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国家杰出青年科学基金(51125029): 作品数：21 被引量：410H指数：12; 相关作者：张冠军邓军波穆海宝邵先军常正实更多>>; 相关机构：西安交通大学国网陕西省电力公司电力科学研究院国家电网公司更多>>; 发文基金：国家杰出青年科学基金国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：电气工程一般工业技术理学动力工程及工程热物理更多>>

冲击电压下残余电荷对沿面放电发展的影响被引量：10: 2012年; 固体绝缘的表面是高压电力设备绝缘的最薄弱环节,很多绝缘事故都是由沿面放电造成的。发生放电后,电荷会在绝缘表面积聚,会很大程度上影响下一次放电的产生与发展。为此,通过观测在极性交替变化的冲击电压作用下沿同轴圆柱形聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)绝缘表面放电的发展以及测量放电后表面残余电荷电位的分布,来研究残余电荷对沿面放电的影响。研究表明,在改变冲击电压的极性后,由于反极性残余电荷的影响,放电会被促进,放电通道会沿着前一次放电的通道向前发展,并且会比前一次放电距离略长,放电的强度会增强,放电的发展速度也会加快。在沿着放电通道方向,表面电荷电位梯度可以明显分为两部分:在放电头部的20mm区域,电位梯度较大,为流注放电;而在后面的主干部,电位梯度平缓,为先导放电。; 邓军波松岗成居熊田亚纪子日高邦彦蒲路张冠军; 关键词：残余电荷沿面放电电荷积聚高速相机记忆效应冲击电压

利用气体绝缘组合电器盆式绝缘子内部均压屏蔽环诊断局部放电研究被引量：9: 2015年; 为发展气体绝缘组合电器(GIS)局部放电的检测与诊断方法,提出利用盆式绝缘子的内部均压屏蔽环作为诊断GIS局部放电的一种新型超高频(UHF)传感器。采用时域有限差分(FDTD)法仿真研究了局放UHF信号传播的主要波导模式和内部均压屏蔽环作为UHF传感器的频率响应特性,进而开展了该新型传感器诊断3种典型绝缘缺陷的试验研究,并与商用UHF传感器的检测特性进行了比较。仿真结果表明:模型GIS的横电磁(TEM)模式分量最大、TE11其次,高次波导模式的截止频率主要分布在250 MHz^1 GHz附近;在3 GHz范围内,均压屏蔽环的共振频率点比较丰富,140 MHz左右存在1个最大谐振点。试验结果表明:该新型传感器的灵敏度明显高于外置式传感器,略低于内置式传感器;高压尖端和悬浮电位缺陷的主要频谱分布<1.5 GHz,与主要波导模式的截止频率仿真相符;均压屏蔽环UHF信号的最大共振频率约为115 MHz,与仿真值140 MHz相近。; 邵先军何文林刘浩军徐嘉龙周华张冠军; 关键词：气体绝缘组合电器局部放电时域有限差分法波导模式

表面粗糙度对有机玻璃材料真空沿面闪络特性的影响被引量：30: 2015年; 目前国内外关于绝缘材料的表面粗糙度对其真空中沿面闪络特性的影响尚无定论。为此以有机玻璃材料为研究对象,采用不同目数的砂纸制备不同表面粗糙度的样品,并进行了真空沿面闪络实验研究。结果表明:随着表面粗糙度的增加,有机玻璃的闪络电压呈现U型变化规律,即先减小后增大的变化趋势。同时,研究了打磨方向对有机玻璃闪络特性的影响。在粗糙度较大的情况下,合适的打磨方向可以明显提高闪络电压,尤其是垂直于电极方向打磨时,材料表现出闪络电压高、分散性小的特点;但在粗糙度较小的范围内,闪络特性受打磨方向的影响不明显,甚至有略微下降的趋势。结合实验结果,基于二次电子发射雪崩理论,从宏观和微观2个角度讨论了粗糙度对于绝缘材料闪络特性的影响机理,提出了表面粗糙度对于闪络影响的博弈模型。; 郎艳王艺博苏国强宋佰鹏穆海宝张冠军; 关键词：真空闪络电压有机玻璃表面粗糙度博弈模型

叠层式介电功能梯度绝缘子的介电常数分布优化被引量：12: 2016年; 针对目前缺少介电功能梯度材料(d-FGM)内部介电特性分布的优化方法这一问题,提出了一种适用于交变电压下的叠层式介电常数FGM(ε-FGM)绝缘子内部介电特性的优化算法。该算法以降低绝缘子沿面最大电场强度为目标,使用迭代方法,根据当前电场强度、目标电场强度及介电常数上下限等设计参数,自适应地调整每层材料的介电常数,获得优化的介电常数分布;通过改变迭代系数和缩减系数,控制算法收敛过程,降低计算时间和资源消耗。仿真结果表明:相对于匀质绝缘子,ε-FGM绝缘子内部及沿面附近电场的不均匀程度得到明显改善,沿面最大场强的降幅超过60%;绝缘子的单层厚度应当在工艺条件满足的基础上尽可能地减小;沿面最大场强会随着介电常数上限的增加而非线性降低,存在饱和现象,饱和阈值与优化前的沿面最大场强呈正相关。研究结果验证了该算法的有效性,且表明以ε-FGM为代表的d-FGM具有优异的电场分布优化效果,有望在各类高压设备的固体绝缘系统中获得广泛的应用。; 李文栋刘哲有晓宇李晓冉张冠军董勤晓; 关键词：固体绝缘功能梯度材料电场分布

