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基于深度学习的冲击电压老炼过程中真空击穿机制甄别优化方法
被引量:
2
1
作者
李世民
徐勋晨
张潮海
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第13期4153-4163,共11页
冲击电压老炼技术是提高真空电极间隙绝缘能力的有效手段,快速准确地甄别真空击穿机制对揭示冲击电压老炼过程的物理演化机理具有重要意义。该文提出了一种基于深度学习的通过突显击穿前过程提高真空击穿机制甄别准确度的优化方法。对...
冲击电压老炼技术是提高真空电极间隙绝缘能力的有效手段,快速准确地甄别真空击穿机制对揭示冲击电压老炼过程的物理演化机理具有重要意义。该文提出了一种基于深度学习的通过突显击穿前过程提高真空击穿机制甄别准确度的优化方法。对五对相同的无氧铜球形电极开展同样的冲击电压老炼试验,分别获得时间提取范围为0~400μs的完整击穿电压电流波形样本和0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本,并通过深度学习模型对两种击穿电压电流波形样本开展脉冲电流诱发、场致发射诱发和微粒诱发三种真空击穿机制的甄别训练与测试,并将测试结果与真实结果进行对比分析与评估。结果显示:时间提取范围为0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本的击穿机制甄别准确率均在87.99%以上,平均提高了2.55%,其对应的精确率、召回率和F1分数均更优。研究结果表明,突显击穿前过程的击穿电压电流波形处理能够有效地优化真空击穿机制甄别的效果,具有良好的工程应用前景。
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关键词
冲击电压老炼
击穿机制
深度学习
突显
击穿
前过程
击穿
波形
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职称材料
脉冲电压老炼过程中真空击穿机制演化机理
被引量:
3
2
作者
李世民
江希茜
+3 位作者
李镇廷
杜昭启
杨威
张潮海
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期4790-4797,共8页
脉冲电压老炼是提高真空电极间隙击穿特性的有效方法。该文采用64/700μs冲击电压对纯铜球电极进行脉冲电压老炼试验,利用X射线光子能谱表面分析、阴极表面粗糙度及扫描电子显微镜测量,结合Fowler-Nordheim理论,分析诊断了脉冲电压老炼...
脉冲电压老炼是提高真空电极间隙击穿特性的有效方法。该文采用64/700μs冲击电压对纯铜球电极进行脉冲电压老炼试验,利用X射线光子能谱表面分析、阴极表面粗糙度及扫描电子显微镜测量,结合Fowler-Nordheim理论,分析诊断了脉冲电压老炼过程中真空击穿波形的击穿机制,并揭示真空击穿机制的演化机理。结果表明:阴极表面X射线能谱Cu峰变化对比,表面粗糙度及其突起结构和微观金属微粒分别支撑验证了老炼过程中击穿波形包含脉冲电流诱发真空击穿,场致发射诱发真空击穿和微粒诱发真空击穿3种击穿机制。脉冲电压老炼过程中存在不同真空击穿机制的演化过程,具体为:老炼起始阶段的击穿机制主要为脉冲电流诱发真空击穿和微粒诱发真空击穿;随后老炼过程由微粒诱发真空击穿主导,脉冲电流诱发真空击穿消失,场致发射诱发真空击穿逐渐增多;最终,老炼饱和阶段由场致发射诱发真空击穿与微粒诱发真空击穿共同主导。该试验结果为从击穿机制演化机理角度提升真空电极间隙击穿特性提供重要理论参考。
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关键词
真空断路器
脉冲电压老炼
击穿机制
电压电流波形
电极表面物理特征
演化机理
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职称材料
高压水下湿法焊接电弧等离子体介质击穿机制
被引量:
1
3
作者
李志刚
魏成法
+1 位作者
刘德俊
杨翔
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期49-56,I0006,共9页
为研究深水湿法焊接电弧等离子体介质击穿机制,建立了高压水下湿法焊接试验平台,获取40 m水深电弧引弧阶段光谱图,基于PIC-MCC方法建立40 m水深湿法焊接电弧击穿放电三维数值模型并对其进行分析,将光谱诊断电弧等离子体温度、电子数密...
