火花放电

摘要： [目的]外壳暂态地电位升高(TEV)会对工作人员的人身安全、二次设备的正常工作产生威胁,并有可能引起GIS外壳法兰间的放电。为了对某500 kV变电站在操作隔离开关时GIS外壳法兰间出现的火花放电故障进行分析,提出了一种基于传输线理论的TEV仿真计算模型,并讨论了TEV引起法兰间放电的抑制措施。[方法]为了更精确地对TEV进行模拟,采用Cassie-Mayr理论构建了改进动态电弧模型,并将VFTO产生电路与TEV计算电路相结合,将操作隔离开关所产生的VFTO直接加至GIS外壳电位计算模型中。[结果]仿真结果表明,在最严重的情况下,法兰间的最大电压差超过了法兰间绝缘隔板的沿面闪络电压,足以引起法兰间放电。减少隔离开关孤岛侧的剩余电荷、降低接地线电感都可以不同程度地降低TEV的幅值,但不能完全抑制法兰间电位差。而使用短接片进行跨接可以有效地抑制法兰间的电压差,避免由此产生的放电现象,但需要对短接片的选型进行校验,并取消原有的三相短接排以免产生环流。[结论]经现场工程改造验证,文中所得结论正确有效,对预防此类放电现象具有较大的参考意义。

摘要： 分析了本质安全电阻性、电感性和电容性电路的放电特性,指出电感性、电容性电路放电能量较大,且放电波形较复杂,而电阻性电路放电特性相对简单。总结了本质安全电感性电路和电容性电路放电机理及其放电数学模型研究现状,给出了放电电流线性衰减模型、放电电流抛物线模型、静态伏安特性模型、动态伏安特性模型、电弧电阻指数模型等的数学表达式。介绍了宏观及微观气体放电数值模拟方法的优缺点:宏观方法计算量小,但只能仿真气体放电的外部特性;微观方法计算量大,但能精确仿真放电过程中各粒子的运动特性。探究了直流放电电路和放电电弧的微观机理,得出了不同电极材料、不同电极间距及不同初始电气参数下,不同表面发射机理如热场致电子发射、场致发射等对气体放电的影响。针对研究现状,提出了本质安全直流电路放电研究需进一步解决的问题:①宏观试验−数学模型表达式复杂、计算量大,部分模型适用范围单一,无法真正实现本质安全电路非爆炸评估。②本质安全电路放电的研究大部分还是基于IEC火花放电装置,影响特定电路参数放电的研究。③放电电弧的数值仿真研究无法定量研究两电极接触分断过程的电弧形成机理。④针对电感性电路、电容性电路的电感、电容对放电电弧特性的影响,还没有更具说服力的研究成果。⑤目前对于电路断路电弧或短路火花如何引爆危险气体的理论研究较少。

摘要： 研究电极移动速度对低压火花放电特性的影响是揭示本质安全型电容短路火花放电机理的关键方法,对推广本安型电气设备在煤矿、化工等危险性环境下的应用具有重要意义。以IEC安全火花试验装置的移动电极为研究对象。基于Fowler-Nordheim理论,推导分析电极移动速度对微间隙场致发射电场强度及电流密度的影响变化,并通过电极不同移动速度下的火花试验进行验证。根据一次放电火花电压变化特性,建立放电电压指数模型,推导火花功率与初始电压、放电电阻、放电时间的函数关系。考虑在定参量条件下,放电时间是关于电极移动速度的函数,通过所建模型分析获得电极移动速度对火花功率的影响规律。结果表明:随着电极移动速度增加,极间场强、放电电流、火花功率增大,放电时间减小,且移动速度越快在越短的时间内越易达到较高功率。此外,由火花功率对时间的积分推导出火花能量的表达式,进而得到火花能量极值,为进一步研究火花放电对引燃能力的影响提供理论参考。

