覆冰地区分裂与扩径导线表面电场特性

输电线路覆冰对电力系统安全运行具有严重威胁,目前已经发展了多种防冰除冰方法,但每种方法都有其局限性,对于一些具有微气象、微地形特征的重覆冰地区尚未有较好的解决方法。文中考虑到扩径导线的特点和分裂导线输电线路的局限性,根据波阻抗和自然功率将分裂导线等效为单导线,并考虑电流的集肤效应,得到了等效的单根扩径导线,进而分析比较覆冰地区的分裂导线及其等效的单根扩径导线的表面电场特性。研究表明：等效前后导线截面面积相同且波阻抗一致时,扩径导线与分裂导线相比,不仅显著降低了子导线根数和输电线路的覆冰荷载,而且在扩径导线的半径等于分裂导线的等效单导线半径时,扩径导线的表面最大电场强度小于分裂导线。因此,在严重覆冰地区,采用分裂导线等效半径的扩径导线具有非常好的表面电场特性,且可显著降低冰风荷载,提高抗冰强度。     

超高压输电导线疲劳强度衰减规律

 钢芯铝绞线疲劳破坏是一个损伤不断累积、强度逐步下降的过程。导线的疲劳强度随其所受的动载荷和导线振动次数的增加而下降,当导线的剩余强度等于此时的动弯应力时,导线发生疲劳断股。因此,研究导线的剩余强度对导线疲劳断股及导线损伤具有重要意义。本文结合超高压输电导线结构特性及受力特性基于非线性强度退化模型推导出了钢芯铝绞线的疲劳剩余强度模型,并根据国际大电网会议中给出的较为保守的导线S-N曲线计算得出了模型中相关参数。通过对导线疲劳剩余强度模型进行实例分析说明了该模型的可行性。研究表明,导线强度衰减程度与载荷加载次数呈非线性关系,不同载荷下导线强度衰减速度不同,导线强度衰减量与导线振动强度及导线振动时长呈正相关,同一载荷下导线强度衰减速度随着载荷加载次数的增加而变快。     

普通控制测量中的往返导线

一在普通的控制测量中,导线是最常用的布网方案之一。导线布设的形式通常有三种,即闭合导线、附合导线和支导线。多个导线的闭合环和多根导线的组合体便构成了导线网。闭合导线通常是指闭合导线环,它和附合导线一样,都具有对测算成果进行自身检核的的效能;因为它有闭合差。如果施测过程中有错误,一经闭合差检验,便很容易被发觉、防止大的差错,从而保证了施测成果的可靠性。     

基于高压输电线路优化设计的感应电减缓措施研究

以500 kV架空高压输电线路为研究对象,对线路感应电产生机理进行分析和仿真模拟,论证布线方式、导线弧垂最低点离地高度、分裂导线几何间距、分裂导线自身半径、分裂导线根数对感应电的影响.研究结果表明:优化导线布线方式有利于降低地面感应电强度;感应电强度与分裂导线几何间距、分裂导线根数呈正比,与导线离地高度成反比;分裂导线...     

自然条件下输电线路导线覆冰增长特性

输电线路导线覆冰严重威胁着电网安全运行.导线覆冰过程复杂,影响因素众多,对其覆冰增长规律的准确掌握是建立并优化导线覆冰数值计算模型的基础.从自然覆冰试验出发,依托雪峰山自然覆冰试验基地对不同种类的导线进行了自然覆冰观测试验,研究了导线直径、导线表面处理情况、覆冰类型及导线扭转对导线覆冰增长过程的影响.通过导线表面水滴碰撞系数的计算分析了不同直径导线覆冰的差异性.研究结果表明:自然环境条件下,风速对导线雾凇覆冰冰形起决定性作用,覆冰主要在导线迎风面(横向迎风侧)累积,而背风侧和纵向覆冰较少.覆冰厚度随时间非线性增长,导线直径越小,覆冰厚度增长越快.导线扭转使得导线背风侧向迎风侧转变,覆冰厚度增长速率加快.雨凇覆冰时,除迎风侧翼型覆冰外,导线下方易冻结形成冰棱,使得冰形结构更为复杂.     

架空导线的有限元建模方法解析

架空导线的舞动是导线在运行过程中主要的受损因素之一,也是困扰导线工程的一个关键点,为了能过更好的分析和了解导线在覆冰情况下的力学特性,可通过对导线进行有限元建模,利用ANSYS可以对导线塔、导线、绝缘子串等相关元件进行有限元建模,为后期的动力特性研究打好基础.     

