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微尺度下场致发射对电晕放电的影响机理
1
作者 黄向慧 刘振祖 +1 位作者 张晶园 张蓓 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期146-155,共10页
场致离子化微电晕器件基于一维纳米材料的电场增强效应,可产生大气压非平衡微等离子体,适用于气体检测以及生物医疗等领域,具有响应快、低功耗等特点。但微尺度下的电晕放电属于局部自持的低能放电,其场致发射的作用及影响机制尚不清晰... 场致离子化微电晕器件基于一维纳米材料的电场增强效应,可产生大气压非平衡微等离子体,适用于气体检测以及生物医疗等领域,具有响应快、低功耗等特点。但微尺度下的电晕放电属于局部自持的低能放电,其场致发射的作用及影响机制尚不清晰。因此文章基于流体-化学混合模型框架,融合F-N发射模型,建立了常温常压N2-O2混合气体的二维微电晕放电模型。通过与无场致发射放电模型对比,探索不同间距下场致发射对放电动态过程的影响,发现针-板间距减至15μm时,两种模型放电过程差异很小,表明放电以二次电子发射机制为主导,当间距减至10μm时,两种模型的放电强度相差近1倍,场致发射的作用及影响不可忽略;通过进一步对电子密度分布、空间电场分布、电流密度等参量进行动态分析,发现场致发射、空间碰撞电离反应和离子轰击二次电子发射之间存在链锁影响规律。 展开更多
关键词 微电晕结构 局部自持放电 场致发射 数值模拟
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热态C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体电击穿特性研究
2
作者 崔兆轩 林莘 +1 位作者 徐建源 李磊 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期10-16,23,共8页
热态气体的临界击穿场强是评估高压断路器弧后电击穿特性的基础数据,文中研究了C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体在C_(5)F_(10)O混合比例k=0~10%、压强0.1~2.0 MPa、温度300~4 000 K范围内的临界击穿场强。基于质量作用定律数学模型,得到不... 热态气体的临界击穿场强是评估高压断路器弧后电击穿特性的基础数据,文中研究了C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体在C_(5)F_(10)O混合比例k=0~10%、压强0.1~2.0 MPa、温度300~4 000 K范围内的临界击穿场强。基于质量作用定律数学模型,得到不同温度下混合气体的平衡组分,采用两项近似方法求解玻尔兹曼方程,分析混合气体的电子能量分布函数、折合电离和吸附系数,获得混合气体的临界折合击穿场强和临界击穿场强。结果表明:0.6 MPa下,温度低于3 000 K时,随着温度降低,k=0~10%混合气体的临界击穿场逐渐低于SF_(6);在温度高于3 000 K时,混合气体的临界击穿场强为SF_(6)的1.2倍以上,具有较强的绝缘能力。研究结果可为C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体高压断路器弧后电击穿特性研究提供参考。 展开更多
关键词 C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体 SF_(6)替代气体 电击穿特性 临界击穿场强 粒子组分 玻尔兹曼方程
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低温下C4F7N/CO_(2)混合气体的绝缘特性与参数配置
3
作者 陶子林 郑宇 +3 位作者 高克利 朱太云 刘伟 周文俊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期832-841,共10页
为提出低温下满足液化温度和绝缘要求的C4F7N/CO_(2)混合气体的参数配置,研究了C4F7N/CO_(2)混合气体在低温下的绝缘特性。首先采用实验和计算得到了不同气压和混合体积比例下C4F7N/CO_(2)混合气体的液化温度,结果表明计算得到的液化温... 为提出低温下满足液化温度和绝缘要求的C4F7N/CO_(2)混合气体的参数配置,研究了C4F7N/CO_(2)混合气体在低温下的绝缘特性。首先采用实验和计算得到了不同气压和混合体积比例下C4F7N/CO_(2)混合气体的液化温度,结果表明计算得到的液化温度与实验数据较为相符。其次开展不同温度下C4F7N/CO_(2)混合气体的工频击穿试验,获得了C4F7N/CO_(2)混合气体的击穿电压随温度的变化。结果表明:气体在液化阶段的击穿电压标准差为液化后的2~7倍,且液化后混合气体的绝缘性能出现显著下降。此时击穿电压只与温度有关,基本不受混合体积比例的影响。考虑混合气体设备的应用需求,分别以–25℃和–30℃为最低使用温度,提出了满足要求的C4F7N/CO_(2)混合气体参数配置方案,可为低温下C4F7N/CO_(2)混合气体的应用提供参考。 展开更多
