SF_6混合气体及替代气体研究进展

SF_6气体性能优异,广泛用于电气设备中,但其温室效应严重,被列为国际上限制使用的气体之一。国内外研究人员寻求替代SF_6的环保气体,对SF_6混合气体及替代气体开展了大量研究,取得了较大的研究进展。分析了SF_6混合气体的绝缘、灭弧和理化特性及其分层分布特性,提出了混合气体检测、充气和回收等关键技术方案,表明SF_6混合气体具有推广应用价值。针对不含SF_6的替代气体,总结了CO_2、N_2和干燥空气等常规气体的特性及应用,探讨了新环保气体CF_3I、c-C_4F_8、C_5F_(10)O和C4F7N的研究现状及存在的问题,综述了新环保气体设计取得的进展,同时指出了环保绝缘气体设备面临的技术问题。最后,给出了环保气体未来的研究方向,包括推广SF_6混合气体设备,研制采用C5F_(10)O或C_4F_7N的更高电压等级电气设备,及采用理论化学计算方法设计性能优异的SF_6替代气体等,以期推动SF_6替代技术快速发展。     

SF_6中环氧绝缘子结构对其闪络特性的影响

绝缘子闪络是气体绝缘金属封闭开关的主要故障形式之一,提高绝缘子绝缘耐受水平可有效降低系统故障率。研究表明,洁净条件下的绝缘子闪络主要取决于绝缘子的沿面电场分布,而绝缘子及其屏蔽电极的形状均能够有效调节其沿面电场分布。文中设计并浇注了环氧支柱绝缘子样件,通过改变绝缘子形状、内屏蔽和外屏蔽电极的结构来调控其沿面电场分布;利用了负极性标准雷电波发生装置,实验研究了0.2 MPa SF_6环境下绝缘子的闪络特性;采用有限元分析方法,计算分析了绝缘子沿面电场的最大值。根据实验结果与仿真计算结果,分析得到绝缘子形状、内屏蔽电极形状、外屏蔽电极形状对绝缘子闪络特性的影响规律:凸面绝缘子的沿面电场具有最佳可调性;内屏蔽电极能够增大绝缘子的闪络电压也可以降低绝缘子的闪络电压;外屏蔽电极能够有效均匀电场但可能会缩短绝缘子沿面的有效爬电距离。     

微粒陷阱对直流稍不均匀场中球状自由导电微粒运动的影响规律

针对气体绝缘系统(GIS)中自由导电微粒无害化研究问题,明确微粒陷阱对直流稍不均匀场中导电微粒运动的影响规律可指导后续微粒陷阱的设置。为此,建立了球状导电微粒在直流稍不均匀场中的运动方程,获得了导电微粒的运动轨迹,并将其分为水平滚动、起跳与反弹3个阶段;仿真分析了微粒陷阱宽度、深度对周围局部场强的影响,表明陷阱宽度是影响陷阱周围电场分布的主要因素;对比研究了在水平滚动和起跳两个阶段设置微粒陷阱对导电微粒的捕获效果,表明在起跳点处设置微粒陷阱可能导致导电微粒提前起跳,在水平滚动阶段设置微粒陷阱对导电微粒的捕获具有明显效果,并给出了水平滚动阶段微粒陷阱设置准则。最后,通过相关实验验证了上述结论的准确性。     

Si(100)上Ge_(1-x)C_x合金薄膜的CVD外延生长

用化学气相淀积生长方法,以乙烯为碳源、锗烷为锗源,在Si(100)衬底上外延生长出了C组分达3%的Ge1-xCx合金薄膜,研究表明随着生长温度和乙烯分压的提高均可导致Ge1-xCx薄膜中碳组分的增加;X射线衍射测量显示随着C组分的增加合金薄膜晶格常数不断减小,这表明外延薄膜中的C原子主要以替位式存在。红外吸收谱的测量结果显示Ge1-xCx合金的禁带宽度随着C组分的增加而线性增加,从0 67eV到0 87eV,与理论相符,说明碳的掺入有效地调节了禁带宽度。另外拉曼光谱显示Ge1-xCx合金在387cm-1出现一新峰,该峰是Ge1-xCx薄膜中的Ge在K点的双声子振动引起的。     

