国家自然科学基金(50937004)
- 作品数：13 被引量：78H指数：6
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- 纳秒脉冲下圆台形可加工陶瓷真空沿面耐电特性测试与仿真分析被引量：9
- 2011年
- 真空中绝缘子表面的沿面闪络现象极大地限制了电真空设备的发展进程。为此,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,结合工程实际中经常采用圆台形绝缘结构,将其加工成不同角度的圆台形绝缘子,在ns脉冲电压下对试品进行了真空沿面耐电性能的测试,并分析了锥角对阴极三结合点处电场、表面电荷分布和初始电子运动轨迹的影响。结果发现:正锥角的闪络电压明显高于负锥角,而45°绝缘子的闪络电压最高。分析认为,锥角对绝缘子阴极三结合点处的电场和表面电荷分布影响很大,正锥角时阴极三结合点处的电场和表面电荷密度较小,而负锥角时两者较大,同时负锥角时电子的自由程变短,减小了电子与绝缘子碰撞时的能量。
- 黄学增张冠军詹江杨郑楠翟鹏马新沛
- 关键词：真空可加工陶瓷锥角闪络电压
- 外加磁场下真空沿面闪络特性数值模拟被引量：4
- 2010年
- 以单粒子模型和带电粒子运动方程为基础,采用蒙特卡罗方法,编写了真空沿面闪络过程计算程序,研究了外加磁场对真空沿面闪络过程的影响,主要是对二次电子发射及电子束的雪崩运动的影响。研究表明:外加磁场的存在,改变了绝缘体表面电子的运动,进而影响到绝缘体表面电荷的分布,从而在宏观上对绝缘体的耐受电压产生影响;外磁场抑制真空沿面闪络的效果与磁场的空间分布有关,磁场加在阴极附近时产生的效果优于加在阳极附近。
- 刘瑜邓建军王勐邹文康周良骥
- 关键词：真空沿面闪络临界磁场面电荷密度
- 指数型径向阻抗变换器功率传输效率的优化设计被引量：2
- 2011年
- 利用解析方法和电路模拟方法研究了阻抗变换器功率传输效率的优化设计。电路计算中,采用了脉冲上升沿等效的正半周正弦波作为输入波形的假设,并忽略了水介质能量损失的影响。首先对比了线性、饱和型变化和陡变型变化3种典型阻抗的功率和能量传输效率,分析讨论了影响指数型阻抗变换器功率传输效率的关键影响因素,并得到了功率传输效率最大化的中间参数和符合系数的参数范围。讨论了实际设计中应注意的绝缘安全系数的结构设计、杂散参数对阻抗计算的影响、水介质能量损失等问题。
- 王勐邹文康陈林关永超付佳斌谢卫平
- PTS装置分层真空轴向绝缘堆设计被引量：18
- 2010年
- 对PTS装置分层真空轴向绝缘堆的设计和分析方法进行了研究。利用全电路模拟方法得到了绝缘堆各层的电压波形。利用静电场数值模拟方法,对每层堆中的绝缘环、电极环、均压环、场调整环以及两端接口部分的形状都进行了设计和优化。2维和3维静电场模拟结果表明,绝缘堆的设计能够满足静电场设计要求。采用2维PIC程序初步计算了绝缘堆金属均压环真空侧电子发射对电压分配不均压度的影响,计算结果表明,真空侧的电子发射会较大地影响绝缘堆电压分配的均匀度,进而对绝缘堆的全堆闪络概率造成较大的影响。
- 王勐关永超宋盛义夏明鹤计策刘其能邹文康杨尊谢卫平
- PTS装置绝缘堆工作性能的初步分析被引量：9
- 2013年
- 绝缘堆为PTS装置的核心部件之一,其工作性能很大程度上决定了PTS装置整机的运行状态。在前期整机调试的基础上,对PTS装置绝缘堆的工作性能进行了介绍与初步分析。基于真空沿面闪络的统计学经验公式和瞬态电磁波分析方法,对实验中出现的两种典型异常电压波形的原因进行了探讨,初步验证了环间闪络引起的瞬态电磁波在绝缘堆内部不同介质中传输、衰减与合成的规律。实验表明,在最高2MV的工作电压下近30发的实验中,绝缘堆未出现贯穿性闪络现象。在实验中也观测到,随着发次的累积,绝缘堆的环间闪络会在随机分布的基础上呈现一定的系统性偏差。
