环保型罐式多断口真空断路器气体绝缘与沿面闪络特性

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作者 程显 郭龙雨 +2 位作者 杜帅 葛国伟 鲁文龙 《高电压技术》 北大核心 2025年第6期2620-2630,共11页

随着国家“双碳”政策的提出,采用自然气体绝缘与真空灭弧室开断的环保型罐式真空断路器是高压、超高压领域替代SF6断路器的有效手段,其绝缘气体选型方案与真空灭弧室陶瓷沿面闪络特性尚不清晰。首先进行了自然环保型绝缘气体干燥空气与... 随着国家“双碳”政策的提出,采用自然气体绝缘与真空灭弧室开断的环保型罐式真空断路器是高压、超高压领域替代SF6断路器的有效手段,其绝缘气体选型方案与真空灭弧室陶瓷沿面闪络特性尚不清晰。首先进行了自然环保型绝缘气体干燥空气与CO_(2)雷电冲击绝缘击穿试验,提出了环保型气体绝缘方案。其次,进行了环保型气体绝缘条件下真空灭弧室陶瓷外壳沿面闪络特性研究,并分析了中封环处气体-陶瓷-金属三结合点对沿面闪络特性的影响。结果表明:0.9 MPa干燥空气与0.9 MPa CO_(2)可满足罐式多断口真空断路器绝缘配置要求;真空灭弧室沿面闪络电压随着气压增加而增大并呈现略微饱和趋势,0.9 MPa干燥空气真空灭弧室沿面闪络电压达到202.98 kV,中封环的引入使沿面闪络电压下降8.47%;金属微粒长度5 mm、距离高压端5 mm时陶瓷外壳沿面闪络电压幅值降低相对最大为49.67 kV;中封环的引入使此处表面电荷密度由6.62μC/m^(2)增至21.54μC/m^(2),导致其沿面闪络电压下降。以上结果可为超高压领域发展环保型罐式真空断路器提供理论依据与试验支撑。 展开更多

关键词 环保型绝缘气体 罐式断路器 雷电冲击电压 真空灭弧室 沿面闪络

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10 MHz模块化DOS超短纳秒脉冲电源研究

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作者 程显 王帅印 +1 位作者 陈硕 吕彦鹏 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期967-977,共11页

高频快前沿纳秒脉冲在电网设备检测、等离子体射流、材料优化改性等方面应用广泛。基于LC谐振升压和反向快速截断的二极管开断电路(diode opening switch,DOS)可在不同应用场景下产生超短纳秒脉冲,但谐振网络振荡持续时间制约其运行频... 高频快前沿纳秒脉冲在电网设备检测、等离子体射流、材料优化改性等方面应用广泛。基于LC谐振升压和反向快速截断的二极管开断电路(diode opening switch,DOS)可在不同应用场景下产生超短纳秒脉冲,但谐振网络振荡持续时间制约其运行频率理论极值,且高频输出下剧增的电阻损耗严重影响电源安全稳定运行。为此开展模块化频率叠加高频超短纳秒DOS电源拓扑研究,建立考虑二极管寄生参数的DOS电路模型,明确高电压增益谐振网络参数配置,减小开关导通/关断电压、电流应力;设计模块化磁隔离级联电路,探明隔离电感参数最优区间,实现单级模块高幅值运行;提出多级模块化频率叠加控制策略,提升电路能量转化效率,突破传统DOS电路高频运行极值。实验结果表明,单级运行时,输出脉冲幅值高达1 860 V(变比增益为10.3),半高宽7.0 ns;在模块化运行下,能量转化效率提高320%,负载端脉冲波形重复频率高达10 MHz,实验结果与理论分析相符。 展开更多

关键词 二极管开断电路 高增益 超短纳秒脉冲 MHz重复频率 能量效率

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雷电冲击电压下环氧树脂绝缘特性研究 被引量：8

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作者 程显 杨征 +3 位作者 王海燕 陈硕 葛国伟 顾蕴洁 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2019年第12期27-34,共8页

