高压脉冲放电技术论文
以高压电技术为主题写作文3000字
以高压电技术为主题写作文3000字篇一高压电气设备在正常运行状态下,其表面电晕放电较弱.但由于设计不合理、设备质量问题或受环境影响,以及运行中设备表面出现缺陷都会引起电场集中而发生电晕放电.在我国已经启动的特高压输电建设的试验示范工程项目中,电晕特性是特高压输电工程需要解决的关键技术问题之一.几年来国内外开始关注用紫外成像法检测检测高压电气设备外绝缘的异常放电情况.协同湖北省电力试验研究院,本课题针对国内外在本命题的研究中存在的问题进行了大量试验和理论研究工作.本文提出选取流注放电阶段的单位时间内光子数交集作为空气间隙击穿的注意范围—临近闪络阶段的单位时间内光子数注意值(5000-9000s-1),并在之后的110kV支柱绝缘子工频电压下电晕放电紫外成像试验研究中得到验证.不同人工污秽等级下支柱绝缘子工频电压下电晕放电紫外成像试验研究发现紫外成像仪检测到的单位时间内光子数可以反映并区别支柱绝缘子污秽的严重程度,但很难确定其污秽等级.通过不均匀污秽和清洁湿状态支柱绝缘子工频电压下电晕放电紫外成像试验研究,紫外成像仪的图像(放电点定位)发现放电从污秽侧和清洁侧的分界上开始,与理论分析吻合.两端无均压环复合绝缘子工频电压电晕放电紫外成像试验研究发现电晕放电发生在复合绝缘子高压侧金具与芯棒交界处,因此,建议在复合绝缘子高压侧加装均压环.湿状态下复合绝缘子护套和伞裙纵向裂纹缺陷电晕放电表现非常明显；其放电点的定位也很准确.因此,紫外成像技术对两种湿状态复合绝缘子缺陷的检测非常有效.经过试验研究还发现,只要裂纹沿复合绝缘子纵向分布,紫外成像仪均能有效发现并准确定位其放电点,但对于横向裂纹,由于电位差较小,放电现象不明显.劣化悬式瓷绝缘子串工频电压电晕放电紫外成像试验研究发现同一串中劣化绝缘子数三片及以上且连续分布情况下可以通过观察紫外成像仪检测的光子数进行判断；其放电情况可以被定性且放电点可以精确定位.用经典气体放电理论对高压电气设备外绝缘放电现象进行了分析；在对空气放电时的等离子体辐射描述的基础上,应用等离子体物理学原理对高压电气设备外绝缘的几个放电过程进行了解释；结合光子学材料科学,对外绝缘放电时的伴随现象进行了阐释；在对国内外相关试验和理论进行对比分析的基础上,得出紫外辐射可以表征高压电气设备外绝缘电位分布和放电程度的结论,这也是本课题高压电气设备电晕放电紫外成像检测应用研究的理论基础.提出电晕放电紫外图像处理流程为：首先使用DV同步记录紫外成像仪CoroCAMⅣ+所观测到的电晕放电录像,并截图为32-bit彩图；接着,分离提取出饱和度图层,这时图像变为8-bit灰度图；第三,使用中值滤波器(Median Filter)对提取出来的8-bit灰度图进行空间滤波处理,消除噪声干扰；对经过空间滤波处理的灰度图进行自动阈值(Clustering threshold),图像变为二值图；最后,统计二值图中的“1”值面积之和,其与整幅图像的总面积之比作为电晕放电强度大小的表征参数.在近似标准的大气条件下对棒-板间隙电极在不同工频电压下的电晕放电过程进行了研究,选取电晕放电紫外图像中电晕放电部分的面积与图像总面积之比作为表征电晕放电强度的紫外光谱特征量,对起晕后不同放电间隙同一观测距离下的放电紫外成像情况以及不同观测距离同一放电间隙下的紫外成像衰减规律进行了讨论,得出了基于“标准换算法”的高压电气设备电晕放电紫外成像应用判据.篇二本文以LW11-252／Q瓷柱型六氟化硫断路器为研究对象,进行了振动台试验和有限元分析计算,建立了有效的电瓷型电气设备体系(包括减震器、导线)的有限元模型及相应的计算分析方法,研究了高压电气设备的抗震性能,以及减震器和导线对电气设备抗震性能的影响.具体研究内容及取得的研究结果包括：一．本文首先介绍了电瓷型高压电气设备的重要性及其在地震中的表现.震害资料表明,电瓷型高压电气设备的破坏是引起高压电网系统破坏的关键点,而此类设备的破坏主要由于设备瓷柱部分脆性破坏造成.因此,以往该类设备的抗震性能的研究主要集中于瓷柱的研究.根据电瓷型高压电气设备的结构特征以及设备在运行时的状态可知,影响设备抗震性能的因素主要包括：瓷柱、瓷柱之间的连接法兰、设备支架、设备的减震和隔震装置、设备之间的导线等.本文从这些因素出发,总结了目前有关这些因素的研究成果以及存在的问题,并确定了本文的研究内容.二．