SF6／N2混合气体的放电特性

为了探讨SF6／N2混合气体代替纯SF6气体作为气体绝缘开关装置（GLS）绝缘介质的可行性,阐述了SF6／N2混合气体放电的基本参数,给出了Wieland插值的适用条件,并对SF6／N2混合气体在不同混合比、电压波形及电压下的放电特性进行了试验研究。研究结果表明：SF6／N2的电晕稳化作用比纯SF6中的要强,当气压较高时,混合气体在高频率快速暂态过电压作用下的击穿电压比低频率作用下的要低,而且均匀场中混合气体的击穿电压与气压基本呈线性关系。所以,在不改变现有GIS结构及尺寸的情况下,可增加混合气体的压强来保证GIS的绝缘强度。     

SF_6/N_2混合气体的放电特性

为了探讨SF6 /N2 混合气体代替纯SF6 气体作为气体绝缘开关装置 (GIS)绝缘介质的可行性 ,阐述了SF6 /N2 混合气体放电的基本参数 ,给出了Wieland插值的适用条件 ,并对SF6 /N2 混合气体在不同混合比、电压波形及气压下的放电特性进行了试验研究 .研究结果表明 :SF6 /N2 的电晕稳化作用比纯SF6 中的要强 ,当气压较高时 ,混合气体在高频率快速暂态过电压作用下的击穿电压比低频率作用下的要低 ,而且均匀场中混合气体的击穿电压与气压基本呈线性关线 .所以 ,在不改变现有GIS结构及尺寸的情况下 ,可增加混合气体的压强来保证GIS的绝缘强度 .     

几种SF6混合气体的耐电强度及分析

在Ｅ／Ｐ值为１５．０～９４．０ｋｖ（ｍｍ．ＭＰａ）范围内采用稳态汤逊法（ＳＳＴ）测量了ＳＦ６／Ｎ２，ＳＦ６／ＳＯ２，ＳＦ６／Ｈｅ，ＳＦ６／Ｎｅ，ＳＦ６／Ａｒ，ＳＦ６／Ｋｒ，ＳＦ６／Ｘｅ等混合气体的电子崩电流，确定了电离系数α吸附系数η和有效电离系数α，用最小二乘法求出了α／Ｐ与Ｅ／Ｐ值的关系，给出了在各混合比下这些混合气体的临界耐电强度值（Ｅ／Ｐ）ｌｉｍ并分析和比较了这些混合气体的绝缘特性。     

混合气体放电等离子体电子温度的理论计算

推导了双混合气体和具有潘宁效应的双混合气体的放电等离子体电子温度的理论计算公式。利用计算机作图打印出He—Ar混合气体的放电等离子体电子温度随P_(He)/P_(Ar)的不同混合比,以及PD值变化的理论曲线。理论值与实验测量伍吻合较好。     

SF6／R12混合气体绝缘的研究与应用

汤逊第一电离系数和电子附着系数的测量表明:当混合比在50/50左右时,SF_6/R12混合气体的耐电强度比两种气体组分都高,约为 SF_6的1.5倍.由于 SF_6可有效地抑制 R12在放电时析出碳微粒,且50/50的 SF_6/R12混合气体的成本仅为 SF_6的53%,因此这种混合气体有工业应用前途.基于本研究工作,已研制成一台 SF_6/R12混合气体绝缘的100kV 标准电容器样机.     

CF_4及其N_2混合物的工频击穿特性研究

SF6具有高绝缘强度和良好灭弧性能,但其温室效应指数(GWP)过高,且液化温度较高,不适合在极寒地区使用,为研究能在极寒地区使用的绝缘气体,文中针对极寒地区气体绝缘设计的要求,研究了具有低温室效应指数、低液化温度的CF_4,及其N_2混合物的工频击穿特性,实验结果表明:CF_4及其N_2混合物的工频击穿电压随气压的增加出现饱和现象;在极不均匀场中击穿电压随电极距离增大也出现饱和现象;20%的CF_4/N_2混合气体为最佳混合比,其绝缘强度为纯CF_4击穿电压80%以上,纯SF6的50%左右,并具有较低液化温度和GWP指数,可作为极寒条件下SF6的替代气体。     