环氧树脂是固体绝缘开关柜(SIS)的重要绝缘介质,在冲击电压累积作用下会产生不可逆的绝缘损伤。为探明环氧树脂材料内部绝缘劣化累积效应以及外绝缘污秽闪络特性,基于固体绝缘开关柜用环氧树脂材料设计多种固体绝缘件,并对其进行相关测... 环氧树脂是固体绝缘开关柜(SIS)的重要绝缘介质,在冲击电压累积作用下会产生不可逆的绝缘损伤。为探明环氧树脂材料内部绝缘劣化累积效应以及外绝缘污秽闪络特性,基于固体绝缘开关柜用环氧树脂材料设计多种固体绝缘件,并对其进行相关测试。结果表明:随着雷电冲击电压幅值(U)的升高,环氧树脂材料击穿时的雷电冲击累积次数(N)明显减少,同时随着累积次数的增加,环氧树脂材料的相对介电常数与介质损耗因数(tanδ)均呈增大趋势,其中介质损耗因数整体增幅大于20%,对绝缘状态的评估具有较高的参考价值;雷电冲击电压下盐密、灰密对环氧树脂材料污秽闪络电压的影响符合幂指数规律,并得出了U-N特性关系方程和污秽闪络电压与盐密、灰密的关系方程,为固体绝缘开关柜耐雷电冲击能力设计提供参考。 展开更多

关键词 雷电冲击电压 固体绝缘开关柜 环氧树脂 累积效应 污秽闪络特性

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混合式直流断路器状态感知技术与智慧框架体系探讨 被引量：1

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作者 程显 余亚东 +2 位作者 葛国伟 张钰峥 万其森 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期3033-3042,I0102-I0105,共14页

直流断路器是柔性直流输电工程中故障清除和隔离的关键设备,当前的热点集中在新型拓扑结构、直流开断特性和新型电力电子器件等功能方面的研究,对其全状态的智能感知和状态评估方面研究较少。该文以混合式直流断路器为研究对象,全面梳... 直流断路器是柔性直流输电工程中故障清除和隔离的关键设备,当前的热点集中在新型拓扑结构、直流开断特性和新型电力电子器件等功能方面的研究,对其全状态的智能感知和状态评估方面研究较少。该文以混合式直流断路器为研究对象,全面梳理了需要重点监测的状态量,归纳了混合式直流断路器中快速机械开关、压接式绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)、避雷器、快速机构动作电容和隔离供能单元等关键组件状态量的感知方法。基于现有研究,提出了智慧型直流断路器的框架体系。分析了所提框架体系中智能感知层、信息通信层、数据融合层和智能应用层的实现思路,为实现直流断路器的智能化和模块化提供一定参考依据。 展开更多

关键词 混合式直流断路器 全状态感知 智慧型直流断路器 智能化

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固体绝缘开关柜环氧树脂电老化绝缘特性研究 被引量：7

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作者 谢伟 李文博 +3 位作者 程显 顾蕴洁 杨征 陈硕 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期115-120,共6页

为研究固体绝缘开关柜环氧树脂电老化绝缘特性,设计了一种不等直径电极结构的等效固封绝缘件,对其进行加速电老化试验,重点研究环氧树脂的初始绝缘参数对绝缘劣化的影响与不同老化时间下各绝缘参数的变化趋势。结果表明,初始介电损耗角... 为研究固体绝缘开关柜环氧树脂电老化绝缘特性,设计了一种不等直径电极结构的等效固封绝缘件,对其进行加速电老化试验,重点研究环氧树脂的初始绝缘参数对绝缘劣化的影响与不同老化时间下各绝缘参数的变化趋势。结果表明,初始介电损耗角正切、局部放电量和老化寿命之间均满足正态分布关系;在电老化过程中,样品的局部放电量存在明显的“分区”,可分为三个阶段,分别为平稳期、爆发期、绝缘劣化期;介电损耗角正切与老化时间基本满足线性函数关系,为固体绝缘开关柜绝缘状态监测提供参考。 展开更多