多层均压结构可加工陶瓷真空沿面耐电特性的实验与仿真研究被引量：2: 2013年; 真空中沿固体绝缘材料表面的闪络电压通常远低于绝缘材料自身及相同长度真空间隙的击穿电压,这一现象极大地限制了高压真空设备的发展。将一种具有优良可加工性能和良好耐电性能的可加工陶瓷引入真空绝缘领域,结合工程实际中的绝缘堆结构,加工制作了多层均压结构;在纳秒脉冲电压下对不同多层均压结构的样品进行了真空沿面耐电性能的测试,并分析了不同均压结构对样品沿面电场和电子运动轨迹的影响。结果表明:多层均压结构样品的耐压强度要高于圆柱形样品,且其闪络场强随着绝缘层与金属层比例的增大有增大的趋势,径向电场随该比例的增大而减小;使用圆台形绝缘子组成多层均压绝缘结构时,电子难以与样品表面发生碰撞,闪络的稳定性得到了一定程度的提高。; 张冠军黄学增田杰詹江杨穆海宝马新沛; 关键词：真空可加工陶瓷

空间电荷对不同老化状态油纸绝缘击穿特性的影响被引量：11: 2015年; 为研究高压直流(HVDC)输电系统中油纸绝缘的老化状态与空间电荷效应对其击穿特性的影响,采用加速热老化处理得到3种不同老化程度的油纸绝缘试样,通过同极性不同幅值的预压方式注入空间电荷,测量其击穿电压;采用电声脉冲法(PEA)在室温下观察试品的空间电荷分布,进一步分析了油纸内部的电场分布情况和陷阱分布特性。实验结果表明:经3 k V同极性预压后试品的击穿电压整体高于未经预压处理的试品;且随着油纸绝缘老化程度的加剧,介质内部浅陷阱密度增大;随着电荷注入量的逐渐增加、电荷效应的增强,击穿电压有所提高。但经4 k V同极性预压后试品的击穿电压整体低于经3 k V同极性预压后试品的击穿电压;因此,在实际运行中,同极性预压幅值超过一定阈值时反而会出现击穿电压降低的现象,应引起特别注意。; 魏艳慧穆海宝朱明晓喻琳倪辉张冠军; 关键词：油纸绝缘空间电荷效应击穿电压电声脉冲法

基于极化/去极化电流法的交联聚乙烯电缆热老化程度判定被引量：47: 2016年; 准确诊断交联聚乙烯（XLPE）电缆的老化程度对于评估其绝缘状态有着重要的意义。为了得到不同老化程度的电缆样品,进行了人工加速热老化实验,老化温度为140℃,老化时间分别为10、20、30、40 d。同时,设计了可以去除表面电流干扰的电缆测量结构,以此测得了样品的体极化/去极化电流（PDC）,并用极化强度仿真验证了实验结果。不同的去极化曲线形状可以初步判断出电缆的老化程度,但不够直观。为了定量地描述电缆老化程度,采用了能够反映电介质内部陷阱的参数老化因子A,研究结果表明：随着老化程度增加,电缆的A值总体上呈现了上升的趋势;在140℃老化温度下,老化时间约为20~30 d时电缆进入中重度老化阶段。根据该实验结果建议针对运行时间约为15 a的电缆进行PDC绝缘老化检测。; 杨帆沈煜王彦博赵艾萱张幸邓军波张冠军; 关键词：XLPE电缆 PDC 绝缘诊断

大气压氦等离子体射流在电极内的演化发展: 近年来,对于各种气体氛围的大气压冷等离子体射流已经开展了广泛的研究,尤其对惰性气体He和Ar氛围中的等离子体射流的研究最多。目前,对氦气氛围的大气压等离子体射流的机理研究主要集中在石英管内的两个电极之间、电极外部以及石英...; 常正实张冠军廖文龙董卓元穆海宝; 文献传递

中频正弦电压下大气压氦等离子体射流的产生机理被引量：9: 2012年; 为了探讨He大气压等离子体射流(APPJ)的产生机理,采用增强型电荷耦合元件(ICCD)分别拍摄HeAPPJ的纵截面和横截面图像发现,He在17kHz中频正弦外施电压下正负半周的APPJ图像不对称,在正半周电压下,He APPJ以空间流光的形式向石英管口传输,至石英管外转换为沿He/Air界面传输的沿面放电;而在负半周电压下,He APPJ传播较正半周下短,为一种典型的存在于He气流中的电晕放电现象。研究APPJ长度与管内介质阻挡放电(DBD)放电模式的关系发现,随着外施电压的升高,DBD放电将依次呈现出"倍周期"、"混沌"、"流光-辉光过渡"、"非对称辉光"、"对称辉光"和"辉光+丝状"等6种模式,各个模式的放电电流波形具有不同的特征,等离子体羽流长度并不是单纯地随着外施电压增大而增长的量,而是放电所产生的He激发态粒子浓度与放电对气流的扰动两方面共同作用的结果。; 邵先军江南张冠军曹则贤; 关键词：沿面放电电晕放电放电模式

交联聚乙烯电缆的老化及其诊断方法研究进展被引量：35: 2016年; 综述了交联聚乙烯(XLPE)电缆在运行中的老化过程及其诊断方法。首先介绍了XLPE的微观结构,分析了其形态学和能带结构,并在此基础上讨论了XLPE电缆的热、电老化机理。XLPE电缆老化表现出的电气、力学以及理化性能上的变化可以用多种试验方法来检测和诊断。常规方法如测试绝缘电阻、介质损耗角正切值、介电响应等在现场已有了广泛的应用;在实验室中,差示扫描量热、傅里叶红外光谱、微观形貌观测等方法也应用于电缆切片样品的诊断。尽管在现场和实验室中取得了较好的效果,但依然缺乏判断电缆退出运行的直接理化依据,未来应加强实验室与常规诊断方法结合,建立更多老化判据。; 李伟吴麟琳张幸赵艾萱王彦博陶诗洋邓军波张冠军; 关键词：交联聚乙烯电缆

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