关键词 C4F7N/CO_(2)混合气体 绝缘特性 约化电场 液化温度 参数配置
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CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的电离特性试验研究
4
作者 向志辉 郑宇 +2 位作者 任书波 周文俊 朱太云 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1331-1339,共9页
为评估CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的绝缘性能,研究了其在电场中的电离特性。通过稳态汤逊实验(SST)测量获得了CF3SO2F摩尔分数分别为10%、20%、30%、40%、100%的CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的有效电离系数和临界约化场强,研究了混合... 为评估CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的绝缘性能,研究了其在电场中的电离特性。通过稳态汤逊实验(SST)测量获得了CF3SO2F摩尔分数分别为10%、20%、30%、40%、100%的CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的有效电离系数和临界约化场强,研究了混合比例、约化场强和电极距离对其电离特性的影响,并比较了CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体相对于SF6的绝缘强度。结果表明:CF_(3)SO_(2)F摩尔分数为10%时,CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的电离特性与N_(2)类似;随着CF_(3)SO_(2)F占比增大至20%以上后,CF3SO2F/N2混合气体的电离特性逐步由CF_(3)SO_(2)F主导;CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体相对于SF6的理论绝缘强度随着CF_(3)SO_(2)F摩尔分数的增大而增大,40%CF_(3)SO_(2)F/60%N_(2)混合气体的临界约化场强约为SF_(6)的1.01倍,但其对电场变化的敏感程度不如SF6。研究结果可为CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的绝缘强度评估提供理论基础。 展开更多
关键词 CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体 SF_(6)替代气体 稳态汤逊实验 临界约化场强 有效电离系数
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C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次放电后的绝缘性能劣化研究
5
作者 唐炳南 田增耀 +1 位作者 郭晓雪 赵虎 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期71-77,共7页
C_(4)F_(7)N气体由于具有优良的绝缘性能,作为典型的SF_(6)替代气体受到本领域广泛关注。文中针对C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿放电后的性能劣化现象,在针板电极下开展了不同配比条件下C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体的工频电压击... C_(4)F_(7)N气体由于具有优良的绝缘性能,作为典型的SF_(6)替代气体受到本领域广泛关注。文中针对C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿放电后的性能劣化现象,在针板电极下开展了不同配比条件下C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体的工频电压击穿试验,并利用气相色谱质谱联用仪来检测混合气体多次击穿放电后的分解物。通过研究发现:C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿电压会出现劣化现象,此外,随着C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体击穿次数增多,分解产物六氟乙烷C_(2)F_(6)明显增多,其他几种杂质的含量相对较少,CF_(2)=CFCN、CF_(3)CHFCN、CF_(3)CH(CF_(3))CN的含量也随之增多,与之对应的,C_(4)F_(7)N含量有所降低。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体 绝缘性能 分解特性 性能劣化
