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长持续时间雷电流分量作用下电极形状对金属烧蚀特性的影响被引量：3: 2017年; 采用试验与数值仿真相结合的方法分析了长持续时间的雷电流分量作用下电极形状对金属烧蚀特性的影响,对比了采用3种形状且不同头部曲率的电极时Al3003金属板的烧蚀面积和烧蚀深度,并结合有限元电场仿真和二维流注发展模型分析了电极影响金属烧蚀特性的原因.结果表明,电极对雷电流金属烧蚀特性的影响很大.在末次回击后长持续时间雷电流分量的作用下,使用尖电极造成的金属烧蚀面积和烧蚀深度最大,半椭球形电极和半球形电极造成的金属烧蚀面积和烧蚀深度次之,这是由于电极形状影响了间隙的初始电离能力以及流注发展过程中的电子密度分布和电子能量密度分布的缘故.; 夏海亮刘亚坤刘全桢刘宝全傅正财; 关键词：金属雷电流电场仿真

500kV线路下方低压配电线路感应电压问题研究被引量：4: 2016年; 为了保障低压配电线路检修作业的安全,有必要研究交流超高压输电线路下方平行架设的低压配电线在停运检修状态下的感应电压问题。采用CDEGS电磁场数值计算软件,计算了某交流500 k V架空输电线路下方平行架设的停运低压配电线路上的感应电压,分析了配电线路与500 k V线路平行长度、偏移距离以及500 k V线路潮流、相序排列方式等因素对感应电压的影响。基于现有的感应电抑制方法,研制了一种便于操作、安全可靠的感应电自动消除装置,并通过试验证明了其有效性。; 李世龙何雨微刘亚坤王黎明傅正财; 关键词：感应电压架空线路配电线路 CDEGS

基于时域有限差分法的浮顶油罐感应雷防护分析被引量：1: 2016年; 为分析在雷击浮顶油罐附近地面时油罐感应的强电磁过程,建立了基于时域有限差分法的油罐感应雷分析模型,计算了雷击浮顶油罐附近地面时浮顶与罐壁间空气间隙的电场强度分布和雷电电场的辐射强度,分析了雷电流幅值、雷击距离和土壤电阻率对电场强度的影响.结果表明,浮顶与罐壁间空气间隙的感应电场强度随雷电流幅值和土壤电阻率的增加而增大,随雷击距离增加而减小;对于幅值30kA的雷电流,当雷击距离小于30m时油罐将隐含起火爆炸的可能性,当雷击距离小于1.2km时将可能损坏安装于油罐的电子设备.; 刘亚坤何雨微傅正财刘全桢刘宝全; 关键词：浮顶油罐感应雷时域有限差分法电场强度

架空输电线路的舞动幅值分析与试验研究被引量：10: 2016年; 针对河南尖山真型输电线路的导线舞动试验情况,采用悬垂导线单自由度模型分析了导线舞动幅值及其影响因素,以及风速、线路档距和舞动阶次对舞动幅值的影响,并结合真型输电线路的导线舞动试验基地所测数据,验证了导线舞动幅值与风速、线路档距和舞动阶次的关系.结果表明,在起舞风速与发生最大幅值舞动时的风速之间,导线舞动幅值随风速增大而近似呈线性增长,导线舞动幅值与线路档距的平方成正比,与导线舞动阶次的3次方成反比.由真型输电线路的导线舞动观测数据可得：当风速大于且持续大于7m/s时,试验线路可形成稳定的导线舞动;最大舞动幅值出现在连续大风速时,发生最大幅值舞动时的风速为10～13m/s,观测到的导线最大舞动幅值为7.4m.; 刘亚坤李林锐李世龙杨晓辉傅正财; 关键词：输电线路风速真型试验

雷电流作用下金属损伤试验的影响因素被引量：10: 2017年; 当前国内外缺乏雷电流金属损伤试验影响因素的研究,因而采用试验与理论相结合的方法研究了雷电流金属损伤试验中电极形状、铜丝引线、试验距离对试验结果的影响。研究结果表明:模拟首次短时间回击电流分量、回击间长持续时间雷电流分量和末次回击后的长持续时间雷电流分量下的金属损伤试验中,增大引燃铜丝直径可加大金属损伤深度;增加试验距离会增大模拟雷电流流注发展区域半径,减小电弧单位面积能量,从而使试品损伤面积增大,损伤深度减小;使用尖电极、半椭球电极和半球电极产生的流注初始区域半径和发展区域半径依次减小,使用尖电极造成的试品损伤深度和损伤面积最大,其次为半椭球电极和半球电极;相同电极形状下,减小试验电极直径,试品损伤深度增加,损伤面积减小。; 刘亚坤戴明秋肖瑶刘全桢刘宝全傅正财; 关键词：雷电流金属材料

