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动、静态接触角计算软件及在硅橡胶憎水性检测中的应用被引量：10: 2011年; 为了提高接触角计算的准确性和自动化程度,基于MATLAB的图形用户界面(graphical user interface,GUI)实现了一套动态和静态接触角计算软件系统,实现了手动方式和自动方式获得液滴接触角的方法,自动方式中基于水平集方法自动获得液滴边缘,该方法基于偏微分方程,能获得全局最优的液滴边缘,抗干扰能力强,后续处理方便,另外还实现了基于阈值的自动边缘提取算法。接触角计算中实现了切线法、圆拟合法、椭圆拟合法、量角法、量高法、多项式拟合法、Young-Laplace拟合法等算法。分析了典型算法的原理、特点和适用范围。拟合和计算结果能以数字、图像方式显示和存储,同时自动存入数据库。将该软件应用于硅橡胶憎水性检测,结果表明在不同情况下该系统均能自动、准确获得动静态接触角,可在很大程度上节省接触角计算的工作量。; 徐志钮律方成刘云鹏李和明; 关键词：硅橡胶憎水性静态接触角水平集自动计算

室温硫化与高温硫化硅橡胶在交流电晕下憎水特性的比较被引量：23: 2011年; 为了研究交流电晕对室温硫化(room temperature vulcanization,RTV)和高温硫化(high temperature vul-canization,HTV)硅橡胶憎水性丧失和恢复的影响,基于硅橡胶电晕测试系统在相同的温度、湿度和场强下对同样厚度的RTV和HTV硅橡胶进行了电晕,测量了不同电压和电晕持续时间情况下RTV和HTV硅橡胶在电晕和恢复时的静态接触角随时间的变化情况。研究发现:同样的电压和加压时间情况下,RTV硅橡胶电晕后憎水性丧失速度慢于HTV硅橡胶,憎水性恢复到初始值所需时间明显短于HTV硅橡胶。随电晕时间的增加硅橡胶憎水性恢复到初始值所需时间存在增加的趋势。随电晕电压的增加硅橡胶憎水性下降速度加快,憎水性恢复到初值所需时间存在增加的趋势;随电晕时间、电压的增加晕圈逐渐增大。电晕的开始阶段憎水性快速下降,随时间增加速度逐渐下降,后来憎水性逐渐趋于稳定;恢复的开始阶段憎水性恢复速度快,随时间增加速度逐渐下降,后来憎水性逐渐趋于稳定。对电晕后硅橡胶表面进行了扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)分析,发现RTV硅橡胶表面破坏情况比HTV硅橡胶严重。; 徐志钮律方成刘云鹏梁英; 关键词：硅橡胶交流电晕静态接触角

亲水性时绝缘子交流污闪模型的影响因素被引量：2: 2011年; 为了研究亲水性时不同因素对绝缘子交流污闪电压的影响,在分别使用考虑弧根半径影响和不考虑弧根半径影响的剩余污层电阻计算公式的基础上,用Obenaus模型计算污闪电压,然后用人工污秽试验结果验证了该模型的有效性。基于该模型分析了亲水性情况下爬电距离、附盐密度、等效直径、电弧参数、空气中弧长和电弧恢复条件对模型所得交流污闪电压的影响。结果表明:随着等效直径的增加污闪电压呈幂函数下降;随着电弧参数A的增加,污闪电压呈幂函数增大;随着电弧参数n的增加,污闪电压呈线性规律下降,但下降程度很少;随着空气中弧长比例的增加,污闪电压线性下降,但下降程度很少;弧飘使等效泄漏增加时污闪电压随爬电距离而呈近似线性增大,否则呈近似线性减少;电弧恢复条件对模型算得污闪电压有明显影响,从计算结果上看公式U=1050 X/I具有最高的准确性。; 徐志钮律方成刘云鹏李和明; 关键词：绝缘子污闪电压影响因素亲水性

