不对称三相同壳母线快速瞬变过程相电压的测量方法

叙述了封闭式组合电器在不对称三相同壳母线结构下，快速瞬变过程三相电压测量的基本原理。在测量中需要3个电容传感器，每个传感器同时受A，B，C三相电压的电场耦合。三相电压与3个电容传感器输出电压之间的关系，可以用一个关系因子矩阵来表达，该矩阵是一个常数矩阵与电场耦合系数矩阵的乘积。通过分析电场耦合系数矩阵，提出了主导电场耦合系数的概念，并得到了它的近似解析表达式。根据电场耦合系数函数的特性，应分别将3个电容传感器安置于A，B，C三相导体在外壳上的近距点处，最后，给出了在一个不对称三相同壳母线模型上的快速瞬变过程三相电压实验测量结果。     

光电集成电场传感器的设计

基于光电集成技术的电场传感器具有良好的抗电磁干扰能力和很快的响应速度。为了能够测量高电压电力系统中的瞬变电场,该文在基于光电集成技术的电场传感器工作原理的基础上,提出了一种适用于强电场测量的光电集成传感器设计方案。该文将电场传感器分解为调制器和偶极子天线,给出了传感器的等效电路,分别计算了调制器和偶极子天线的参数,最后对电场传感器传递函数的幅频特性及最大可测电场进行了计算。分析计算的结果表明,所设计的电场传感器最大可测电场幅值接近106V/m,同时具有较好的频响特性。     

基于振动电容传感器的3维数字电场测量仪

基于动态电容技术为测量原理,设计了一种采用振动式电容传感器来获取空间电场感应电荷的数字电场测量仪.本套电场测量仪的探头体积小,且可同时采集空间某一点处3维方向电场的感应电荷,测量频率可达200 Hz,并通过模拟电路、数字电路以及单片机数字平滑滤波运算等多种信号处理方式来改善检测结果的响应.该套电场测量仪因其探头体积小,可多点采样,采样频率高,抗干扰性能高的特点,能更好地适用于大尺度极端大气环境下的电场测量.     

针电极曲率半径对微间隙空气放电击穿特性的影响

电极结构对低压、微间隙放电击穿特性有一定影响,为了揭示本安开关变换器电容输出短路放电机理,系统研究了电极曲率半径与击穿电压之间的关系。以电极结构对微间隙放电击穿规律为研究目标,围绕针电极曲率半径,采用坐标变换法求解曲率半径与电场分布及击穿电压之间的数学关系。基于该数学表达式及流体-化学动力学理论,提出了低压、微间隙条件下综合考虑场增强因子及曲率半径的二维轴对称针-板电极几何模型,通过研究曲率半径对电子数密度、电场畸变程度的影响,阐明曲率半径对空气放电击穿特性的影响规律,并结合微纳程控放电试验平台进行试验验证。结果表明：针电极表面电子数密度增加越快,电荷积聚效应越显著,阴极表面更易形成场致发射从而击穿间隙产生放电;相同电极间距下,曲率半径越小,畸变电场强度越大,击穿电压越低,当电极间距小于等于8μm时,曲率半径对电场畸变的影响程度大;当电极间距大于8μm时,电极间距对电场畸变的影响起主导作用。研究得出曲率半径与电极间距共同影响电场分布,为进一步揭示微间隙放电机理提供理论参考。     

直流电压下绝缘子附近球形导电微粒运动起始电压研究

为了研究绝缘子对自由导电微粒运动规律的影响，实验观测了直流电压下不均匀电场中的聚四氟乙烯（PTFE）绝缘子附近球形导电微粒运动特性．结果表明，PTFE绝缘子的存在降低了微粒运动起始电压，而且绝缘子的形状也会影响绝缘子附近微粒运动的起始电压．当绝缘子表面与接地电极夹角为锐角时，绝缘子对微粒运动起始电压的影响最显著，并且其影响范围也相对较大．对于相同绝缘子，微粒较大时易发生水平运动而附着于绝缘子表面，微粒较小时则容易离开接地电极而浮起．采用Maxwell应力张量对微粒受到的静电力进行了计算和分析，其结果从力学角度解释了实验观察得到的结果．     

效应物置入对环境电磁辐射场强测试的影响

为降低效应物置入对环境电场强度测量的影响,提高电磁辐射敏感度测试准确度,采用电磁场数值计算与实验验证相结合的方法,以正立方良导体作为效应物的模型,分别研究了效应物置入均匀电场环境或电磁混响室中导致的电场分布变化规律,以效应物置入前的环境电场强度作基准,确定了在典型方位测量环境电场强度时由于电场畸变导致的相对误差,给出了测量误差随距效应物相对距离的变化曲线.研究结果表明:在效应物前端面对角线方向测量环境电场误差较小,当相对距离l/λ>1时,均可将环境电场强度的相对误差控制在±10%以内,低频测量时,测试距离处于（0.15~0.25）λ之间时,环境电场强度测试误差可控制在15%以内,满足测量误差要求;混响室中置入效应物,电场畸变主要影响其表面附近的平均场强分布,只要偏离效应物表面大于0.4λ,效应物置入引起的电场畸变对环境电场强度测量造成的误差就能控制在2 dB以内;距离效应物表面（0.5~0.9）λ时,电场相对误差更小,建议在该范围内进行环境电场强度测试.      