关键词 固体绝缘 环氧树脂 电老化 绝缘参数 绝缘状态监测

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固体开关柜环氧树脂材料绝缘特性研究 被引量：12

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作者 王海燕 陈硕 +2 位作者 朱志豪 费翔 程显 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2019年第2期35-40,共6页

固体开关柜在外部因素作用下长时间运行会出现绝缘劣化现象,实现开关柜的可靠运行和绝缘状态监测是现阶段亟待解决的问题。对一种12 kV电压等级的三工位固封极柱三维建模后进行电场分布计算,得到进线套管、出线套管、真空灭弧室、隔离... 固体开关柜在外部因素作用下长时间运行会出现绝缘劣化现象,实现开关柜的可靠运行和绝缘状态监测是现阶段亟待解决的问题。对一种12 kV电压等级的三工位固封极柱三维建模后进行电场分布计算,得到进线套管、出线套管、真空灭弧室、隔离开关外部环氧树脂材料的最大场强分别为1.55、1.57、0.04、0.07 kV/mm,即开关柜长期运行条件下环氧树脂材料主绝缘应力点位于进出线套管。依据该部位结构特点设计了一种"同轴圆柱"电极结构的等效固封试件,选取5个初始绝缘参数相近的试件进行加速电老化试验,重点研究绝缘参数与老化时间的关系。结果表明:试件的局部放电发展过程分为潜伏期、发展期、劣化期3个阶段,对该类型设备的运行维护可提供一定参考;试件的介质损耗因数(tanδ)与老化时间具有很好的线性关系,通过方程拟合得到设定使用年限对应的最大tanδ,此值可作为考量产品电气绝缘寿命的依据。 展开更多

关键词 固体开关柜 环氧树脂 电老化 绝缘参数 电场仿真

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纳米SiO2/Al2O3复合改性对环氧树脂绝缘性能的影响 被引量：10

7

作者 程显 李文博 +3 位作者 陈硕 杨征 韩书谟 葛国伟 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期86-92,共7页

以双酚A型环氧树脂E51为基体,纳米SiO2/Al2O3为辅助填料,采用低温等离子体协同偶联剂对纳米填料进行接枝处理,控制低温等离子体处理时间,制备出纳米SiO2/Al2O3/E51三元复合绝缘材料,研究纳米填料对环氧树脂复合材料介电性能、闪络电压... 以双酚A型环氧树脂E51为基体,纳米SiO2/Al2O3为辅助填料,采用低温等离子体协同偶联剂对纳米填料进行接枝处理,控制低温等离子体处理时间,制备出纳米SiO2/Al2O3/E51三元复合绝缘材料,研究纳米填料对环氧树脂复合材料介电性能、闪络电压、热分解温度及击穿强度等的影响。结果表明,纳米SiO2填充量为3%,纳米Al2O3填充量为1.5%,并且采用偶联剂协同低温等离子体的处理时间为30 s时,复合试样各项电气性能均得到显著提升。初始分解温度较未改性时提高22℃;闪络电压较未改性时提高20.9%;击穿强度较未改性时提高23.1%。这一结果为提高环氧树脂电气性能提供了新的研究思路。 展开更多

关键词 环氧树脂 纳米SIO2 纳米AL2O3 低温等离子体 闪络电压

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环保型罐式多断口真空断路器均压配置研究 被引量：17

8

作者 程显 杜帅 +2 位作者 葛国伟 田小倩 陈辉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第15期3154-3162,共9页