憎水性材料接触角算法的选择及在硅橡胶憎水性检测中的应用被引量：8: 2012年; 为了准确获得硅橡胶材料的静态接触角,研究了不同水珠体积和憎水性下接触角算法的选择问题。考虑到水珠表面服从Young-Laplace方程,仿真分析了硅橡胶处于憎水性状态(静态接触角>90°)且水珠体积<100μL时接触角和水珠体积对椭圆拟合算法准确性的影响。结果表明:接触角不变且接触角≥105°时,随着水珠体积的增加椭圆拟合算法误差增大,水珠体积<100μL且接触角为(90°,105°)时可选用椭圆拟合算法;水珠体积不变,随着接触角的增加椭圆拟合算法误差有增大的趋势;在大接触角或大体积时ASDA-P算法具有更高的准确性。洁净硅橡胶接触角时计算可选用椭圆拟合算法,染污后憎水性迁移或超疏水硅橡胶的接触角时计算应选用ASDA-P算法。文中给出了不同水珠体积和接触角下的算法选择策略。最后用不同憎水性和水珠体积下硅橡胶的静态接触角测量实验验证了分析结论。; 徐志钮律方成赵丽娟赵鹏高成彬王刚; 关键词：硅橡胶憎水性静态接触角

绝缘子电场有限元分析法的影响因素及其优化被引量：65: 2011年; 某些因素对基于有限元法的电场分析结果有重要影响,为了提高基于有限元法的绝缘子电场分析的准确性,以表面洁净、染污、覆冰和有分离水珠的110 kV瓷支柱绝缘子为研究对象,在ANSYS中分别建立它们的模型,研究了电场分析类型、远场单元及面积、基于轴对称的简化建模方式对有限元法算得的绝缘子电场分布的影响。结果表明:洁净、表面有干污层情况下选择静电场或电准静态场分析时算得电场分布没有差别,但表面有湿污层、湿污层和干燥带、分离水珠或干/湿冰层情况下二者算得电场分布的差别较大;湿污层电阻率越小则差距越大,介电常数对二者差距影响不大;绝缘子有湿污层、湿污层和干燥带、分离水珠、干/湿冰层时应该采用电准静态场分析;建模时远场单元应该使用,否则得到的结果误差很大,相比之下远场区域面积对电场分析结果的影响要小很多;轴对称的三维体可用其轴截面的一半的以轴对称方式建模,用轴截面直接建模误差很大。; 徐志钮律方成李和明刘云鹏; 关键词：绝缘子电场静电场远场轴对称

不同海拔下电晕笼分裂导线起晕电压的计算分析被引量：31: 2012年; 为了研究海拔高度对电晕笼分裂导线起始电晕电压特性的影响,建立电晕笼钢芯铝绞线起始电晕电压的计算模型,并开展相应试验研究。采用模拟电荷法计算钢芯铝绞线的空间电场强度。依据极不均匀电场下自持放电判据,建立不同海拔高度电晕笼分裂导线电晕起始电压的计算模型。在超/特高压人工环境气候试验室内,以500 m海拔高度为间隔,系统开展19~4-000-m海拔高度范围内六分裂导线起始电晕电压的试验研究。试验获得超高压电晕笼不同海拔高度下6-LGJ—400/50、6-LGJ—500/45分裂导线的起晕电压。计算获得不同海拔高度、分裂间距、导线分裂数及绞线表面粗糙系数下的导线起晕电压曲线族,以及不同绞线半径及最外层铝绞线股数的表面粗糙系数计算结果。分析结果表明：计算模型能够较好地计算电晕笼内绞线的起晕电压;在350~500-mm分裂间距范围内,分裂导线起晕电压随着分裂间距的增大而降低,随着导线分裂数的增加而升高;绞线表面粗糙系数与绞线最外层铝线半径与绞线半径之比相关。; 尤少华刘云鹏律方成万启发赵志斌黄宗君邢琳; 关键词：海拔高度电晕笼分裂导线模拟电荷法