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基于神经网络的高寒地区CF_(4)和SF_(6)/CF_(4)检测
6
作者 马汝括 董杰 +3 位作者 王雅湉 伊国鑫 丁祥浩 马乐 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第3期103-112,共10页
高寒地区须携带多台仪器以满足3种不同量级SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度的检测需求,现场运维效率低且仪器购置成本高。为此,首先设计了一种基于热释电检测技术的SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度检测仪器,可自动选择不同的放大电阻以实现多量... 高寒地区须携带多台仪器以满足3种不同量级SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度的检测需求,现场运维效率低且仪器购置成本高。为此,首先设计了一种基于热释电检测技术的SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度检测仪器,可自动选择不同的放大电阻以实现多量程切换。然后提出了BP和PSO-BP2种神经网络温度-压力协同补偿模型,并通过搭建高效模拟实验平台为模型预测提供数据支撑,预测结果表明,PSO-BP神经网络优于BP神经网络。最后将PSO-BP神经网络温度-压力协同补偿模型内置于多量程检测仪器CF_(4)气体浓度检测仪器。模拟实验结果表明,该检测仪器在不同温度和压力下,小量程和大量程检测误差和重复性分别不超过±2%和1.6%,混合比量程下误差和重复性分别不超过±0.5%和0.2%,对高寒地区电网运维检修具有重要作用。 展开更多
关键词 CF_(4)气体浓度检测 热释电检测技术 高寒地区 三量程 PSO-BP神经网络模型 温度-压力协同补偿
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基于同位素示踪法的微量O_(2)对电弧放电下SF_(6)分解产物影响的研究
7
作者 张振乾 杨韧 +4 位作者 徐留玉 徐孟元 高超 李小全 张万军 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期192-199,共8页
SF_(6)气体绝缘开关设备电弧放电下O_(2)对SF_(6)分解产物具有显著影响,但其影响规律及相关作用机制目前尚不清楚。针对这一问题,文中利用^(18)O_(2)作为示踪剂开展了电弧放电实验,利用GC⁃MS分析了放电过程中和放电后含^(18)O同位素物... SF_(6)气体绝缘开关设备电弧放电下O_(2)对SF_(6)分解产物具有显著影响,但其影响规律及相关作用机制目前尚不清楚。针对这一问题,文中利用^(18)O_(2)作为示踪剂开展了电弧放电实验,利用GC⁃MS分析了放电过程中和放电后含^(18)O同位素物质的变化规律,明确了电弧放电下SF_(6)分解产物的形成途径及^(18)O_(2)对SF_(6)分解产物的影响,阐明了其深层化学反应机理。结果表明,电弧放电下O_(2)杂质会在不同程度上促进SOF_(2)、SO_(2)、SO_(2)F_(2)、CO_(2)的生成,其中O_(2)主要以分解后的O原子参与SOF_(2)、SO_(2)、CO_(2)的生成反应,以O_(2)分子和分解后的O原子共同参与SO_(2)F_(2)的生成反应。SOF_(2)和SO_(2)F_(2)的生成主要由放电过程中发生的复合反应主导,SO_(2)的生成主要由放电后发生的分子间反应主导,CO_(2)的生成则来自两者的共同作用。 展开更多
关键词 SF_(6)分解产物 电弧放电 影响规律 氧同位素示踪法
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SF_(6)混合气体和环保替代气体设备标准化研究
8
作者 和彦淼 黄印 +1 位作者 颜湘莲 李志兵 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第3期95-102,共8页
