电晕产生的原因

电晕产生的原因
电晕产生的原因

电晕产生的原因

长期以来,电晕被默认是“永不消失的”,电晕真的永不消失吗?

电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场,在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时,由于空气游离就会发生放电,形成电晕。因为在电晕的外围电场很弱,不发生碰撞游离,电晕外围带电粒子基本都是电离子,这些离子便形成了电晕放电电流。简单地说,曲率半径小的导体电极对空气放电,便产生了电晕。

高压电机定子绕组在通风槽口及直线出槽口处、绕组端部电场集中,当局部位置场强达到一定数值时,气体发生局部电离,在电离处出现蓝色荧光,这即是电晕现象。电晕产生热效应和臭氧、氦的氧化物,使线圈内局部温度升高,导致胶粘剂变质、碳化,股线绝缘和云母变白,进而使股线松散、短路,绝缘老化。

高压电机定于线困在通风槽口及出槽口处,其绝缘表面的电场分布是极不均匀的。当局部场强达到一定数值时,气体发生局部游离,在电窝处出现蓝色晕光,产生电晕。电晕的发生伴随着热、奥、氧、氮的氧化物的产生,这些对电机绝缘都是极其有害的。另外由于热固性绝缘表面与槽壁接触不良或不稳定时,在电磁振动的作用下,将引起槽内间隙火花放电。这种火花放电造成的局部温升将使绝缘表面受到严重侵蚀。这一切都将对电机绝缘造成极大的损害。

为了有效的消除这种电晕现象,正确地确定防晕结构参数和选用良好的防晕材料是十分重要的。发电机内易产生电晕的部位①线棒出槽口处.绕组出槽口处属典型的套管型结构,槽口电场

非常集中,是最易产生电晕的地方.

②铁芯段通风沟处.通风槽钢处属尖锐边缘,易造成电场局

部不均匀.

③线棒表面与铁芯槽内接触不良处或有气隙处.

④端箍包扎处.

⑤端部异相线棒间.绕组端部电场分布复杂,特别是线圈与

端箍,绑绳,垫块的接触部位和边缘,由于工艺的原因往往很难完全消除气隙,在这些气隙中也容易产生电晕.产生发电机电晕的

因素①与海拔高度有关.海拔越高,空气越稀薄,则起晕放电电压越低.

②与湿度有关.湿度增加,表面电阻率降低,起晕电压下降.

③端部高阻防晕层与温度有关.如常温下高阻防晕层阻值高,则温度升高其起晕电压也提高.常温下如高阻防晕层阻值偏低,

起晕电压随温度升高而下降.

④槽部电晕与槽壁间隙有关.线棒与铁芯线槽壁间的间隙会使槽部防晕层和铁芯间产生电火花放电.环氧粉云母绝缘最易产生局部放电的危险间隙在是O.2~0.3mm左右.目前我国高压大

电机采用的环氧粉云母绝缘的线膨胀系数很小,在正常运行条件下,环氧粉云母绝缘的线棒的膨胀量不能填充线棒和铁芯间的间

隙.这是与黑绝缘区别比较大的地方.

⑤与线棒所处部位的电位和电场分布有关.越高越易起晕,

电场分布越不均匀越易起晕.电晕的危害电晕发生,除了有晕光,还有吱吱的放电声音,电晕电流是一个断断续续的高频脉冲电流,引起有功损耗和无线电通信干扰,产生臭氧和氮氧化物污染环境。电晕在薄膜印刷上的用处由于各类聚乙烯(PE)为非极性分子,在PE膜的表面难以附着极性的油墨分子。所以在进行PE膜印刷之前进行电火花处理(或者叫电晕处理),使其形成极性的表面层以提高与极性油墨的结合牢度。

电晕处理工艺中的注意事项

电晕处理工艺中的注意事项 目前,电晕处理工艺的应用越来越多,高密度聚乙烯外护管通过对内壁进行在线电晕处理,提高了外护管内壁与保温层的粘接力,使直埋式预制保温管中的钢管、聚氨酯保温层和聚乙烯外护管到达三位一体的结构。 下面我们来了解一下在电晕处理的工艺过程中,我们要注意哪些方面: 工艺控制要点 1、处理电压。施加于处理装置上的电压升高,薄膜的粘附性提高,但不成比例,当处理电压升高到一定值后,基本上不再变化。处理电压主要根据制品厚度来确定,制品越厚,处理电压越高。通常用于薄膜的处理电压控制在10000~20000伏。 2、处理程度。薄膜的处理程度将直接影响后加工的质量,必须严格控制。若处理程度不够,薄膜的润湿性没有明显改善,会出现油墨的附着性差,胶粘带的粘着性差,复合薄膜剥离力小等毛病。反之,若处理程度过头,会出现薄膜表层老化,光泽变差;表面分子过多交联,热封性变差;薄膜容易粘连(特别是夏季高温天),出现分切等加工困难,使用时难以揭开等毛病。总之,处理程度控制原则为:在满足后加工要求的前提下,尽可能降低处理程度,避免不必要的过度处理。常用临界表面张力来检测处理程度。 3、处理间隙。它是指两电极中的空间距离,即放电头到地电极边缘的空间距离。它对处理程度影响有两方面,一方面间隙增大,电晕处理范围变宽,薄膜在电晕处相对停留时间变长,有利于改善处理效果;但另一方面,使能量分散到更大的空间,处理强度下降,处理效果变差,两方面作用的结果,只有在适当的处理间隙下,处理程度才会最好。通常处理间隙控制在1~2毫米之间为宜。 另外,将单头电极改为多头电极,在同样的处理条件下,也能提高处理程度。 4、处理功率(电流)。它是决定处理程度的主要因素,为了达到薄膜印刷、复合所需的临界表面张力值,必须施加一定的处理功率。由于处理速度,薄膜种类、经历、宽度等不同,施加的处理功率也不同。印刷、涂布和复合用薄膜的处理功率为处理速度25米/分,薄膜宽度0.4米,热膜处理的最低功率。如果处理速度增加1倍,处理功率也应增加1倍。冷膜处理的功率至少比热膜大1倍。以上也可作为选购电晕处理机大小的依据。 处理装置可以看作是一个带损耗介质的电容器,当输入电源的频率升高时,电流就增加,功率就增大,反之则降低。电晕处理机就是通过调节电源频率来改变功率的大小。 5、其他。温度也会影响处理程度。温度升高,处理程度加深。在实际生产中,如果电晕处理功率小,处理程度不够,可在处理装置前设置经外辐射灯(指冷膜处理),以提高处理程度。因为电晕放电是在空气中进行,因此,空气温度也将影响处理程度。空气温度大(如南方的梅雨季节),处理效果往往不太理想。处理后的时效影响

