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触头分离瞬间真空金属蒸气电弧形成过程的仿真 认领
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作者 付思 曹云东 +2 位作者 李静 刘树鑫 韩颖 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期2922-2931,共10页
维持真空金属蒸气电弧所需的导电介质由触头提供,故真空间隙中金属蒸气分布情况影响电弧等离子体形成全过程。统一真空开关触头分离瞬间导电触点热过程和液桥断裂后间隙击穿过程,以热传导方程为基础,考虑触点相变过程,获得间隙极小空间... 维持真空金属蒸气电弧所需的导电介质由触头提供,故真空间隙中金属蒸气分布情况影响电弧等离子体形成全过程。统一真空开关触头分离瞬间导电触点热过程和液桥断裂后间隙击穿过程,以热传导方程为基础,考虑触点相变过程,获得间隙极小空间内金属蒸气非均匀的分布情况;建立真实金属蒸气分布情况下真空微观粒子动力学模型,求解电子、重粒子输运方程,揭示非均匀分布金属蒸气影响下电弧形成过程。仿真结果表明,分离瞬间导电触点相变产生金属蒸气密度由中心沿径向呈迅速衰减的非均匀分布;在非均布金属蒸气情况下,电弧形成过程经历电子崩发展、近极区形成和初始导电通道三个阶段;真空间隙导电通道形成取决于金属蒸气高密度区所在位置,是空间电荷密集区产生的源泉。 展开更多
关键词 真空 分离瞬间 金属蒸气 空间电荷 导电通道
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真空金属蒸气电弧作用下阴极表面蚀坑形成过程 认领
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作者 付思 曹云东 +2 位作者 李静 刘树鑫 韩颖 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期843-851,共9页
真空金属蒸气电弧作用下阴极表面热流密度和压力的不同时空分布情况,影响阴极表面蚀坑形成过程。结合阴极表面蚀坑形成过程中表面张力和马朗戈尼效应共同影响,建立考虑固、液、气态相变过程的二维轴对称流体动力学瞬态模型,描述阴极表面... 真空金属蒸气电弧作用下阴极表面热流密度和压力的不同时空分布情况,影响阴极表面蚀坑形成过程。结合阴极表面蚀坑形成过程中表面张力和马朗戈尼效应共同影响,建立考虑固、液、气态相变过程的二维轴对称流体动力学瞬态模型,描述阴极表面"火山口"形成的热力学行为,获得阴极最初喷射蒸气的表面结构和时间。阴极熔池相变过程中,熔融金属熔池中心形变和温度梯度较大,熔池流动由表面张力和马朗戈尼效应共同驱动,将熔坑中心热量转移至边缘,在蚀坑边缘,表面张力为熔池流动的主要驱动力。温度上升至临界温度,出现新的喷射爆炸点,"火山口"表面形成金属蒸气密度为10^25m^-3的覆盖层,密度分布与阴极蚀坑形状有关;增加热流密度、减小外部压力或增大作用半径,阴极表面覆盖层出现时间提前来到,蚀坑形状各异;当作用半径过小时,注入能量低,阴极斑点形成过程中蚀坑底部厚,半径小,蚀坑附近未产生金属蒸气覆盖层。 展开更多
关键词 真空电弧 阴极 熔池 蚀坑 金属蒸气
真空开关电器中接触触点热过程的仿真研究 认领 被引量:2
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作者 付思 曹云东 +1 位作者 李静 侯春光 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期546-551,共6页
金属蒸气是真空开关电弧存在的根源,基于流体动力学理论,建立真空开关开断初期分离最终电接触触点由固体、金属液桥到金属蒸气相变过程的完整模型。考虑了金属触点的熔化变形边界,同时关注金属液桥断裂后金属蒸气的扩散过程,计算结果表... 金属蒸气是真空开关电弧存在的根源,基于流体动力学理论,建立真空开关开断初期分离最终电接触触点由固体、金属液桥到金属蒸气相变过程的完整模型。考虑了金属触点的熔化变形边界,同时关注金属液桥断裂后金属蒸气的扩散过程,计算结果表明电触点最高温度点出现在接触触点的中心,也正是金属桥断裂形成的初始位置。金属液桥相变过程中伴随金属蒸气的蒸发,并在真空环境中迅速扩散,在阴极斑点形成之前,金属蒸气密度高达1.092×10^25m^-3,并沿着扩散半径迅速降低。计算结果表明,随着电极加载电流的增大,金属液桥完全断裂时间大大缩短。 展开更多
关键词 接触触点 金属桥 断裂时间 金属蒸气
数学形态学在串联型故障电弧诊断中的应用 认领 被引量:10
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作者 刘振国 孙鹏 由广祥 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期190-195,共6页
故障电弧是导致设备或线路电气火灾故障的原因之一。为了实现对配电系统中串联型故障电弧的快速诊断,文中提出了一种基于数学形态学的串联型故障电弧诊断方法。该方法利用数学形态学的开闭运算,有效地滤除电流信号中的噪声干扰,并通过... 故障电弧是导致设备或线路电气火灾故障的原因之一。为了实现对配电系统中串联型故障电弧的快速诊断,文中提出了一种基于数学形态学的串联型故障电弧诊断方法。该方法利用数学形态学的开闭运算,有效地滤除电流信号中的噪声干扰,并通过多分辨率形态梯度(MMG)运算提取串联型故障电弧发生前后电流波形的突变特征,进而获取正常工作情况下和故障电弧发生时线路电流波形的形态梯度值。通过比较故障发生前后线路电流波形形态梯度值的大小,可以准确地判断出线路是否发生了电弧故障。该串联故障电弧诊断方法具有逻辑运算简单,计算量小且易于实现的特点。 展开更多
关键词 串联故障电弧 数学形态学 多分辨率形态梯度(MMG) 快速诊断
基于Hanning卷积窗的DFT介质损耗角测量算法 认领 被引量:9
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作者 孙鹏 杨永越 +1 位作者 刘黎明 由广祥 《电测与仪表》 北大核心 2014年第16期73-77,共5页
在高压电气设备介质损耗角在线监测中,DFT算法用于介质损耗角(介损角)测量时,系统频率的波动所造成的非同步采样将会产生泄露效应,从而会影响介损角测量精度。文章详细地分析了DFT算法非同步采样造成的泄露效应,提出了一种基于Hannin... 在高压电气设备介质损耗角在线监测中,DFT算法用于介质损耗角(介损角)测量时,系统频率的波动所造成的非同步采样将会产生泄露效应,从而会影响介损角测量精度。文章详细地分析了DFT算法非同步采样造成的泄露效应,提出了一种基于Hanning卷积窗的DFT介质损耗角测量算法。该算法采用Hanning卷积窗对电流和电压信号进行加权,利用频谱相位差校正法进行频谱校正以获得基波相位,根据电流与电压的基波相位差计算出介损角。通过仿真给出了该算法在电压频率波动和白噪声变化时计算所得介损角的变化情况,通过分析验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 介质损耗角 DFT 非同步采样 泄露效应 Hanning卷积窗
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