摘要： 为了解决摩擦纳米发电机(TENG)与电子器件之间的匹配问题,进一步提升TENG的实用价值,选择将两个非平行接触分离式TENG聚合在一起并引入空气放电开关,制备成一个空气放电开关摩擦纳米发电机(TENG-ADS)。再利用空气放电开关击穿时具有很高的放电频率这一特性,设计出一种由变压器和整流滤波器件组成的电源管理电路。通过将两个不同规格的LED灯泡作为负载,分批次测试TENG-ADS与电源管理电路的组合效果。仿真结果显示,输出直流电压和直流电流分别为20 V、12.8 V和1.8 mA、3 mA,输出直流功率可以达到180 mW/m2以上,并且性能非常稳定,有效地解决了TENG与电子器件之间难以匹配的问题,为TENG的实用化发展提供了新的助力。

摘要： 在接地网添加针刺是一种降低冲击接地电阻的有效方法,且效果随针刺短导体的布置方式不同而存在区别。研究接地体针刺的冲击散流作用特性,对比分析了针刺数量、长度、间距等影响因素对接地体冲击散流特性的影响。首先分析不同针刺对“一”字形水平接地极在冲击电流作用下的电位、电场、电流分布进行研究,其次计算不同针刺结构下的接地极冲击接地电阻、散流效率等参数并分析针刺式接地装置的降阻机制。仿真结果表明,针刺数量、针刺长度等会产生散流屏蔽效应,影响接地体的散流特性,恰当的针刺数量和长度可有效增加散流面积,提高接地体的散流效率。

摘要： 向对地绝缘的金属桶加注油品时,桶内油品会迅速积聚大量的静电电荷,产生高静电电位.如果此时将防静电接地夹与金属桶连接,将产生较大的火花放电风险,易引燃油品发生火灾爆炸事故.因此,本文通过实例计算孤立带电导体静电放电能量和静电衰减时间,提出了防静电接地夹断开后静置一段时间待静电衰减的安全处置措施.

摘要： 现有针对容性电路电火花放电和大功率本安电源研究的模型和方法大多只考虑了储能元件在放电过程中的放电特性,没有考虑电源电势对容性电路放电特性的影响;在分析容性电路放电特性时都是在空载情况下进行的,没有考虑实际应用中带载的情况.针对上述问题,在分析容性电路短路火花放电特性的基础上,将本安电源等效为电势电容(EC)电路,引入电源电势与外部负载,建立其火花放电等效数学模型,推导在电路发生故障时火花放电电流、放电电压和放电功率的数学表达式,并结合数学模型和Matlab进行了仿真研究,分析了电源电势、滤波电容、短路回路电阻及短路前负载电流对短路故障时火花放电电流、放电电压及放电功率的影响.理论分析和仿真结果表明,EC电路短路时火花放电电流与火花放电功率在起始阶段迅速上升到最大值,后缓慢下降,火花放电电压迅速下降到最小值;EC电路短路时,不改变其他电路参数,随着电源电势增大,火花放电电流明显增大,火花放电功率也明显增大,对电路本质安全性能威胁较大;随着滤波电容增大,火花放电电流尖峰增大,火花放电功率增大,需要考虑输出电压纹波与本质安全性能,合理选择滤波电容的容值;随着短路时的回路电阻增大,火花放电电流明显减小,火花放电功率也明显减小,能够有效提升电路本质安全性能;随着短路前负载电流增大,火花放电电流与火花放电功率有所增大,但增大不明显,对电路的本质安全性能影响不大.

摘要： 六氟化硫气体(SF6)因其良好的绝缘和灭孤性能,广泛应用于气体绝缘电气设备中.当SF6气体绝缘电气设备发生放电故障时,SF6气体将分解为低氟硫化物,这些低氟硫化物与混入SF6气体中的杂质如水、氧气等进一步发生反应,产生具有剧毒强腐蚀性的SF6分解衍生物.作为主要的气体衍生物,SO2F2、SOF2、SO2等氟氧化物是基于分解气体法的故障识别与诊断的标志产物.为此,文中提出了一种基于氧同位素示踪的SF6分解气体分析方法.在一系列火花放电实验的基础上,通过注入不同含量的同位素氧气18O2,分析火花放电中微量氧气对主要氟氧化物含量及其比值变化规律的影响,进而解释火花放电下主要氟氧化物的成因机制.