基于matlab架空输电线路电晕放电机理的数值分析(毕业设计)

基于MATLAB架空输电线路电晕放电机理的数值分 析 摘要 不论是直流输电线路还是交流输电线路,当导线表面的电场强度超过空气的击穿强度时,导线表面将出现电晕放电,并随之产生可听噪声、无线电干扰、电视干扰和电晕损失等负效应。随着输电线路电压等级的不断升高,特别是特高压电网的兴建,使这一问题变得越来越突出。本文所进行的研究只是一种相关理论的初步探索。 本文在研究输电线路的电晕放电形成机理的基础上,利用MATLAB 中的偏微分方程(PDE)工具箱数值分析了输电导线表面的电场、电位分布以及不同的外界环境如水滴、空间电荷对输电导线表面电场的影响,同时模拟了超高压500kV四分裂输电导线周围的电场、电位分布。最后定性分析与计算电晕放电时输电线路附近的可听噪声、无线电干扰、电视干扰及电晕损失等。计算结果表明: 本文仅对架空输电线路电晕放电产生的机理和和电晕放电所产生的负效应进行了定性分析,可为超高压输电线路的设计和敷设提供参考。 关键词架空输电线路;电晕放电;无线电干扰;可听噪声;电晕损失

Numerical Analysis on Corona Discharge Mechanism of Overhead Transmission line Based on MATLAB Software Abstract As the level of transmission line’s voltage continue to increase, China's ultra-high voltage(UHV)AC transmission line is being constructed, transmission line's electromagnetic environment question receives people's attention more and more. No matter is the DC transmission line or the AC transmission line, When the wire surface's electric-fi eld intensity surpasses the air’s puncture field intensity, the wire surface will present the corona discharge. But taking into account the economic, the transmission line usually designs the permission has certain extent corona discharge under the normal operation voltage. The corona discharge will produce audible noise,radio interference, television interference, corona loss and so on, which would have certain influence to the environment and transmission line's movement. The audible noise, radio interference, television interference and corona loss are closely relevant to the wire surface’s electric field intensity size, and the wire surface’s condition and the weather and so on can influence the wire partial surface electric field intensity. This article first introduces transmission line's corona discharge phenomenon, and introduced the use finite element method(FEM) solution transmission line surface electric field briefly, and using the partial differential equation (PDE) toolboxt in MATLAB to numerical analysis the surface of transmission wire’s electric field and potential distribution; And analyzes the different external environment such as waterdrop,the space charge and so on affecte the surface of transmission wire’s electric field. Simultaneously has simulated around the four fission transmission wire of 500kV extra-high voltage (EHV) transmission line’s electric field and the potential distribution. Finally

防静电知识培训

防静电知识培训 培训时间:2009年5月16日 培训地点:项目部办公室 参加人员:项目部全体工程师 中国通信建设第三工程局有限公司 潮州项目部

在生活中经常会碰到静电放电现象,特别在干燥的冬天,衣服,头发都极易带上静电,但在生产与电气操作中,防护静电特别重要,处理不好,会破坏设备,搞乱生产,甚至造成大灾难。所以了解以及掌握静电知识十分重要。 一、静电的产生、放电与引燃 1、静电产生的原因 cΩ.cm,因其本身具有较好的导电性能,静电将很快泄漏。但如汽油、苯、乙醚等,它们的电阻率都在1011-1014Ω.cm,都很容易产生和积累静电。因此,电阻率是静电能否积聚的条件。物质的介电常数是决定静电电容的主要因素,它与物质的电阻率同样密切影响着静电产生的结果,通常采用相对介电常数来表示。 2、产生静电的几种形式 A.接触起电 接触起电可发生在固体-固体、液体-液体或固体-液体的分界面上。气体不能由这种方式带电,但如果气体中悬浮有固体颗粒或液滴,则固体颗粒或液滴均可以由接触方式带电,以致这种气体能够携带静电电荷。B.破断起电 不论材料破断前其内部电荷分布是否均匀,破断后均可能在宏观范围内导致正负电荷分离,产生静电。这种起电称破断起电。固体粉碎、液体分裂过程的起电都属于破断起电。 C.感应起电 导体能由其周围的一个或一些带电体感应而带电。任何带电体周围都有