环保型罐式多断口真空断路器是未来高压真空断路器的发展趋势之一,但目前对罐式多断口真空断路器的均压配置问题研究不足。该文建立罐式多断口真空断路器三维电场模型,对比分析了罐式与传统柱式真空断路器的结构电压、电场分布和等效电... 环保型罐式多断口真空断路器是未来高压真空断路器的发展趋势之一,但目前对罐式多断口真空断路器的均压配置问题研究不足。该文建立罐式多断口真空断路器三维电场模型,对比分析了罐式与传统柱式真空断路器的结构电压、电场分布和等效电容参数的差异,发现罐式结构对地杂散电容增大造成其电压分布更加不均匀。研究了罐式多断口真空断路器的单边、双边、三边和圆筒状的不同均压电容配置结构对断口间电压分布、罐体内部电场强度的影响规律。研究表明:不同均压配置结构的断口间均压效果由优到差依次为圆筒状、单边、三边、双边,圆筒状均压配置金属连接件处最大电场强度为3kV/mm,远小于其他方式的15~20kV/mm,该研究为罐式多断口真空断路器均压配置提供了参考依据。 展开更多

关键词 罐式断路器 多断口真空断路器 均压电容 电压分布 电场分布

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机械式真空直流断路器弧后电流测量研究 被引量：13

9

作者 程显 徐鹏飞 +2 位作者 葛国伟 李鑫 田小倩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期3516-3524,共9页

机械式直流断路器弧后特性是表征其开断性能的重要参数。为获得直流开断过程中真空开关弧后电流峰值与时间、电流零点附近的di/dt、du/dt等影响规律,该文首先分析基于电流转移的机械式真空直流断路器弧后电流测量原理,设计机械式真空直... 机械式直流断路器弧后特性是表征其开断性能的重要参数。为获得直流开断过程中真空开关弧后电流峰值与时间、电流零点附近的di/dt、du/dt等影响规律,该文首先分析基于电流转移的机械式真空直流断路器弧后电流测量原理,设计机械式真空直流断路器弧后电流测量装置参数,搭建基于强迫过零方式的机械式直流开断实验平台,测量开断电流为1.5kA情况下机械式真空直流断路器弧后电流,讨论换向频率和恢复电压对弧后电流的影响。研究表明,基于电流转移的弧后电流测量装置可以有效测量弧后电流,弧后电流随着换向频率和恢复电压的增大而增大,恢复电压在相位上稍滞后弧后电流约100ns,且换向频率对弧后电流的影响大于恢复电压的影响,为断路器开断性能的优化研究提供了参考。 展开更多

关键词 弧后电流 机械式断路器 直流开断 换向频率 恢复电压

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基于耦合电抗器的阻容型混合直流断路器拓扑结构研究 被引量：15

10

作者 程显 闫冬冬 +2 位作者 葛国伟 白青林 秦聪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期818-827,共10页

直流断路器是中压直流配电系统的重要设备。为满足大容量高速分断的迫切需求,该文提出一种基于耦合电抗器的阻容型混合直流断路器拓扑结构并分析了其工作过程,将耦合电抗器一、二次绕组分别串联于主支路和真空开关支路实现加速电弧电流... 直流断路器是中压直流配电系统的重要设备。为满足大容量高速分断的迫切需求,该文提出一种基于耦合电抗器的阻容型混合直流断路器拓扑结构并分析了其工作过程,将耦合电抗器一、二次绕组分别串联于主支路和真空开关支路实现加速电弧电流转移,阻容元件串联于固态开关支路以便限制故障电流。通过Matlab/Simulink构建了基于耦合电抗器的阻容型混合直流断路器仿真模型,仿真分析了耦合电抗器和阻容元件参数对电流转移时间、限流效果、整机开断时间的影响规律,并进行了小电流开断的初步实验验证。研究表明:耦合电抗器一、二次绕组分别为300μH、50μH,阻容元件参数为0.1?、50μF,电流转移时间由1.5ms缩短至0.5ms,截断电流峰值降低了47.1%,整机关断时间缩短了1.9ms,初步验证了新拓扑结构在限流和快速开断方面的可行性,为研制高性能混合直流断路器提供参考依据。 展开更多

关键词 中压混合式直流断路器 直流开断 电流转移 耦合电抗器

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串联用一体化自均压真空灭弧室绝缘配置与优化 被引量：9

11

作者 程显 李鑫 +2 位作者 葛国伟 杜帅 田小倩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期820-828,共9页