雷击时金属油罐的损伤与温升特性被引量：14: 2016年; 雷击时金属油罐的损伤和温升特性是油罐防雷保护研究的关键基础之一。为此,采用模拟雷电流试验方法研究了金属油罐常用材料钢Q235B和铝3003的雷击损伤与温升特性,分析了不同雷电流分量、电流幅值、转移电荷量和作用积分对金属损伤和温升特性的影响。结果表明:不同雷电流分量冲击下金属的损伤特征差异明显;金属损伤面积主要取决于雷电流幅值,损伤深度主要取决于转移电荷量,雷电流的作用积分与雷击损伤的相关性较小;雷击造成的金属温升与转移电荷量近似成线性关系,回击后长持续时间雷电流分量造成的温升最高,幅值400 A的长持续时间雷电流分量作用下,厚度5 mm的钢Q235B金属板背面温升可达330℃,铝3003金属板的背面温升可达500℃,接近油气自燃点;相同转移电荷量的首次短时间回击电流和回击间长持续时间雷电流分量造成的温升相接近,后续短持续时间回击电流分量造成的温升可忽略。; 刘亚坤夏海亮何雨微刘全桢刘宝全傅正财; 关键词：雷电流金属油罐温升

多站融合下边缘数据中心雷电过电压监测与装置设计被引量：2: 2022年; 由于边缘数据中心与传统变电站的防雷设计和耐受能力差异,在运行过程中可能出现因共用接地网带来的雷电过电压问题。分析了现阶段独立数据机房的三级防雷保护措施,提出了多站融合场景下边缘数据中心的共地系统雷电过电压监测方法,采用PSpice软件验证了所设计电路的功能响应。搭建了应用于多站融合场景下边缘数据中心共地系统雷电过电压监测装置,实现了边缘数据中心共地系统的电压监测和数据记录存储,为多站融合变电站的过电压防护提供了工程参考意义。; 李世龙王一霏王琰章程熙肖慈恩刘亚坤; 关键词：变电站雷电过电压

高速铁路沥青砼基床弹塑变形的温度效应模型试验: 2019年; 沥青砼强化基床表层是一种高速铁路无砟轨道新结构。为掌握极端温度环境与列车长时动载耦合作用对其弹塑性变形的影响规律,开展了"竖向足尺、荷载等效"的大型单元填土模型试验,分析了在25kPa循环荷载作用下沥青砼基床结构的瞬时及永久变形随高温、低温及高低温交替(-30℃~45℃)的变化趋势。试验表明:采用80mm厚沥青砼强化的基床结构弹性变形在0.12mm^0.16mm间变化,浅层弹性变形与环境温度呈正相关性;经过25万次~100万次动载作用,路基面累积变形均呈现初期较快、后期缓慢的非线性发展趋势,且未超过相应环境下的弹性变形,体现出良好的温度适应性;相较于常用的级配碎石型结构,经沥青砼强化的基床,瞬时变形降低约40%,永久变形发展更加平缓,减小23%~59%,抵抗变形能力提升显著。; 吴鹏吴鹏罗强薛元张东卿刘亚坤; 关键词：高速铁路弹塑性变形温度效应模型试验

不同雷电流分量作用下钢合金Q235B的损伤与温升特性被引量：6: 2019年; 研究工业常用材料钢合金Q235B的雷击损伤和温升特性是油罐等防雷保护的关键基础之一。为此,采用模拟雷电流试验方法研究钢合金Q235B的雷击损伤与温升特性,通过高分辨扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散分析(EDS)和显微硬度测量仪观测合金遭受雷击后的表面损伤形貌、剖面损伤组织特征、元素含量变化和显微硬度变化,建立雷电流金属温升模型,分析合金温升变化及其与合金微观损伤组织形貌的对应关系。结果表明:幅值为201.2kA的首次短时间回击电流分量作用下合金的损伤面积最大,可达3523.8mm2;转移电荷量为210.1C的末次回击后长持续时间雷电流造成合金的损伤深度最深,为3.0mm;后续短持续时间回击电流分量下合金的损伤深度和温升可忽略不计。电流幅值为404A的末次回击后长持续时间雷电流分量作用下合金剖面在不同温升激励下出现了以马氏体为主相的损伤区、以马氏体与铁素体为主相的过渡区、以铁素体与珠光体为主相的基体的分层结构,损伤区和过渡区的临界形成温度分别为990℃和900℃,损伤区、过渡区和基体的显微硬度分别为450、310和180。; 刘亚坤肖瑶刘全桢刘宝全傅正财; 关键词：钢合金雷电流

后续回击下限压型浪涌保护器的伏安特性及其级联配合被引量：16: 2017年; 为保护电子信息系统免受雷电过电压的侵害,建筑物内常安装多级浪涌保护器(SPD)实现配合保护。限压型SPD的两级配合保护是其中一种常见形式,其主要限压元件是金属氧化物压敏电阻(MOV)。自然雷闪中可能出现的后续回击电流不仅有极陡的上升沿,还会影响限压元件的伏安特性,影响两级SPD间的能量配合。对MOV在后续回击下的伏安特性进行了试验研究,基于MOV在后续回击电流下的残压变化特点,理论分析了后续回击下的两级SPD配合特性。进一步仿真分析了后续回击下SPD配合的影响因素,并试验验证。仿真和试验结果表明,后续回击下,限压型SPD的残压相比同幅值标准8/20μs冲击电流下增加了6.8%~36.8%。后续回击下,两级SPD更容易达到有效的能量配合,但也可能使第二级SPD不导通而没起到保护作用。同时,SPD组合方式、级间距离和负载类型也会影响后续回击下SPD的有效配合。; 何雨微瞿佥炜刘亚坤江安烽傅正财; 关键词：浪涌保护器金属氧化物压敏电阻伏安特性

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刘亚坤

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