电场,电场中的导体能改变周围电场的分布,同时在电场作用下,导体上分离出极性相反的两种电荷。如果该导体与周围绝缘则将带有电位,称感应带电。导体带有电位,加上它带有分离开来的电荷。因此,该导体能够发生静电放电。 D.电荷迁移 当一个带电体与一个非带电体相接触时,电荷将按各自导电率所允许的程度在它们之间分配,这就是电荷迁移。当带电雾滴或粉尘撞击在固体上(如静电除尘)时,会产生有力的电荷迁移。当气体离子流射在初始不带电的物体上时,也会出现类似的电荷迁移。 3、影响静电产生的因素 静电产生受物质种类、杂质、表面状态、接触特征、分离速度、带电历程等因素的影响。 A.物质种类 相互接触的两种物体材质不同时,界面双电层和接触电位差亦不同,起电强弱也不同。在静电序列中相隔较远的两种物体相接触产生的接触电位差较大。 B.杂质 一般情况下,混入杂质有增加静电的趋向。但当杂质的加入降低了原有材料的电阻率时,则有利于静电的泄漏。由于静电产生多表现为界面现象,所以,当固体材料表面被水及其污物污染时会增强静电。 C.表面状态 表面粗糙,使静电增加;表面受氧化也使静电增加。

电晕处理容易出现地问题以及注意事项

电晕处理容易出现的问题以及注意事项 1原理 本文所述的电晕处理是一种在高电压下令电子加速离开电极,并撞击聚合物表面的一种过程。由于两极间的传导被阻断,使得处于电场中的气体因受电子碰撞后离子化浓度急剧增加,其主要反应过程如下:O2+高能量电子→2O+低能量电子 2O+2O2→2O3+热 即:3O2+电能→2O3+热 前式也可写成: 3O2+M→2O3+M 式中M为空气中任何其它气体分子,如氮。它们也可受高能电子冲击离解为氮原子,并引发一系列反应,此处略去。在臭氧生成过程中,伴有弥散蓝紫色辉光的电晕现象,从而被称之为电晕。换言之,薄膜的电晕处理就是把薄膜置于电场中成为阻断传导的介质,在电场作用下,获得高能量,并激活其它离子或分子,同时把这种能量分配到薄膜上,在薄膜表面驻极,形成极性的化学自由基团,使薄膜表面产生悬挂键。在这一过程中,高能电子碰撞空气中的氧分子、氮分子、水分子等,伴之发生氧化—还原反应,并产生臭氧和氮氧化物等。由于臭氧具有强烈的氧化性,当它接触到聚丙烯薄膜表面时,会在其表面毫微米发生复杂的有机反应,产生羟基(-OH)、羧基(-COOH)、羰基(> C=O)等。而这些含氧官能团的引入,是增加薄膜表面张力的关键所在。因此,通过氧化,不仅可以改良薄膜表面张力,还可以提高薄膜表面的可蒸镀性和可印刷性。

电晕处理设备一般包括了一个高频高压发生器和一个附带金属电极和支持卷轴的电晕处理站。它们互相平行,并以一个1.5mm的空气间隙作为分隔。当电晕处理站输入20~40kHz或数千伏高电压时,电极间便会产生放电现象,在薄膜表面形成均匀火花。 2讨论 4.1电晕处理站的设备配置和调整状态 4.1.1理想的电晕处理是电机的作业频率正确,输出电压和电流值适中,放电过程有规律,这样才能得到好的处理效果。 4.1.2电晕处理辊与电极之间的间隙大小必须保持一致,亦即两者之间既要有一定的距离又要相互平行,这样才能使膜表面处的场强相同,产生均匀的电晕处理。一般二者的间隙在1.5~2.5mm。 4.1.3调整好电晕处理辊与其它牵引辊之间的平行度和电晕处理辊上压辊压力的均匀性,这样才能使膜在运行中平稳,不至于在电晕辊上发生起皱和斜扯,保持得到均匀的、足够的电晕量。 4.2膜面温度和空气相对湿度对电晕处理的影响 在电晕处理的过程中,膜面温度和空气相对湿度是影响它的两个显著的变量。 随着空气相对湿度和膜面温度的增大所需电晕处理的时间就越长,也即薄膜越不容易被电晕处理。这是因为当空气中相对湿度增大时,空气中水分子的含量增大,而电晕过程中产生的臭氧可溶于水,在常温常压下,臭氧在水中的溶解度比氧约高13倍,比空气高25倍。由于臭氧浓度的下降,使含氧官能团在膜面生成及驻极的机会大大减小,从而降低电晕处理的效果。随着膜面温度的增高,使驻极分子的稳定性变差,表面分子迁移