中国地震局工程地震中心与北京开关厂合作的“LW11-252／Q瓷柱型六氟化硫断路器抗震性能和铅合金减震器减震性能分析的振动台试验”项目工作是本文的工作内容之一.本文首先开展了断路器及含铅合金减震器的断路器设备的振动台试验,而后结合这一试验结果及已有的相关试验结果,开展了断路器本体(包括支架)和减震器的试验分析与理论模型研究的工作.本文在进行规范规定输入下断路器振动台试验的同时,着重进行了基于一定震级和距离特定地震的地震动输入下断路器、包括铅合金减震器的断路器设备的振动台试验.在这一部分工作中,首先详细地介绍了“LW11-252／Q瓷柱型六氟化硫断路器抗震性能和铅合金减震器减震性能分析的振动台试验”,包括试验目的、试验设计、试验数据、试验结果.本次试验依照《电力设施抗震设计规范》(GB50260-96),IEEE693-1997,IEC68-3-3,IEC1166,IEC68-2-59,IEC6 8-2-57等规范的有关条款进行了试验设计,包括振动波形设计、测点布置、试验步骤等.同时,本次试验还在规范的要求之外增加了设定地震下地震动输入的特殊试验内容.试验按计划完成,得到了有效的试验数据.试验结果表明：在试验设计确定的地震动输入下,铅合金减震器的减震效果良好,不仅降低了断路器地震破坏指标——瓷柱根部应变,而且没有显著增加断路器顶部的位移和加速度反应.三．开展了断路器设备,包括铅合金减震器的断路器设备的理论计算分析,建立了考虑扭转效应的断路器设备的三维有限元计算模型.由于振动台振动位移的限制,振动台试验仅能进行短周期成分丰富的地震动试验,不能全面地评价断路器的抗震性能和铅合金减震器的减震效果.因此本文在试验的基础上建立了断路器和铅合金减震器的理论计算模型,以便进一步分析设备的抗震性能及减震器的减震效果.考虑到断路器结构体系可能产生的扭转效应,本文建立了三维的有限元计算模型.模型中,瓷柱之间的连接法兰采用较为成熟的弹性连接模型,铅合金减震器简化为塑性杆单元.为了与试验结果进行比较,有限元计算时采用振动台台面输出加速度时程作为计算模型输人地震动加速度时程.计算结果与试验结果的比较解释了试验结果,并证明了本文建立的三维有限元模型是合理的,可以用于后续计算分析.四．首次在断路器之类的电瓷型电气设备动力特性分析计算中,考虑了特殊地震动输人的影响,研究了在长周期成分丰富地震动以及含有速度脉冲近场地震动作用下,电瓷型高压电气设备的动力反应特性和铅合金减震器的减震效果.计算结果表明,在长周期成分丰富的地震动作用下,电瓷型高压电气设备加速度的放大倍数及应变反应与振动台输入短周期含量丰富地震动作用下的反应接近.而在含有速度脉冲近场地震动作用下,这两项指标的反应值明显小于前面两种类型地震动作用下的反应.从铅合金的减震效果来讲,在长周期成分丰富的地震动作用下,铅合金减震器的减震效果不如预期的效果好.本文建议,在可能产生长周期成分丰富地震场地上的工程中,应该慎用铅合金减震器.而在含有速度脉冲近场地震动作用下,铅合金减震器不但没有降低瓷柱的应变,一些情况下还增加了瓷柱的应变.因此,铅合金减震器也不适用于这种含有速度脉冲型地震动情况.本文探讨的铅合金减震器的动力特性与适用范围,对工程应用具有一定指导意义.五．本文首次利用大变形有限元方法,进行了设备导线体系整体特性的研究.导线是影响高压电气设备动力反应的重要因素之一.设备在正常的运行状态时都有导线相连,而观行的抗震分析仅针对设备单体,即使考虑导线的作用也仅仅是在设备与导线连接处施加静力荷载,这显然是不准确的.目前,己有少数研究者开始研究导线对设备抗震性能的影响,但都局限于研究导线自身的动力性能.本文首先根据Dastous试验结果研究了两端固定情况下导线的动力响应对支座的反作用,然后设计了两个截面特性和自振频率不同的支柱,讨论了不同设备特性情。
高压脉冲电源技术在电除尘中的实际应用
高压脉冲电源技术在电除尘中的实际应用摘要：在环保问题的日益严峻下，我国对各行各业的环保要求也愈来愈高。
当下实现电厂“近零排放”已成为重点课题，对粉尘的排放也提出了高要求。
为了实现降低粉尘浓度的需求，达到“近零排放”目标，最为关键的环节就是对电除尘进行提效改造。
鉴于此，本文将针对电除尘中高压脉冲电源技术的应用展开更深层次的分析，以期能为相关业界人士提供些许启示。
关键词：高压脉冲电源技术；电除尘；实际应用前言：在经济日新月异发展下，人们的生活水平不断提升，带来的环境污染问题也愈加严峻，受到了社会的广泛关注，其中最为突出的一个问题就是大气污染。