微机电系统微米间隙的预击穿和击穿特性研究

为了预测和评估微机电系统(MEMS)中微电极结构的绝缘性能,采用MEMS加工工艺,制备了电极间隙为5～40 μm的金属铝薄膜电极,研究了试样在直流电压下的预击穿过程中电流-电压关系曲线以及击穿电压随电极间隙的变化规律,并利用扫描电子显微镜(SEM)进行了微电极表面的微观分析.研究结果表明:预击穿过程的电流-电压曲线说明,在击穿之前电流的变化主要包括自由带电粒子的定向迁移阶段、电流密度达到饱和阶段以及碰撞电离持续发展形成电子雪崩阶段;场致电子发射的Fowler-Nordheim曲线表明,当微电极的间隙大于5 μm时,其击穿特性仍然符合巴申曲线,与相关文献的研究结论一致;微电极击穿阈值均大于相同间隙的宏观金属电极的击穿阈值;微电极击穿后在阳极表面有坑洞产生,而在阴极表面存在溅射沉积现象.     

CF3I混合气体比例及放电参数分析

CF_3I气体是一种极具潜力的SF_6替代气体。为研究CF_3I混合气体的最佳比例及电气特性,首先根据CF_3I气体饱和蒸气压方程计算其液化条件,采用两项近似的Boltzmann方程求解三种CF_3I混合气体在不同混合比下的电子能量分布及电离和吸附系数,并计算混合气体的折合有效击穿场强及协同效应指数。结果表明:三种混合气体的绝缘强度都随CF_3I气体比例增加而增加,但混合气体的适用范围会随CF_3I比例增加而减小;在相同混合比例时,CF_3I-CF_4及CF_3I-N_2混合气体的绝缘能力较强,CF_3I-CO_2的协同系数更高,电场均匀度对CF_3I-N_2及CF_3I-CO_2的绝缘能力的影响相对较小。综合考虑,N_2更适合作为CF_3I的缓冲气体,15%～30%CF_3I比例的混合气体有较高的实际应用价值。     

CF4/N2混合物替代SF6/N2的可行性研究

SF6具有良好的绝缘强度,但其全球温室效应指数(GWP)是二氧化碳的23 900倍,因此有必要寻找一种环境友好的绝缘气体替代SF6。从绝缘性能、协同效应和GWP三方面研究了CF_4/N_2混合物替代SF6气体的可行性。研究结果表明:CF_4/N_2混合物的工频击穿电压随气压的升高出现饱和现象;80%CF_4/N_2混合物为最佳混合比例,其绝缘性能约为同条件下纯SF6击穿电压的65%;CF_4/N_2混合物具有协同效应,协同系数在0.2~0.59之间,和SF_6/N_2的协同系数接近;CF_4/N_2混合气体的GWP值随着气体的混合比呈线性关系,80%CF_4/N_2混合物的GWP值比SF_6/N_2低很多。因此,综合考虑绝缘性能、协同效应和GWP,80%CF_4/N_2混合物有希望替代SF_6/N_2气体用于气体绝缘。     

三元混合气体SF_6／CCl_2F_2／N_2击穿特性研究

研究了不同电场分布中三元混合气体ＳＦ６／ＣＣｌ２Ｆ２／Ｎ２的工频电压击穿特性和冲击电压击穿特性．气压范围为１００ｋｐａ～３００ｋｐａ．结果表明，适当配比的ＳＦ６／ＣＣｌ２Ｆ２／Ｎ２混合气体具有相当于甚至优于纯ＳＦ６的击穿强度．     

FP—JTE终端扩展区注入剂量对击穿电压的影响

提出了一种无须进行电离积分的用于高压结终端模拟的边界元素法,分析了下ＦＰ－ＪＴＥ终端结构中扩展区注入剂量对击穿电压的影响,结果表明击穿电压与注入剂量呈线性关系,场板可减弱击穿电压注入剂量的第三性。     