随着智能变电站模块化建设推进,罐式多断口真空断路器成为发展趋势。为解决罐式多断口真空断路器结构紧凑、内部均压配置空间不足的问题,提出了基于环形陶瓷电容器和外部均压屏蔽罩固封集成的40.5k V一体化自均压真空灭弧室新结构,对其... 随着智能变电站模块化建设推进,罐式多断口真空断路器成为发展趋势。为解决罐式多断口真空断路器结构紧凑、内部均压配置空间不足的问题,提出了基于环形陶瓷电容器和外部均压屏蔽罩固封集成的40.5k V一体化自均压真空灭弧室新结构,对其结构组成和工作原理进行了分析。采用COMSOL软件建立了一体化自均压真空灭弧室的三维电场模型,计算得到真空灭弧室内部、外部、沿面电场分布情况,对比分析得到一体化新结构与商用真空灭弧室的区别,对外部均压屏蔽罩结构尺寸、环氧固封厚度、陶瓷电容器参数、外部均压屏蔽罩与陶瓷电容器连接方式等部件进行了优化,确定串联用一体化自均压真空灭弧室结构配置方案,并进行了罐式串联方式的均压效果验证。研究表明:一体化自均压真空灭弧室可改善电场分布,提高外部绝缘强度,构建的灭弧室均压电容范围为800~1200 pF,可满足主屏蔽罩和断口间均压需求,为一体化自均压真空灭弧室工程应用提供设计依据。 展开更多

关键词 自均压真空灭弧室 罐式多断口真空断路器 绝缘配置 均压 主屏蔽罩

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罐式断路器高电压等级串联专用自均压真空灭弧室电场分析

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作者 葛国伟 于雯伊 +2 位作者 程显 段晓辉 陈辉 《高电压技术》 北大核心 2025年第9期4629-4637,共9页

高电压等级真空断路器是环保型断路器的发展方向,罐式多断口断路器是实现超特高压真空断路器的有效措施,为提高罐式单断口真空灭弧室绝缘水平与满足罐式多断口真空断路器的紧凑型均压需求,提出一种126 kV一体化自均压真空灭弧室新结构,... 高电压等级真空断路器是环保型断路器的发展方向,罐式多断口断路器是实现超特高压真空断路器的有效措施,为提高罐式单断口真空灭弧室绝缘水平与满足罐式多断口真空断路器的紧凑型均压需求,提出一种126 kV一体化自均压真空灭弧室新结构,该结构将环形陶瓷均压电容通过外部屏蔽罩与均压环同轴布置于126 kV真空灭弧室外侧,兼具屏蔽罩均压和断口均压的功能。建立了一体化自均压真空灭弧室电场模型,进行了电场分析,对比了该结构与传统结构在电场分布特性方面的优势,并结合制造工艺进行了环形陶瓷均压电容的设计。研究表明:自均压结构可以提高罐式单断口真空断路器的绝缘强度11.6%,且满足罐式双断口真空断路器的紧凑型均压需求,为252 kV以上电压等级罐式多断口真空断路器串联专用真空灭弧室研制提供了设计依据。 展开更多

关键词 多断口 罐式 自均压真空灭弧室 环形陶瓷均压电容 制造工艺

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同轴型火花开关研制及其触发特性试验研究 被引量：9

13

作者 程显 李泰煜 +2 位作者 葛国伟 王俊启 夏荣翔 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期3480-3486,共7页