为研究深水湿法焊接电弧等离子体介质击穿机制,建立了高压水下湿法焊接试验平台,获取40 m水深电弧引弧阶段光谱图,基于PIC-MCC方法建立40 m水深湿法焊接电弧击穿放电三维数值模型并对其进行分析,将光谱诊断电弧等离子体温度、电子数密度和数值模型分析得到的结果进行对比,验证了模型的合理性与正确性.根据电弧光谱得到的电弧等离子体的主成分,从微观粒子角度对高压水下湿法焊接电弧等离子体动态演变过程展开研究,获得等离子体动态分布、粒子数目、电弧等离子体温度及电子数密度变化.结果表明,电子与背景成分水分子发生电离碰撞主要生成H^(+),OH^(+)和O^(+),且OH^(+)数目增长速度最快,H^(+)次之,O^(+)最后,在粒子数目上OH^(+)远远大于H^(+)和O^(+)数目;电子与背景气体碰撞过程中发生了能量转移,运动到极板介质层的电子动能减小,电子与极板介质层电离碰撞反应弱化,直至达到饱和.
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关键词
水下湿法焊接电弧
微观粒子
动态演变
介质
击穿机制
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职称材料
基于相场法的变压器油纸绝缘电树枝数值模拟
4
作者
田怀源
韩丙光
+2 位作者
郭焕辉
张小虎
李长云
《安徽大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期46-54,共9页
通过相场模型,可以观察在高压条件下油纸绝缘电树枝的形成过程.建立二维油纸介观相场模型,通过多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics 5.6对电热耦合场下电树枝生长进行模拟仿真,获得3种不同电场强度下油纸内部电树枝的形成过程.研究表明...
通过相场模型,可以观察在高压条件下油纸绝缘电树枝的形成过程.建立二维油纸介观相场模型,通过多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics 5.6对电热耦合场下电树枝生长进行模拟仿真,获得3种不同电场强度下油纸内部电树枝的形成过程.研究表明,在60℃下,考虑电热因素对电树枝生长的影响,存在着电场强度畸变累积效应,这是造成油纸损伤的一个重要因素.
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关键词
相场法
油纸绝缘
电树枝
击穿机制
累积效应
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职称材料
激光与液态物质相互作用机理的研究进展
被引量:
19
5
作者
倪晓武
陈笑
陆建
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2002年第4期258-261,共4页
综述了强激光与液态物质相互作用机理的研究进展和现况。阐述了激光诱导液态物质产生的击穿现象及其伴随着热、声、机械等效应的物理过程。介绍了该机制在工业、医学等应用领域中的重要意义和理论价值。
关键词
激光
液态物质
击穿机制
冲击波
作用机理
空化
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职称材料
提高液体中脉冲激光致声转换效率的理论研究
被引量:
2
6
作者
李秋实
王泽锋
胡永明
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第10期1055-1059,共5页
从液体中脉冲激光致声的理论出发,讨论了热膨胀机制下提高光声转换效率的措施,并着重讨论了不同液体媒质的特性对转换效率的影响;基于Helmholtz共振器的共振频率和放大特性理论,讨论了通过共振光声池的设计提高光声转换效率的可行性;指...
