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C4F7N/CO2混合气体中尖端缺陷的流注放电仿真研究 被引量:12
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作者 臧奕茗 钱勇 +2 位作者 刘伟 宋辉 江秀臣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期34-42,共9页
为了探究新型环保气体中流注的产生机理和发展过程,为局部放电的光学检测和可靠诊断提供理论基础,通过COMSOL仿真直流电压下C4F7N/CO2混合气体中针板模型一次流注到二次流注的放电过程,将电子和离子的产生与运动通过连续性方程进行表示... 为了探究新型环保气体中流注的产生机理和发展过程,为局部放电的光学检测和可靠诊断提供理论基础,通过COMSOL仿真直流电压下C4F7N/CO2混合气体中针板模型一次流注到二次流注的放电过程,将电子和离子的产生与运动通过连续性方程进行表示,获得流注发展过程中电场的变化规律和光通量的密度分布。仿真结果表明,当一次流注头部靠近阴极时,光通量将呈指数增长;随后空间电荷将迅速地重新分配,阴极处的电子将通过流注通道进入阳极,一次流注的等离子体鞘层被破坏,流注体内部的电场上升;随着通道的导电性降低,电荷重新分配结束,二次流注开始向阴极发展。二次流注与一次流注相比,流注体内的电场分布与光通量分布更加均匀,传播速度也相对较慢。 展开更多
关键词 局部放电 流注放电 光通量 环保气体(C4F7N/CO2) 二次流注
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T型GIS模型中局部放电光学信号传播特性仿真 被引量:17
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作者 钱勇 张悦 +3 位作者 刘伟 许永鹏 盛戈皞 江秀臣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1510-1517,共8页
为了研究T型气体绝缘开关设备(GIS)腔体中局部放电光学信号传播特性,通过建模仿真,在不同放电位置、探测距离以及探测角度条件下,观察并分析了各个探测面上的光学信号。结果表明:1)不同放电位置情况下,GIS部件的遮挡使探测面的光斑产生... 为了研究T型气体绝缘开关设备(GIS)腔体中局部放电光学信号传播特性,通过建模仿真,在不同放电位置、探测距离以及探测角度条件下,观察并分析了各个探测面上的光学信号。结果表明:1)不同放电位置情况下,GIS部件的遮挡使探测面的光斑产生暗区,减弱了探测面和探测点的光学信号强度;2)经过T型转角后,探测面位置距离放电源越远,光学信号越弱,以放电源位于x轴正方向50 cm(即x50)为例,距离放电源75 cm的平均相对辐照度是50cm时的44.31%;3)探测角度不同时,放电源直射出来的相对辐照度值较大,而被部件遮挡或者直射光较弱的探测点的值较小。以T型转角上的C1探测面,x50为放电源为例,当探测角度为270°时相对辐照度值最大,225°时最小,仅为前者的39.02%。 展开更多
关键词 GIS 局部放电 光学信号 辐照度 T型 传播特性
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多层Au-Pd核壳纳米颗粒膜增敏的光纤氢气传感器 被引量:4
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作者 穆青青 刘晓波 刘伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1681-1687,共7页
高灵敏度、快速响应的光纤氢气传感技术是未来氢气传感技术的发展方向,对保障氢能系统安全具有重要意义。针对纳米尺度的钯基氢敏材料难以与光器件耦合的问题,本文采用水相合成及离心沉积方法制备具有快速氢气响应特性的Au-Pd核壳纳米... 高灵敏度、快速响应的光纤氢气传感技术是未来氢气传感技术的发展方向,对保障氢能系统安全具有重要意义。针对纳米尺度的钯基氢敏材料难以与光器件耦合的问题,本文采用水相合成及离心沉积方法制备具有快速氢气响应特性的Au-Pd核壳纳米颗粒膜,搭建了含有Au-Pd核壳纳米颗粒氢敏膜阵列的透射式传感系统,实现了光信号与多层纳米颗粒膜阵列的耦合,通过提高敏感材料对光信号的调制能力增强了传感器的灵敏度。实验研究表明,本文制备的Au-Pd核壳纳米颗粒膜粒径为48 nm,Pd层厚度约为4 nm。该敏感薄膜对4%浓度氢气的响应时间小于3 s,且在循环测试中显示了良好的重复性和稳定性。通过3片薄膜阵列传感,在不影响传感器响应速度的同时将传感器灵敏度提升至最高,为单片膜的2.7倍。该研究为开发高性能光纤氢气传感器提供了重要指导。 展开更多
关键词 氢气传感 光纤氢气传感器 Au-Pd纳米颗粒 多层膜增敏
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基于通量校正传输算法的局部放电光学信号机理仿真 被引量:2
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作者 张悦 钱勇 +3 位作者 刘伟 臧奕茗 盛戈皞 江秀臣 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1244-1251,共8页
采用通量校正传输(FCT)算法对二维平面针板结构的正流注模型进行仿真,模拟尖端缺陷局部放电过程,得到正流注移动过程中电子密度分布、净电荷密度分布及电场的变化规律.通过推导光子通量与光电离项的关系,分析光子分布函数,得到流注在空... 采用通量校正传输(FCT)算法对二维平面针板结构的正流注模型进行仿真,模拟尖端缺陷局部放电过程,得到正流注移动过程中电子密度分布、净电荷密度分布及电场的变化规律.通过推导光子通量与光电离项的关系,分析光子分布函数,得到流注在空气中运动时光子通量(每秒钟产生的光子数密度)的变化规律.结果表明:空气中正流注的发光位置往往集中在快速移动的流注头部,光子通量的大小与该位置到阴极的距离近似呈指数关系,最大值约为1.4×10^28 s^-1·m^-3. 展开更多
关键词 局部放电 光子通量 通量校正传输算法 仿真
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基于NSST-SR的GIL局部放电光电图谱融合算法 被引量:2
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作者 梁言 李泽 +2 位作者 刘伟 王辉 江秀臣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4808-4815,共8页
为解决气体绝缘输电线路局部放电光电联合检测过程中因信号缺失对模式识别造成干扰的问题,提出一种基于非下采样剪切波变换(non-subsampled shearlet transform,NSST)和稀疏表示(sparse representation,SR)的光电图谱融合算法,将光学局... 为解决气体绝缘输电线路局部放电光电联合检测过程中因信号缺失对模式识别造成干扰的问题,提出一种基于非下采样剪切波变换(non-subsampled shearlet transform,NSST)和稀疏表示(sparse representation,SR)的光电图谱融合算法,将光学局放相位分布(phase-resolved partial discharge,PRPD)图谱和特高频局部放电PRPD图谱通过NSST分解为低频和高频子带图,基于最大绝对值和SR进行子带图融合,然后经过NSST逆变换得到融合图谱。最后,提取图谱特征并降维,代入K近邻、支持向量机、朴素贝叶斯和决策树分类器进行模式识别,并与其他融合算法效果进行对比。实验结果表明:不论样本总体数量大小、样本训练集与测试集相对数量比例大小,该文提出的算法均能较完整地融合两种源图谱的信息,局放模式识别准确率高于单一NSST算法或SR算法。在小样本(150)情况下,准确率可达89.2%,样本足够大时,准确率最高可达98.5%;当训练集样本数小于测试集样本数时,准确率依旧在70.0%以上,最高达88.0%。该文提出的融合算法可为提高气体绝缘输电线路局放模式识别准确率提供参考。 展开更多
关键词 局部放电 图谱融合 NSST SR 模式识别
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