正极性操作冲击电压下组合空气间隙放电物理模型

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作者 伍绍铖 王力农 +2 位作者 高嘉辰 王官健 宋斌 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1389-1401,I0009,I0010,共15页

带电作业组合间隙是作业人员开展输电线路带电作业过程中,导线、作业人员和杆塔构成的空气间隙。带电作业组合间隙的击穿电压反映了该组合间隙的绝缘强度,对于作业人员安全具有重要安全意义。基于棒-棒-板组合间隙和棒-球棒-板组合间隙... 带电作业组合间隙是作业人员开展输电线路带电作业过程中,导线、作业人员和杆塔构成的空气间隙。带电作业组合间隙的击穿电压反映了该组合间隙的绝缘强度,对于作业人员安全具有重要安全意义。基于棒-棒-板组合间隙和棒-球棒-板组合间隙在正极性操作冲击电压下的放电过程观测结果,建立了能够描述组合空气间隙放电发展过程,计算间隙击穿电压的放电物理模型。利用建立的物理模型和Rizk模型分别对试验中获取到的组合间隙的放电特性进行计算对比,结果表明文中模型计算棒-棒-板组合间隙放电特性的计算平均误差为7.10%,最大误差为15.58%;棒-球棒-板组合间隙放电特性的计算平均误差为5.83%,最大误差为13.10%。文中模型相较于Rizk模型更准确地计算出了组合间隙的放电特性,验证了文中建立的物理模型的准确性。此外,还开展了泛化试验和对照试验分析了模型泛化能力及影响因素对击穿电压的作用。 展开更多

关键词 组合空气间隙 物理模型 正极性操作冲击 放电特性 击穿电压

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正极性操作冲击电压下含悬浮导体长空气间隙放电发展过程 被引量：3

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作者 高嘉辰 丁同殊 +3 位作者 方雅琪 刘凯 伍绍铖 王力农 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1664-1672,共9页

带电作业组合间隙是典型的含悬浮导体长空气间隙,含悬浮导体长空气间隙放电机理研究对提升带电作业安全性具有重要意义。为此搭建了棒-棒-板含悬浮导体长空气间隙放电观测平台,开展了悬浮导体位于不同位置的间隙放电观测试验,获得了施... 带电作业组合间隙是典型的含悬浮导体长空气间隙,含悬浮导体长空气间隙放电机理研究对提升带电作业安全性具有重要意义。为此搭建了棒-棒-板含悬浮导体长空气间隙放电观测平台,开展了悬浮导体位于不同位置的间隙放电观测试验,获得了施加电压、高电位放电电流以及放电光学图像等数据,研究了间隙的放电发展过程。研究结果表明,含悬浮导体长空气间隙这2个子间隙的放电会同时进行并相互影响,子间隙1放电主要由下行先导-流注体系和上行流注组成,子间隙2放电主要由先导-流注体系组成;悬浮导体位置会影响放电发展各阶段的起始时刻和放电发展时间;悬浮导体在任意位置时,放电从子间隙1起始,子间隙2中放电在子间隙1击穿前起始,子间隙2击穿不早于子间隙1击穿;子间隙1流注-先导转化所需临界电荷为0.26μC,与长空气间隙相似;预放电电流幅值、先导发展速度等放电发展特征与长空气间隙存在差异。 展开更多

关键词 带电作业 悬浮导体 长空气间隙 放电发展过程 正极性操作冲击电压

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长空气间隙负极性操作冲击放电特性研究(Ⅰ)—试验研究 被引量：22

3

作者 王羽 李志军 +4 位作者 戴敏 文习山 蓝磊 安韵竹 叶奇明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第21期3534-3540,共7页