从液体中脉冲激光致声的理论出发,讨论了热膨胀机制下提高光声转换效率的措施,并着重讨论了不同液体媒质的特性对转换效率的影响;基于Helmholtz共振器的共振频率和放大特性理论,讨论了通过共振光声池的设计提高光声转换效率的可行性;指出在对光致声波可重复性和可控制性没有特殊要求的情况下,可采用高功率光纤激光器,通过汽化机制或介电击穿机制激发声波,提高转换效率。
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关键词
激光致声
光声转换效率
热膨胀
机制
Helmholtz共振光声池
汽化
机制
介电
击穿机制
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职称材料
不同气压下微间距气体放电特性分析
被引量:
3
7
作者
李彦森
孙岩洲
+2 位作者
王林华
贾斌
陈芸
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期75-81,共7页
为了研究不同气压下微间距气体放电的过程,在1-100 kPa的可变气压环境下,在1-100μm的电极间距范围内进行气体放电实验并对实验结果进行分析。在电极间距小于100μm,pd小于80 Pa·cm左右时,随着电极间距的减小,击穿曲线与传统Pasche...
为了研究不同气压下微间距气体放电的过程,在1-100 kPa的可变气压环境下,在1-100μm的电极间距范围内进行气体放电实验并对实验结果进行分析。在电极间距小于100μm,pd小于80 Pa·cm左右时,随着电极间距的减小,击穿曲线与传统Paschen曲线偏差增大,此时相同pd值对应多个击穿电压。分析各电极间距在不同气压下的击穿场强,发现在5μm以下电极间隙,击穿场强接近108V/m量级,此时的间隙击穿主要由场致发射导致的。估算电极间距在不同气压下,场致有效二次发射系数与Townsend二次发射系数的比值,发现了不同间距范围内存在着不同的击穿机制以及离子增强场效应在数个微米量级的电极间隙的场发射中起着重要作用。
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关键词
Paschen曲线
微间距
场致发射
击穿机制
不同气压
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职称材料
题名
基于深度学习的冲击电压老炼过程中真空击穿机制甄别优化方法
被引量:
2
1
作者
李世民
徐勋晨
张潮海
机构
南京航空航天大学多电飞机电气系统工信部重点实验室
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第13期4153-4163,共11页
基金
国家自然科学基金(52207162)
江苏省自然科学基金(BK20210307)
中央高校基本科研业务费专项资金(NJ2023012,NJ2023014)资助项目。
文摘
冲击电压老炼技术是提高真空电极间隙绝缘能力的有效手段,快速准确地甄别真空击穿机制对揭示冲击电压老炼过程的物理演化机理具有重要意义。该文提出了一种基于深度学习的通过突显击穿前过程提高真空击穿机制甄别准确度的优化方法。对五对相同的无氧铜球形电极开展同样的冲击电压老炼试验,分别获得时间提取范围为0~400μs的完整击穿电压电流波形样本和0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本,并通过深度学习模型对两种击穿电压电流波形样本开展脉冲电流诱发、场致发射诱发和微粒诱发三种真空击穿机制的甄别训练与测试,并将测试结果与真实结果进行对比分析与评估。结果显示:时间提取范围为0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本的击穿机制甄别准确率均在87.99%以上,平均提高了2.55%,其对应的精确率、召回率和F1分数均更优。研究结果表明,突显击穿前过程的击穿电压电流波形处理能够有效地优化真空击穿机制甄别的效果,具有良好的工程应用前景。
关键词
冲击电压老炼
击穿机制
深度学习
突显
击穿
前过程
击穿
波形
Keywords
Impulse voltage conditioning
breakdown mechanism
deep learning
pre-breakdown period enlarged
breakdown waveform
分类号
TM561.2 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
脉冲电压老炼过程中真空击穿机制演化机理
被引量:
3
2
作者
李世民
江希茜
李镇廷
杜昭启
杨威
张潮海
机构
