纳米管(MWCNTs)/vitrimer复合材料(EPGCSLx)。研究了MWCNTs不同掺杂量下材料的导电性、热力学性能、自修复性能、再加工和可降解性。结果表明,EPGCSL5(MWCNTs质量分数为5%)具有良好的导电性(电导率为2.09 S/m)和力学性能(拉伸强度为8.12 MPa,断裂伸长率为84.67%)。EPGCSL5还具有可再加工性、可降解性和光热性能,充分结合了vitrimer和环氧树脂复合材料的优点。此外,EPGCSL5被制备成人体运动传感器,证明了其作为运动传感器的应用潜力。

关键词：类玻璃高分子二硫键硅氧键环氧树脂复合材料碳纳米管

弹簧机构分闸锁扣系统对高压断路器分闸时间影响研究

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高压电器 2024年第8期60卷 37-42页

作者：惠勇锋段晓辉郭良超马琰刘宇何保营宋广民李美荣许家源牛平凯赵莉平高集团有限公司河南平顶山467001

高压断路器是电力系统中重要的保护和控制设备。高压断路器可以采用弹簧机构来执行分闸动作,断路器分闸时间是指处于合闸位置的断路器,从弹簧机构分闸脱扣器带电时刻到所有各极弧触头分离时刻的时间间隔。弹簧机构分闸脱扣器动作时间在... 详细信息

高压断路器是电力系统中重要的保护和控制设备。高压断路器可以采用弹簧机构来执行分闸动作,断路器分闸时间是指处于合闸位置的断路器,从弹簧机构分闸脱扣器带电时刻到所有各极弧触头分离时刻的时间间隔。弹簧机构分闸脱扣器动作时间在断路器分闸时间中占比50%左右,通过改变弹簧机构分闸锁扣器动作时间是调整断路器分闸时间关键因素。为有效调整断路器分闸时间,文中根据断路器分闸动作的原理,以高压断路器用弹簧机构分闸锁扣系统为研究对象,采用机械动力学仿真计算分析方法,分析分闸锁扣系统对断路器分闸时间的影响,并采用KOCOS机械特性测试仪和Phantom高速摄像机进行试验验证,并据此进行优化分析。结果表明,改变分闸锁扣系统中分闸一级锁闩结构对调整高压断路器分闸时间效果显著。对其他断路器或电气设备机械特性优化有一定的借鉴作用。

关键词：高压断路器弹簧机构分闸时间仿真计算

基于上覆岩层应力场和裂缝场演化的采动井套管破断特征及防控对策

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 221-231页

作者：李延河倪小明王保玉谭学斌平顶山天安煤业股份有限公司河南平顶山467000 中国平煤神马控股集团有限公司河南平顶山467000 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 河南理工大学煤系气资源高效开发研究院河南焦作454000

准确确定出煤矿采动井套管破断特征并提出相应的防控对策,能为井筒长期稳定提供重要保障。以平顶山矿区的二1煤层及上覆岩层为研究对象,采用理论计算与数值模拟软件模拟方法,确定出上覆岩层离层段应力和位移分布规律,分析了上覆岩层高... 详细信息

准确确定出煤矿采动井套管破断特征并提出相应的防控对策,能为井筒长期稳定提供重要保障。以平顶山矿区的二1煤层及上覆岩层为研究对象,采用理论计算与数值模拟软件模拟方法,确定出上覆岩层离层段应力和位移分布规律,分析了上覆岩层高度、距工作面水平距离与应力、位移的相关性,拟合出上覆岩层高度、距工作面水平距离与应力、位移的关系式;根据研究区采动井的实际开发经验,确定出最佳布井区域下的套管主要破断类型,结合常用套管力学参数,得出“两场”演化下的套管破断位置及长度等特征;对常用的采动井局部防护技术进行总结,并提出对应的防控对策。结果表明:工作面推进过程中,上覆岩层应力呈现出“波动-线性降低”的变化规律,位移呈现出“几乎未发生变化-类双曲线型”的变化规律。最佳布井区域下的采动井套管主要以拉伸缩径和剪切破断为主,选择施加套管加强件对采动井套管进行加固。研究区地面采动井三开段采用N80套管时,需在煤层上部46 m亚关键层处、54 m软硬互层处分别加设抗拉伸套管加强件和抗剪切加强件;采用P110套管时,需在煤层上部46 m亚关键层处加设抗拉伸加强件。建议研究区地面采动井三开段均采用P110套管,增加采动井的井筒稳定性。该研究成果为平顶山矿区及相似条件下采动井预防套管破断提供了理论指导。

关键词：采动井套管破断防控对策加强件上覆岩层组合

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高电压等级真空断路器研究现状及展望

高电压技术 2024年第2期50卷 451-466页

作者：钟建英孙广雷杨葆鑫赵晓民李旭旭马朝阳贾航张旭升中国电气装备集团科学技术研究院有限公司上海200040 平高集团有限公司平顶山467001 河南省高压电器研究所有限公司平顶山467001 沈阳工业大学电气工程学院沈阳110027

针对绿色电网发展需求,总结对比了现阶段SF6完全替代技术和部分替代技术路线的特点及相关技术,指出真空开断技术是电网绿色低碳发展的有效手段。对比分析现阶段多断口真空断路器的技术特点及研究现状,认为单断口真空断路器在结构及可靠... 详细信息