长空气间隙在负极性操作冲击电压下具有非线性放电特性。为了研究典型长空气间隙的负极性放电特性,利用7 500 kV冲击电压发生器产生20/2 500μs和80/2 500μs两种负极性操作冲击电压波,开展了间隙距离为1～10 m的棒–棒间隙、棒–板间... 长空气间隙在负极性操作冲击电压下具有非线性放电特性。为了研究典型长空气间隙的负极性放电特性,利用7 500 kV冲击电压发生器产生20/2 500μs和80/2 500μs两种负极性操作冲击电压波,开展了间隙距离为1～10 m的棒–棒间隙、棒–板间隙和棒–线间隙的负极性放电特性试验研究,并与其他学者的试验结果进行对比分析。试验结果表明:随着间隙长度的增加,棒–棒间隙、棒–板间隙、棒–线间隙的50%放电电压都趋于饱和,但棒–板间隙的饱和趋势最为明显;当间隙长度为4 m时,棒–板间隙与棒–棒间隙的50%放电电压大小关系发生翻转;间隙的平均击穿场强随着间隙距离的增大而减小。该研究揭示了1～10 m长空气间隙的负极性操作冲击放电特性,加深了对长空气间隙放电特性的认识。 展开更多

关键词 负极性操作冲击电压波 长空气间隙 棒-棒间隙 棒-板间隙 棒-线间隙 50%放电电压

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导线布置方式对棒–线长空气间隙负极性操作冲击放电特性的影响 被引量：3

4

作者 安韵竹 文习山 +5 位作者 胡元潮 戴敏 李志军 刘建军 蓝磊 王羽 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第15期4557-4565,共9页

空气间隙的负极性操作冲击放电特性受电极布置方式的影响。为了深入研究导线布置方式对棒–线间隙负极性冲击放电特性的影响,采用80/2500μs、20/2500μs负极性操作冲击电压波放电1000多次,试验研究了导线半径、高度和接地方式对棒–线... 空气间隙的负极性操作冲击放电特性受电极布置方式的影响。为了深入研究导线布置方式对棒–线间隙负极性冲击放电特性的影响,采用80/2500μs、20/2500μs负极性操作冲击电压波放电1000多次,试验研究了导线半径、高度和接地方式对棒–线间隙50%负极性操作冲击放电电压的影响以及导线接地方式对棒–输电线路组合间隙负极性操作冲击放电特性的影响。试验结果显示:棒–线间隙50%放电电压随着导线半径的增大而减小,棒–不接地线间隙比棒–接地线间隙的50%放电电压高;悬浮导线的感应电压随着间隙距离d增大先增大后减小;线接地方式不影响0.8m棒–线间隙流注放电过程,但影响棒–输电线路组合间隙放电路径的概率分布,对组合间隙放电电压和放电时间无影响。该研究工作可为电力系统外绝缘及线路防雷设计提供参考。 展开更多

关键词 棒-线间隙 棒-输电线路组合间隙 导线布置方式 负极性操作冲击电压 放电电压 放电时间 放电路径

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短空气间隙负极性操作冲击火花放电路径的初始方向统计特性

5

作者 安韵竹 文习山 +5 位作者 胡元潮 王羽 李勋 咸日常 李海涛 陈佳佳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期2734-2740,共7页

空气间隙火花放电路径具有曲折、分支的半随机发展特点。空间光电离过程光子数量和位置的随机性是导致空气间隙操作冲击火花放电路径具有随机性的主要原因,空间电荷和电场对放电路径的发展具有一定的约束。该文采用250/2500μs负极性操... 空气间隙火花放电路径具有曲折、分支的半随机发展特点。空间光电离过程光子数量和位置的随机性是导致空气间隙操作冲击火花放电路径具有随机性的主要原因,空间电荷和电场对放电路径的发展具有一定的约束。该文采用250/2500μs负极性操作冲击电压波分别开展了间隙距离为0.4~1.2m的三种不同空气间隙的放电试验,对比分析了间隙距离、负极性操作冲击电压幅值对火花放电路径初始方向角概率分布的影响。结果表明:棒–棒间隙、棒–双棒间隙火花放电路径初始方向角具有统计特性,且服从正态分布,该分布特性受间隙距离、棒电极形状及外施负极性冲击电压幅值影响。该研究结果可以加深对空气间隙火花放电过程的理论认识。 展开更多