现阶段，在电厂运行过程中，仍有一些除尘设施工艺严重落后，相关设备也出现老化现象，使得电厂排污难以达到国家指定要求。
随着我国对大气治理工作的逐渐重视，电厂作为各城市的重点企业，必须严格遵循大气污染排放标准，这样才能推动自身的长足发展。
1脉冲高压电源应用实例位于我国某江口东岸的A厂，设计1号机组电除尘器的效率为大于99.6%，每立方米烟气排放浓度为150mg。
因为与电厂原来除尘器入口烟气量相比，实际燃用的煤质烟气量明显有所增多，在一定程度上降低了烟气含尘浓度，除尘器在运行过程中受比集尘面积的限制与长时间极线放电尖点蚀，与原有设计值相比，现运行的除尘器效率明显下降，实际上针对于出口烟尘浓度平均值在1号除尘器上已达每立方米63mg以上，其排放浓度通常处于每立方米47至123mg左右，每部电源能源在除尘器上已高达98kW。
所以，为了强化机组对煤种变化的适应程度，亟需对第一级电除尘器的潜力予以进一步挖掘，既能使湿除的负荷得到降低，实现节能节水要求，还可以减少脱硫的运行风险。
除尘器在提效后结合现有设备能力，改造的过程中，可以按照每立方米20至40mg进行。
综合比较高频电源、低温除尘器、电袋除尘器以及高压脉冲除尘器等方案，其中优势较为显著的就是高压脉冲除尘器。
2试验数据2.1改造前后性能数据改造前性能数据见表1及表2，改造后性能数据见表3及表4。
120kV下常压空气纳秒脉冲电晕放电特性
章程“２，
（１．中国科学院电工研究所．北京１００１９０；
３．中国科学院研究生院．北京１０００３９） 摘要：使用上升沿１５ ａｓ，脉宽３０～４０ ｎｓ的重复频率纳秒脉冲电源对１２０ ｋＶ下大气压空气中管一板电
极结构电晕放电进行了实验研究．通过电压电流测量，放电图像拍摄和ｘ射线探测分析了纳秒脉冲电晕放电 特性。结果表明：纳秒脉冲电晕放电中存在ｘ射线辐射，但辐射强度较弱．ｘ射线辐射计数随着气隙距离的增 大而减少，随着脉冲重复频率的增大而增多；放电空间的残余电荷加强了下一个脉冲到来时的局部电场．从而 导致高重复频率下易于出现分散的电晕通道。
ｅｎｅｒｇｙ，ｋｅＹ
３０“５０ ｋｅＶ
７０“９０ ｋｅＶ
ｃｏｒｏｎａ
（ａ）ｅｎｅｒｇｙ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆＸ ｒａｙｓｉｎ ｃｏｒｏｔｌａｄｉｓｃｈａｒｇｅ
Ｆｉｇ ３ Ｘ—ｒａｙ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ
（ｂ）ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆＸ ｒａｙｓｉｎ
ｃｏｒｏｎａ
ｄｉｓｃｈａｒｇｅ
ｄｉｓｃｈａｒｇｅ
图３电晕放电中Ｘ射线辐射特性
万方数据
第３期
章程等：１２０ ｋＶ下常压空气纳秒脉冲电晕放电特性
ｘ射线辐射较弱，且高于９０ ｋｅＶ的ｘ射线比例较低。 ２．２气隙距离对电晕放电特性的影响 保持施加脉冲幅值１２０ ｋＶ，脉冲重复频率１ ｋＨｚ，气隙距离１０～２０ ｃｍ，获得的放电图像如图 ４所示，图中曝光时间为１ ｓ。可见随着气隙距离 增加，气隙内未出现放电细丝，放电表现为弥散和 电晕放电模式，管状阴极处场强变化剧烈。出现两 处直径１ ｍｍ的亮点。当气隙距离小于１２
高压脉冲放电等离子体处理钻井液废水
高压脉冲放电等离子体处理钻井液废水
黄文章;邓磊;蒋姝;王首华;王春晓;李林
【期刊名称】《工业水处理》
【年(卷),期】2018(038)006
【摘要】通过研究得到一种利用高压脉冲放电等离子体对钻井液废水进行快速降解的方法,设计出兼有气液两相放电及液相放电2种放电条件的针孔-筒式放电电极结构.利用高压脉冲放电系统对钻井液废水进行处理,结果表明,当放电电压为35 kV,放电频率为80 Hz,脉冲宽度为60 ns,鼓入空气流量为2 L/min,Fe2+投加量为0.15 mmol/L,放电时间为120 min时,COD去除率达到90.5%,具有较好的处理效果.
【总页数】4页(P57-60)
【作者】黄文章;邓磊;蒋姝;王首华;王春晓;李林
【作者单位】重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331
【正文语种】中文
【中图分类】X741;X703
【相关文献】
1.高压脉冲放电等离子体处理工业废水实验研究 [J], 朱慧斌;冯涛;李党生;姚水良