针对绿色电网发展需求,总结对比了现阶段SF6完全替代技术和部分替代技术路线的特点及相关技术,指出真空开断技术是电网绿色低碳发展的有效手段。对比分析现阶段多断口真空断路器的技术特点及研究现状,认为单断口真空断路器在结构及可靠性方面具有显著优势。目前商业化单断口真空灭弧室已经发展到145 kV/40 kA,综述了高电压大电流单断口真空灭弧室内外绝缘技术、电弧形态演变规律及分合闸控制、温升特性和真空灭弧室焊接质量稳定性的研究现状及未来发展趋势。结果表明:真空灭弧室内部真空间隙的均压设计及长真空间隙绝缘“饱和”问题是制约灭弧室电压等提升的关键因素;耐烧蚀触头材料的制备及磁场设计对触头表面阳极斑点的形成过程和真空断路器分合闸速度匹配至关重要;选取低回路电阻的触头结构、优化真空断路器散热结构能够有效提升真空灭弧室额定通流能力;此外,总结了真空灭弧室焊接质量和稳定性的影响因素,指出陶瓷金属化并选取合适的钎焊温度和焊料能够显著提升焊接强度;最后指出真空断路器趋向于大容量、小型化、智能化、低过电压、免维护、专用化和多功能化发展。

关键词： SF6替代技术真空开断技术单断口真空灭弧室大容量可靠性

超远距离下组煤层超前开采覆岩应力及裂隙演化规律研究

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 143-149页

作者：李延河郭明功张肖洋孙维吉房胜杰中国平煤神马集团河南平顶山467000 平顶山天安煤业股份有限公司八矿河南平顶山467000 辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000

为探究平煤股份八矿超远距离下组煤层超前开采对上覆煤岩层的影响,采用相似材料模拟实验分析超远距离下组煤层超前开采上覆煤岩层裂隙及应力演化规律,并进行现场验证。研究结果表明:超远距离下组煤层超前开采条件下,随工作面推进,上覆... 详细信息

为探究平煤股份八矿超远距离下组煤层超前开采对上覆煤岩层的影响,采用相似材料模拟实验分析超远距离下组煤层超前开采上覆煤岩层裂隙及应力演化规律,并进行现场验证。研究结果表明:超远距离下组煤层超前开采条件下,随工作面推进,上覆煤岩层裂隙率呈先上升后平稳的趋势,当工作面从187 m推进至272 m,裂隙发育最快;超远距离下组煤层超前开采对上覆煤岩层有卸压效果,但与常规情况下相比卸压滞后距离较大;上覆岩层卸压比戊组煤层大;通过现场验证发现,随工作面推进,矿压呈先上升再下降后稳定的趋势,并将工作面区域分为未干扰区、应力集中区、卸压区和稳定区。研究结论可为平煤矿区远距离下组煤层超前开采、上组煤层工作面瓦斯防治和采区工作面采掘部署提供参考。

关键词：超远距离相似材料模拟应力演化卸压效果

高压开关用碟簧液压机构活塞杆激光熔覆工艺研究

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高压电器 2024年第6期60卷 57-64页

作者：张晓敏司晓闯舒明泽李凯苗晓军韩丽娟范艳艳牛溪野何流流河南平高电气股份有限公司河南平顶山467001 西北工业大学西安710072 平高集团有限公司河南平顶山467001

为提高35CrMo基活塞杆关键部位的耐磨性,防止电镀工艺带来的镀层剥落失效问题。采用激光熔覆技术在35CrMo钢基材上制备不同工艺参数的20%WC/Ni基复合涂层,利用SEM、EDS、维氏硬度计和HRS-2M往复式摩擦磨损测试仪,研究了熔覆层的宏观形... 详细信息

为提高35CrMo基活塞杆关键部位的耐磨性,防止电镀工艺带来的镀层剥落失效问题。采用激光熔覆技术在35CrMo钢基材上制备不同工艺参数的20%WC/Ni基复合涂层,利用SEM、EDS、维氏硬度计和HRS-2M往复式摩擦磨损测试仪,研究了熔覆层的宏观形貌、微观形貌、显微硬度和耐磨性,最后采用激光熔覆最优工艺参数制备活塞杆并开展10000次机械寿命试验。激光能量密度为63.3 J/mm^(2)能够提高熔覆层组织均匀性、降低晶粒尺寸和提高熔覆层硬度;熔覆层组织越均匀、晶粒越细小有利于硬度、摩擦磨损等性能的提高。最优工艺参数P=1900 W、v=10 mm/s、D=3 mm制备的熔覆层硬度为972(HV0.2),是基材显微硬度的4倍;摩擦系数和磨损失重明显低于基体,磨损形式为磨粒磨损和疲劳磨损结合。熔覆活塞杆精加工后进行着色探伤无明显裂纹等缺陷,进行10000次机械寿命试验后尺寸符合图纸要求,表面粗糙度良好。采用激光熔覆复合涂层能够提高活塞杆的耐磨性,替代电镀铬进行表面防护。

关键词：操动机构激光熔覆硬度摩擦磨损机械寿命

化学化工英语词汇的特征与翻译识记技巧——评《英汉·汉英化学化工词汇》(第三版)

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化学工程 2024年第3期52卷 F0002-F0002,I0001页

作者：易贝贝王海波平顶山工业职业技术学院河南平顶山467000 平高集团国际工程有限公司河南郑州450000

专业领域的英语翻译工作强调结构严谨、用词表达准确和语言精练,同时,在翻译过程中,应充分考虑到跨文化语言差异的问题,从而在忠实原文内容和风格的基础上有效地传达信息。从化学化工领域翻译角度展开分析,在翻译时,既需要考虑“英译汉... 详细信息

专业领域的英语翻译工作强调结构严谨、用词表达准确和语言精练,同时,在翻译过程中,应充分考虑到跨文化语言差异的问题,从而在忠实原文内容和风格的基础上有效地传达信息。从化学化工领域翻译角度展开分析,在翻译时,既需要考虑“英译汉”问题。

关键词：英语翻译英语词汇忠实原文化学化工英译汉翻译角度表达准确传达信息