风沙条件下导线电晕特性的模拟试验系统设计被引量：15: 2012年; 为了对西北地区高海拔风沙天气条件下的导线电晕特性系统地展开研究,并克服恶劣的气候环境给研究工作带来的困难,通过对西北当地风沙环境调研,确定基本风沙参数;结合超高压电晕笼,通过理论分析计算、采用Fluent软件的k-ε湍流模型对气固两相流进行数值模拟,计算出能够满足电磁学和流体力学两方面性能基本要求的风管系统;再结合一系列电晕特性测量系统,设计出风沙条件下导线电晕特性的模拟试验系统。该系统在满足科学可行的前提下,具有高可控性,同时保证尽可能地贴近实际情况;研究成果可为进一步开展高海拔风沙气候条件下的导线电晕特性研究奠定基础,同时也为风沙物理学的研究提供参考。; 刘云鹏李玥翰刘海峰吕玉坤; 关键词：电晕笼数值模拟系统设计

基于灰关联算法分析环境因素对高海拔±800kV线路绝缘子泄漏电流的影响被引量：8: 2013年; 为分析环境因素对±800kV直流绝缘子泄漏电流的影响,在特高压直流带电考核场对±800kV全尺寸线路绝缘子进行了长期带电考核。统计了3种材质(瓷、复合、玻璃)±800kV线路绝缘子在自然积污条件下的泄漏电流,利用灰关联算法计算了环境因素(环境湿度、温度、温度变化率)与绝缘子泄漏电流间的关联度,找出了影响泄漏电流的主要因素。分析结果表明:影响特高压直流绝缘子泄漏电流的环境因素主要为环境湿度,其中叶面湿度与泄漏电流关联度最大;温度变化率对泄漏电流的影响比温度大;不同时间段内泄漏电流与环境因素的关联度类似。; 刘云鹏王亮郭文义李锐海秦春旭; 关键词：灰关联分析泄漏电流环境因素

雨雪天气下特高压交流单回试验线段电晕损失实测分析被引量：19: 2011年; 为了研究特高压交流输电线路在雨天、雪天气象条件下的电晕损失特性,基于我国特高压交流试验基地单回试验线段展开实测研究,采用研制的光电数字化输电线路电晕损失监测系统,实现了试验线段电晕损失全天候条件下实时在线测量,根据监测结果分析不同降雨率及大雪气象条件下电晕损失。研究结果表明,正常运行电压下,特高压交流单回试验线段雨天单相单位长度电晕损失约为20～60 W/m,在大雪气象条件下,根据监测结果,特高压交流单回试验线段单位长度电晕损失最大值为:边相达到53.54 W/m,中相达到62.95 W/m,与等值降雨率推算结果较为符合。电晕损失随降雨率增大呈非线性增长,在大雨条件下逐渐趋于饱和,并初步获得8×LGJ-500/35分裂导线降雨率与电晕损失拟合模型。该试验获得的特高压交流单回试验线段电晕损失实测结果,为特高压交流输电线路导线选型设计及运行经济性衡量提供了参考。; 律方成尤少华刘云鹏万启发; 关键词：分裂导线电晕损失大雪

电晕笼交流单根导线电晕损失的计算分析被引量：10: 2012年; 电晕损失是导线电晕特性研究的重要内容之一。为了建立电晕笼内导线电晕损失的计算模型,将模拟电荷法应用于电晕笼内导线电晕损失计算。采用线电荷模拟交流导线,对正方型截面笼壁分别作镜像处理。当导线模拟电荷量超过起晕电荷量时,分别计算导线上每个模拟电荷点向空间发射的电荷量。考虑空间电荷的影响,计算电晕笼空间的合成电场。仿真模拟电荷发射、迁移、复合过程,计算电晕笼中空间电荷运动,计算迁移过程中电荷运动产生的能量损失。进行电晕笼单根光滑导线、单根钢芯铝绞线LGJ—300/40、单根钢芯铝绞线LGJ—400/35电晕损失测量试验。仿真结果与试验结果对比,结果基本一致。因此采用模拟电荷法能够较好地建立电晕笼内单根导线电晕损失的计算模型。; 尤少华律方成刘云鹏万启发赵志斌; 关键词：电晕笼电晕损失模拟电荷法空间电荷

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霍英东教育基金(121058)

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