南京航空航天大学自动化学院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期4790-4797,共8页
基金
国家自然科学基金(52207162)
江苏省自然科学基金(BK20210307)
江西省自然科学基金(20202BABL214035)。
文摘
脉冲电压老炼是提高真空电极间隙击穿特性的有效方法。该文采用64/700μs冲击电压对纯铜球电极进行脉冲电压老炼试验,利用X射线光子能谱表面分析、阴极表面粗糙度及扫描电子显微镜测量,结合Fowler-Nordheim理论,分析诊断了脉冲电压老炼过程中真空击穿波形的击穿机制,并揭示真空击穿机制的演化机理。结果表明:阴极表面X射线能谱Cu峰变化对比,表面粗糙度及其突起结构和微观金属微粒分别支撑验证了老炼过程中击穿波形包含脉冲电流诱发真空击穿,场致发射诱发真空击穿和微粒诱发真空击穿3种击穿机制。脉冲电压老炼过程中存在不同真空击穿机制的演化过程,具体为:老炼起始阶段的击穿机制主要为脉冲电流诱发真空击穿和微粒诱发真空击穿;随后老炼过程由微粒诱发真空击穿主导,脉冲电流诱发真空击穿消失,场致发射诱发真空击穿逐渐增多;最终,老炼饱和阶段由场致发射诱发真空击穿与微粒诱发真空击穿共同主导。该试验结果为从击穿机制演化机理角度提升真空电极间隙击穿特性提供重要理论参考。
关键词
真空断路器
脉冲电压老炼
击穿机制
电压电流波形
电极表面物理特征
演化机理
Keywords
vacuum interrupter
impulse voltage conditioning
breakdown mechanism
voltage and current waveforms
physical characteristics of electrode surface
evolution law
分类号
TM561.2 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
高压水下湿法焊接电弧等离子体介质击穿机制
被引量:
1
3
作者
李志刚
魏成法
刘德俊
杨翔
机构
华东交通大学
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期49-56,I0006,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52265046)。
文摘
为研究深水湿法焊接电弧等离子体介质击穿机制,建立了高压水下湿法焊接试验平台,获取40 m水深电弧引弧阶段光谱图,基于PIC-MCC方法建立40 m水深湿法焊接电弧击穿放电三维数值模型并对其进行分析,将光谱诊断电弧等离子体温度、电子数密度和数值模型分析得到的结果进行对比,验证了模型的合理性与正确性.根据电弧光谱得到的电弧等离子体的主成分,从微观粒子角度对高压水下湿法焊接电弧等离子体动态演变过程展开研究,获得等离子体动态分布、粒子数目、电弧等离子体温度及电子数密度变化.结果表明,电子与背景成分水分子发生电离碰撞主要生成H^(+),OH^(+)和O^(+),且OH^(+)数目增长速度最快,H^(+)次之,O^(+)最后,在粒子数目上OH^(+)远远大于H^(+)和O^(+)数目;电子与背景气体碰撞过程中发生了能量转移,运动到极板介质层的电子动能减小,电子与极板介质层电离碰撞反应弱化,直至达到饱和.
关键词
水下湿法焊接电弧
微观粒子
动态演变
介质
击穿机制
Keywords
underwater wet welding arc
micro particles
dynamic evolution
dielectric breakdown mechanism
分类号
TG456.5 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
基于相场法的变压器油纸绝缘电树枝数值模拟
4
作者
田怀源
韩丙光
郭焕辉
张小虎
李长云
机构
国网山东省电力公司德州供电公司
山东科技大学电气与自动化工程学院
出处
《安徽大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期46-54,共9页
基金
国网山东省电力公司科技项目(ERP:520608230001)。
文摘
通过相场模型,可以观察在高压条件下油纸绝缘电树枝的形成过程.建立二维油纸介观相场模型,通过多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics 5.6对电热耦合场下电树枝生长进行模拟仿真,获得3种不同电场强度下油纸内部电树枝的形成过程.研究表明,在60℃下,考虑电热因素对电树枝生长的影响,存在着电场强度畸变累积效应,这是造成油纸损伤的一个重要因素.
