检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2022年第6期37卷 1564-1571页

作者：梁琛司马文霞孙魄韬刘丰萁邵千秋输配电装备及系统安全及新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

以环氧树脂为代表的固体绝缘介质在长期电/机械应力作用下不可避免地会产生局部裂纹,严重影响其服役寿命。该文针对上述问题制备一种含有单组分紫外光敏微胶囊的环氧树脂复合绝缘介质,当环氧树脂表面产生裂纹损伤时,机械应力集中于胶囊... 详细信息

以环氧树脂为代表的固体绝缘介质在长期电/机械应力作用下不可避免地会产生局部裂纹,严重影响其服役寿命。该文针对上述问题制备一种含有单组分紫外光敏微胶囊的环氧树脂复合绝缘介质,当环氧树脂表面产生裂纹损伤时,机械应力集中于胶囊壳体并使其破裂,囊芯光敏修复剂流出填充损伤通道,在外施紫外激励下实现损伤通道的固化自愈。同时通过向环氧基体内引入纳米SiO_(2)作为紫外光屏蔽介质,实现对囊芯光敏修复剂的紫外保护。该文利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、宽频介电谱分析仪等测试微胶囊与复合介质的本征性能与自修复特性,结果表明,微胶囊壳体致密且均匀,具有良好的耐热性能;SiO_(2)复合介质紫外屏蔽效果显著,能保证囊芯修复剂的反应活性;复合介质在保持环氧材料良好本征性能的同时实现了对机械损伤的自修复。

关键词：环氧树脂自修复紫外光敏微胶囊纳米SiO_(2)

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双极性纳秒脉冲DBD等离子体改性增强BNNSs在环氧树脂中的分散性

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高电压技术 2022年第9期48卷 3755-3764页

作者：米彦陈勇苟家喜戴锦炎朱亚奎刘灿辉重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

在环氧树脂中添加氮化硼纳米片(boron nitride nanosheets,BNNSs)可获得某些优于常规材料的特性,但纳米粒子的“团聚”现象对改性效果有较大影响。为了增强BNNSs在环氧树脂(epoxy resin,EP)基体中的分散性,为此采用大气压Ar+HO双极性纳... 详细信息

在环氧树脂中添加氮化硼纳米片(boron nitride nanosheets,BNNSs)可获得某些优于常规材料的特性,但纳米粒子的“团聚”现象对改性效果有较大影响。为了增强BNNSs在环氧树脂(epoxy resin,EP)基体中的分散性,为此采用大气压Ar+HO双极性纳秒脉冲介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)低温等离子体对BNNSs进行羟基化改性,再用硅烷偶联剂KH560修饰,使用X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)来研究等离子体改性前后BNNSs表面的元素及羟基含量和对偶联剂修饰的影响,利用面积分布概率和冲击强度对BNNSs分散性进行定量表征。测试结果表明,在20%的相对湿度下,等离子体改性后BNNSs表面的羟基含量提高近两倍,增强了BNNSs对偶联剂的吸附作用,相比于只用偶联剂改性的BNNSs,其表面偶联剂的包覆率提高了45%;在相同质量分数下,等离子体+偶联剂改性的BNNSs比只用偶联剂改性的BNNSs的分散性特征值增大10%以上。该研究为增强纳米粒子在基体材料中的分散性提供了一种新方法。

关键词：双极性纳秒脉冲低温等离子体分散性 BN纳米片环氧树脂

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基于弧垂测量的综合荷载下导线等值覆冰厚度监测方法

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高电压技术 2022年第2期48卷 584-593页

作者：胡建林刘杰蒋兴良王晓枫张瑞何重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

近年中国电网冰灾事故频发,输电线路覆冰监测对电网冰灾防治工作具有重要意义。弧垂作为导线覆冰后一明显变化量,可用于远程在线覆冰监测。因此,该文根据导线力学分析,建立综合荷载下,基于弧垂、温度测量的输电线路等值覆冰厚度数值计... 详细信息