为助力“双碳”目标,适应SF6气体限制使用需求,提升电网设备环境友好性,需要开展SF_(6)混合气体和环保替代气体设备标准化研究。立足环保气体设备研发与应用现状,梳理了SF_(6)/N_(2)混合气体设备技术标准,从设备材料、运维检修、试验检... 为助力“双碳”目标,适应SF6气体限制使用需求,提升电网设备环境友好性,需要开展SF_(6)混合气体和环保替代气体设备标准化研究。立足环保气体设备研发与应用现状,梳理了SF_(6)/N_(2)混合气体设备技术标准,从设备材料、运维检修、试验检测、仪器仪表等方面构建标准化框架;并针对环保替代SF_(6)的C_(4)F_(7)N气体设备,构建了包含气体性能检测技术和方法、设备运行维护、试验检测、回收再利用等标准化框架,在此基础上提出了SF_(6)混合气体和环保替代气体设备准体系,6个子分支与原电力行业GIS设备标准体系一致,体现了环保气体设备标准化建设方向。 展开更多
关键词 SF_(6)/N_(2)混合气体 C_(4)F_(7)N环保替代气体 电气设备 标准体系
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HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体工频击穿及分解特性实验研究
9
作者 田双双 李晓涵 +5 位作者 张英 张小龙 柯锟 靳小平 袁子安 兰佳琪 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期161-169,共9页
近年来,由于HFO-1234ze(E)具备良好的环保特性和优良的绝缘性能,被认为有较大潜力应用于中低压设备中。目前针对该气体的试验探究相对比较少。文中首先计算了不同气压下HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体的液化温度,然后利用气体绝缘性能测... 近年来,由于HFO-1234ze(E)具备良好的环保特性和优良的绝缘性能,被认为有较大潜力应用于中低压设备中。目前针对该气体的试验探究相对比较少。文中首先计算了不同气压下HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体的液化温度,然后利用气体绝缘性能测试平台,分别探究了气压、混合比对HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体绝缘特性的影响,并讨论实际工程应用中的最优混合比和气压值,再采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对分解产物进行定性分析,同时对分解产物进行了仿真计算。研究结果表明在不同均匀场的条件下,HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体的绝缘性能均随着混合比的提升而提高,击穿电压呈近似线性增长;在混合比保持不变的条件下,提高气压能够显著改善HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体绝缘性能;同时在0.3 MPa条件下,20%~25%体积分数的HFO-1234ze(E)不仅具有良好的绝缘水平,而且受到电场不均匀度的影响相对较小,适用于实际工程应用。HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体具有良好的自恢复绝缘特性,分解的产物主要为氢氟化碳(HFC)和碳氢化合物(HC),仿真结果表明分解产物较为稳定。综合实验和仿真计算结果表明HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体有潜力替代SF6气体应用中低压绝缘设备中。 展开更多
关键词 环保气体 HFO-1234ze(E)混合气体 电场不均匀度 绝缘特性
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SF_(6)分解组分的气体传感器检测方法综述
10
作者 蒋庆明 张艳妹 +3 位作者 王明祥 李洨雨 徐敏 贾鹏飞 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第3期1-14,共14页
填充六氟化硫(SF_(6))的电气设备内部存在绝缘缺陷时可能发生过热或放电,迫使SF_(6)分解产生一些特定的气体副产物。通过检测这些副产物的种类和浓度,可以判断电气设备中是否存在绝缘缺陷以及缺陷的类型和严重程度。气体传感器作为气体... 填充六氟化硫(SF_(6))的电气设备内部存在绝缘缺陷时可能发生过热或放电,迫使SF_(6)分解产生一些特定的气体副产物。通过检测这些副产物的种类和浓度,可以判断电气设备中是否存在绝缘缺陷以及缺陷的类型和严重程度。气体传感器作为气体检测的重要工具,在绝缘缺陷的气体检测法中受到了越来越多的关注。本文重点回顾了使用气体传感器检测SF_(6)分解产物的方法,介绍了SF_(6)解离过程和特征气体的生成路径,详细阐述了用于SF_(6)分解特征气体检测的传感器气敏原理和优缺点;重点讨论了利用特征气体信息诊断绝缘缺陷的算法,并展望了通过传感器检测气体分解组分方法诊断绝缘缺陷的发展方向。 展开更多
关键词 六氟化硫 气体组分分析法 绝缘缺陷 气体传感器 金属氧化物半导体
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SF_(6)气体密度状态检测的快速算法
