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直流故障电弧研究综述被引量：18: 2015年; 基于直流故障电弧较交流故障电弧所存在的独特特征,强调了直流故障电弧研究的差异性,阐述了目前工程实践工况下导致不同类别直流故障电弧的原因。以时域、频域、时频域的视角讨论了现有的直流故障电弧检测方法,指出了直流故障电弧建模、产生、定位等多个延拓研究层面,更进一步地强调了直流故障电弧检测多信息融合的趋势及其多类型甄别、精确定位等问题。; 陈思磊李兴文屈建宇

高压气体断路器弧后电流特性的实验研究被引量：20: 2014年; 弧后介质热恢复特性对断路器开断能力有着显著的影响,该文旨在通过实验手段研究不同因素对高压气体断路器弧后电流特性的影响。首先以126 kV SF6断路器为原型设计了实验样机,之后在不同触头分开时电流相位θ(20°、50°、80°),预期短路电流值I(12、18 kA)及腔体充气压力P(0.5、0.6及0.7 MPa)下进行了一系列开断实验,利用高分辨率的零区设备采集零区电弧电流。结果表明:间隙电弧重燃概率随θ增加而增大,当I=18 kA且P=0.5 MPa时,θ为20°时间隙未发生击穿,而θ分别为50°和80°时弧隙击穿且弧后电流的上升速率分别为1.03和2.08 A/μs;弧后电流及其上升速率随I的增大而增加,当θ=80°且P=0.6 MPa,I为12、18 kA时所对应的弧后电流上升速率分别为1和2.05 A/μs;当θ=80°且I=12 kA时,弧后剩余电流随着P的增大趋向于减小。气体的热开断能力与临界弧后电流存在对应关系,一定程度上可以考虑将弧后电流的临界值作为弧后热击穿的判据。; 朱凯李兴文赵虎姜旭贾申利; 关键词：SF6

高压直流下激光触发空气间隙放电的实验研究被引量：7: 2014年; 随着激光诱导等离子体和空气放电应用结合的日益紧密,激光诱导放电的基本物理过程也得到了广泛的研究。围绕直流高压条件下的纳秒激光诱导放电,研究了不同实验条件(激光入射方式、激光焦点位置)对击穿延时和抖动的影响,并利用ICCD快速照相观察了等离子体的发展过程。结果表明:激光径向入射时,激光焦点偏电极侧有利于击穿延时和抖动的降低;相同激光能量条件下,间隙电压由35 kV提升至45 kV,平均击穿延时由108μs降为4.8μs;相对于径向入射,轴向入射激光烧蚀电极表面并发射电子,可诱导产生一条平直的放电等离子体通道,间隙的平均击穿延时达到亚μs量级(800 ns)。; 刘之方魏文赋董勤晓杨泽锋李会兵吴坚李兴文; 关键词：间隙开关放电激光等离子体

空气电弧对电极的烧蚀研究综述被引量：17: 2017年; 围绕空气电弧对电极的烧蚀作用,总结了影响电极烧蚀特性的参数,重点阐述了电弧电流、电极材料、加工工艺、电极间距和结构对电极烧蚀的影响,总结了电弧-电极能量传递过程的模拟方法。接着综述了烧蚀模型的研究进展。最后指出了电极烧蚀研究所面临的几个问题。这对提高开关产品的性能研究有一定的推动作用。; 吴艺红侯国斌邓晓峰李兴文; 关键词：电极材料蒸发喷溅

热辐射对低压配电柜温升影响的仿真分析被引量：6: 2015年; 热辐射是低压配电柜温升仿真分析中不容忽视的一个方面。基于质量守恒、动量守恒、能量守恒以及麦克斯韦方程组,采用电磁-热流耦合的分析方法对低压配电柜进行稳态温升仿真,在能量方程中加入热辐射项,考虑了热辐射对配电柜温升的影响。热辐射模型采用黑体辐射模型,仿真分析了辐射对低压配电柜温升的影响,并定量计算了辐射功率占整个散热功率的比例。为进一步研究配电柜温升的特点以及提出优化计算方法提供了有力的依据。; 吴刚屈建宇李兴文; 关键词：低压配电柜麦克斯韦方程热辐射