近年中国电网冰灾事故频发,输电线路覆冰监测对电网冰灾防治工作具有重要意义。弧垂作为导线覆冰后一明显变化量,可用于远程在线覆冰监测。因此,该文根据导线力学分析,建立综合荷载下,基于弧垂、温度测量的输电线路等值覆冰厚度数值计算模型,并以连续档下不同塔线连接类型线路,以及大高差非均匀覆冰线路为对象,提出其标况下状态方程参数计算及覆冰厚度监测方法,并在重庆大学雪峰山野外观测站进行现场试验验证。结果表明:模型理论计算等值覆冰厚度与实测值最大相对误差为11.1%;对于特定导线,其最大弧垂f_(M)随等值覆冰厚度近似呈线性变化;当覆冰监测精度一定时,对最大弧垂f_(M)的测量精度需求随导线几何构型增大近似呈指数型上升,当线路档距大于400 m时,温度测量达±1℃,弧垂测量达±1 dm便可实现等值覆冰厚度增长1 mm的测量精度。

关键词：输电线路覆冰监测弧垂测量综合荷载非均匀覆冰连续档大高差线路

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直流电弧对导线电极侵蚀特性的仿真及实验研究

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高电压技术 2022年第8期48卷 3316-3325页

作者：吴淑牛熊兰杨子康陈永辉张占龙重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

导线的绝缘劣化和接头处电极接触不良等因素时常导致电弧的发生。直流电流因其无过零点的缘故,发生电弧时会对设备造成极大的侵蚀损害,甚至造成失火。针对电流为几十安的光伏及直流配电网等直流电应用场景,基于磁流体动力学(MHD)理论并... 详细信息

导线的绝缘劣化和接头处电极接触不良等因素时常导致电弧的发生。直流电流因其无过零点的缘故,发生电弧时会对设备造成极大的侵蚀损害,甚至造成失火。针对电流为几十安的光伏及直流配电网等直流电应用场景,基于磁流体动力学(MHD)理论并且考虑电弧与电极之间的能量耦合,建立了导线电极的电弧-电极多物理场耦合仿真模型。模型中电弧热源考虑了焓传递项,电弧与阴极能量传递过程中考虑了热电发射电子流与阴极表面温度的关系和电场隧道效应,研究分析了电弧系统的温度场特性,探究了在不同电流、导线截面积和导线电极间距情况下,直流电弧对导线电极的侵蚀程度。研究结果表明:电弧的温度在靠近电极的区域高于弧柱中心的温度,阴极附近的温度略高于阳极附近的温度;然而,阳极的温度始终高于阴极温度;并且,电弧电流越大或者电极间距越大,电极表面的侵蚀熔融区越大;线径越大,电极表面的侵蚀熔融区越小。仿真与实验均表明10mm^(2)导线截面积的导线要求通过的电流在20 A以下才能有效防范电弧对导线电极的侵蚀;仿真结果表明并不是增大电极间距便可减轻侵蚀,间距为2 mm时导线电极未发生侵蚀;50的电流需要选择35 mm^(2)以上导线截面积的导线才能有效防范电弧对导线电极的侵蚀。

关键词：直流电弧电弧侵蚀磁流体动力学相变电极

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基于Haar小波变换重构开关序列的MMC子模块电容值在线监测方法

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电工技术学报 2022年第20期37卷 5278-5289页

作者：罗丹陈民铀赖伟夏宏鉴冉立输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

电容器作为模块化多电平换流器(MMC)系统子模块核心部件,因长期工作于交流、大功率的工作环境,使其成为最容易失效的部件之一。因此,电容器健康状态的实时监测对MMC系统可靠运行具有重要意义。该文提出一种基于Haar小波变换重构开关序列... 详细信息

电容器作为模块化多电平换流器(MMC)系统子模块核心部件,因长期工作于交流、大功率的工作环境,使其成为最容易失效的部件之一。因此,电容器健康状态的实时监测对MMC系统可靠运行具有重要意义。该文提出一种基于Haar小波变换重构开关序列的MMC子模块电容值在线监测方法,首先,通过对MMC系统实测的电容器电压信号进行Haar小波变换重构出子模块投入与切除的开关序列;其次,基于重构的开关序列提取电容器的充电时段电压信号,并结合桥臂实测电流信号实现电容器容值在线反演计算;最后,通过MMC系统工况模拟平台验证了该文所提方法的准确性和有效性。该方法仅需控制系统原有采集的电容电压和桥臂电流信号为监测方法输入,即可实现对电容器容值的评估,去除了对开关信号的需求,极大地降低了监测的难度,为MMC系统电容器的健康状态监测和主动运维提供了方法和数据基础。