电晕处理和原理

电晕处理于BOPP薄膜加工上的应用 下面是电晕原理 摘要:本文主要对电晕处理在BOPP加工上的测试、控制以及对薄膜性能的影响等几方面进探讨。重点讨论了影响电晕处理效果的因素,包括有电极类型、薄膜温度、生产线速度、电极排风量、表面材料和表面材料等几方面。另外就薄膜的摩擦系数、收缩率和热封强度等方面的物理性能与电晕处理的关系进行了探讨。 关键词:BOPP薄膜;电晕处理;测试;控制;薄膜性能 BOPP在应用于食品、挂历、画册、胶粘带等时,往往需要进行印刷、涂层、粘合等操作,由于聚丙烯材料本身的表面张力值相对偏低,仅为31达因,而在应用于上述几方面时,一般要求薄膜单面表面张力强度在38达因以上,因此,在生产BOPP时往往需要对薄膜进行表面处理,提高其表面张力,改善聚合物的粘接性和润湿性,以满足使用的要求。 常用的表面处理方式有两种:一为电晕处理;另一为火焰处理。电晕处理的原理是薄膜经过有高压存在的两电极间,高压使电极间的空气发生电离,使电极间产生电子流,在薄膜表面形成氧化极化基,使薄膜表面产生极性,便于印刷油墨吸附;火焰处理是用特指的喷灯,燃烧一定组成和配比的煤气和空气,形成温度高达2100~2800℃的氧化火焰,来达到在瞬间改变薄膜表面性能的目的,在实际处理过程中,火焰的温度、火焰与薄膜之间的距离和处理时间是影响处理效果的重要因素。在实际应用上,由于电晕处理简便易行,处理效果好,因此在BOPP的设备生产厂家基本上都采用这一方式。以下是对电晕处理在BOPP加工上的测试、控制以及对薄膜性能的影响等几方面进探讨。 1.1 BOPP薄膜电晕处理强度的测定 通常用于BOPP薄膜的表面张力的测试办法是涂液法,其原理是利用甲酰胺和乙二醇乙酯两种液体按不同比例进行混合,得到一系列不同达因值的测试液(见表一),操作时,将测试液涂拭在薄膜表面上,于2秒钟液面破裂的测试液所对应的达因值即表示薄膜电晕处理强度。 作为三层共挤的烟膜,其表层主要成份是具有自粘合的聚丙烯共聚物,目前国内外常用的BOPP热封材料主要有聚丙烯无规二元共聚物(乙烯/丙烯共聚物)如SOWAY KS413、Montel PLZ697、CHISSO XF7511等,无规三元共聚物(丙烯/乙烯/丁烯共聚物)如Solvay KS309、Sumitomo SP89 E-1、Montel EP3C39F以及混合物(三元共聚物与丁烯的混合物)如Schulman IS2739 ,这三种热封材料各具特点,它们对烟膜的热封性能具有不同的影响。

测定薄膜受电晕处理后澳达达因笔测试原理

测定薄膜受电晕处理后澳达达因笔测试原理 澳达达因笔,又名表面张力测试笔、电晕处理笔、及塑料薄膜表面张力检测笔。是薄膜表面电晕度(达因)的测试工具,专门用于测定薄膜受电晕处理后的效果。 澳达达因笔使用方法 使表面张力测试笔垂直于薄膜平面,加上适当的压力,在薄膜表面上画一条线.量程稍小的表面张力测试笔较易画上直线,因此不须太大压力;而40、42、44的表面张力测试笔需在画线时多加一点压力。一般情况下,初次测试为保测量的准确度,需备6支不同型号的表面张力测试笔;若确定薄膜表面张力度数字变化极小,则至少需要3支不同型号的表面张力测试笔。 澳达达因笔测试原理 应用表面张力测试笔,能够很容易的分析出不同固体的表面能、亲水性、润湿度等微小变化。分析方法简单且有效,仅在基材表面上划一道痕就能迅速知道准确结果。这是专为生产线的测试而设计的,由工厂经过培训的操作者进行。 测试时,应选择一个中间值来作起点,如38mN/m,测试时,如果在2秒内测试笔湿了基材表面,则基材表面张力比所选值要大或正好,那么须要选一更大值的测试笔进行第二次测试,如此类推,直到测试结果在2秒内改缩成水珠(球状),则这次测试之前一次的值就被视为基材的表面能。并以此作比较分析用。 如果第一次测试就收缩成水珠(球状),则换上数值更小的测试笔进行第二次测试,直到表面湿为止。这种方法能准确测出基材的表面张力、表面湿力并判定工作前基材表面因素是否符合要求以便调整到工作所需。

澳达达因笔分析结果 1、已经适当电晕处理的薄膜若画线很平均地分布,不起任何珠点,则说明该薄膜表面达因,高于或等于表面张力测试笔上所标出的指数。 2、没有适当电晕处理的薄膜若画线慢慢地收缩,则说明该薄膜表面达因,低于表面张力测试笔上所标出的指数。 3、没有电晕处理的薄膜若画线立即收缩,并且形成珠点,则说明该薄膜表面达因,极低于表面张力测试笔所标出的指数。 在工业性实践中,塑料表面能量(表面张力)的测定是通过测试油墨按照DIN ISO 8296,是以已知不同表面能量的墨在拟测的薄膜上刷上约100mm长的墨条,并观察其90%以上的墨条边在2秒钟内是否发生收缩并形成墨滴,如有,则换低一级表面能的墨再刷墨条,进行同样的观察,直至不收缩和出现墨滴,此测试墨的表面能即相对应为该薄膜的表面能。这种方法能准确测出基材的表面张力、表面湿力并判定工作前基材表面因素是否符合要求以便调整油墨、涂层、粘度到工作所需。