关键词 短空气间隙 火花放电路径 负极性操作冲击电压 空间光电离 放电路径初始方向角 数理统计

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操作波下冲击电压发生器效率特性的研究

6

作者 王建生 殷保廉 +1 位作者 李政 赵有斌 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 1998年第5期11-14,共4页

对在操作波下冲击电压发生器的效率特性进行了理论分析和实验研究。结果表明:随着负载电容的减小其效率将增大;在同一负载电容下,波前电阻的减小也能提高其效率;在某一负荷范围内,通过调整波前电阻可以使效率随负荷的增大而有所提高。... 对在操作波下冲击电压发生器的效率特性进行了理论分析和实验研究。结果表明:随着负载电容的减小其效率将增大;在同一负载电容下,波前电阻的减小也能提高其效率;在某一负荷范围内,通过调整波前电阻可以使效率随负荷的增大而有所提高。这些结果具有实用工程意义。 展开更多

关键词 冲击电压发生器 负荷 电压参数 操作波 高压试验

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负极性冲击电压下油-屏障绝缘的放电行为

7

作者 倪鹤立 魏本刚 +4 位作者 傅晨钊 司文荣 贺林 张乔根 白蕾 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期785-794,共10页

考虑到运行过程中油浸式电力设备会承受双指数型与双极性振荡型冲击电压的作用,该文旨在通过研究两类冲击电压下油-屏障绝缘的放电行为,为油-屏障绝缘结构的优化与油纸放电机理的探究提供参考。利用搭建的油纸绝缘光电联合诊断平台,该... 考虑到运行过程中油浸式电力设备会承受双指数型与双极性振荡型冲击电压的作用,该文旨在通过研究两类冲击电压下油-屏障绝缘的放电行为,为油-屏障绝缘结构的优化与油纸放电机理的探究提供参考。利用搭建的油纸绝缘光电联合诊断平台,该文基于阴影成像法拍摄了负极性双指数冲击电压与双极性振荡冲击电压下油-屏障绝缘中流注的典型发展过程,并实验获得了不同波形参数冲击电压下油-屏障绝缘的放电特性。结果表明,油纸屏障使得双指数冲击电压下流注呈现“间断”发展模式,且屏障间流注的“再起始”行为受波形参数、空间电荷的影响,而波前时间的缩短会导致油-屏障绝缘击穿电压的增加;双极性振荡冲击电压下,油-屏障绝缘中的流注发展兼具“嫁接”与“间断”特征,但极性反转后首先“再起始”的流注始终为正流注,油-屏障绝缘的负极性击穿电压则随阻尼因子和振荡频率的增加而近似线性增加。 展开更多

关键词 负极性冲击电压 油-屏障绝缘 “间断式”流注 空间电荷 波形参数

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冲击电压波形参数对SF_6稍不均匀电场棒–板间隙放电电压的影响 被引量：9

8

作者 文韬 张乔根 +3 位作者 马径坦 秦逸帆 殷禹 时卫东 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期936-941,共6页

GIS中隔离开关例行操作产生的特快速暂态过电压（VFTO）对GIS等电力设备绝缘造成很大威胁。目前,由于VFTO的非标准化,导致VFTO下GIS绝缘特性研究结果分散性大、可比性差。为此借助研制的陡前沿冲击试验装置,研究了便于标准化的双指数冲... GIS中隔离开关例行操作产生的特快速暂态过电压（VFTO）对GIS等电力设备绝缘造成很大威胁。目前,由于VFTO的非标准化,导致VFTO下GIS绝缘特性研究结果分散性大、可比性差。为此借助研制的陡前沿冲击试验装置,研究了便于标准化的双指数冲击电压下SF6稍不均匀电场棒–板间隙的放电特性。研究表明,稍不均匀电场下,不同波形参数冲击电压下间隙50%放电电压随气压升高基本呈线性增加,并且出现了极性效应反转现象,且极性反转临界气压值与波形参数有关。间隙50%放电电压随冲击电压波前时间增加无显著变化,略呈下凹＂U＂型;随波尾时间增加略有微弱下降趋势。结合VFTO波形基本特征和现场试验大容量负载的特殊情况,建议选取波前时间0.2-0.8μs、波尾时间1.2-15μs的双指数冲击电压作为VFTO模拟波形,进一步研究现场试验用VFTO标准波形。 展开更多