高精度纳秒级同轴型火花开关在脉冲功率领域有着较为广泛的应用。针对低抖动、长寿命的工程需求,提出一种同轴型场畸变火花开关结构,采用横向自耦式设计,使用紫外光透过率高的ZS.1石英玻璃挡板,模拟紫外光预电离情况;结合脉冲变压器与... 高精度纳秒级同轴型火花开关在脉冲功率领域有着较为广泛的应用。针对低抖动、长寿命的工程需求,提出一种同轴型场畸变火花开关结构,采用横向自耦式设计,使用紫外光透过率高的ZS.1石英玻璃挡板,模拟紫外光预电离情况;结合脉冲变压器与半导体元器件功能特点,设计一种基于Tesla变压器与陡化回路的可控高压纳秒脉冲源,该脉冲源最高输出电压80kV,上升沿50ns。在上述基础上,搭建该同轴型火花开关实验电路,对其紫外光预电离作用下的开关触发特性进行实验研究。研究此预电离开关的静态击穿电压特性,对比不同工作系数下和有/无紫外光预电离下的开关触发特性及其烧蚀均匀度,分析脉冲源输出和触发电压对开关导通特性的影响。试验结果表明:此同轴型火花开关在0.1MPa气压、工作系数76.1%及以上且有紫外光预电离的情况下,开关触发稳定,抖动小于2ns;增大脉冲源输出电压可以提升紫外预电离效果,优化开关触发特性。研究结果为紫外光预电离开关在实际工程中的应用提供了参考和依据。 展开更多

关键词 同轴型火花开关 Tesla型脉冲源 触发特性 紫外光预电离

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基于多孔隙触发的三电极场畸变开关设计与实验研究 被引量：5

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作者 程显 王振伟 +2 位作者 吕彦鹏 陈硕 安永科 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第24期6807-6816,共10页

场畸变开关是脉冲功率系统的关键器件,其低时延和低抖动性能参数是输出高幅值、快前沿脉冲的重要保障。在Marx发生器前级所用的场畸变开关,其要求时延和抖动尽可能小,才能保证Marx发生器装置输出特性具有快前沿、低抖动的稳定性。单孔... 场畸变开关是脉冲功率系统的关键器件,其低时延和低抖动性能参数是输出高幅值、快前沿脉冲的重要保障。在Marx发生器前级所用的场畸变开关,其要求时延和抖动尽可能小,才能保证Marx发生器装置输出特性具有快前沿、低抖动的稳定性。单孔触发电极的场畸变开关由于初始有效电子产生和扩散较慢导致时延较长,多孔触发电极结构的提出在一定程度上可以降低时延,但是抖动会增大,对于多孔触发电极场畸变开关如何同时保证低时延和低抖动需要进一步研究。因此,该文通过对传统单孔触发电极结构进行优化改进,提出了改变孔径大小和孔的个数的优化组合设计用于实现低时延,同时还显著地改善了抖动。实验结果表明:5 mm十六孔触发电极结构的场畸变开关在工作系数为71.1%~85.3%时,即工作电压在20~24 kV时,时延在45.2~41.1 ns之间,抖动在6.87~5.87 ns之间,相较于传统的单孔触发电极结构,其时延和抖动分别下降了14.8%和16.1%,性能提升明显。该文所设计的场畸变开关满足工程应用需求,为研究多孔型场畸变开关的性能提供了新思路。 展开更多

关键词 场畸变开关 触发电极结构 工作系数 击穿时延 击穿抖动

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基于“电压零休”的机械式直流断路器介质恢复特性研究 被引量：3

15

作者 程显 吴启亮 +1 位作者 冯元浩 葛国伟 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期10-16,24,共8页

机械式直流断路器是高压直流开断的主要方向之一,为提升以真空开关为主开关的机械式高压直流断路器的开断性能,文中提出了一种基于"电压零休"原理的新型机械式直流断路器拓扑结构,分析了其工作原理,初步得到了续流支路可以为... 机械式直流断路器是高压直流开断的主要方向之一,为提升以真空开关为主开关的机械式高压直流断路器的开断性能,文中提出了一种基于"电压零休"原理的新型机械式直流断路器拓扑结构,分析了其工作原理,初步得到了续流支路可以为主开关创造"电压零休"时间。搭建了基于真空开关的新型机械式直流断路器的仿真模型,分析了"电压零休"受反向电流支路等参数影响规律。通过真空开关固有介质恢复特性测试得到真空开关介质恢复强度随时间变化的规律。仿真与试验结果表明:续流支路可以为主开关创造0~359μs的"电压零休"时间,而固有介质恢复特性数据表明在"电压零休"时间为20~30μs以上时,真空间隙的介质恢复强度得以完全恢复。通过传统与新型机械式高压直流断路器的试验对比,验证了电压零休原理的可行性和有效性,为新型机械式高压直流断路器的研制提供了参考依据。 展开更多