电晕处理是一种电击处理

电晕处理是一种电击处理,它使承印物的表面具有更高的附着性。其原理是利用高频率高电压在被处理的塑料表面电晕放电(高频交流电压高达5000-15000V/m2),而产生低温等离子体,使塑料表面产生游离基反应而使聚合物发生交联.表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿性-这些离子体由电击和渗透进入被印体的表面破坏其分子结构,进而将被处理的表面分子氧化和极化,离子电击侵蚀表面,以致增加承印物表面的附着能力。 国家专利产品电晕放电设备适用于硅橡胶、塑胶和其他材料的表面前处理,目前运用在真空电镀、真空镀膜、溅镀、PVD、物理气相沉积、印刷、移印丝印特印、粘和、涂层等动作前处理,产品如:手机外壳、手机按键、P+R按键、笔记本电脑、汽车灯、汽车内饰件、眼镜片、家用电器、化妆品包装容器、洗涤用品包装容器、各类材质板材和薄膜、纸张、织物、人造革、金属,用于喷漆喷涂印刷前处理。我们承诺杜绝剥落。电晕机就是利用高频高压的电源对所处理的塑料、纸张、编织袋等表面进行处理,增加了处理表面的极性基团,从而有利于涂胶、复合、印刷等工艺要求。 电晕机是干什么用的?主要是用于哪些行业的? 数码型系列薄膜表面电晕处理机,在包装行业俗称电晕机、电子冲击机、电火花机。在学术上被称为介质阻挡放电。 适用范围:处理各种均质薄膜材料。如:塑料薄膜、金属板材、金属薄膜、真空镀铝膜等; 主要用途:印刷、吹膜、复合、涂布、金属膜的电晕处理及均质高分子薄膜材料改性、接枝、聚合等。 电晕机处理会产生静电吗 电晕处理时会产生磁力,高压放电都会有的,从而带有很强的静电, 一般来说:以1米幅宽、厚度0.074mm、线速度100米/分钟的LDPE薄膜过双面电晕为例:所需的电晕功率为1.95kw (要求表面张力为45dyn/cm时),一台30KW的电晕机可以做到、一台2.5KW的电晕机(电晕机的效率是81%-85%左右)同样可以做到,并不存在大机比细机好的问题,但却存在浪费资源与电力损耗问题(无论用电量还是机价,细机会比大机节约好几倍),你愿意用一台合适的设备来作为生产所需还是宁愿浪费资源去买一台大机呢?当然,材料越厚、幅宽越大,线速度越快、所需的电晕机的功率就越大,但有一点请记住:电晕处理只是要对材料作表面处理,通过处理,让材料的表面润湿性和附着性改善而已,材料厚度的增加只会影响电子的穿透能力,使处理效果下降、而增大电晕机的功率或电子输出量,并不能使电晕机的输出电压增加,所以如果因为材料太厚而导致电晕处理效果不理想的话,最好是选择有升压功能或通过测试确定输出电压可符合要求的电晕机、问题就可解决 聚合物的电晕放电处理方法1、引言: a.一般物质存在三态,固态、液态和气态。等离子体状态时物质的第四态,等离子体是1928年由Langmuir命名的,它由 几乎相同的电子密度的带正电荷的颗粒和带负电荷的电子组成,整体式电中性的,获得等子体状态的最简单方式是在气体状 态下诱导放电; b.电晕放电处理是一种等离子体处理,等离子体可大致分为两大类:平衡和非平衡的等离子体,这些非平衡等离子体常用于 化学应用,又称为低温等离子体或冷等离子体,它又可以分为两类:常规低压低温等离子体和大气压下电晕放电,其中前者广泛应用于材料表面的化学改性,特别是在半导体工业和聚合物上; c.流动放电时最广泛制备低温等离子体的应用技术,这种方法的典型实例为CASING(用惰性气体的活性种交联)技术,放 电产生的活性气体物质与待处理的聚合物表面反应并诱发交联,如果样品放置在电极之间,样品的表面将受到高温电子的轰 击和活性气体的攻击,采用的电极类型可分为容量型(电容器)和诱导型(电感线圈),与使用的各种电源(直流电、商用 交流电及高频率)对应; 2、试验结果: a.电晕放电处理的主要优点是不需要真空系统,设备投资比常规低温等离子体装置低很多,因而电晕处理在早期用作改善聚 合物表面的润湿和印刷性能; b.电晕放电处理主要用于聚烯烃的表面处理,如改善聚乙烯的自粘性,此外,在氧或含氧气体的电晕处理中发现形态的变化,表面粗糙度和树枝的大小随处理时间增加,粘接前木材表面经过电晕处理后与聚乙烯或聚苯乙烯的热粘接性能得到改善; c. 电晕放电处理时,要掌握最佳处理程度,过犹不及,另外冷却速率也会影响电晕放电处理的效果; 3、电晕处理机理:为解释电晕放电处理效果已经提出了两种理论:驻极体形成理论和化学变化理论: a.电中性的分子在同一分子中具有正电荷和负电荷,所有分子由于外部影响在材料的表面产生取向,表面存在正电荷或负电