关键词 冲击电压 波前时间 波尾时间 SF6棒–板间隙 50%放电电压 极性效应 空间电荷 放电时延

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高海拔正极性操作波下放电起始时延特性 被引量：9

9

作者 王平 肖智勇 +3 位作者 汪鑫宇 陈雅茜 丁玉剑 耿江海 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期857-864,共8页

随着海拔的升高,空气密度逐渐降低,导致空气间隙绝缘强度降低,研究高海拔低气压条件下的空气间隙放电特性,对高海拔地区输电线路及输变电设备的设计和运行有着重要的意义。为此,采用光电倍增管、光电集成电场传感器搭建光电联合检测系统... 随着海拔的升高,空气密度逐渐降低,导致空气间隙绝缘强度降低,研究高海拔低气压条件下的空气间隙放电特性,对高海拔地区输电线路及输变电设备的设计和运行有着重要的意义。为此,采用光电倍增管、光电集成电场传感器搭建光电联合检测系统,分别在西藏羊八井(海拔4300 m)、北京(海拔50 m)特高压试验基地开展了3m球–板间隙的正极性操作冲击放电试验,试验结果表明:海拔4300 m地区长间隙放电仍具有初始流注、流注–先导转化、先导发展等典型长间隙放电阶段,而高海拔流注起始升压时延均值53.53μs、有效电子形成的统计时延均值18.74μs均小于低海拔地区。临界体积、负离子密度、负离子寿命是统计时延的主要影响因素。当间隙施加相同操作波时,高海拔临界体积增长率为6.92 dm^(3)/μs,低海拔临界体积增长率为3.32 dm^(3)/μs,高海拔下临界体积增长速率显著增加。同时高海拔地区紫外线强度增加导致负离子密度增加,且高海拔下负离子寿命较短,更易电离出自由电子,因此高海拔统计时延均值显著降低。 展开更多

关键词 高海拔 正极性操作冲击电压 长空气间隙放电 流注 起始时延 临界体积模型

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航空电磁超材料沿面及组合间隙操作冲击电压放电特性 被引量：1

10

作者 蔡力 刘伟 +2 位作者 周蜜 李泉新 王建国 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期46-54,共9页

针对目前电磁超材料天线罩的雷电防护研究较少问题,设计定制十字交叉型电磁超材料,针对不同接地方式,并结合高速摄像机,开展电磁超材料不同极性沿面及组合间隙操作冲击放电试验。试验表明十字交叉型电磁超材料冲击击穿电压有明显的极性... 针对目前电磁超材料天线罩的雷电防护研究较少问题,设计定制十字交叉型电磁超材料,针对不同接地方式,并结合高速摄像机,开展电磁超材料不同极性沿面及组合间隙操作冲击放电试验。试验表明十字交叉型电磁超材料冲击击穿电压有明显的极性效应,负极性冲击击穿电压是正极性的1.60~1.85倍,并且正极性击穿发生在波前,而负极性击穿发生在波尾。进一步研究了电磁超材料沿面及组合间隙冲击沿面放电特性,结果表明:就放电路径特征而言,正负极性无明显差别,放电路径单次放电拐点一般不超过两处,放电击穿路径只有一条明亮的主通道;就放电强度而言,负极性放电强度明显大于正极性;在流注发展过程中电磁超材料平板表面形成的自放电通路对最终沿面放电路径起决定性作用。 展开更多

关键词 电磁超材料 沿面及组合间隙 操作冲击电压 放电形貌 流注发展 极性效应

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棒–板长空气间隙在低气压下雷电冲击特性及电压校正 被引量：46