11
作者 刘天宇 赵磊 +4 位作者 种佳丽 赵俊 冯汝明 余辉 常敏 《内蒙古电力技术》 2024年第1期47-52,共6页
针对SF_(6)气体密度计算过程复杂的问题,提出了快速判定SF_(6)气体密度的算法,以220 kV气体绝缘金属封闭开关设备灭弧室外其他气室中SF_(6)气体密度状态的判定为例,介绍了该算法的基本原理和实现过程,并通过仿真计算比较了本文算法与现... 针对SF_(6)气体密度计算过程复杂的问题,提出了快速判定SF_(6)气体密度的算法,以220 kV气体绝缘金属封闭开关设备灭弧室外其他气室中SF_(6)气体密度状态的判定为例,介绍了该算法的基本原理和实现过程,并通过仿真计算比较了本文算法与现有算法的实时性,结果表明,本文算法实现过程简单,实时性大幅提高,可促进大范围、多节点SF_(6)气体密度状态统一集中检测的数字化电子设备的发展和应用。 展开更多
关键词 高压电气设备 SF_(6)气体密度 状态判定 压力
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环保气体绝缘强度预测模型研究现状 被引量：4
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作者 周文俊 邱睿 +5 位作者 高克利 郑宇 侯华 王宝山 罗运柏 喻剑辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期895-906,共12页
为推进新型环保绝缘气体开发工作,对单一气体、混合气体的绝缘强度经验和半经验预测模型进行了分析。对于经验模型,分子微观参数的优选是关键。相互作用性质函数(general interaction properties function,GIPF)和基团贡献法的引入可提... 为推进新型环保绝缘气体开发工作,对单一气体、混合气体的绝缘强度经验和半经验预测模型进行了分析。对于经验模型,分子微观参数的优选是关键。相互作用性质函数(general interaction properties function,GIPF)和基团贡献法的引入可提高模型准确性。在使用上述参数时需要从气体放电的角度出发,对参数适用性进行判断,并尝试寻找或定义出气体绝缘领域的特殊分子微观参数。此外,所用气体放电数据需要标准化处理,并在统一的测试条件下对各类气体的绝缘强度进行评估,进而减少样本质量对模型误差的影响。在气体放电理论研究尚不完备的前提下,经验、半经验模型仍需要配合使用。而对于混合气体预测模型,其主要难点在于协同效应的量化定义和预测,这可能与分子间相互作用等微观过程有关。而在完备气体放电理论指导下建立的预测模型可具有更高的准确性和通用性,并可进一步提高环保绝缘气体的开发效率。 展开更多
关键词 环保绝缘气体 气体放电 预测模型 分子设计 协同效应 基团贡献法
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一种SF_(6)快速充气装置的设计与应用
13
作者 姚钊泓 陈翔 +3 位作者 林宏达 温嘉晔 陈晓佳 刘文佳 《自动化应用》 2024年第4期107-109,共3页
SF_(6)压力下降会导致电气设备内部绝缘降低,引发跳闸,影响电力系统的稳定运行。SF_(6)设备带电补气是针对压力下降的重要运维手段,但传统的充气工具存在型号不通用、装配繁杂、充气距离有限、气瓶搬运困难、无安全措施等不足。因此,在... SF_(6)压力下降会导致电气设备内部绝缘降低,引发跳闸,影响电力系统的稳定运行。SF_(6)设备带电补气是针对压力下降的重要运维手段,但传统的充气工具存在型号不通用、装配繁杂、充气距离有限、气瓶搬运困难、无安全措施等不足。因此,在传统充气工具基础上提出一种改进的快速充气装置,并为该装置引入公-母快速接头、增加安全阀设计、延长充气管道。通过开展气密性试验、可靠性试验、安全阀试验,证明该快速充气装置具有良好的气密性和可靠性,安全阀能发挥紧急切断管路的作用。该装置具有拆装便捷、接口通用、充气距离延长、无需搬运气瓶、紧急隔离措施等优点,对提高电力系统SF_(6)带电补气作业效率和安全性具有重要意义。 展开更多
关键词 SF_(6) 电气设备 充气装置 带电补气 变电站
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低温环境下环保型高压断路器的应用研究
14
作者 何亚东 马俊岭 +2 位作者 罗少文 刘小虎 周旭文 《电力系统装备》 2024年第2期27-29,共3页
研究旨在评估环保型高压断路器在低温环境下的应用性能。文章分析了高压断路器的设计、材料、性能特点及低温环境对其影响,并对ABB环保型高压断路器(使用AirPlus™技术)进行了一系列试验。试验结果显示,在低温条件下,虽然部分性能指标略... 研究旨在评估环保型高压断路器在低温环境下的应用性能。文章分析了高压断路器的设计、材料、性能特点及低温环境对其影响,并对ABB环保型高压断路器(使用AirPlus™技术)进行了一系列试验。试验结果显示,在低温条件下,虽然部分性能指标略有变化,但此款环保型高压断路器仍保持了良好的绝缘性能和机械稳定性,证明了其在低温环境下的可靠性和适用性。 展开更多