电晕损失测量的薄膜传感器研究

2017年 第5期仪表技术与传感器 Instrument Technique and Sensor2017 No.5 收稿日期:2016-05-30电晕损失测量的薄膜传感器研究吕平海,申晨,樊创,吴健,耿明昕,安翠翠 (国网陕西省电力公司电力科学研究院,国家电网环境保护重点实验室,陕西西安710100)摘要:针对传统电晕检测设备无法对运行中的线路的电晕损失量直接测量的问题,对电晕损失测量的薄膜传感器进行了研究三通过在输电线路外敷两层薄膜,测量薄膜间的电流,从而测量输电线路电晕放电量三在实验室内架设了110kV模拟线路并对其进行测试,其平均电晕损失功率为65W/m,实验数据与首端电阻法电晕损失测量对比,两种测试方法测量数据的相关系数为0.94三通过薄膜传感器能够对运行中的线路的电晕损失量进行直接测量,抗干扰能力强,测量结果准确三 关键词:电晕;放电量;薄膜传感器;首端电阻 中图分类号:TM835 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2017)05-0019-04 MeasurementofCoronaLosswithThinFilmSensors LYUPing?hai,SHENChen,FANChuang,WUJian,GENGMing?xin,ANCui?cui (StateGridShaanxiElectricPowerResearchInstitute,StateGridKeyLaboratoryofEnvironmentalProtection,Xi'an710100,China)Abstract:Traditionalcoronadetectiondevicecannotperformmeasurementofcoronalossoftherunningline,measurementofcoronalosswiththinfilmsensorswasstudied.Byplacingtwofilmsontransmissionlines,thecurrentbetweenfilmswasmeasuredtomeasurethecoronadischargecapacity.Inthelaboratory,an110kVsimulationlinewassetupandtested,theaveragecoronalossis65W/m,theexperimentaldataiscomparedwithterminalresistancemeasurementmethodandthecorrelationcoefficientoftwotestmethodsis0.94.Coronalosscanbemeasureddirectlybythinfilmsensorswithanti?interferenceabilityandaccuratere?sults. Keywords:corona;dischargecapacity;thinfilmsensors;terminalresistance 0 引言 随着电网电压等级的提高,导线表面及周围的空间的电场强度同时增高,线路电晕引起的可听噪声等环境问题引起越来越多的关注[1-2]三电晕放电增加输电线损,全国每年因电晕损耗的电能达2050GWh以上;电晕放电伴随的光二声二热等效应,放电过程引发一系列的化学反应,产生臭氧二一氧化氮二二氧化氮等物质,对输电线路有腐蚀作用,加剧电晕,恶性循环;电晕放电产生的高频电磁波干扰无线电通信和电视信号传输[3-6]三 为配合输电线路电晕研究,首先需要研究能正确测量输电线路的电晕的方法和装置三电晕检测方法有光学法二电学法二声学法等三常规基于紫外频段的光学法具有观测方便二容易定位的优点,但是易受到日光的干扰,且不能提供放电量大小的定量检测;基于日盲技术的紫外光谱检测克服了日光干扰问题,但是无法定量检测的问题依旧存在;通过传声器可以检测因电晕产生的宽频带声波信号,但该信号易受到附近其他环境噪声的干扰[7-14]三这些方法都不能直接对电晕进行测量,电晕笼是直接对进行电晕研究普遍使用的设备,但其只能在实验场地进行,无法应用在实际输电线路中三 本文研制了一种薄膜传感器,通过测量薄膜间的电流,直接测量电晕放电量,其优点主要有:抗干扰能力强;能够测量实际运行中线路的电晕损失;对电晕损失量进行直接测量三 1 薄膜法电晕测量传感器测量原理 在输电线路导线外敷涂两层薄膜,内层为绝缘层,外层为导电层,导线和外层导电薄膜间连接一个采样电阻三这一采样电阻可以将线路电晕的泄漏电流分离出来做后续处理,如图1所示三 后端带有负载的交流输电线路在运行过程中,主要功能是以电流的形式向负荷输送电能;同时因为电晕现象的发生,周围空气产生电离,也就是相当于导线向四周释放电荷,产生泄漏电流三涂敷了绝缘漆层和金属导电漆层的输电导线向负荷传递能量的功能没有改变,但是其存在阻碍了导线直接将周围空气电离从而产生泄漏电流,而是转化为由金属导电漆层在 万方数据

导线污秽对高压直流输电线路电晕特性的影响

导线污秽对高压直流输电线路电晕特性的影响 赵宇明,麻敏华,关志成,惠建峰,王黎明,李秋玮 (清华大学深圳研究生院,深圳518055) 摘 要:高压直流架空线路导线表面附着的污秽物质会影响线路的电晕特性,而目前我国采用的线路电晕对环境影响的经验公式只考虑了导线表面场强和线路结构,为此利用116m ×116m 小电晕笼进行直流线路导线涂污实验,导线外径214cm ,使用3种成分的状态的干燥涂污。实验结果表明,在±500kV 高压直流线路表面场强附近,污秽物质使得离子电流和正极性导线可听噪声显著增加。导线电晕特性与污秽物质的成分密切相关,且有明显的极性效应。结合电晕图像和电晕脉冲测量数据,解释了涂污导线电晕特性变化的原因,并对下一阶段的研究工作予以展望。 关键词:导线电晕;高压直流输电;污秽;可听噪声;离子电流;电晕损耗中图分类号:TM862文献标志码:A 文章编号:100326520(2007)1220049206 基金资助项目:国家自然科学基金(90210030)。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (90210030). Influence of Contaminations of the Conductor on HV DC T ransmission Line Corona Characteristics ZHAO Yu 2ming ,MA Min 2hua ,GUAN Zhi 2cheng ,HU I Jian 2feng ,WAN G Li 2ming ,L I Qiu 2wei (Graduate School of Shenzhen ,Tsinghua U niversity ,Shenzhen 518055,China ) Abstract :The contaminations adhering to the surface of HVDC overhead transmission line affect the conductor coro 2na characteristics.The artificial pollution experiments of DC transmission line were carried out in a small corona cage ,and experimental parameters were selected in the second section.The experimental results reveal that the con 2taminations on the conductor surface can increase the ion current and the audible noise of positive polarity conductor obviously under the electric field of HVDC 500kV transmission line.Corona characteristics change with different contaminations ’components ,and the polarity effect is obvious.Factors that affect the corona characteristics of con 2taminated conductor are illustrated combined with corona photographs and measurement datum of the corona pulse.The next 2phase research is introduced in the last section. K ey w ords :conductor corona ;HVDC ;contaminations ;audible noise ;ion current ;corona loss 0 引 言 采用更高电压等级输电,提高输电的经济性是我国电力行业面临的重要课题。目前,输电工程的电磁环境问题日益受到关注,已成为影响超、特高压输电线路结构和建设费用的重要因素[1,2]。输电线路的环境问题与导线电晕密切相关,导线电晕会对线路经过地区的周边环境产生电场效应、无线电干扰和可听噪声等影响,并引起电晕损耗[326]。长期研究表明,>500kV 电压等级输电线路的设计将受到线路可听噪声的制约。 与交流输电线路相比,直流输电线路容易吸附和积累污秽。国外研究人员曾经通过在实验线路上涂抹污秽物质或砂粒,研究导线表面涂污情况下直流电晕离子电流和电晕起始电压的变化规律,得到了一些有意义的结论[7,8]。我国超、特高压直流通道上的部分地区环境污染比较严重,长期运行于这 些地区的高压直流输电线路的导线表面会积累大量的污秽。污秽物质会对线路的电晕特性和电晕起始电压产生显著影响。目前,我国基本上采用国外已有的经验公式来计算线路电晕对环境造成的影响,这些经验公式只考虑了导线表面场强和线路结构,而没有考虑导线表面污秽物质的影响[5]。因此,深入研究导线表面涂污情况下直流线路的电晕特性,对指导污染严重地区高压直流输电线路的设计和建设具有重要意义。 使用电晕笼开展了不同积污情况下导线电晕的实验研究,测量了大量直流电晕离子电流和可听噪声数据。本文首先介绍了导线涂污实验的方法和参数;然后通过对比不同表面状态下电晕特性的测量数据,结合电晕照片和电晕脉冲测量数据,探讨了导线污秽对直流电晕离子电流和可听噪声的影响规律;并指出了下一阶段需要开展的工作。1 电晕特性实验1.1 实验装置 电晕笼是研究导线电晕特性的重要实验设备。 ? 94? 第33卷第12期 2007年 12月 高 电 压 技 术 High Voltage Engineering Vol.33No.12 Dec. 2007

