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基于激光诱导等离子体的真空开关真空度检测稳定性研究
1
作者
柯伟
袁欢
+3 位作者
刘佳琪
王小华
杨爱军
荣命哲
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期561-569,共9页
基于激光诱导等离子体成像的真空开关真空度检测方法是一种非接触式真空度检测方法,有望实现安全可靠的真空开关真空度带电检测。但是,激光诱导等离子体的演化是一个十分复杂的物理过程,激光能量、等离子体测量延迟时间等因素直接影响...
基于激光诱导等离子体成像的真空开关真空度检测方法是一种非接触式真空度检测方法,有望实现安全可靠的真空开关真空度带电检测。但是,激光诱导等离子体的演化是一个十分复杂的物理过程,激光能量、等离子体测量延迟时间等因素直接影响了等离子体成像,对等离子体成像稳定性的影响需要进行更加深入的研究。为此采用相对标准偏差研究了等离子体成像平均次数、激光能量和等离子体测量延迟时间等对等离子体图像和等离子体辐射强度积分稳定性的影响。结果显示,多次成像平均得到的等离子体图像和辐射强度积分不随平均次数发生明显变化,可用于表征真空度。更重要的是,等离子体辐射强度积分的相对标准偏差随平均次数和激光能量的增加而单调下降,随延迟时间的增加而增大,这意味着对等离子体进行多次成像平均,增加激光能量,减小等离子体成像的延迟时间可以提高等离子体辐射强度积分的稳定性,有利于提高真空度检测精度。该研究为基于激光诱导等离子体成像的真空开关真空度检测方法的参数优化提供了指导,为该方法的实际工程应用奠定了实验基础。
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关键词
真空开关
真空度检测
激光诱导
等离子体
等离子体辐射强度
积分
等离子体
稳定性
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职称材料
基于激光诱导等离子体光路复用技术的真空开关真空度检测研究
被引量：
7
2
作者
袁欢
柯伟
+3 位作者
王小华
杨爱军
刘定新
荣命哲
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期1160-1167,共8页
真空开关是一种以真空作为绝缘介质的开关设备,其绝缘性能取决于其核心部件真空灭弧室的真空度。尽管真空开关已有50多年的发展历史,但真空开关真空度在线监测依然是一个国际性难题,现有技术手段无法实现可靠的在线监测。为此提出了基...
真空开关是一种以真空作为绝缘介质的开关设备,其绝缘性能取决于其核心部件真空灭弧室的真空度。尽管真空开关已有50多年的发展历史,但真空开关真空度在线监测依然是一个国际性难题,现有技术手段无法实现可靠的在线监测。为此提出了基于激光诱导等离子体光路复用的真空开关真空度检测方法,获得了同轴成像条件下激光诱导等离子体辐射强度积分随真空度变化的规律,实验结果表明10^(-4)~1 Pa范围内等离子体辐射强度积分随真空度单调递减,可用于真空度的表征。针对关键实验参数,研究了延迟时间和激光能量对真空度检测性能的影响,获得了较优的装置设计参数。进一步地利用激光等离子体同轴成像的方法研究了激光等离子体的稳定性,计算了各个气压下激光等离子体辐射强度积分的变异系数,结果显示各气压下激光等离子体辐射强度积分变异系数最大为0.0851,说明激光等离子体具有良好的稳定性和可重复性。
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关键词
真空开关
真空度
在线监测
激光诱导
等离子体
等离子体辐射强度
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职称材料
激光诱导等离子体中聚焦程度对真空开关真空度检测的影响
被引量：
2
3
作者
柯伟
陈敏源
+3 位作者
袁欢
杨爱军
王小华
荣命哲
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期4224-4232,共9页
真空断路器作为一种绿色无污染的断路器,有望在高压、特高压等级的电力系统中取代SF_(6)断路器。真空开关真空度在线检测依然是一个国际性难题,基于激光诱导等离子体的真空开关真空度检测技术有望实现真空开关真空度的在线检测,但激光...