关键词 机械式直流断路器 介质恢复特性 真空开关 续流支路 电压零休

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机械式直流断路器弧后电流测量方法研究 被引量：1

16

作者 程显 徐鹏飞 +1 位作者 葛国伟 吴启亮 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期132-136,共5页

目前机械式直流真空断路器是直流开断的主流方向之一,其主开关的弧后特性对其开断性能起着至关重要的作用。利用电流转移法设计了一种弧后电流的新型测量方法,并对该装置在测量机械式真空断路器弧后电流时的工作原理进行了分析。采用改... 目前机械式直流真空断路器是直流开断的主流方向之一,其主开关的弧后特性对其开断性能起着至关重要的作用。利用电流转移法设计了一种弧后电流的新型测量方法,并对该装置在测量机械式真空断路器弧后电流时的工作原理进行了分析。采用改进Mayr模型建立了真空电弧模型,利用MATLAB构建了机械式直流真空断路器弧后电流测量装置模型,仿真研究了转移电阻大小、主电流大小等对转移完成时刻电流值和转移电阻完全承受电流时间的影响,经过数据处理分析得到这些参数对电流转移特性的影响规律。基于得到的影响规律,确定了直流真空断路器弧后电流测量装置的参数,对研制测量装置并进行测试提供了理论基础。 展开更多

关键词 电流转移特性 弧后电流 机械式断路器 电弧电流 Mayr模型

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雷电冲击对一二次融合成套开关电磁干扰研究 被引量：3

17

作者 程显 朱剑鹏 +3 位作者 赵海洋 袁晓东 贺翔 徐铭铭 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期74-80,共7页

配电开关一二次设备标准化、集成化发展对长期处于复杂电磁环境下的二次设备可靠运行提出了更高要求。搭建雷电冲击电压试验平台,采集电压互感器二次侧、馈线终端输入及输出电压信号,分析得到冲击电压引起的二次设备端口电磁干扰频谱分... 配电开关一二次设备标准化、集成化发展对长期处于复杂电磁环境下的二次设备可靠运行提出了更高要求。搭建雷电冲击电压试验平台,采集电压互感器二次侧、馈线终端输入及输出电压信号,分析得到冲击电压引起的二次设备端口电磁干扰频谱分布,并设计滤波方式对其进行有效抑制。结果表明:雷电冲击对电压互感器、馈线终端均会产生瞬态高频电磁干扰,辐射耦合引起的干扰电压峰值约为3 kV,频带为3.6~16.4 MHz。传导耦合引起的干扰电压峰值约为4.5 kV,频带主要分布在1.2~6.7 MHz、12.5~20 MHz。加入滤波装置后正负向干扰电压峰值降低均超过23%,且未发生故障现象。该试验结果为一二次融合配电开关二次设备电磁兼容研究提供参考。 展开更多

关键词 一二次设备 雷电冲击电压 馈线终端 频谱分布 抗电磁干扰

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环氧树脂材料热氧老化特性研究 被引量：42

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作者 谢伟 杨征 +2 位作者 程显 李文博 陈硕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期4397-4404,共8页