电晕处理工艺

电晕处理工艺 一、工艺路线形式电晕处理的工艺路线大体上有3种形式。第一种形式是在薄膜的生产线上进行,即通常所说的热膜处理。这是最常见的一种形式。这种形式的特点,处理质量好,但一般只适用于当即进行再加工(如印刷、涂布或复合)的薄膜的处理。处理装置设置在薄膜冷却定型段后面、卷取装置之前。 第二种形式是在薄膜的再加工线上进行,即通常所说的冷膜处理。这种形式的处理质量还与薄膜的经历有关。若薄膜生产后存放时间长,析出的添加剂附在薄膜表面增多,处理质量就会变差。选用这种形式还应注意电火花是否会对所使用的溶剂产生着火的可能。处理装置设置在印刷(涂布或复合)装置之前。 第三种形式是上述两种形式的组合,即先在薄膜的生产线上进行处理,然后在薄膜的再加工线上进行第二次处理。它适用第一次处理质量差,或第一次处理后存放时间已长,处理效果已消退许多的薄膜。 二、生产操作电晕处理的操作非常简单,操作过程大体如下:(1)根据薄膜规格调整好处理装置的宽度(有的设备不用调)。(2)按规定走向,穿好薄膜。单面处理只需穿过一对电极;双面处理需要穿过两对电极。需要指出的是,印刷面或涂布面、复合面必须是电晕处理面(即朝放电头那面),若是两次电晕处理,第二次的处理面应是第一次的处理面。(3)待薄膜运行

后,开启电晕处理机电源。(4)调节电位器,对处理装置施加适宜的功率,使处理程度达到规定的要求。(5)卷取后,作好记录。若是单面处理,还应将处理面作好标记。(6)停止生产时,应先关电晕处理机电源。 最后需要特别强调两点:(1)必须在电晕处理机电源关掉的情况下,才能穿薄膜,否则,处理装置上的高压电会灼死人!(2)必须在薄膜运行状态下,才能启用电晕处理机电源,否则,电火花老打在一处,会损坏绝缘层或使薄膜有着火的危险。 三、工艺控制要点 1、处理程度。薄膜的处理程度将直接影响后加工的质量,必须严格控制。若处理程度不够,薄膜的润湿性没有明显改善,会出现油墨的附着性差,胶粘带的粘着性差,复合薄膜剥离力小等毛病。反之,若处理程度过头,会出现薄膜表层老化,光泽变差;表面分子过多交联,热封性变差;薄膜容易粘连(特别是夏季高温天),出现分切等加工困难,使用时难以揭开等毛病。总之,处理程度控制原则为:在满足后加工要求的前提下,尽可能降低处理程度,避免不必要的过度处理。常用临界表面张力来检测处理程度。 2、处理间隙。它是指两电极中的空间距离,即放电头到地电极边缘的空间距离。它对处理程度影响有两方面,一方面间隙增大,电晕处理范围变宽,薄膜在电晕处相对停留时间变长,有利于改善处理效果;但另一方面,使能量分散到更大的空间,处

关于电晕放电

电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。电晕电流这一现象是G.W. 特里切尔于1938年发现的,称为特里切尔脉冲。若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿。正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。 频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性,称为电晕的伏库特性。