关键词 环保型高压断路器 低温环境 绝缘性能 机械稳定性
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SF_(6)/N_(2)混合气体综合检测技术研究
15
作者 周海龙 魏存金 +2 位作者 金佳美 赵云龙 阮海川 《电工技术》 2024年第6期194-197,共4页
为应对全球温室效应,减少电力设备中温室气体SF_(6)的使用量,提出了SF_(6)混合气体的研究方案。目前SF_(6)混合气体是短期内有效减少SF_(6)气体在电力设备中使用量的方法之一。初步研究表明,SF_(6)/N_(2)混合气体具有较强的电气绝缘性能... 为应对全球温室效应,减少电力设备中温室气体SF_(6)的使用量,提出了SF_(6)混合气体的研究方案。目前SF_(6)混合气体是短期内有效减少SF_(6)气体在电力设备中使用量的方法之一。初步研究表明,SF_(6)/N_(2)混合气体具有较强的电气绝缘性能,使得SF_(6)/N_(2)混合气体具有极好的应用前景,因此做好对SF_(6)/N_(2)混合气体的电气设备,特别是GIS的监督和管理变得非常重要。基于此,研发了一款集SF_(6)/N_(2)混合气体混气比、湿度及分解产物检测为一体的检测仪器,并介绍了SF_(6)/N_(2)混合气体检测技术的原理及试验情况。 展开更多
关键词 温室效应 SF_(6)/N_(2)混合气体 检测技术
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145 kV SF_(6)/N_(2)混合气体GIS的研制
16
作者 张会杰 王伟 《自动化应用》 2024年第4期146-147,150,共3页
为响应国家绿色低碳环保的号召,开展SF_(6)/N_(2)混合气体GIS的研制。介绍了SF_(6)/N_(2)混合气体的混合比、充气压力的选择及设计压力的计算方法。最后,145 kV SF_(6)/N_(2)混合气体GIS(断路器除外)通过了全部试验。
关键词 SF_(6)/N_(2)混合气体 气体绝缘开关设备 压力
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环境友好型HFO-1336mzz(E)混合气体在负荷开关中的灭弧性能仿真研究 被引量：2
17
作者 王凯 周然 +4 位作者 张博雅 李兴文 曹闽川 邓竣巍 唐念 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1038-1045,共8页
为了减少SF_(6)在电力设备中使用量,研究了环境友好型SF_(6)替代气体HFO-1336mzz(E)气体作为灭弧介质在12 kV负荷开关中的应用可行性,建立了2维磁流体动力学仿真模型,在压气式负荷开关结构下进行负荷电流开断过程仿真,对比了0.12 MPa下3... 为了减少SF_(6)在电力设备中使用量,研究了环境友好型SF_(6)替代气体HFO-1336mzz(E)气体作为灭弧介质在12 kV负荷开关中的应用可行性,建立了2维磁流体动力学仿真模型,在压气式负荷开关结构下进行负荷电流开断过程仿真,对比了0.12 MPa下30%HFO-1336mzz(E)/CO_(2)、30%HFO-1336mzz(E)/干燥空气混合气体与0.1 MPa下SF_(6)气体燃弧过程中的电弧电压、灭弧室内温度场、气流场分布以及弧后热击穿特性。研究表明,HFO-1336mzz(E)混合气体熄弧尖峰略大于SF_(6),且电弧在轴向上扩散速率大于SF_(6)。电流快过零时,混合气体的电弧温度比SF_(6)低1400 K。通过弧后热击穿评估,30%HFO-1336mzz(E)/CO_(2)、30%HFO-1336mzz(E)/干燥空气混合气体的热开断能力分别可以达到SF_(6)的95%和96%。研究结果可为HFO-1336mzz(E)混合气体作为灭弧介质在中压开关设备中的应用提供参考。 展开更多
关键词 环保气体 SF6替代气体 负荷开关 灭弧性能 磁流体动力学
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SF_(6)故障分解及特征组分检测研究进展
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作者 曾福平 朱可馨 +4 位作者 冯孝轩 程宏图 李昊天 姚强 唐炬 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3240-3257,共18页