攀钢冷轧厂平整机组湿平整系统优化

本文分析了攀钢冷轧厂平整机组湿平整系统，分析了湿平整系统存在的缺陷及系统优化改造方案。     

Internet中QoS机制的安全性研究

分析了IETF提出的IntSery和DiffSery 2种QoS服务模型存在的安全漏洞,针对QoS模型存在的安全威胁,建议将安全性作为一项服务参数集成在QoS的体系结构中,并提出了安全服务质量的概念。     

气体绝缘开关设备中特快速瞬态过电压的全过程测量方法

特快速瞬态过电压（very fast transient overvoltages,VFTO）是超/特高压气体绝缘开关设备（gas insulatedswitchgear,GIS）设计和运行中十分关心的问题,试验研究VFTO的特性是非常必要的。VFTO包含特快速瞬态分量、工频分量和准直流分量（空载母线残余电荷电压）,其中VFTO的瞬态分量在GIS中以电压波的形式传播,致使不同位置的VFTO波形具有显著差异。因此,试验研究VFTO的关键是对VFTO时间过程和空间分布的全过程测量。研究了VFTO测量方法,采用手孔式电容传感器与阻抗变换器相结合的方法实现了全过程测量,研制出测量频带为0.003 Hz~100 MHz和波形记录时间为200 ms的测量系统;采用多个测量系统,并基于隔离开关触头间隙击穿时的电磁波辐射信号,研制出了同步触发装置,实现了对GIS上不同位置的VFTO空间分布的测量。     

提高特高压串补用旁路隔离开关转换电流开合能力的方法

提出一种提高隔离开关转换电流开合能力的方法,通过在主导电回路中加装并联辅助回路,使得转换电流的开合由并联辅助回路中的真空断路器进行,可大幅提高隔离开关的转换电流开合能力,满足特高压串补用旁路隔离开关的需要。该方法使得电弧密封在真空灭弧室内部,完全消除了电弧对外部设备产生的影响。基于该研究成果研制的特高压旁路隔离开关已通过型式试验验证,并成功应用于特高压工程。     

沿空留巷砌块式墙体结构承载特性及应用研究

为了探讨砌块式墙体对沿空留巷的适应性,研究了墙体结构形式、破坏过程、本构关系及承载力,揭示了沿空留巷砌块式墙体结构的破坏机理及承载特性。研究结果表明,沿空留巷砌块式墙体的破坏通常发生在第III阶段,在第I,II阶段的留巷具有易护性;砌块式墙体的轴向受压承载力应与其所需的支护阻力相匹配;砌块式墙体的强度应与顶底板的强度相匹配。基于两大匹配原则,提出了砌块式沿空留巷设计的整套流程,将其应用到沙曲矿工程实践,设计了尺寸为0.80 m×0.18 m×0.12 m、强度不低于10 MPa的砌块和强度不低于2.5 MPa的砂浆,采用特殊的一顺一丁形式砌筑成宽度为1.6 m、强度介于4.3 MPa和9.3 MPa的墙体,取得了良好的留巷效果。     

高压SF_6断路器关合预击穿特性计算与试验研究

同步关合技术是控制断路器关合涌流和过电压的主要技术方法,技术关键点在于选取断路器触头合闸相角的合理范围。通过试验和仿真计算的手段研究高压断路器关合预击穿特性。首先,计算不同开距下灭弧室内电场强度和气流场介质密度的动态变化过程,应用SF6气体流注理论击穿判据计算合闸击穿电压曲线。搭建126 k V SF6断路器动态击穿特性试验回路,给出正、负极性电压下断路器合闸过程动态击穿电压曲线,分析SF6气体极性效应对击穿电压的影响。对比分析仿真计算与试验结果,给出同步关合技术最佳的合闸相角。结果表明:SF6气体正极性击穿电压值大于负极性;击穿电压值仿真计算值可以表征合闸过程临界击穿电压的变化;以试验数据为参考,在开关合闸偏差为±1 ms、电角度±18°时,确定最佳合闸目标相角为9°,预击穿时间在(0 ms,0.5 ms),预击穿电压在(0 k V,47.68 k V)范围内变化。