随着以环氧树脂为主绝缘介质的电气设备的推广,环氧树脂的绝缘劣化问题受到广泛关注。为研究环氧树脂在热积累作用下所产生的绝缘劣化问题,展开热氧老化试验研究。结果表明:热质量损失率随老化时间均匀变化,可较好地预测使用寿命;局部... 随着以环氧树脂为主绝缘介质的电气设备的推广,环氧树脂的绝缘劣化问题受到广泛关注。为研究环氧树脂在热积累作用下所产生的绝缘劣化问题,展开热氧老化试验研究。结果表明:热质量损失率随老化时间均匀变化,可较好地预测使用寿命;局部放电量(PD)、介质损耗角正切值(tanδ)、相对介电常数(εr)均呈现分段式变化趋势,体积电阻(Ωr)仅在临近老化终点显著下降;醚键的大量断裂是导致材料绝缘失效的主要原因;环氧树脂随老化时间的增加,表面分裂形成颗粒状物质,裂隙增多,间距加大,为环氧树脂的绝缘状态监测提供参考。 展开更多

关键词 环氧树脂 绝缘参数 热氧老化 绝缘状态监测

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纳米Al_(2)O_(3)/环氧树脂复合材料微秒脉冲沿面闪络特性研究 被引量：4

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作者 曹春诚 李文博 +3 位作者 程显 林海涛 夏荣翔 安永科 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期111-119,共9页

GIS中由于开关分合闸等操作而引发的内部脉冲过电压会导致绝缘件表面出现多次闪络击穿等问题。因此,文中研究了不同纳米Al_(2)O_(3)填充含量下环氧树脂复合材料在微秒脉冲电压下的沿面闪络特性;并针对1.5%Al_(2)O_(3)/EP复合材料在脉冲... GIS中由于开关分合闸等操作而引发的内部脉冲过电压会导致绝缘件表面出现多次闪络击穿等问题。因此,文中研究了不同纳米Al_(2)O_(3)填充含量下环氧树脂复合材料在微秒脉冲电压下的沿面闪络特性;并针对1.5%Al_(2)O_(3)/EP复合材料在脉冲电压频率为10 kHz,幅值为18 kV,电极间隙为10 mm下开展沿面闪络老化试验,对比老化前后闪络电压最小值和表面电阻变化趋势,分析不同程度的老化对绝缘材料表面微观形貌、元素成分以及电气性能的影响。结果表明,预加直流电晕放电能够降低环氧树脂材料的闪络电压,且当纳米Al_(2)O_(3)填充含量为1.5%时对闪络现象的抑制效果最为显著。同时,环氧树脂复合材料在经过沿面闪络老化试验后,老化区域C、O元素之比降低,材料表面形成大量凸起颗粒和裂纹,使其呈现疏松、亲水等特点。研究结果可为提升环氧树脂表面耐压能力提供指导意义。 展开更多

关键词 纳米Al_(2)O_(3) 环氧树脂 沿面闪络 脉冲电压 老化特性

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纳米SiO2/环氧树脂复合材料的电热性能研究 被引量：2

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作者 曹春诚 李文博 +3 位作者 林海涛 程显 卓远 田小倩 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期30-34,共5页

为研究纳米二氧化硅(nano-SiO2)掺杂对环氧树脂电热性能的影响,以nano-SiO2改性双酚A型环氧树脂为研究对象,通过电、热两个角度对不同nano-SiO2含量下环氧树脂复合材料的介电性能、热稳定性进行测试。结果表明,环氧树脂复合材料在3%nano... 为研究纳米二氧化硅(nano-SiO2)掺杂对环氧树脂电热性能的影响,以nano-SiO2改性双酚A型环氧树脂为研究对象,通过电、热两个角度对不同nano-SiO2含量下环氧树脂复合材料的介电性能、热稳定性进行测试。结果表明,环氧树脂复合材料在3%nano-SiO2含量时达到较好的介电性能,其中相对介电常数(εr)、介电损耗角正切(tanδ)达到最小值,相比纯环氧树脂分别降低14.7%和19.3%,介电强度达到最大值22.9 kV/mm,提升约40%。对3%nano-SiO2含量环氧树脂进行改性前后热氧老化对比研究,据失重速率及介电参数变化趋势,可将老化发展分为起始期、发展期、爆发期,老化寿命延长约25%,为提高环氧树脂绝缘能力方案设计提供参考。 展开更多

关键词 纳米二氧化硅 环氧树脂 介电性能 热稳定性 热氧老化

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