11

作者 蒋兴良 于亮 +2 位作者 胡建林 张志劲 孙才新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期152-156,共5页

文中在人工气候室内对0.5～2.0m的棒-板空气间隙雷电冲击50%放电电压U50与气压P的关系进行了系统的试验研究,分析了P对雷电冲击U50的影响,得到了U50与间隙距离d之间的关系.研究结果表明:0.5～2.0m棒-板空气间隙的U50与P之间满足幂函数关... 文中在人工气候室内对0.5～2.0m的棒-板空气间隙雷电冲击50%放电电压U50与气压P的关系进行了系统的试验研究,分析了P对雷电冲击U50的影响,得到了U50与间隙距离d之间的关系.研究结果表明:0.5～2.0m棒-板空气间隙的U50与P之间满足幂函数关系,其幂指数即气压对U50影响的特征指数n与电压极性有关;当d＜1.0m时,n与d关系较密切,当d＞1.0m时,n与d关系不明显,且U50与d基本呈线性关系.提出了棒-板长空气间隙雷电冲击U50的海拔高度校正方法,并得到海拔每升高1km,正、负极性的U50分别下降8.7%和8.0%. 展开更多

关键词 空气间隙 电压校正 冲击特性 板长 压下 雷电冲击 U50 试验研究 放电电压 人工气候 函数关系 研究结果 电压极性 特征指数 线性关系 校正方法 海拔高度 幂指数 负极性 气压

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GIS绝缘子在冲击电压下沿面闪络的分析 被引量：15

12

作者 田可新 王钢 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期14-16,共3页

利用计算和试验两种方法,对在SF_6气体中的绝缘子施加冲击电压下的电场及其引起的沿面闪络原因进行了剖析,指出在冲击电压作用下,增加屏蔽罩是减弱电极结构所引起的电场垂直分量的一条行之有效的途径;沿面闪络主要取决于电场分布的均匀... 利用计算和试验两种方法,对在SF_6气体中的绝缘子施加冲击电压下的电场及其引起的沿面闪络原因进行了剖析,指出在冲击电压作用下,增加屏蔽罩是减弱电极结构所引起的电场垂直分量的一条行之有效的途径;沿面闪络主要取决于电场分布的均匀度和绝缘子表面受周围环境导电微粒污染这两个基本因素;电极形状导致的局部场强增大,靠增加绝缘子沿面闪络距离不能明显提高沿面闪络电压。 展开更多

关键词 全封闭组合电器 GIS 绝缘子 冲击电压 沿面闪络 电场 负极性

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低电压上升率条件下正极性不连续先导发展特性 被引量：6

13

作者 谢耀恒 彭平 +2 位作者 刘赟 叶会生 段新宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期3406-3413,共8页

不连续先导发展是正极性棒-板长空气间隙在施加低电压上升率冲击电压下最主要的放电过程,对研究特高压大尺度间隙外绝缘特性有重要的指导意义。基于CMOS高速摄相机,通过搭建棒-板长间隙放电综合观测平台,开展施加不同操作冲击电压的放... 不连续先导发展是正极性棒-板长空气间隙在施加低电压上升率冲击电压下最主要的放电过程,对研究特高压大尺度间隙外绝缘特性有重要的指导意义。基于CMOS高速摄相机,通过搭建棒-板长间隙放电综合观测平台,开展施加不同操作冲击电压的放电试验,获得清晰不连续的先导发展过程图谱以及先导电流、注入电荷、先导通道单位长度电荷等特征参数的变化趋势。进一步根据试验结果分析得到低电压上升率电压作用下的不连续先导发展具有两种不同的规律。最后,本文采用热力学方程,结合试验结果,对不连续先导发展停滞阶段的通道温度变化进行数值计算。结果表明,在先导停滞发展阶段的数百微秒时间尺度内,先导通道温度仍然大于1 500K,后续先导仍能在原有先导通道上继续发展。 展开更多