摘要： 为研究电晕放电与火花放电电磁辐射问题,本文建立了电晕放电和火花放电的模拟实验系统,搭建了基于宽带接收机和高增益天线的电磁辐射场测试系统,开展了室外电晕放电和火花放电的实测,试验分析了电晕放电与火花放电电磁辐射频谱分布特性,确定了电晕放电和火花放电室外远距离测试的最佳频段和接收机带宽.实验结果表明:利用本文提出的测试系统能测到距离放电源260m处的火花和电晕放电辐射信号:火花放电能量明显强于电晕放电,火花放电的频谱比电晕放电宽: 电晕放电的最佳测试频段为160MHz-300MHz,火花放电可以在20MHz-400MHz较宽频带内进行测试.该研究结果对于静电放电电磁环境评价具有重要意义.

摘要： 描述了关于火花放电发展的较新数学模型以及相关的实验数据,这些数据证实火花放电形成和消亡过程中确实可以观察到更多的分别放电相位.决定火花放电计算和测量性能的一个因素是通道的尺寸.

摘要： 本文介绍了标准样品在光谱分析中的作用、光谱标准样品的特点以及选购光谱标准样品时应考虑的因素.对标准样品在光谱仪的校准、光谱分析数据的评价和测量不确定度的评估等方面的应用作了探讨.

摘要： 脉冲等离子体合成射流是基于脉冲微腔火花放电的一种流动控制技术,在跨、超音速流动控制领域具有广阔的应用前景.本文以同轴结构针-板电极微腔放电为研究对象,通过对重复频率纳秒脉冲作用下等离子体激励器内微腔火花放电电压、电流波形进行测量,并结合等效电路模型分析,获得了纳秒脉冲微腔火花放电能量沉积过程曲线.本文研究了脉冲电压幅值、电压极性、重复频率以及针板电极电极间距对放电沉积能量特性的影响.研究发现,放电沉积能量随施加电压幅值的提高非线性增加,随重复频率增加大致呈现单调下降趋势,且其下降趋势呈现近似对数衰减规律.但随着电极间距减小,重复频率约在30Hz-50Hz范围内时,放电沉积能量会出现极值区域,并针对这一现象,进行了理论分析.分析认为,在特定间隙距离下的频率极值现象是由重复频率放电产生的残余空间电荷畸变电场从而对阴极产生屏蔽作用造成的.在此基础上,借助纹影测量对纳秒脉冲等离子体合成射流喷射特性进行了研究.结果表明:在放电沉积能量的极值区间即重复频率约30Hz时,等离子体合成射流头部涡环喷射速度可达194m/s,具有较高的气动激励强度.

摘要： 准确地分析接地装置的冲击散流规律是接地优化设计和提高输电线路防雷性能的基础。然而当雷电流经过接地装置散流时，由于土壤电离动态过程的存在，接地装置其周围土壤在散流过程中将呈现明显的非线性特性，并影响接地装置冲击散流规律。本文通过模拟试验和仿真计算，就土壤电离动态过程对接地装置冲击散流的影响进行了研究，提出了考虑土壤电离动态过程非线性的计算模型，并基于模拟试验和数值计算分析了不同结构接地装置泄放冲击电流时的散流规律，结合火花放电理论探讨了接地导体之间的屏蔽作用和土壤电离的物理过程及其对接地装置冲击特性的影响。

摘要： 进口发电机定子线棒防晕结构、线棒在定子铁心槽内的固定方式均不合理，导致槽内火花放电的发生，烧毁了线棒，本文分析了烧毁的原因并设计了改造方案。

摘要： 本文采用了新型的三相高压除尘电源设计方案，主回路由三对反并联可控硅模块构成，结合设定值与反馈值，通过TMS320F2812控制调节可控硅的导通角，达到对输出电压闭环控制的目的。针对三相除尘电源的技术特点。本文设计了折线火花跟踪控制算法来对火花放电后的输出电压进行跟踪控制；采用数字化技术，解决了三相电源调压过程中的三相同步时序问题；对三相电源供电时，电场中容易出现连续闪络的技术难题提出了解决办法。优化了控制特性。

摘要： 针-板结构介质阻挡放电，可用于一些特殊形状的材料表面处理．rn 为了提高应用效率，人们期望了解其等离子体特性．本工作设计了一种具有透明平板电极的针-板介质阻挡放电装置，研究了大气压氩气/空气混合气体放电中不同放电模式的特性．实验通过改变电压，实现了三种模式的放电：电晕放电、单丝放电和火花放电．在三种模式中，电流脉冲在外加电压的正、负半周表现出不同性质．采集了三种放电模式下的发射光谱，计算了分子振动温度，结果表明：电晕放电时分子振动温度最高,单丝放电次之，火花放电最低.