基于TMS320C5509的环境低频弱磁场测量仪的研制

工频电场的安全问题正越来越受到人们的重视,工频电场除了能对电气设备的绝缘构成威胁,还会对人体产生一定的影响,本文研制的工频电场测量仪主要包括三个部分：球形电场探头、模拟电路和数字电路。探头将电磁信号转化成电压信号,通过高精度的放大芯片将接收到的电信号进行放大,然后将信号送入滤波电路。将分离出来的工频信号再次放大后送入采样保持电路,由单片机控制进行测量和显示。     

两种电极作用下微细通道内的R141b流动沸腾传热

为研究电场作用下微细通道内流动沸腾传热特性,设计了两种电极布置方式将电场引入到微细通道中,选取制冷剂R141b作为工质,在设计系统压力140 kPa,工质入口温度305.65 K工况下,研究了电场对微细通道内制冷剂R141b流动沸腾传热的影响.结果表明:电场能够强化微细通道传热,针状电极作用下沸腾曲线明显左移,与针状电极不同,线状电极除0、250 V沸腾曲线基本重合外,其余沸腾曲线均明显左移,说明线状电极起强化作用的有效电压高于针状电极;饱和沸腾传热系数随热流密度的增大先增大后减小,随质量流密度的增大而增大,相对于无电场,在250、550、850 V的3种针状电极作用下饱和沸腾传热系数分别提高了39%、62%、77%,线状电极作用下提高了0%,50%,82%;低电压时,针状电极的强化传热因子大于线状电极的强化传热因子,高电压时则相反,在本实验工况下,针状电极下的强化传热因子最大为1.77,线状电极下的强化传热因子最大为1.82.     

导线表面缺陷下的电场强度仿真及测试

输电线路在生产、安装和运行等过程中由于人为或自然环境可能会形成表面缺陷,引发局部场强畸变,可能导致电晕乃至放电,从而威胁线路的正常运行。本文利用COMSOL建立导线的三维模型,计算导线表面完好和存在毛刺、单线拱起和单线断股时导线周围的电场分布图和曲线,比较得出导线表面存在不同缺陷时周围的电场变化特性。在实验大厅搭建了测试平台,根据仿真设置的条件进行了试验验证,利用光学电场传感器分别测量了导线完好和存在毛刺、单线拱起和单线断股时电场的变化趋势。仿真和测试结果表明,导线表面存在不同类型的缺陷时,缺陷周围空间电场强度会有不同程度的上升,且随测量距离的增加,不同类型的缺陷衰减速度也不同,因此可以通过对比分析这个规律对表面缺陷类型进行区分。     

电场分布对射流等离子体生成特性的影响

为了研究电场分布对射流等离子体生成特性的影响,运用有限元分析软件AnsoftMaxwell,对柱-环、柱-三环、柱-螺旋管、柱-管4种不同射流等离子体电极结构下的电场强度及均匀度等参数进行了电场仿真计算,模拟起始放电前不同电极结构下的电场分布情况.分析电场强度及均匀度等参数对射流等离子体生成的影响,结合相应的实验进行验证.仿真和实验结果表明:4种电极结构的最大电场强度差别不大,起始放电电压大致相同;柱-环电极电场分布最不均匀,容易向弧光放电转化;柱-管电极电场分布最均匀,强电场区域大,易于生成大量稳定的辉光放电等离子体.因此,电场分布越均匀、强电场区域越大的电极结构有利于抑制辉光放电向弧光放电的转变,有利于射流辉光等离子体的生成.     

用近似计算处理电偶极子的场强问题

用近似计算方式直接处理电偶极子的远场场强,简捷、明了,既学习了一种近似计算方式,又引进了误差分析思想,增加了课堂信息     

匀强电场的电势参考点分析

讨论在匀强电场中未放入导体球前选择球心处的电势ψ0,并给出了确定ψ0的具体方法.     

电场场量在真空和介质中表述的转化

处于静电场中的介质要被极化,极化产生的束缚电荷要产生束缚电场,该电场叠加到原来的电场中,构成静电平衡时的总电场.本文讨论了电场场量在真空中和在介质中表述的转化,说明当把场量中的介电常数0ε从换为ε时,其中已考虑了束缚电荷对场量的贡献,对场量无需作进一步处理即得到介质中场量的表述.     

电偶极子的场及辐射

采用了镜像法等方法对电偶极子及其产生的静电场、电磁场及辐射等做了较系统和深入的分析、研究,使分析方便、简化,推出的结论有一定实际指导意义。     

多股电缆线电场的边界元方法

用边界元方法．研究了多股电缆线电场问题．在控制方程的基础上,利用其基本解,通过加权余量法建立内点和边界的积分方程．对边界剖分进行二次元处理．得到离散化的计算格式．给出了多股并行电缆线不同轴心距下所形成的电场特性．     

脉冲电场致细胞膜电穿孔的机理分析

从膜分子的角度,采用昂沙格有效电场分析外加脉冲电场作用对膜分子电势能和运动状态的影响,对脉冲电场致细胞膜电穿孔的机理做出解释.     

似稳磁场激发的涡旋电场

根据Ｍａｘｗｅｌｌ电磁场理论建立似稳磁场激发电场满足的方程,给出该方程在无界空间的解,并论证似稳磁场的涡旋电场等于多极电砀的叠加。     

电场线与静电场问题的求解

介绍利用电场线及其性质求解静电场问题的思路和方法.     

大气电场仪观测数据的海拔校正及联网

为了提高电场联网数据的一致性,扩大雷暴监测范围,讨论了海拔对电场数据的影响及联网算法存在的问题,提出了一种大气电场数据的海拔校正方法。采用克里格法对2010年南京地区6~8月的电场数据进行联网实验,结合雷达回波资料,对双单体雷暴过程进行综合分析。结果表明,海拔校正方法能有效地修正电场数据,有助于提高大气电场仪的雷暴监测能力。由于各雷暴发展程度不同,雷暴云电荷结构存在差异,导致雷暴回波强度与电场分布不一致,甚至会出现互换的情况。