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等温松弛电流法在高压交联聚乙烯绝缘交流电缆状态评估中的应用 被引量:24
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作者 朱永华 高小庆 +1 位作者 杨娟娟 贾欣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期513-521,共9页
为探讨等温松弛电流法在高压交流(HVAC)电缆状态评估中应用的可行性,采用等温松弛电流法(IRC)对未老化和运行13 a的国产110 k V高压交联聚乙烯(XLPE)交流电缆进行了老化评估,并研究了直流电场下电缆绝缘切片的空间电荷分布,分析了绝缘... 为探讨等温松弛电流法在高压交流(HVAC)电缆状态评估中应用的可行性,采用等温松弛电流法(IRC)对未老化和运行13 a的国产110 k V高压交联聚乙烯(XLPE)交流电缆进行了老化评估,并研究了直流电场下电缆绝缘切片的空间电荷分布,分析了绝缘内部的陷阱分布、松弛机理和绝缘状态的关联性。结果表明,未老化高压电缆的老化因子>1.89,绝缘切片样品表面区域存在明显的异极性空间电荷积累,残留在高压电缆内部的交联副产物以深能级陷阱形式存在,并与等温松弛电流中的第3类松弛相对应。运行13 a的高压电缆的老化因子明显高于未老化电缆的老化因子,且其绝缘切片表面区域的异极性空间电荷积累量和切片内部的最大电场畸变率增大,与等温松弛电流法提取的老化因子变化规律相同。因此老化因子可作为高压交流电缆绝缘老化状态的评估参数。 展开更多
关键词 高压电缆 交联聚乙烯 等温松弛电流法 空间电荷 老化因子 最大电场畸变率
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用蒙特卡罗方法研究质子在航天器内部充电中的作用 被引量:6
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作者 田天 焦维新 +3 位作者 陈旭 李珑 万应虎 魏雅利 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期93-99,共7页
介绍了航天器内部充电的基本物理机制,重点研究了质子在内部充电中的作用.用蒙特卡罗方法模拟质子在介质中的输运过程,计算了简化的平板介质在一定通量的粒子环境中的内部充电情况.结果表明,介质内部最大电场与入射质子能量有关,当质子... 介绍了航天器内部充电的基本物理机制,重点研究了质子在内部充电中的作用.用蒙特卡罗方法模拟质子在介质中的输运过程,计算了简化的平板介质在一定通量的粒子环境中的内部充电情况.结果表明,介质内部最大电场与入射质子能量有关,当质子能量达到14MeV时候,内部电场最强;当质子与电子的入射数目相同,并且材料参数一样时,质子产生的最大电场大于电子产生的最大电场.选取2004年7月26日TC-2卫星姿控分系统故障前的质子和电子通量数据,分别计算了二者可能引起的内部最大电场.计算结果表明,质子产生的最大电场比电子产生的最大电场小2~4个数量级,并且远小于击穿电场;在某些极端情况下,例如质子产生的电场和电子产生的电场方向一致的时候,电场的叠加会使局地电场得到加强. 展开更多
关键词 内部充电 蒙特卡罗方法 质子 积分通量 最大电场
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地球同步轨道卫星在轨异常与空间环境相关性分析 被引量:10
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作者 常峥 王咏梅 +1 位作者 田天 潘业欣 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期435-442,共8页
利用中国FY和美国GOES卫星探测数据,对中国某同步轨道卫星发生在2010年至2015年的44次可能与空间环境相关的异常进行了研究,重点分析了异常发生的时间分布、伴随的空间环境现象和空间粒子分布特征,并利用DICTAT模拟计算了卫星异常期间... 利用中国FY和美国GOES卫星探测数据,对中国某同步轨道卫星发生在2010年至2015年的44次可能与空间环境相关的异常进行了研究,重点分析了异常发生的时间分布、伴随的空间环境现象和空间粒子分布特征,并利用DICTAT模拟计算了卫星异常期间介质内部最大电场强度,结果表明:(1)内部充电是造成"3·17"卫星异常的主要原因。(2)79.5%卫星异常发生在日侧,这与能量>2Me V的高能电子通量随地方时分布非常一致。(3)多达25次(57%)的异常事件伴随高能电子暴。能量>2Me V电子通量的50%位数在异常前3-4天开始出现明显增强,内部充电危险商数ZIC在异常前2天进入黄色风险等级;能量>2Me V电子通量的75%位数在异常前4天开始出现明显增强,ZIC在异常前2天先后2次进入红色风险等级。(4)在II类、III类和IV类情形下,DICTAT模拟计算得到的介质内部最大电场分别在19.2、50.4和9.8小时之后超过并维持在106V.m-1以上,该范围的内部电场强度存在潜在的放电危险,高能电子诱发的内部充电是造成我国同步轨道卫星异常的主要原因。 展开更多