2.高压脉冲放电等离子体处理活性红X -3B染料废水 [J], 许开;彭会清;董冰岩
3.高压脉冲放电等离子体处理含偶氮染料活性红195废水 [J], 陈颖;孙亚兵;徐建华;李振玉;王惠英;冯景伟
4.用高压脉冲放电等离子体处理印染废水的研究 [J], 李胜利;李劲
5.高压脉冲放电等离子体处理酸性橙Ⅱ染料废水的实验研究 [J], 王慧娟;李杰;全燮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
用于脉冲放电的开关系统研制
• 13•开关系统是脉冲功率发生器中的关键部分，开关系统在脉冲功率发生器充电过程中起着充电断路开关的作用，在放电过程中起着产生高压脉冲的作用。
本文研制了基于电容充放电的高压脉冲发生器的开关系统，其主要由气体开关及其控制气路系统组成。
本文所设计的开关系统是应用在能够产生数十千伏的高压脉冲功率发生器中，因此开关系统应具备以下的功能特性：1）气体开关绝缘强度不低于10kV ；2）气体开关放电电极之间的击穿电压0-10kV 连续可调；3）气体开关在设定好放电电极间距后具有100%的击穿导通率；4）气体开关绝缘腔体能够承受0.3MPa 大气压力；5）气体开关控制气路系统能够为气体开关提供稳定可调的大气压力；6）控制气路系统能够自行保持系统内气压满足系统使用要求且具备高气压保护功能，当系统气压超出最高气压阈值时系统能够泄放气压。
1.气体开关设计1.1 气体开关导通原理气体开关采用自击穿方式工作，通过固定放电电极间距，增加电电极间隙的气体压力的方式来提升放电电极气体间隙击穿电压；当电压达到预设电压后，在很短的时间内减小放电电极间隙的气体压力进而降低放电电极气体间隙击穿电压；从而使高电压击穿放电电极间的空气隙形成等离子体通道实现电极间的导通连接。
1.2 气体开关结构设计气体开关主体由绝缘腔体和放电电极以及连接电极构成，放电电极是产生脉冲实现导通的关键元件，从成本和加工工艺的角度出发通常选用铝和铜作为电极材料。
气体开关击穿导通是由高电压击穿放电电极之间的气体间隙实现的，相比较于铜制放电电极铝制放电电极在开关放电电极间气体间隙击穿是易于受到烧蚀损伤，会给后续的击穿导通带来一定的不利影响，因此采用抗烧蚀强度较好的黄铜作为开关放电电极材料。
本案例中开关放电电极制作为有效直径为6mm 的平头圆柱形，两个放电电极平行对称分布，放电电极气体间隙击穿电压可由公式1估算得到。
（1）式中U 为放电电极气体间隙击穿电压，kV ；P 为开关放电电极间隙的气体压力，atm ；r 为放电电极有效半径，cm ；d 为放电电极间距，cm 。
针-板式高压脉冲气液两相放电降解废水中的苯酚
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2016年第35卷第1期·314·化工进展针-板式高压脉冲气液两相放电降解废水中的苯酚董冰岩1，2，张鹏1，聂亚林1，谢寅寅1，何俊文1，王晖1（1江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州 341000；2江西省矿冶环境污染控制重点实验室，江西赣州 341000）摘要：为了提高脉冲放电对有机物的降解效果，以苯酚为处理对象建立了单针-板电极形式的脉冲放电体系，考察了各因素对苯酚降解的影响并分析了降解过程中间产物及其浓度变化。
结果表明，脉冲电压、电极间距、针-液间距、脉冲频率、曝气量等影响因素对苯酚降解率有很大影响；随着脉冲电压的增大，苯酚降解率增大，电压达到一定值后，苯酚降解率增大不再明显，趋于稳定；随着电极间距、针-液间距、脉冲频率、曝气量的增大，苯酚降解率增大，但当这些因素达到一定值后继续增大，苯酚降解率反而降低。
100mL浓度为100mg/L的苯酚废水在电极间距10mm、针-液间距7.5mm、脉冲电压26kV、脉冲频率70Hz、曝气量1.5L/min的最佳条件下，放电60min时苯酚降解率为64.63%，放电140min时达到了85.02%。
中间产物间苯二酚、对苯二酚、对苯醌、邻苯二酚在放电过程中浓度随着放电时间的延长先增大后减小，最后浓度都趋于零。
其中，间苯二酚浓度最低并且分段出现，对苯醌浓度最大，邻苯二酚最先消失，考察产物变化规律以提高苯酚降解的彻底性。