摘要： 通过对火花式零质量射流激励器的数值模拟,分析总结了火花式激励器出口流场的特点,比较了火花式激励器形成的射流与活塞式激励器、压电膜式激励器所形成射流的异同。结果表明,与其他几种激励器相比,火花式激励器在较大能量的激励下仍具有较快的响应,并可以通过调节激励器腔体的几何参数来控制喷射周期时间,因此通过合理的设计可以使其在较高的频率下仍然具有较好的工作效果。火花式激励器产生的射流在喷周期内,射流的内外边界明显,在射流的基本段内射流的速度分布部分相似,在吸周期内可以明显的观察到鞍点的形成,同时也可以观察到激励器出口涡对的形成和发展,符合零质量射流的特点。通过对所研制的第一代火花式激励器的实验,验证了一些初步的结果,可以为火花式零质量射流激励器的初步设计提供一些指导。

摘要： 一种基于场致射流表面感应放电的火花加工方法，其特征在于，通过在喷嘴和实体电极之间设置高压静电场，将处于悬浮电位的工件置于喷嘴和实体电极之间，使得工件两侧产生极性相反的感应电荷并分别与喷嘴射出工作液射流和实体电极产生周期性感应放电，利用射流与工件之间的放电能量来控制微细放电加工中实体电极与工件的放电能量。本发明解决了常规微细电火花加工中微能量脉冲产生的技术难题，从而为缩小常规微细电火花加工中单脉冲放电能，进而减小单脉冲放电材料去除尺度提供了解决方案。

摘要： 火花放电合成射流作动器并联阵列放电装置及方法，其直流电源模块的正极依次串接有第一主电路二极管、第一开关、第二主电路二极管、第二开关、...第n主电路二极管和第n开关；第一开关、第二开关、...和第n开关同时闭合或同时断开；第i开关的输出端连接第i火花放电合成射流作动器的放电正极，各放电负极均连接到限流电阻的输入端，限流电阻的输出端与直流电源模块的负极连接；各放电正极和放电负极之间均连接有一个储能电容；各点火电极、放电负极之间均分别连接有对应的脉冲信号电路，由各脉冲信号电路产生脉冲信号驱动各火花放电合成射流作动器工作。本发明结构紧凑、体积重量小，能够产生多路火花放电合成射流。

摘要： 本发明提供了一种基于纳秒脉冲火花放电的射流等离子体固氮装置，包括反应容器和等离子发生装置；反应容器上设有进液口和出液口；进液口连接循环泵；通过循环泵向反应容器内通入反应液体；出液口连接收集容器；所述等离子发生装置包括管状的等离子发生仓；等离子发生仓固定在反应容器的顶部；等离子发生仓的顶部设有气体入口；气体入口用于向等离子发生仓内通入反应气体；反应容器上还设有废气出口。本发明的固氮装置没有阻挡介质，直接击穿气体，放电难度低，形成的火花放电温度高更有利于固氮。

摘要： 本发明公开了一种电火花线切割加工用电极丝及其制备方法,包括黄铜芯材，还包括黄铜芯材外的铜锌合金层和表层，表层呈片状或颗粒状分布在铜锌合金层表面，且表层的片状或颗粒状之间的间隙处有露出的铜锌合金层,表层为CuO、ZnO、Cu2(OH)2CO3以及Cu‑Zn金属间化合物组成的混合物；所述表层中CuO的质量分数为4％‑9.5％，ZnO的质量分数为44％‑55％，Cu2(OH)2CO3的质量分数为2‑10％，Cu‑Zn金属间化合物的质量分数为31‑44.5％。在步骤1)获得的黄铜芯材表面电镀一层镀锌层，在电镀液中加入糖类有机物添加剂，并进行第一次拉伸挤压、退火热处理和第二拉伸挤压即获得电极丝成品。本发明电火花放电加工用电极丝，能够提高切割速度，同时提高切割工件的表面光洁度。