高Ni—Cr合金钢光谱分析样品处理条件的选择

在对钢样进行光电光谱分析时，其表面情况对分析结果有直接影响。本文讨论了电极形状对击穿电压和电离度的影响，得出结论：只有当钢样表面磨蚀条纹的宽度与上电极直径相匹配时，样品才能充分激发。同时，本文给出了实验方法及实验数据，并用测得的含量与磨纹宽度做出关系曲线，可以看出理论与实验结果相吻合。     

不均匀电场下SF6/CO2混合气体局部放电绝缘性能实验研究

SF6气体的温室效应对环境的影响日益严重,限制SF6气体的排放已经达成共识。用针一板电极模拟真实GIS金属突出物缺陷,通过工频实验测量了SF6/CO2混合气体的局部放电起始电压,讨论了电极间距、混合比、气压等因素对混合气体局部放电性能的影响,并与纯SF6气体进行对比分析。     

气体成分对等离子体斑图的影响

采用双水电极介质阻挡放电装置,在大气压下研究了氩气和空气混合气体中气体成分对等离子体斑图(包括四边形斑图和六边形斑图)的影响.四边形斑图和六边形斑图的电压范围随着空气含量的增加而逐渐增大.实验测量了击穿电压随空气含量变化的关系.结果发现:击穿电压随着空气含量的增加而增大,但不成简单的线性关系.在氩气放电中,击穿电压值随着放电间隙的增大而增大.     

SF_6-CO_2混合气体预放电参数和击穿的研究

本文分析了用来确定SF_6-CO_2混合气体中预放电参数(游离和吸附系统)和击穿特性的方法.由三种方法所获得的有效游离系数和E/P极限值吻合.文中给出了一种分析混合气体预放电电流变化的方法,用此方法获得了准确的α/P和η/P值.在所研究的条件下,除了低的Pd值情况外,由实验所得的击穿电压和计算值相符.     

晶体管击穿电压的数值分析

本文从物理概念出发，推导出载流子在集电结空间电街区发生碰撞电离时基极开路晶体管电流的表达式，并由此得到晶体管的雪崩击穿条件及ｐｎ结二极管的雪崩击穿条件。根据数值计算结果找到了快速、精确计算基极开路晶体管击穿电压的经验公式。     

共面型介质阻挡放电的击穿特性

利用拉普拉斯方程求出共面型介质阻挡放电单元电势分布的解析解,结合汤生放电理论,研究了共面型放电单元的结构参数对其击穿特性的影响.结果表明,介质表面的二次电子发射系数、沿面电极间隙、电极长度、介质层等因素对共面型介质阻挡放电的击穿电压和击穿路径的位置都有一定影响.合理选择共面型介质阻挡放电的结构参数,可以获得较低的击穿电压和所需的放电模式.     

六氟化硫与空气的混合气体的冲击击穿特性

本文报告了在六氟化硫与空气混合气体(SF_6/Dry Air)同轴电极系统中内电极固定导电微粒时,施加不同波形的冲击电压(250/2500μs操作冲击电压,1.5/50μs雷电冲击电压,1.5/2500μs短波前长波尾冲击电压)下的电晕稳定——击穿特性.实验结果表明,冲击电晕稳定与击穿电压决定于SF_6含量及波前时间,几乎与波尾时间无关.     

Ar/air介质阻挡放电丝的时空相关特性

采用特殊的水电极介质阻挡放电实验装置,测量了大气压下氩气和空气混合气体放电的击穿电压;利用光学方法测量了介质阻挡放电中放电丝的时空特性.发现随着空气体积分数的增加,击穿电压也随之升高,总光电流脉冲半宽度变窄,放电丝间的时空相关性变弱,放电丝的直径逐渐减小,亮度变暗.     

用插值法计算混合气体放电参数的适用条件及判据

阐述了气体放电的基本物理参数、群集参数和临界放电场强间的关系，并分析了用插值法计算混合气体放电参数的条件．提出了一个简单判据，可以检验插值法是否适用于某一混合气体的电子碰撞电离系数和电子附着系数的计算．实验表明，只要这一判据得到近似满足，就可以在临界放电场强的计算中取得满意的结果