关键词 卫星异常 内部充电 辐射剂量 单粒子效应 危险商数 DICTAT模拟 最大电场
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高气压CF3I-N2混合气体雷电冲击耐受特性及其在GIL中的应用 被引量:5
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作者 谭东现 周柏杰 +2 位作者 蔡凡一 薛健 肖登明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3150-3157,共8页
作为应用广泛的绝缘气体,六氟化硫(SF6)会产生温室效应,环保特性不佳,因此寻找环保型替代气体成为高电压领域的研究热点。针对高压力下三氟碘甲烷(CF3I)和氮气的混合气体(CF3I-N2)开展了基础电极间隙的雷电冲击耐受特性研究,并与... 作为应用广泛的绝缘气体,六氟化硫(SF6)会产生温室效应,环保特性不佳,因此寻找环保型替代气体成为高电压领域的研究热点。针对高压力下三氟碘甲烷(CF3I)和氮气的混合气体(CF3I-N2)开展了基础电极间隙的雷电冲击耐受特性研究,并与纯SF6、SF6-N2混合气体进行特性对比。在此基础上,采用气体绝缘管道母线(GIL)样机开展了CF3I-N2混合气体绝缘特性的验证试验。结果表明,高气压CF3I-N2混合气体具有较好的绝缘能力,但安全裕度相比纯SF6气体较低,为此针对样机进行了相应的电场优化改进,使最大电场强度降低了30%,提高了产品安全裕度。 展开更多
关键词 CF3I-N2混合气体 雷电冲击电压 耐受电压 GIL 最大电场强度
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一种高压功率器件场板技术的改进与设计 被引量:1
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作者 李宏杰 冯全源 陈晓培 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期258-261,共4页
为了解决功率器件高击穿电压与减小表面最大电场需求之间的矛盾,提出了一种高压功率器件终端场板改进方法。通过调节金属场板和多晶硅场板的长度,使金属场板覆盖住多晶硅场板,最终使得两者的场强相互削弱,从而减小表面最大电场。采用TCA... 为了解决功率器件高击穿电压与减小表面最大电场需求之间的矛盾,提出了一种高压功率器件终端场板改进方法。通过调节金属场板和多晶硅场板的长度,使金属场板覆盖住多晶硅场板,最终使得两者的场强相互削弱,从而减小表面最大电场。采用TCAD(ISE)软件对该结构进行仿真验证,结果表明该结构能够在保证高耐压的前提下减小表面最大电场。基于所提方法,设计出了一种七个场限环的VDMOSFET终端结构,其耐压达到了893.4 V,表面最大电场强度只有2.16×105 V/cm,提高了终端的可靠性。 展开更多
关键词 VDMOSFET终端结构 金属多晶硅场板 场限环 表面最大电场强度
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1000MW汽轮发电机定子线圈槽部内屏蔽结构研究
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作者 顾金 刘松 +2 位作者 郑煜 魏燕飞 李旭光 《大电机技术》 北大核心 2011年第2期10-14,共5页
大型汽轮发电机定子线圈的槽部采用内屏蔽结构,可以显著降低绝缘层的最大电场强度,均化绝缘层的电场分布。本文采用ProE三维制图软件建立了绝缘腻子、低阻带加铜带、导电腻子和半导电帽子4种内屏蔽结构的定子线圈模型,采用有限元分析软... 大型汽轮发电机定子线圈的槽部采用内屏蔽结构,可以显著降低绝缘层的最大电场强度,均化绝缘层的电场分布。本文采用ProE三维制图软件建立了绝缘腻子、低阻带加铜带、导电腻子和半导电帽子4种内屏蔽结构的定子线圈模型,采用有限元分析软件计算了这4种结构形式下绝缘层的电场分布情况,并计算分析了其内屏蔽层的电阻损耗。计算分析表明,铜带加低阻带的结构形式是比较理想的内屏蔽结构形式;内屏蔽层与定子线棒有且仅有一点电接触时,绝缘层会获得比较好的电场分布;内屏蔽层的电阻损耗相对于定子线棒是比较小的,可以不予考虑。 展开更多
关键词 定子线圈 内屏蔽 最大电场强度 电阻损耗 电接触
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单区JTE加场板终端结构的优化设计 被引量:3
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作者 潘晓伟 冯全源 陈晓培 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2016年第11期38-41,共4页