架空输电线路导线电晕起始电场强度E s可由皮克公式计算:(千伏/厘米)式中δ为空气相对密度,m为绞线系数,R为导线半径(厘米)。当δ=1、m=0.5、R=0.9厘米时,E s=19.7千伏/厘米。实际上,导线表面状况如损伤、雨滴、附着物等,都会使电晕放电易于发生。 电晕放电在工程技术领域中有多种影响。电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕(见图),会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。进行线路设计时,应选择足够的导线截面积,或采用分裂导线降低导线表面电场的方式,以避免发生电晕。对于高电压电气设备,发生电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能。电晕放电的空间电荷在一定条件下又有提高间隙击穿强度的作用。当线路出现雷电或操作过电压时,因电晕损失而能削弱过电压幅值。利用电晕放电可以进行静电除尘、污水处理、空气净化等。地面上的树木等尖端物体在大地电场作用下的电晕放电是参与大气电平衡的重要环节。海洋表面溅射水滴上出现的电晕放电可促进海洋中有机物的生成,还可能是地球远古大气中生物前合成氨基酸的有效放电形式之一。针对不同应用目的研究,电晕放电是具有重要意义的技术课题。 一种气体自激导电现象.在电压很高曲率较大的带电体附近,由于电场极强,促使表面附近的气体分子雪崩式地发生碰撞电离、引起气体自激导电.它常常发生在高压导线的周围和带电体的尖端附近.电晕放电时,气体的电离和发光仅局限在电极表面附近称之为“电晕层”的大气薄层里.电晕层外电场很弱,气体不发生电离碰撞.当带电体与周围导体间的电压增大时,电晕层会逐步扩大到附近其他导体,过渡到火花放电.电晕放电是一种不完全的火花放电.电晕放电是高压输电线上漏电的主要原因,应设法防止.利用电晕放电可使导体上积累的电荷逐渐消失,这就是避雷针泄放电荷的原理. 离子导电 导体中主要载流子为离子的导电过程.例如电解质导电,在电解质溶液中存在能参与导电的正、负离子.在没有外电场时,离子作杂乱无章的热运动,不显示出宏观电流.外加电场后,正离子沿电场方向、负离子逆着电场方向,分别发生“漂移”运动,形成宏观电流.电解液的导电性是单纯的离子导电性.在电离气体(如日光灯中的汞蒸气)中,离子参与导电,但游离的自由电子也参与导电,由于电子的质量远小于离子,在电场中的漂移速度较大,所以…更多 电晕放电”;在工具书中的解释 1、当曲率较大的导体电极 (即尖端) 远离其他导体时,电极附近形成的强电场将促使气体分子产生电离,并引起气体的放电和发光,这种现象就是电晕放电。这时,如果在黑暗中观察导体电极,就会发现其周围笼罩着一层微光,并伴随着咝咝声和轻微的霹雳声。 电晕放电”;在学术文献中的解释

提高油墨附着力的电晕处理基础知识

提高油墨附着力的电晕处理基础知识 电晕处理是广泛用于对塑料、纸张及金属箔作表面处理以改进油墨、油漆;连接剂及涂料的附着力。它被广泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。尤其是因为电晕处理设备的效率及作用不断改进,与高产的加工设备保持着同步并进。 一、可湿性与附着力 电晕处理是改变不少非吸收性基材表面特性的一种有效手段,能使油墨有更好的湿润及附着性能,即所谓可湿性,这就是诸如油墨、底胶、涂料等对塑料、纸张或金属箔附着的基础。可湿性决定一种液体在一种固体表面上的展延性。水滴在亲水性表面就展延成一薄水层,而在亲油性表面却形成小水滴。水滴外表层的切线与固体表面间所形成的接触角(夹角),即表示该表面润湿性能的强弱,接触角越大,润湿性能越差。润湿性视化学组成及表面结构而异。对塑料进行印刷或烫箔时,塑料表面的可湿性必须比油墨或箔的可湿性高,否则其展延、转移及附着均会发生困难。几种聚合物的表面性能大致如下: 聚乙烯(PE)31-33mN/m 聚丙烯(PP)29-30mN/m 涤纶聚酯(PET) 4142mN/m 通常用作油墨溶剂的表面能为;乙醇22mN/m、醋酸乙酯24mN/m,而水为72mN/m,就难以湿润塑料,所以水基油墨一般不用来印塑料。 塑料是一种复合物质,含一种或多种聚合物及多种添加剂,如填充料、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂、颜料等。虽然塑料的主体聚合物的化学结构(基团)决定油墨或底胶的可湿性和附着力,但其添加剂会从塑料内部向表面迁移,而影响塑料的表面能。所以,塑料存放的时间越长,或某些添加剂的含量(如润滑剂)越高时,其表面能的变化也越大。故塑料在印刷前还需对其表面能进行测试,并作电晕处理,以免发生转移或附着力不足的问题。一般来说,20-40千赫的中频处理大多就可以了。特殊处理(如复杂的产品)则可采用特定的电极进行处理。 UV油墨比溶剂性油墨要求塑料薄膜有更高的表面能,水基油墨系统含醇量高的也要求较高的表面能力,而且要求在狭的范围内,才能有好的附着力。 以不同类型油墨印聚乙烯时;要求聚乙烯的表面能不低于如下: 溶剂型油墨38-42mN/m UV油墨42-46mN/m 水溶性墨42-48mN/m 水基墨38-42mN/m 对聚乙烯上涂料肘,要求聚乙烯的表面能不低于如下: 溶剂型胶38-42mN/m uV,涂料42-46mN/m 乳剂42-48mN/m 无溶剂胶粘剂4448mN/m 二、可湿性和附着力的测试 在工业性实践中,聚合物表面能的测定是通过测试油墨按照DINIS08296或ASTMD2578-99a来进行的。

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