分裂导线覆冰的数值分析与实验研究

建立分裂导线覆冰的计算模型,提出分裂导线覆冰的计算方法,并应用该模型和计算方法计算分裂导线覆冰的质量和形状,分析风向与两导线连线的夹角以及导线间距对覆冰的影响。通过模拟实验对本文提出的模型和计算方法进行实验验证。研究结果表明:对于横向水平风,当2根导线位于同一水平线时,迎风导线背部的遮蔽区导致背风导线的局部碰撞系数、覆冰质量和覆冰厚度均减小,但是随着导线间距增加,减小的程度不断降低,对背风导线覆冰的影响也越来越小。     

换位导线在变压器中的应用

换位导线是近年来在变压器生产领域中广泛应用的一种重要材料。本文主要介绍了换位导线在变压器中的应用,包括变压器对换位导线的要求以及换位导线的工艺技术参数,同时,还就目前市场上常见的换位导线类型加以比较分析,探讨换位导线的发展方向。     

覆冰输电线路分裂导线舞动的建模与数值模拟

针对以往在覆冰分裂导线舞动的理论模型中缺少对分裂导线扭转刚度进行分析的问题,提出了一种改进的舞动分析模型.将分裂导线等效为单导线,在现有的对单导线舞动建模研究的基础上,采用假设模态法,利用Hamilton变分原理建立了覆冰导线在垂直、水平和扭转方向的动力学模型.考虑到分裂导线和单导线在扭转刚度上的不同,引入了一种分裂导线扭转刚度的计算方法,推导出分裂导线固有频率的计算公式,并将它们应用到所建模型中,使模型能够分析覆冰分裂导线的舞动,用经典Runge-Kutta法对模型进行求解,从而实现了对覆冰分裂导线的数值模拟.以中山口大跨越分裂导线舞动作为实例,由所建立的模型得到的数值模拟结果与实际观测值基本一致,从而验证了模型和数值模拟方法的准确性.     

基于双目视觉的输电线路近距离三维位置测量

提出一种在复杂背景条件下,使用双目立体视觉近距离测量导线局部三维位置信息的方法.利用导线在视野中的连续性和平滑性,首先在图像中部选择与图像等宽的区域,使用基于稀疏Census变换和直方图匹配的方法把导线区域分割出来.然后只在临近已知导线区域的其他部分分割出导线区域.最后使用Canny算子和Hough变换获得导线边沿函数并计算导线的三维信息.实验结果表明:算法在复杂背景下能够准确获得导线双边沿,测量结果与实际导线宽度非常接近.     

圆柱形复合量子线中电子的能量和寿命

在有效质量近似下，用数值计算方法得到在圆柱形复合量子线中电子的准定态能量和寿命．对HgS／CdS／HgS量子线系统具体计算表明：在分立准定态区域中，电子的能量随波矢按平方规律增大而增大，随势阱宽度增大而减小；而寿命随波矢和阱宽的变化则相反．     

势垒对量子线电子输运性质的影响

理论研究了势垒对量子线中电子弹道输运性质的影响．我们采用了转移矩阵方法和截断近似技术．计算结果表明,当不存在势垒时,量子线的电导呈现出台阶的性质．电导的每一台阶对应于一横向能级被占据．当量子线的一边存在势垒时,电导的台阶特征仍能保持．但当量子线的两边都存在势垒时,电导的台阶特征被破坏了．     

安培力和洛仑兹力的关系

本文比较全面地分析了洛仑兹力和安培力的联系与区别,弥补了通常流行的讲联系多说区别少的缺陷,指出在任何情况下,安培力都是导体中自由电子所受洛仑兹力的一个分力——由电子相对于导线的平均定向移动速度所引起的力——的宏观表现。     

电子在无限长载流直导线旁的运动轨迹

本文分析了电子在无限长载流直导线旁非匀强磁场中的运动情况，用计算机进行数值求解，得到了在不同的入射角下电子的运动轨迹。     

Four-terminal resistance of a ballistic quantum wire

The electrical resistance of a conductor is intimately related to the relaxation of the momentum of charge carriers. In a simple model, the accelerating force exerted on electrons by an applied electric field is balanced by a frictional force arising from their frequent collisions with obstacles such as impurities, grain boundaries or other deviations from a perfect crystalline order. Thus, in the absence of any scattering, the electrical resistance should vanish altogether. Here, we observe such vanishing four-terminal resistance in a single-mode ballistic quantum wire. This result contrasts the value of the standard two-probe resistance measurements of h/2e2 approximately 13 kOmega. The measurements are conducted in the highly controlled geometry afforded by epitaxial growth onto the cleaved edge of a high-quality GaAs/AlGaAs heterostructure. Two weakly invasive voltage probes are attached to the central section of a ballistic quantum wire to measure the inherent resistance of this clean one-dimensional conductor.     