摘要： 一种钛合金超声振子的矩形截面微凸起的电火花放电加工方法，首先，将铜钨电极与垫板固定连接以后进行磨削，使铜钨电极上表面平整。其次，对铜钨电极加工3～4个定位孔；铜丝穿过定位孔，对铜钨电极进行线切割得到3～4个工位的与塑件微沟槽排列形式相同的成型缝隙，各个工位的成型缝隙的宽度相同，为300微米～340微米。再次，用铜钨电极的3～4个工位的成型缝隙对超声振子的表面进行放电加工，超声振子在半精加工和精加工时进行圆形摇动。本发明是在钛合金材料的超声振子的表面加工得到宽80微米～120微米、高60微米～100微米的矩形截面微凸起，超声振子表面的微凸起结构在注塑成型时通过充模阶段的超声振动提高塑件的微沟槽的复制度。

摘要： 本发明公开了一种楼宇接线盒火花放电故障在线监测系统，电压信号采集模块用于采集楼宇监测接线盒中的三相电压信号；电流信号采集模块用于采集楼宇监测接线盒中的三相电流信号，并转换为表征三相电流的标准电压信号；高频信号采集模块用于通过峰值检测方法采集所述三相电压信号中的电压高频分量；延时信号采集模块用于对表征三相电流的标准电压信号与三相电压信号进行对比，识别表征三相电流的标准电压信号与三相电压信号之间的信号延时；处理器在三相电压信号中存在预设范围的电压高频分量，且表征三相电流的标准电压信号与三相电压信号之间具有延时特性时，判定为发生火花放电故障。本发明能对电气回路中的火花放电故障进行快速准确识别。

摘要： 本发明公开了一种基于反卷积算法的火花放电模型判别方法。该方法主要流程为：消除电流曲线中的直流偏置；去除电流曲线中的高频噪声并进行光滑处理；根据基尔霍夫效应求解出三种放电模型；利用反卷积对放电电流曲线进行分段拟合和状态判别。本发明通过反卷积算法实现了火花放电放电模型的分解和判别，提高了放电模型与电流曲线的适配性，从而提升了火花能量计算的准确性。

摘要： 本发明公开了一种低抖动自触发火花放电预电离开关，该开关通过扩大触发电极盘的内孔孔径，使开关上施加电压时，主间隙的电场覆盖触发间隙所处区域，使得触发间隙击穿后火花放电通道内初始电子由所述电场作用向主间隙运动，成为初始有效电子，初始有效电子引发开关击穿。因此不需要耗费大量时间试验选取最佳的自触发时刻，从而快速、有效的实现了开关在全工作电压范围内低抖动运行。

摘要： 火花放电合成射流作动器并联阵列放电装置，其直流电源模块的正极依次串接有第一主电路二极管、第一快响应开关、第二主电路二极管、第二快响应开关...、第n主电路二极管和第n快响应开关；n个快响应开关同时闭合或同时断开；第i快响应开关的输出端连接第i火花放电合成射流作动器的放电正极，各放电负极均连接到限流电阻的输入端，限流电阻的输出端与直流电源模块的负极连接；各放电正极和放电负极之间均连接有一个储能电容；各点火电极、放电负极之间均分别连接有对应的脉冲信号电路，由各脉冲信号电路产生脉冲信号驱动各火花放电合成射流作动器工作。本实用新型结构紧凑、体积重量小，能够产生多路火花放电合成射流。

摘要： 一种火花放电局部放电模拟装置，它包括第一支撑座、第二支撑座以及保护罩，第一支撑座、第二支撑座以及保护罩围成腔体结构，包括绝缘体，绝缘体与第一支撑座和/或第二支撑座连接，绝缘体上设置于所述腔体结构中的部分包括接地电极以及接高压电极，绝缘体上位于所述腔体结构的一端为水平端，接地电极包括垂直于水平端设置的垂直段和平行于绝缘体的水平端设置的水平段，垂直段的一端与绝缘体的水平端连接，另一端与水平段的连接端连接，接地电极的水平段与高压电极之间形成放电间隙。本实用新型的目的是提供一个持续稳定的局放源，以提高GIS局部放电带电检测的精度和准确度。