关键词：模块化多电平换流器电容值在线监测开关序列小波变换

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去粉化对硅橡胶复合绝缘子性能的影响

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电工技术学报 2022年第8期37卷 2126-2135页

作者：张志劲梁田向缨竹蒋兴良输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

运行在高海拔、强紫外、盐雾高湿等恶劣环境中的硅橡胶复合绝缘子表面会发生不同程度的粉化现象,影响绝缘子的运行性能。该文对在三种不同环境条件下老化10年以上的复合绝缘子伞裙粉化现象进行研究,分别测试了去除粉化层前后的憎水性、... 详细信息

运行在高海拔、强紫外、盐雾高湿等恶劣环境中的硅橡胶复合绝缘子表面会发生不同程度的粉化现象,影响绝缘子的运行性能。该文对在三种不同环境条件下老化10年以上的复合绝缘子伞裙粉化现象进行研究,分别测试了去除粉化层前后的憎水性、粗糙度、介电性能、微观形貌以及表面化学成分,分析去除粉化带来的性能变化。研究结果表明,去除粉化层后,复合绝缘子伞裙样品憎水性变差、粗糙度降低、介电性能下降,材料表面暴露出大量的微形孔洞,而表面化学成分可以恢复到与硅橡胶内部接近的状态。去粉化处理对复合绝缘子性能的改善不具有一致性,因此在实际运行中,是否需要对粉化复合绝缘子立即进行去粉化处理有待进一步研究。

关键词：复合绝缘子去粉化理化特性介电性能材料分析

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基于暂态电压传递特性的电缆接头绝缘状态检测方法

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高电压技术 2022年第3期48卷 1124-1132页

作者：揭青松杨庆崔浩楠孙健冉佳权重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

电缆中间接头的绝缘状态直接影响电网电缆系统的稳定运行,为及时发现电缆中间接头绝缘状态的变化,利用暂态过电压信号在电缆中的传递特性,提出了电缆中间接头绝缘状态检测的方法。首先建立电缆分布参数模型,推导出电缆的电压传递函数表... 详细信息

电缆中间接头的绝缘状态直接影响电网电缆系统的稳定运行,为及时发现电缆中间接头绝缘状态的变化,利用暂态过电压信号在电缆中的传递特性,提出了电缆中间接头绝缘状态检测的方法。首先建立电缆分布参数模型,推导出电缆的电压传递函数表达式,揭示了两种绝缘缺陷的电缆中间接头与其电压传递函数之间的相关性及变化规律。通过建立仿真计算模型,得到了多种暂态电压下电缆的电压传递函数曲线,为实现对电缆中间接头绝缘状态的有效诊断,提出了对电压传递函数曲线进行积分的定量计算方法。在此基础上,开展了10 kV电力电缆的冲击电压试验,验证了理论分析及仿真计算结果的可靠性。结果表明:电压传递函数曲线积分面积S的变化能准确反映电缆中间接头绝缘状态的变化程度,并有效识别了绝缘电阻在100Ω~10 MΩ范围内的电缆中间接头绝缘故障,为电缆中间接头绝缘状态的诊断提供了依据。

关键词：暂态电压接头传递函数绝缘状态定量分析

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多芯片并联IGBT模块老化特征参量甄选研究

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电工技术学报 2022年第13期37卷 3304-3316,3340页

作者：丁雪妮陈民铀赖伟罗丹魏云海输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

多芯片并联的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是大容量电力电子装备的核心器件,其运行可靠性受到业界的广泛关注。甄选能表征多芯片并联IGBT模块老化状态的特征参量对系统主动运维和可靠性提升十分重要。该文以英飞凌1.7kV多芯片并联封装IGBT... 详细信息