国际大电气研究会议(CIGRE)的统计数据表明,SF_(6)气体绝缘设备运行可靠性较高,但实际运行中高电压等级SF_(6)气体绝缘设备的故障率远高于IEC标准。受限于SF_(6)气体绝缘设备复杂的金属全封闭结构以及运行中强烈的电磁干扰,如何对SF_(6... 国际大电气研究会议(CIGRE)的统计数据表明,SF_(6)气体绝缘设备运行可靠性较高,但实际运行中高电压等级SF_(6)气体绝缘设备的故障率远高于IEC标准。受限于SF_(6)气体绝缘设备复杂的金属全封闭结构以及运行中强烈的电磁干扰,如何对SF_(6)气体绝缘设备运行状态进行有效、准确的监测,仍是目前面临的一大技术挑战。在设备早期潜伏绝缘故障引起的局部强电磁能和高温的作用下,SF_(6)气体出现不同程度的分解,分解产物主要包括SO_(2)F_(2)、SOF_(2)、SO_(2)、H_(2)S和CO_(2)、CF_(4)等。基于SF_(6)故障分解组分特性提取反映故障属性的组分特征量,并建立有效的故障诊断方法,是SF_(6)气体绝缘设备绝缘状态监测的一项有效技术手段,这一领域正引起电力行业和科研院所的广泛关注。其中,提高SF_(6)故障分解组分检测速度、灵敏度和抗干扰性,是业内学者正竭力攻克的关键难题,并在近期取得了一系列突破性的研究进展。文中总结了基于故障分解组分的SF_(6)气体绝缘设备故障诊断方法的研究进展,重点介绍了SF_(6)分解组分光学检测与化学传感检测研究的突破性成果,并对该技术在应用过程中需要重点解决的难题进行了归纳和总结。 展开更多
关键词 SF_(6) 故障分解 组分检测 化学传感 光学传感
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水热法合成BiVO_(4)微球的乙醇传感特性研究
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作者 朱兴伟 耿会敏 顾修全 《首都师范大学学报（自然科学版）》 2023年第4期30-35,共6页
运用简单的一步水热法制备出一种钒酸铋(BiVO_(4))粉体材料,采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的物相和形貌进行表征。重点研究了该材料对于氨水、甲醛、甲醇和乙醇4种气体的敏感特性。结果表明,实验所得的BiVO_(4)粉末为... 运用简单的一步水热法制备出一种钒酸铋(BiVO_(4))粉体材料,采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的物相和形貌进行表征。重点研究了该材料对于氨水、甲醛、甲醇和乙醇4种气体的敏感特性。结果表明,实验所得的BiVO_(4)粉末为不规则微球,尺寸为800~900 nm。实验温度为460℃时,该气体传感器对于体积分数为500×10-6的乙醇气体的响应值可达到5.50,对乙醇具有良好的敏感性和选择性。本实验具有操作简便、知识全面和主题新颖等优点,通过BiVO4气敏元件的合成、表征及分析的综合性实验教学,进一步激发学生对于材料的科研兴趣,夯实科研基础,提升科学素质,增强创新实践能力。 展开更多
关键词 BiVO_(4) 水热法 实验教学 气敏性能
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SF_(6)替代绝缘气体的虚拟筛选与分子设计综述 被引量：7
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作者 张咪 高克利 +1 位作者 侯华 王宝山 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2816-2830,共15页
采用新型环保绝缘气体替代SF_(6)是电力行业发展的必然趋势,也是助力碳达峰、碳中和的关键举措。该文综述了筛选与设计环保替代气体所面临的挑战及最新进展,从理论计算角度详细阐述了绝缘强度、液化温度、温室效应、安全性能(毒性、可燃... 采用新型环保绝缘气体替代SF_(6)是电力行业发展的必然趋势,也是助力碳达峰、碳中和的关键举措。该文综述了筛选与设计环保替代气体所面临的挑战及最新进展,从理论计算角度详细阐述了绝缘强度、液化温度、温室效应、安全性能(毒性、可燃性)、灭弧特性等构效关系模型,对比分析了各种理论模型的优缺点,指出现有理论模型所面临的主要问题,模型严重依赖于训练集实验数据且描述符的物理图像不明确,并提出了相应的改进方向,即开展多类型气体的系统性实验研究以及针对气体放电、液化、温室效应、致毒、燃烧、灭弧等过程的微观化学机理研究。同时探讨了多维度构效关系模型在SF_(6)替代气体的高通量虚拟筛选以及合理化分子设计方面所发挥的重要作用及其局限性。指出了各维度之间的相关性及相互制约关系仍不明确,这是导致至今仍未发现综合性能全面超越SF_(6)新气体的重要原因,提出了化学键杂化与官能团取代两种新型环保绝缘气体分子结构设计方法,获得了包含分子结构设计与性能评估、实验室合成与测试、工业制备与电气应用等关键步骤的新型环保绝缘气体创新技术路线,为加快电气设备中SF_(6)的完全替代提供理论依据。 展开更多
关键词 SF_(6)替代气体 多维度构效关系模型 虚拟筛选 分子设计 量子化学
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