真空断路器作为一种绿色无污染的断路器,有望在高压、特高压等级的电力系统中取代SF_(6)断路器。真空开关真空度在线检测依然是一个国际性难题,基于激光诱导等离子体的真空开关真空度检测技术有望实现真空开关真空度的在线检测,但激光等离子体的形成过程复杂,激光聚焦程度直接影响激光等离子体的形成,需深入研究聚焦程度对激光等离子体的影响。首先,对不同聚焦光斑所产生的激光等离子体进行成像研究,结果显示减小聚焦距离和增大聚焦前束腰半径可以降低聚焦光斑尺寸,增强激光等离子体。同轴成像时,减小聚焦距离可使激光等离子体辐射强度最大增强77.5%,变异系数最大减小93.1%;增大聚焦前激光束腰半径可使强度最大增强32.9%,变异系数最大减小73.5%。其次,侧面成像的结果表明:减小聚焦距离的聚焦效果要优于增大聚焦前束腰半径,激光等离子体辐射更强。最后,激光等离子体的稳定性分析表明:聚焦光斑越小,激光等离子体越稳定,可以通过增大激光功率密度提高真空度检测精度。
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关键词
真空断路器
真空度
在线监测
激光诱导
等离子体
等离子体辐射强度
积分
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职称材料
题名
基于激光诱导等离子体的真空开关真空度检测稳定性研究
1
作者
柯伟
袁欢
刘佳琪
王小华
杨爱军
荣命哲
机构
西安交通大学电气工程学院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期561-569,共9页
基金
国家自然科学基金(51777145)
博士后基金(2020M683481)。
文摘
基于激光诱导等离子体成像的真空开关真空度检测方法是一种非接触式真空度检测方法,有望实现安全可靠的真空开关真空度带电检测。但是,激光诱导等离子体的演化是一个十分复杂的物理过程,激光能量、等离子体测量延迟时间等因素直接影响了等离子体成像,对等离子体成像稳定性的影响需要进行更加深入的研究。为此采用相对标准偏差研究了等离子体成像平均次数、激光能量和等离子体测量延迟时间等对等离子体图像和等离子体辐射强度积分稳定性的影响。结果显示,多次成像平均得到的等离子体图像和辐射强度积分不随平均次数发生明显变化,可用于表征真空度。更重要的是,等离子体辐射强度积分的相对标准偏差随平均次数和激光能量的增加而单调下降,随延迟时间的增加而增大,这意味着对等离子体进行多次成像平均,增加激光能量,减小等离子体成像的延迟时间可以提高等离子体辐射强度积分的稳定性,有利于提高真空度检测精度。该研究为基于激光诱导等离子体成像的真空开关真空度检测方法的参数优化提供了指导,为该方法的实际工程应用奠定了实验基础。
关键词
真空开关
真空度检测
激光诱导
等离子体
等离子体辐射强度
积分
等离子体
稳定性
Keywords
vacuum switch
vacuum degree detection
laser-induced plasma
plasma radiation intensity integral
plasma stability
分类号
TM564 [电气工程—电器]
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于激光诱导等离子体光路复用技术的真空开关真空度检测研究
被引量：
7
2
作者
袁欢
柯伟
王小华
杨爱军
刘定新
荣命哲
机构
西安交通大学电气工程学院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期1160-1167,共8页
基金
国家自然科学基金(51777145)
中国博士后科学基金(2020M683481)。
文摘
真空开关是一种以真空作为绝缘介质的开关设备,其绝缘性能取决于其核心部件真空灭弧室的真空度。尽管真空开关已有50多年的发展历史,但真空开关真空度在线监测依然是一个国际性难题,现有技术手段无法实现可靠的在线监测。为此提出了基于激光诱导等离子体光路复用的真空开关真空度检测方法,获得了同轴成像条件下激光诱导等离子体辐射强度积分随真空度变化的规律,实验结果表明10^(-4)~1 Pa范围内等离子体辐射强度积分随真空度单调递减,可用于真空度的表征。针对关键实验参数,研究了延迟时间和激光能量对真空度检测性能的影响,获得了较优的装置设计参数。进一步地利用激光等离子体同轴成像的方法研究了激光等离子体的稳定性,计算了各个气压下激光等离子体辐射强度积分的变异系数,结果显示各气压下激光等离子体辐射强度积分变异系数最大为0.0851,说明激光等离子体具有良好的稳定性和可重复性。
关键词
真空开关
真空度
在线监测
激光诱导
等离子体
等离子体辐射强度
Keywords
vacuum breaker
vacuum degree
online detection
laser-induced-plasma
plasma intensities
分类号
TM564 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
激光诱导等离子体中聚焦程度对真空开关真空度检测的影响
被引量：
2
3
作者
柯伟
陈敏源
袁欢
杨爱军
王小华
荣命哲
机构
西安交通大学电气工程学院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期4224-4232,共9页
基金
国家自然科学基金(51777145)
博士后基金项目(2020M683481)。
文摘
真空断路器作为一种绿色无污染的断路器,有望在高压、特高压等级的电力系统中取代SF_(6)断路器。真空开关真空度在线检测依然是一个国际性难题,基于激光诱导等离子体的真空开关真空度检测技术有望实现真空开关真空度的在线检测,但激光等离子体的形成过程复杂,激光聚焦程度直接影响激光等离子体的形成,需深入研究聚焦程度对激光等离子体的影响。首先,对不同聚焦光斑所产生的激光等离子体进行成像研究,结果显示减小聚焦距离和增大聚焦前束腰半径可以降低聚焦光斑尺寸,增强激光等离子体。同轴成像时,减小聚焦距离可使激光等离子体辐射强度最大增强77.5%,变异系数最大减小93.1%;增大聚焦前激光束腰半径可使强度最大增强32.9%,变异系数最大减小73.5%。其次,侧面成像的结果表明:减小聚焦距离的聚焦效果要优于增大聚焦前束腰半径,激光等离子体辐射更强。最后,激光等离子体的稳定性分析表明:聚焦光斑越小,激光等离子体越稳定,可以通过增大激光功率密度提高真空度检测精度。
关键词
真空断路器
真空度
在线监测
激光诱导
等离子体
等离子体辐射强度
积分
Keywords
vacuum interrupter
vacuum degree
online detection
laser-induced plasma
plasma radiation intensity
分类号
TM561.2 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于激光诱导等离子体的真空开关真空度检测稳定性研究
柯伟
袁欢
刘佳琪
王小华
杨爱军
荣命哲
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于激光诱导等离子体光路复用技术的真空开关真空度检测研究
袁欢
柯伟
王小华
杨爱军
刘定新
荣命哲
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
激光诱导等离子体中聚焦程度对真空开关真空度检测的影响
柯伟
陈敏源
袁欢
杨爱军
王小华
荣命哲
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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