关键词：废水；脉冲放电；单针-板电极；降解；中间产物；环境中图分类号：X 703.1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）01–0314–06DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.01.043Phenol wastewater treatment by needle-plate pulsed high voltagedischarge in gas-liquid two phaseDONG Bingyan1，2，ZHANG Peng1，NIE Yalin1，XIE Yinyin1，HE Junwen1，WANG Hui1（1School of Resources and Environmental Engineering，Jiangxi University of Science and Technology，Ganzhou341000，Jiangxi，China；2Key Laboratory of Environmental Pollution Control in Jiangxi Mining and Mentallurgy，Ganzhou 341000，Jiangxi，China）Abstract：In order to enhance the effect of pulse discharge on degradation of organic matter，a pulse discharge system of single needle-plate electrode aimed at phenol was established. The paper investigated the effect of various factors on phenol degradation and analyzed the degradation of intermediate products and their concentrations in the degradation process. Such factors，as pulse voltage，electrode spacing，needle-liquid spacing，pulse frequency，and air volume，had a great influence on the degradation rate of phenol. Phenol degradation rate increased with the increase of pulse voltage and tended to stablize while pulse voltage reached a specific value. With the increase of electrode spacing，needle-liquid spacing，pulse frequency，air volume，degradation rate of phenol increased，but，would decrease while each factor was greater than a specific value. Under the best condition of 10mm electrode spacing，7.5mm needle-liquid spacing，26kV pulse voltage，70Hz pulse收稿日期：2015-07-14；修改稿日期：2015-09-13。
脉冲放电烟气脱硫脱硝技术的发展与探讨
现提出一种新的除尘、脱硫脱硝和产物收集相结合工艺，工艺过程如图 2 所示，从锅炉预热器出来的烟气首先进入增湿降温塔，增湿降温后进入除尘、脱 硫脱硝反应一体化装置进行除尘和脱硫脱硝，并有部分产物被收集，未被收集的 产物随烟气进入产物回收装置。 回收产物使用电除尘器，分离产物后的洁净气体 从烟囱排出。除尘、脱硫脱硝一体化装置采用脉冲+直流供电，氨在距装置末端 约 1/3 处加入，装置加氨点前后的灰斗分开，以便把产物和锅炉粉煤灰分开。回 收产物电除尘采用直流供电， 可根据场地灵活布置， 既可单独布置， 也可和除尘、 脱硫脱硝装置做成一体。 笔者等研究表明