多芯片并联的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是大容量电力电子装备的核心器件,其运行可靠性受到业界的广泛关注。甄选能表征多芯片并联IGBT模块老化状态的特征参量对系统主动运维和可靠性提升十分重要。该文以英飞凌1.7kV多芯片并联封装IGBT模块为研究对象,对比分析芯片焊料层老化和键合线脱落对电-热-磁特性影响规律,提出磁感应强度作为多芯片并联IGBT模块疲劳失效状态监测的特征量。首先,建立多芯片并联IGBT模块稳态导通等效电路,定性分析模块退化与磁感应强度的耦合关系;其次,基于模块的三维电-热-磁有限元模型研究多芯片并联IGBT模块电、热、磁参量在老化失效中的变化规律和灵敏性。结果表明,磁感应强度在两种失效模式中灵敏性均最高,并不受环境温度变化的影响,而且在测量中可以避免与模块电路的直接接触,对模块的正常运行影响较小,因此适合作为多芯片并联功率模块运行状态监测的特征参量。

关键词：多芯片并联 IGBT 磁感应强度老化特征参量状态监测

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功率模块封装键合线的通流能力:模型与实证

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电工技术学报 2022年第20期37卷 5227-5240页

作者：艾盛祥曾正王亮孙鹏张嘉伟输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

与Si芯片相比,SiC芯片具有更高的电流密度、结-壳热阻和工作结温,以及更少的芯片面积、键合面积和并联键合线,导致键合线的电-热应力急剧增加,对SiC功率模块的安全可靠运行,面临着严峻挑战,因此急需掌握功率模块封装键合线的通流能力极... 详细信息

与Si芯片相比,SiC芯片具有更高的电流密度、结-壳热阻和工作结温,以及更少的芯片面积、键合面积和并联键合线,导致键合线的电-热应力急剧增加,对SiC功率模块的安全可靠运行,面临着严峻挑战,因此急需掌握功率模块封装键合线的通流能力极限。从电流密度和工作结温两方面,该文厘清SiC功率模块封装键合线的技术问题,基于键合线的电-热耦合模型,计及持续电流和脉冲电流的运行工况,考虑单根键合线和多根键合线并联的影响,建立定量描述键合线通流能力的数学模型,针对多种常用直径的键合线,采用大量的仿真和实验对比研究,验证了模型及其方法的有效性和正确性,发现并联键合线的电流退额效应,为SiC功率模块的封装键合线设计,提供基础理论和技术方法指导。

关键词： SiC功率模块键合线封装通流能力模型与实证

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高压纳秒脉冲电场对同源细胞的杀伤差异性研究

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电工技术学报 2024年第20期39卷 6544-6552页

作者：彭文成唐潇刘红梅董守龙姚陈果输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司杭州310016

为深入研究高压纳秒脉冲电场诱导同源细胞的生物电学效应的差异性,该文以人永生化角质形成细胞(HaCaT)、人黑色素瘤细胞(A375)和人黑色素瘤耐药细胞(A375/R)为研究对象,开展细胞悬液杀伤实验,并搭建肿瘤三维水凝胶模拟组织消融实验平台... 详细信息

为深入研究高压纳秒脉冲电场诱导同源细胞的生物电学效应的差异性,该文以人永生化角质形成细胞(HaCaT)、人黑色素瘤细胞(A375)和人黑色素瘤耐药细胞(A375/R)为研究对象,开展细胞悬液杀伤实验,并搭建肿瘤三维水凝胶模拟组织消融实验平台,分析高压纳秒脉冲电场对悬浮细胞的杀伤效应以及对模拟组织的消融效果。同时,结合单细胞真实几何尺寸建立有限元仿真模型,分析高压纳秒脉冲电场作用下几何尺寸对细胞核膜上穿孔面积以及穿孔数量的影响。实验结果显示,在高压纳秒脉冲作用下,正常细胞的存活率最高且消融面积最小,肿瘤耐药细胞的存活率最低且消融面积最大。实验与仿真结果表明,正常细胞、肿瘤细胞及肿瘤耐药细胞对高压纳秒脉冲电场的敏感性存在显著差异,高压纳秒脉冲电场对正常细胞的效果最弱,对肿瘤耐药细胞的效果最强。研究表明,高压纳秒脉冲电场在肿瘤消融领域具有不影响周边正常组织的潜在的临床应用价值。

关键词：纳秒脉冲电场同源细胞细胞存活率水凝胶模拟组织杀伤差异性

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