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HVDC电缆电场分布影响因素的仿真研究被引量：37: 2016年; 电场分布是决定电缆绝缘短时耐压能力和长期运行可靠性的关键因素。HVDC电缆稳定运行时,绝缘材料的电导率决定电场分布,在较高温度梯度分布下有可能出现电场分布翻转现象。由于电缆绝缘材料的非线性电导率是温度及电场的函数,在投入运行和电压极性反转时HVDC电缆暂态电场分布更为复杂。为此,采用多物理场耦合软件仿真研究了绝缘材料非线性电导属性对不同温度梯度、不同施压方式下电缆绝缘稳态和暂态电场的影响规律。仿真结果发现:当绝缘材料非线性属性确定,绝缘内温度梯度越高,稳态时电场分布翻转现象越严重;电压反转过程暂态电场最大值与电压极性反转时间密切相关,反转时间越短暂态最大电场越高,且暂态最大电场的位置越靠近导体屏蔽。仿真结果同时表明:降低材料电导活化能和提高材料电导率对电场依赖性有利于在温度梯度下对电缆绝缘稳态和暂态电场分布的控制。根据仿真研究结果,建议在HVDC电缆料研发时应采取有效的调控手段降低材料电导活化能和提高场致增强型电导的场强依赖系数;而在HVDC电缆设计时,要特别关注温度梯度效应和极性反转过程中的暂态电场分布问题。; 李忠华刘乐乐郑欢梁斯婷; 关键词：温度梯度暂态电场

非线性绝缘电介质暂态介电特性响应的研究: 非线性绝缘电介质是指其电导率和（或）介电常数等介电性能参数随外施电场和温度变化而变化的电介质。本文以非线性绝缘电介质在暂态激励下的介电特性的表征与测试为研究方向，对非线性绝缘电介质在暂态下的等效电路、不同控制类型的等效电...; 张泰铭; 关键词：等效电路; 文献传递

双层a+bE非线性电导介质界面极化特性的理论研究被引量：9: 2016年; 非线性电介质作为电场调控材料在高电压绝缘结构中广泛应用,理论研究探明双层非线性介质界面极化特性与双层线性介质界面极化特性的差异对双层绝缘介质工程应用的合理设计具有重要理论意义。该文以a+b E型非线性电导的双层非线性介质为研究对象,根据回路电压定律和电流连续性原理建立了非线性双层介质界面极化微分方程。通过推导得出了介质内的电场、界面电荷密度和全电流密度的动态解析解。结果表明:每一层介质电场强度和界面电荷随时间的变化规律有指数、双曲正切和双曲余切三种形式。对于指数形式,可用一个由材料属性、结构参数和外加激励电压幅值三个因素决定的时间常数来表征极化动态特性;对于双曲正切和双曲余切极化的动态特性,需用两个由上述三个因素决定的参数来表征,分别定义为松弛时间和初始时间。总电流密度由松弛时间不同的两个吸收电流和直流稳态组成,具有多种表现形式。; 李忠华索长友郑欢; 关键词：非线性介质界面极化极化电流界面电荷

直流叠加冲击电压下HVDC电缆暂态电场分布特性研究被引量：13: 2016年; 运行中的HVDC电缆除了承受正常工作电压作用外,同时可能承受雷电和操作冲击电压的作用,因此在进行电缆绝缘结构设计时既要考虑稳态直流电场分布又要考虑冲击电压下暂态电场分布。由于HVDC电缆绝缘的电导率是电场及温度的函数,使得HVDC电缆在遭受雷电、操作冲击电压冲击时暂态电场分布更为复杂。为此,该文采用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics仿真研究了温度梯度、施压方式以及绝缘材料非线性电导属性对直流叠加冲击电压下电缆绝缘中暂态电场的影响规律。研究结果表明:直流叠加冲击电压时,暂态最大场强始终出现在电缆绝缘内屏蔽表面;当电缆结构、绝缘材料非线性属性和外加冲击电压幅值确定时,随绝缘内温度梯度的提高,直流叠加同极性冲击电压时暂态最大场强减小,而叠加反极性冲击电压时暂态最大场强却逐渐增大;降低材料电导活化能和提高电场依赖系数可有效改善暂态电场分布,降低暂态最大电场波的幅值并缩短波头和波尾时间。; 郑欢刘乐乐李忠华; 关键词：冲击电压暂态电场

金属氧化物避雷器交流幅频特性的实验研究被引量：1: 2017年; 在建立以非线性电阻和非线性电容并联的等效电路模型做为金属氧化物避雷器的等效电路模型基础上,推导了响应电流关于激励电压的时域表达式,参照激励电压通过确定的方法将响应电流分解为阻性部分和容性部分。通过对金属氧化物避雷器阀片在不同幅值、不同频率正弦激励电压下交流响应的实际测量,得到不同幅值与频率下激励电压和响应电流的时域波形并对其分析,获得不同激励电压幅值下响应电流、阻性电流有效随随频率变化的曲线以及不同频率下电流密度和电位移与电场强度关系曲线,并且对不同频率下电流密度和电位移与电场强度关系曲线进行了归一化处理分析其非线性程度,探究了交流正弦电压激励下不同幅值、频率对金属氧化物避雷器介电性能的影响。; 张泰铭郑欢李忠华; 关键词：金属氧化物避雷器

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国家自然科学基金(51177029)