关键词
相场法
油纸绝缘
电树枝
击穿机制
累积效应
Keywords
phase field method
oil paper insulation
electric tree branches
breakdown mechanism
cumulative effect
分类号
TM72 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
激光与液态物质相互作用机理的研究进展
被引量:
19
5
作者
倪晓武
陈笑
陆建
机构
南京理工大学应用物理系
出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2002年第4期258-261,共4页
基金
激光技术国家重点实验室开放基金资助项目
文摘
综述了强激光与液态物质相互作用机理的研究进展和现况。阐述了激光诱导液态物质产生的击穿现象及其伴随着热、声、机械等效应的物理过程。介绍了该机制在工业、医学等应用领域中的重要意义和理论价值。
关键词
激光
液态物质
击穿机制
冲击波
作用机理
空化
Keywords
laser
liquid material
mechanism of optical breakdown
shock wave cavitation bubble
分类号
P35 [天文地球—空间物理学]
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
提高液体中脉冲激光致声转换效率的理论研究
被引量:
2
6
作者
李秋实
王泽锋
胡永明
机构
国防科技大学光电科学与工程学院
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第10期1055-1059,共5页
文摘
从液体中脉冲激光致声的理论出发,讨论了热膨胀机制下提高光声转换效率的措施,并着重讨论了不同液体媒质的特性对转换效率的影响;基于Helmholtz共振器的共振频率和放大特性理论,讨论了通过共振光声池的设计提高光声转换效率的可行性;指出在对光致声波可重复性和可控制性没有特殊要求的情况下,可采用高功率光纤激光器,通过汽化机制或介电击穿机制激发声波,提高转换效率。
关键词
激光致声
光声转换效率
热膨胀
机制
Helmholtz共振光声池
汽化
机制
介电
击穿机制
Keywords
laser generation of acoustic waves
laser-acoustic conversion efficiency
thermoelastic mechanism
Helmholtz resonance photoaeoustic cell
vaporization mechanism
optical breakdown mechanism
分类号
O437 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
不同气压下微间距气体放电特性分析
被引量:
3
7
作者
李彦森
孙岩洲
王林华
贾斌
陈芸
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
出处
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期75-81,共7页
基金
国家自然科学基金项目(U1204506)。
文摘
为了研究不同气压下微间距气体放电的过程,在1-100 kPa的可变气压环境下,在1-100μm的电极间距范围内进行气体放电实验并对实验结果进行分析。在电极间距小于100μm,pd小于80 Pa·cm左右时,随着电极间距的减小,击穿曲线与传统Paschen曲线偏差增大,此时相同pd值对应多个击穿电压。分析各电极间距在不同气压下的击穿场强,发现在5μm以下电极间隙,击穿场强接近108V/m量级,此时的间隙击穿主要由场致发射导致的。估算电极间距在不同气压下,场致有效二次发射系数与Townsend二次发射系数的比值,发现了不同间距范围内存在着不同的击穿机制以及离子增强场效应在数个微米量级的电极间隙的场发射中起着重要作用。
关键词
Paschen曲线
微间距
场致发射
击穿机制
不同气压
Keywords
Paschen curve
Micro-spacing
Field emission
Breakdown mechanism
Different pressures
分类号
TM852 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于深度学习的冲击电压老炼过程中真空击穿机制甄别优化方法
李世民
徐勋晨
张潮海
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
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职称材料
2
脉冲电压老炼过程中真空击穿机制演化机理
李世民
江希茜
李镇廷
杜昭启
杨威
张潮海
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
3
高压水下湿法焊接电弧等离子体介质击穿机制
李志刚
魏成法
刘德俊
杨翔
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于相场法的变压器油纸绝缘电树枝数值模拟
田怀源
韩丙光
郭焕辉
张小虎
李长云
《安徽大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
5
激光与液态物质相互作用机理的研究进展
倪晓武
陈笑
陆建
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2002
19
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职称材料
6
提高液体中脉冲激光致声转换效率的理论研究
李秋实
王泽锋
胡永明
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2009
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
7
不同气压下微间距气体放电特性分析
李彦森
孙岩洲
王林华
贾斌
陈芸
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
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