产物收集装置氨注入冷却水增湿降温塔除尘脱硫脱硝装置烟气脉冲直流电源直流电源风机脉冲电晕放电除尘脱硫脱硝和产物收集相结合工艺流程直流电源风机增湿降温塔直流电源电除尘产物收集烟气脉冲电源反应器氨注入现有脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝工艺流程现提出一种新的除尘脱硫脱硝和产物收集相结合工艺工艺过程如图所示从锅炉预热器出来的烟气首先进入增湿降温塔增湿降温后进入除尘脱硫脱硝反应一体化装置进行除尘和脱硫脱硝并有部分产物被收集未被收集的产物随烟气进入产物回收装置
三、现有脉冲放电烟气净化工艺流程
现有脉冲放电脱硫脱硝工艺流程如图 1 所示，包括 3 个工艺阶段：除尘、脱 硫脱硝和产物收集。 从锅炉尾部烟道出来的烟气首先经过除尘器除去粉尘，对于 电厂锅炉，由于飞灰颗粒较细，排放要求严格，主要使用直流供电电除尘。除尘 后的烟气降温至 60～80 ℃，降温方式有热交换器降温和喷雾增湿冷却两种，后 一种降温方式较好， 因为含水量增加有利于脱硫脱硝，正好满足脱硫脱硝工艺的 增湿要求。经过除尘、增湿降温后的烟气进入脉冲放电脱硫脱硝反应器，反应器 采用脉冲供电， 在反应器入口加入氨气，在反应器内脉冲电晕放电与氨协同作用 将 SO2、NOx 转化为铵盐细微颗粒，随烟气进入产物收集装置，被捕集下来后用 做农肥。由于烟气湿度较大，采用布袋收集容易粘袋，产物收集一般采用直流供 电电除尘器，类似的电子束脱硫脱硝工艺均采用电除尘收集产物。
基于CA1524的高压放电技术研究
（ Ｔ ｈ ｅ ４ １ ｓ ｔ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｇｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ， Ｂ ｅ ｎ ｇ ｂ ｕ Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ ２ ３ ３ Ｏ Ｏ ６ ）
一
图 １ 高压放 电电弧 图
连续变化的 Ｐ ＷＭ信号 。 芯片 Ｃ Ａ １ ５ ２ ４内部 电路主要 由高频振荡器、 Ｐ ＷＭ 比较器 、基准电 压源 、 误 差电压放大器 、 驱动电路和封锁电路等组成 控制芯片内部有 ２ 个电压 比较器 ， 管脚 １ 、 ２ 和１ ５ 、 １ ６ 是 电压 比较器正负输入端 子 ． 管脚
【 摘 要】 本文介绍 了 基 于脉宽调制器 Ｃ Ａ１ ５ ２ ４的高压放 电技术原理 。利 用该芯片产生 可调 节的脉 冲信 号， 并采用多级 倍压 电路进一 步提
升 升压 变压器的输 出电压 ． 从而击穿空气稳定放 出电 倍压整流
Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｈｉ ｇ ｈ ｖ ｏ Ｊ ｔ ａ ｇ ｅ Ｄｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ Ｂａ ｓ ｅ Ｏ ｉ ｌ Ｃ Ａ１ ５ ２ ４
１ 高压放 电产生原理圈
由于空气 中的气体粒子 （ 包括分子 和原子 ） 接受 一定 能量后 ． 中性
的分子或原子周 围运动者 电子 活动 能力增加 ．当达 到一定能量时 ． 电 子可能脱离原来 的轨道 ， 从低 的能级跃 升到高 的能 级 ． 这一 现象成为 激励。假如外界给原子 的能力更大 ． 使 电子完全脱离原 子核的引力范 围而跑 掉 ． 这时 由于原子 失去外层 的一个 （ 或几个 ） 电子而变成 正离 子， 使 其带有正电性 ， 而脱离原子 的电子 ， 具有负 电性 。这种 把中性粒 在 ， 最大 占空比通 常为 ４ ５ ％～ ４ ７ ． ５ ％。管脚 １ ３为封锁控制 ． 管脚 １ ４为参 子解离成带正电性粒子和负 电性粒子 的过程称为 电离 中性粒子被 电 考 电压 ， 管脚 １ ２ 为工作电压 ， 管脚 ４ 为死区控制端 ． 一旦 高电平 输入 ． 离后 形成 的正粒子和电子 ， 在 电场作用下 ． 分别 向阴极和 阳极移 动 ． 带 芯片输出脉冲被封锁 ， 直流电压输 出为零。Ｐ ＷＭ控制器 的反馈通道由 电压误差放 大器 Ｅ Ａ、 Ｐ ＷＭ 比较器 和锁存器 及驱动 电 路组成。 管脚 １ 作为直流输 出电压 的反馈信号 ． 管脚 ２ 与芯 片输出 的参考 电压相 连． 作为误差放大器的参考 输入 ． 管脚 ３输入 主电路的 电压反馈 。受时钟 脉冲触 发． 功率管开通 。 电感 （ 功率 管１ 电流上 升到 由 Ｅ Ａ输 出 决定 的门限值时 ． Ｐ ＷＭ 比 较器 翻转 ． 锁存 器复位 ． 驱 动脉冲关断功率管 ． 电感电 流下降 ． 直到下一个时钟脉 冲到来 ． 锁存器 置位 ． 开关 管重新 开通 输入 电压变 化时 ． 电感 电流的上升斜率 变化 ． 输 出占空 比改变以抑 图２ Ｃ Ａ １ ５ ２ ４ 及主要外 围电路 图