- 王勐李逢卫兵夏明鹤计策丰树平谢卫平
- 关键词：闪络
- 基于磁场闪络抑制技术的真空沿面闪络实验研究被引量：4
- 2012年
- 为解决脉冲功率系统中击穿电压最低的部分,即真空固体绝缘界面,采用磁场闪络抑制技术提高闪络电压,为研究磁场和沿面闪络电压的关系,针对不同介电常数的样品开展了一系列相关实验。实验结果表明:采用电容器对通电螺线管充电产生的脉冲强磁场稳定可靠,并且当施加在绝缘子表面磁场强度为1.1T时,PMMA材料的闪络电压可以提高至1.8倍。
- 刘瑜王勐杨尊周良骥邹文康章乐徐乐
- 关键词：真空沿面闪络介电常数
- 真空中不同温度下典型脉冲功率领域用有机绝缘材料介电特性的研究被引量：2
- 2012年
- 针对脉冲功率领域最常采用的环氧树脂、交联聚苯乙烯和聚乙烯3种典型绝缘材料,设计了一套适用于真空中且可以控温的标准三电极系统。在真空中对不同温度和频率下的介电参数(介电常数、介质损耗、表面电阻率和体积电阻率)进行了测试,并研究了烘烤对其介电性能的影响。结果表明:在不同的温度和频率下,3种材料中聚乙烯的εr和tanδ最小,环氧树脂最大;交联聚苯乙烯的体积电阻率和表面电阻率最大,环氧树脂和聚乙烯次之。烘烤可在一定程度上降低绝缘材料的介电常数和电阻率。综合比较3种材料的电性能和耐热性能,其中交联聚苯乙烯的性能最好,适用于真空脉冲功率领域绝缘。
- 黄学增詹江杨郑楠张冠军小林信一山纳康
- 关键词：有机绝缘材料介电参数烘烤脉冲功率
- 考虑磁场闪络抑制效应的真空绝缘堆闪络概率计算被引量：4
- 2011年
- 基于统计学闪络经验公式,计算绝缘堆闪络概率,结果显示:绝缘堆电压峰值越低、电压有效作用时间越短、材料常数越小,则闪络概率越低;在一定绝缘堆电压范围内,绝缘堆半径越小,闪络概率越低。考虑磁场闪络抑制效应,计算了绝缘堆闪络概率。通过电场强度与磁感应强度之比得到磁场开始闪络抑制作用的临界比值。根据绝缘体与电极的夹角以及阴极三相点电场强度与平均电场强度的关系,得到不同的临界比值,比较闪络概率计算结果的差异。计算结果表明:在磁场闪络抑制效应作用下,绝缘堆闪络概率下降。
- 李逢王勐王传伟何勇陈林邹文康
- 关键词：真空
- 混合模式直线型变压器驱动源模块被引量：8
- 2012年
- 在对Marx发生器和直线型变压器驱动源(LTD)电路拓扑结构及等效参数进行分析对比的基础上,结合两种电路拓扑结构的技术特点,提出了基于Marx基本回路的混合模式LTD模块构想。在混合模式LTD模块中,每个基本回路是一个多级的Marx发生器回路,回路中只有前一级或几级开关需要外部触发,而后级开关工作在自击穿模式。计算分析表明:混合模式LTD模块设计可以有效降低LTD系统对多路同步触发的要求;独立回路式结构可提高整个混合模式LTD模块的可维护性;回路间耦合触发的方式可提高整个混合模式LTD的工作可靠性。最后,还探讨了回路内阻、磁芯损耗及Marx发生器回路中后级自击穿开关抖动对混合模式LTD模块参数设计的影响。
- 王勐周良骥邹文康谢卫平杨尊陈林
- 关键词：电路拓扑结构
- 表面处理对可加工陶瓷真空沿面闪络特性的影响被引量：20
- 2012年
- 长期以来真空沿面闪络现象严重制约着电真空绝缘系统的整体性能,限制了高压电真空设备的发展,而绝缘材料的表面状况对其沿面耐电特性有极大影响。本文针对一种具有良好加工性能及表面耐电特性的低熔点可加工微晶玻璃陶瓷引入真空绝缘的背景,通过使用不同的砂纸对可加工陶瓷试品的表面进行打磨处理,使用超深度表面形态测定激光显微镜测定不同处理方式下试品表面形貌的变化,并对不同处理情况下的试品的真空沿面闪络特性进行测定。结果发现:使用砂纸打磨的方法能够有效改变试品的表面粗糙度,粗糙度变化规律明显,而随着试品表面粗糙度的增大,试品的真空沿面闪络电压提高。
- 于开坤张冠军穆海宝郑楠黄学增马新沛山纳康小林信一
- 关键词：沿面闪络可加工陶瓷表面粗糙度真空