为了提高芯片面积利用率,采用单区结终端扩展(JTE)与复合场板技术设计了一款700 V VDMOS的终端结构。借助Sentaurus TCAD仿真软件,研究单区JTE注入剂量、JTE窗口长度和金属场板长度与击穿电压的关系,优化结构参数,改善表面和体内电场... 为了提高芯片面积利用率,采用单区结终端扩展(JTE)与复合场板技术设计了一款700 V VDMOS的终端结构。借助Sentaurus TCAD仿真软件,研究单区JTE注入剂量、JTE窗口长度和金属场板长度与击穿电压的关系,优化结构参数,改善表面和体内电场分布,提高器件的耐压。最终在120.4?m的有效终端长度上实现了838 V的击穿电压,表面最大电场为2.03×105 V/cm,小于工业界判断器件击穿的表面最大电场值(2.5×105 V/cm),受界面态电荷的影响小,具有较高的可靠性,且与高压深阱VDMOS工艺兼容,没有增加额外的掩膜和工艺步骤。 展开更多
关键词 结终端扩展 复合场板 VDMOS 击穿电压 表面最大电场 界面态电荷
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12~24kV氮气绝缘环网柜的研制 被引量:36
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作者 钱立骁 陈慎言 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3717-3724,共8页
在气体绝缘环网柜中使用环保的氮气或干燥空气取代SF6气体,又要保持紧凑和小巧的特点,必须要对环网柜绝缘结构进行优化设计。为此,就氮气的绝缘特性和氮气绝缘中压环网开关柜的典型绝缘结构(如间隙绝缘、复合绝缘、支撑绝缘子和穿墙套... 在气体绝缘环网柜中使用环保的氮气或干燥空气取代SF6气体,又要保持紧凑和小巧的特点,必须要对环网柜绝缘结构进行优化设计。为此,就氮气的绝缘特性和氮气绝缘中压环网开关柜的典型绝缘结构(如间隙绝缘、复合绝缘、支撑绝缘子和穿墙套管沿面绝缘)的最大电场强度进行了分析研究。进而探索了降低氮气绝缘环网柜内电场强度的有效方法和途径:通过改善导体形状可降低气隙间电场不均匀系数至2~3;采用复合绝缘可降低氮气介质最大电场强度约20%;采用双断口结构和复合屏蔽绝缘,可实现工频耐受75 k V/1 min、雷电冲击耐受±145 k V的隔离断口绝缘水平;优化电极形状和绝缘体外形设计,可降低沿面绝缘破坏起始处电场强度,实现在工频耐受65 k V/1 min、雷电冲击耐受±125 k V的绝缘水平;通过电场屏蔽件的设计可降低局部电场集中,提高柜体整体绝缘水平。研制成功了符合IEC 62271-1和GB 11022标准绝缘水平要求的12~24 k V氮气绝缘环网柜(柜宽400 mm)并通过了型式试验,证明了环网柜采用氮气绝缘的可行性。 展开更多
关键词 环网柜 氮气绝缘 复合绝缘 相对介电常数 电场优化和屏蔽 最大电场强度 绝缘水平
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±800kV输电线路按电晕条件的导线选择 被引量:11
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作者 梁明 王永刚 周刚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1875-1879,共5页
现有的±500kV直流输电线路的导线选择是按电晕无线电干扰(RI)条件校验的,而±800kV直流架空输电线路的电晕噪声干扰(AN)、对环境的影响已超过RI成为导线选择的控制因素,为此对比了国外直流试验线路的RI和AN的测试数据与... 现有的±500kV直流输电线路的导线选择是按电晕无线电干扰(RI)条件校验的,而±800kV直流架空输电线路的电晕噪声干扰(AN)、对环境的影响已超过RI成为导线选择的控制因素,为此对比了国外直流试验线路的RI和AN的测试数据与国外的经验公式,发现美国电力研究院的RI计算公式和美国邦维尔电力公司的AN计算公式,可用于云广±800kV直流线路工程设计。结合云广线的实际情况,推荐电晕噪声限值45~50dB进行导线选择,采用6×LGJ-630/45钢芯铝绞线,即满足环保要求又经济合理。 展开更多
关键词 ±800 KV 输电线路 导线电晕 导线最大电场强度 无线电干扰 电晕可听噪声 电晕可听噪声限值
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基于有限元分析的500 kV分裂导线电晕研究
10
作者 吴昊 沈志祺 安帅 《电工电气》 2017年第9期24-26,共3页
分裂导线的使用不仅可以提高线路的输电能力,也能减小电晕。从分裂导线的分裂数、导线半径和等效半径三个参数入手,定量计算三者对减小电晕的作用,经过模型的建立与改进,仿真结果表明:三个参数中分裂数对导线附近的最大电场强度影响最大... 分裂导线的使用不仅可以提高线路的输电能力,也能减小电晕。从分裂导线的分裂数、导线半径和等效半径三个参数入手,定量计算三者对减小电晕的作用,经过模型的建立与改进,仿真结果表明:三个参数中分裂数对导线附近的最大电场强度影响最大,对电晕损耗的影响也最大;导线半径与最大电场强度之间没有特殊的规律,利用该模型计算备选导线表面最大电场强度,可以为分析比较哪种导线最合适提供理论依据;对于固定的分裂数和导线半径,存在一个最佳等效半径,能使得导线表面电场强度最低,电晕损耗最少。 展开更多