Spin-orbit qubit in a semiconductor nanowire

Motion of electrons can influence their spins through a fundamental effect called spin-orbit interaction. This interaction provides a way to control spins electrically and thus lies at the foundation of spintronics. Even at the level of single electrons, the spin-orbit interaction has proven promising for coherent spin rotations. Here we implement a spin-orbit quantum bit (qubit) in an indium arsenide nanowire, where the spin-orbit interaction is so strong that spin and motion can no longer be separated. In this regime, we realize fast qubit rotations and universal single-qubit control using only electric fields; the qubits are hosted in single-electron quantum dots that are individually addressable. We enhance coherence by dynamically decoupling the qubits from the environment. Nanowires offer various advantages for quantum computing: they can serve as one-dimensional templates for scalable qubit registers, and it is possible to vary the material even during wire growth. Such flexibility can be used to design wires with suppressed decoherence and to push semiconductor qubit fidelities towards error correction levels. Furthermore, electrical dots can be integrated with optical dots in p-n junction nanowires. The coherence times achieved here are sufficient for the conversion of an electronic qubit into a photon, which can serve as a flying qubit for long-distance quantum communication.     

基于Labview的电极丝损耗在线检测系统

在空间复杂曲面零件及大厚度、大行程模具零件加工中,为了消除电极丝损耗对加工精度的影响,分析了导致电极丝损耗的主要因素以及对加工精度的影响.提出了一种电极丝损耗实时检测方法.以北京众为兴公司M系列数据采集卡PCI-1203和北京海泉公司的高精度位移传感器为硬件,以Labview为软件开发平台,设计了快走丝电火花线切割电极丝损耗实时检测控制系统.该系统通过数据采集卡对现场的电极丝损耗进行实时采集,并由开发的软件平台对采集的信号进行分析与处理.同时将采集的数据存盘,调试结果表明,该系统具有界面友好、测量精度高、安全可靠、易于操作等特点,为后续研制电极丝损耗在线检测及实时补偿控制系统打下良好基础.     

悬浮纳米金属丝体系电导率的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗方法研究纳米金属丝悬浮于弱导电介质中时体系的电导率．由于该导电体系与扩散体系存在一一对应关系，可将导电体系转化为扩散体系，利用扩散模型模拟体系的扩散运动，以便分析单粒子系统和多粒子系统扩散系数的变化规律．模拟结果表明．在分布于介质中的金属丝之间无相互接触的条件下，悬浮金属丝体系电导率随金属丝导电性的增加呈现常数、线形增长、常数的变化规律；金属丝浓度很低时，电导率呈常数的范围略小于理论预测；金属丝浓度很高时体系发生渗流,电导率仅与金属丝电导率有关．     

线电极电火花磨削运丝系统设计及线电极有效加工区位置波动的试验

摘要： 为了减小线电极电火花磨削中线电极有效加工区位置的波动,建立了运丝系统多自由度振动模型,分析了滚轮的直径和质量、相邻滚轮间线电极的材料、长度和直径对运丝系统振动固有频率的影响,将仿真分析结果用于指导运丝系统设计,以提高运丝系统的固有频率并减小线电极有效加工区发生振动的频率;通过试验研究了线电极运丝速度、线电极在导向轮上的包角及线电极张力对线电极有效加工区位置波动的影响规律,并用于确定最佳加工参数;同时,利用所设计的线电极磨削装置加工出直径为(50±1) μm的微细轴.结果表明,所设计的线电极磨削装置及试验获得的最佳加工参数可用于高尺寸精度的微细轴加工.     

导线贯通金属腔体电磁辐射耦合电流的计算方法

为研究电磁波辐射条件下电力系统中细贯通导线引入的电磁干扰问题,提出了一种利用等效电压元思想求解细导线耦合电流的新方法,推导出金属腔体加载贯通导线时线上电流分布的估算公式,分析了耦合电流分布规律.结果表明,贯通导线对入射电磁波具有频率选择特性,贯通导线的电长度为半波长整数倍时,贯通导线上电流谐振,谐振时线上耦合电流波峰数为n,而后采用信号发生器、电流探头等设备建立了含细贯通导线金属腔体电磁耦合实验平台,通过开展贯通导线连续波电磁辐射效应实验验证了该方法的有效性.