关键词 正极性放电 长空气间隙 不连续先导 低电压上升率 操作冲击

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基于4次线性微分方程的雷电冲击试验波形分析(英文) 被引量：1

14

作者 Nobuaki Nishimura Satoshi Matsumoto 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第15期93-99,共7页

当冲击试验电压高时,冲击试验电压的波形叠加过冲和振荡。这是由于冲击试验回路的残余电感、被试设备的大杂散电容或二者共同作用产生的。文章用4次微分方程式对振荡冲击试验的等值回路进行了分析,结果表明,波形可分为非振荡波头、振荡... 当冲击试验电压高时,冲击试验电压的波形叠加过冲和振荡。这是由于冲击试验回路的残余电感、被试设备的大杂散电容或二者共同作用产生的。文章用4次微分方程式对振荡冲击试验的等值回路进行了分析,结果表明,波形可分为非振荡波头、振荡波头、非极性反转波尾、非振荡的极性反转波尾和振荡极性反转波尾5个部分。非振荡的极性反转波尾和振荡极性反转波尾的产生原理是不同的。波形的高频分量定义为振荡波形,非振荡波形是不含振荡波形成份的波形。文章的研究结果是后者的产生原因和等值电阻、等值电感的关系以及4次方程的根有关。文章给出了它们之间的关系。 展开更多

关键词 雷电冲击电压试验 极性反转 振荡波 4次微分方程式

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湿度对正操作波放电特性及湿度修正系数研究

15

作者 徐强 《高电压技术》 EI CAS 1987年第3期67-70,共4页

本文就西宁地区自然大气条件对八种典型试品进行了试验研究,对正极性操作波在不同湿度、不同电场分布条件下的放电持性进行了论述。对IEC国际标准及国标中推荐的湿度修正参数K值和西宁得到的K值进行了比较,推荐出适合当地自然大气条件... 本文就西宁地区自然大气条件对八种典型试品进行了试验研究,对正极性操作波在不同湿度、不同电场分布条件下的放电持性进行了论述。对IEC国际标准及国标中推荐的湿度修正参数K值和西宁得到的K值进行了比较,推荐出适合当地自然大气条件的湿度修正系数K值。 展开更多

关键词 绝对湿度 放电电压 正极性 水汽密度 西宁地区 操作波 放电特性 修正系数

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高电压试验研究国外近况

16

作者 殷宝廉 冯昌远 杨济三 《高压电器》 CAS 1975年第Z1期1-26,共26页

近年来,随着超高压输电的迅速发展,对高电压试验技术提出了新的课题。只有在这些新课题取得了肯定的研究成果后,超高压输电才有可能有大的发展。因此,近十年来世界各国对高电压试验技术的研究日趋重视,投入了大量资金与人力,使高电压试... 近年来,随着超高压输电的迅速发展,对高电压试验技术提出了新的课题。只有在这些新课题取得了肯定的研究成果后,超高压输电才有可能有大的发展。因此,近十年来世界各国对高电压试验技术的研究日趋重视,投入了大量资金与人力,使高电压试验室规模、设备参数、研究课题范围、研究成果等方面都有较大的进展。 展开更多

关键词 操作过电压 换流站 正极性 先导放电 流注放电 变电所 间隙距离 高压试验(电) 高电压试验 操作波 电器 避雷器 过电保护 通信线路防护 过电压保护 扩大量限仪器 分压器 污秽绝缘子 长间隙放电

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相间绝缘试验研究中的实验及数据处理技术 被引量：3

17

作者 张一新 李汉明 《高电压技术》 EI CAS 1987年第3期19-24,共6页

本文介绍了500kV变电站相间绝缘试验研究中的实验及数据处理技术,特别是两台冲击电压发生器的同步充电及触发方法和用计算机进行实验数据的处理及气象修正方法。

关键词 冲击电压发生器 自动控制系统 幅值 触发信号 相间绝缘 数据处理技术 电压分配系数 操作波 空气间隙 间隙(电器) 高压引线

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