高速直流断路器用磁脱扣器调节特性研究被引量：5: 2015年; 可调节式脱扣器是断路器系列化产品的重要组成部分,调节特性是评价断路器调节能力的主要依据,也是设计可调节式脱扣器的关键因素。为此以高速直流断路器用磁脱扣器为例,首先计算脱扣器的静态特性和动态特性,获得脱扣器的调节特性曲线,并引入Pearson相关系数定量计算调节特性曲线的线性度。最后从脱扣器的调节范围、调节线性度、调节分度值、易操作性和调节方法复杂度,多个角度评估脱扣器的调节特性,为选择和优化脱扣器的调节方案提供基础依据。结果表明:预设铁核位移(dc),继而连续调节弹簧预压缩量(L0)的调节方案具有方法简单、调节范围大、线性度高的特点,适用于大范围调节脱扣电流的场合;预设L0,继而连续调节dc的方案具有调节分度值低、调节反力小的特点,通过搭配非线性刻度,减小调节误差,可用于微型电机自动调节或调节精度要求较高的场合。; 屈建宇赵虎吴刚李兴文陈德桂; 关键词：调节特性线性度脱扣时间

短路电流对自能膨胀式高压SF_6断路器电弧开断过程中阀运动特性的影响被引量：20: 2015年; 单向阀的运动特性对自能膨胀式高压SF6断路器的仿真计算结果准确度具有直接影响。为此,提出了一种耦合了阀片运动的自能膨胀式高压SF6断路器磁流体动力学模型,对2种典型开断条件下(短路电流有效值为36k A和40 k A,燃弧时间15.3 ms)的燃弧情况进行了研究;对比分析了不同电流下灭弧室内的温度分布、气压分布、喷口烧蚀质量以及单向阀的运动特性。结果表明,40 k A条件下灭弧室内的整体温度和气压高于36 k A条件下;40 k A条件下的单向阀比36 k A条件下的单向阀提前0.8 ms动作,喷口烧蚀质量增加了0.35 g。; 郭泽马平朱凯李兴文贾申利; 关键词：断路器磁流体动力学烧蚀

多次落雷条件下机构回弹对高压SF_6断路器开断特性的影响被引量：7: 2016年; 为了研究多次落雷导致断路器开断后断口处于分闸位置时发生热态二次击穿的原因,结合电弧磁流体动力学模型和SF_6-PTFE的临界击穿场强的计算数据,从弧后断口临界击穿电压的角度,重点分析了机构回弹对自能膨胀式断路器弧后电击穿特性的影响。结果表明:临界击穿电压在触头最大回弹位置附近下降至最低值448.6kV,小于二次落雷时断口间的电压507.5 kV,从而确定机构回弹是造成断路器开断后、雷击作用下发生二次击穿的主要原因。; 汪倩朱凯郭泽李兴文; 关键词：回弹磁流体动力学电击穿落雷

直流电器讲座第一讲低压直流空气电弧研究进展综述被引量：7: 2017年; 随着直流配电系统的发展,低压直流空气电弧开断和故障电弧检测成为低压电器领域的研究热点之一。综述了国内外近期在直流电弧磁流体动力学仿真、直流电弧对电极的烧蚀作用、直流故障电弧检测、基于栅片电压测量的电弧开断特性试验等方面的研究进展,为相关产品的研发提供一定的参考。; 李兴文吴艺红陈思磊尹健宁; 关键词：直流配电

万能式断路器短时耐受性能研究综述被引量：8: 2017年; 万能式断路器广泛应用于配电系统中,作为B类低压断路器,短时耐受电流是其重要的性能指标。首先介绍了描述触头间电流收缩的建模方法;然后综述短时耐受过程中的电动稳定性和热稳定性的研究状况;最后基于1 600 A万能式断路器进行了仿真研究,对影响短时耐受电流的因素进行了分析。有助于进一步理解短路电流作用下多并联触头系统动热稳定性的物理机制,丰富大电流电接触理论,并为高性能低压万能式断路器的研发与优化设计提供一定的理论借鉴和技术手段。; 邓晓峰屈建宇侯国斌吴艺红李兴文; 关键词：万能式断路器热稳定性

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国家自然科学基金(51222704)

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