关键词 分裂导线 分裂数 导线半径 等效半径 最大电场强度 有限元分析
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An Improved Description of Characteristics Length in Substrate Current Model for Submicron and Deep-Submicron LDD MOSFET's
11
作者 于春利 杨林安 郝跃 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1084-1090,共7页
A novel substrate current model is proposed for submicron and deep-submicron li ghtly-doped-drain (LDD) n-MOSFET,with the emphasis on accurate description of the characteristics length by taking the effects of channe... A novel substrate current model is proposed for submicron and deep-submicron li ghtly-doped-drain (LDD) n-MOSFET,with the emphasis on accurate description of the characteristics length by taking the effects of channel length and bias int o account.This is due to that the characteristics lenth significantly affects th e maximum lateral electric field and the length of velocity saturation region,bo th of which are very important in modeling the drain current and the substrate c urrent.The comparison between simulations and experiments shows a good predictio n of the model for submicron and deep-submicron LDD MOSFET.Moreover,the analyti cal model is suitable for descgn of devices as it is low in computation consumpt ion. 展开更多
关键词 LDD MOSFET substra te current characteristics length maximum lateral electric field
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发电机定子线棒半导电屏蔽技术仿真研究
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作者 郑炎 贺绍鹏 郭小凯 《电工技术》 2009年第3期74-76,共3页
利用ProE软件建立发电机定子线棒的三维模型,并利用有限元仿真软件COMSOL Multi-physics计算发电机定子线棒绝缘层中电场分布情况。通过分析不同情况下的最大电场强度值,介绍发电机定子线棒的半导电屏蔽技术。
关键词 定子线棒 有限元 最大电场强度 半导电屏蔽
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用不同的数学方法解决同一个物理问题
13
作者 圣宝建 《科技风》 2020年第30期181-182,共2页
数学在物理学中的应用是非常广泛的,使得物理需要依附数学而得以发展。有时候,人们可以借助数学方法来将一些较为复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题。笔者介绍了利用数学里的导数思想求一元函数的最值和三元平均值不等式求最值的... 数学在物理学中的应用是非常广泛的,使得物理需要依附数学而得以发展。有时候,人们可以借助数学方法来将一些较为复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题。笔者介绍了利用数学里的导数思想求一元函数的最值和三元平均值不等式求最值的方法定理,并利用这两种不同的数学方法巧妙地解决了物理学静电场中的“等量的两个同种正电荷连线中垂线上最大电场强度”的问题。 展开更多
关键词 数学 最大电场强度 导数 三元平均值不等式
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