高电压论文（优秀范文五篇）
高电压论文（优秀范文五篇）第一篇：高电压论文摘要从高导热、耐高温、环保型、纳米颗粒改性等方面对国内外耐高压绝缘材料的研究现状和进展进行了综述。
高导热、耐高温绝缘材料方面国外多家知名公司保持着领先优势，国内虽取得较多的成果，其产品仅适用于中小型高温电机，不能满足高压大电机的使用要求。
环保型绝缘材料方面，通过提高绝缘漆中的固体含量和降低粘度，减少有毒溶剂的含量，或用无毒溶剂及水代替，以达到环保要求。
生物可降解绝缘材料及环境降解绝缘材料的可行性方面也进行了探索性试验。
利用无机纳米粒子改性电气绝缘材料，不但能大幅度提高绝缘材料耐压和耐电晕等方面的性能，还提高了电机的使用寿命。
关键词：高导热；耐热；纳米改性；环保；绝缘材料目录摘要................................................................................................-12 高导热绝缘材料........................................................................-44 环保型绝缘材料........................................................................-9111315前言随着我国经济的迅速发展，能源需求不断增加。
2005年我国人均年发电量为1897度，到2007年增长为2512度。
2008年受国际金融危机的影响，我国的经济发展速度有所降低，但是能源需求仍在增长，人均年发电量增加到2631度。
而发达国家入均年发电量一直在6 600-15 000度之间。
我国与发达国家相比，还有很大的差距，装机容量仍有很大的发展空间。
原电力部计划司司长吴敬儒预计，到2015年我国人均年发电量将达4 153度，进一步接近发达国家的水平。
高压大功率脉冲电源的设计
1．绪论1.1论文的研究背景电源设备用以实现电能变换和功率传递，是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品。
现今已广泛应用到工业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、航运、国防、教育、文化等领域。
在信息时代，上述各行各业都在迅猛地发展，发展的同时又对电源产业提出了更多更高的要求。
显然，电源技术的发展将带动相关技术的发展，而相关技术的发展反过来又推动了电源产业的发展。
当前在电源产业，占主导地位的产品有各种线性稳压电源、通讯用的AC／Dc开关电源、DC／DC开关电源、交流变频调速电源、电解电镀电源、高频逆变式整流焊接电源、中频感应加热电源、电力操作电源、正弦波逆变电源、大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源、化学电源、UPS、可靠高效低污染的光伏逆变电源、风光互补型电源等。
而与电源相关的技术有高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、高度智能化技术、电磁兼容技术、功率因数校正技术、保护技术、并联均流控制技术、脉宽调制技术、变频调速技术、智能监测技术、智能化充电技术、微机控制技术、集成化技术、网络技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技术。
1.2脉冲电源的特点及发展动态脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种，顾名思义，它的电压或电流波形为脉冲状。
按脉冲电源的输出特性分类，有高频、低频、单向、双向、高压、低压等不同的分类，具体选择怎样的输出电压、输出电流和开关频率，根据具体的应用场合而定。
按脉冲波形分，有矩形波、三角波、梯形波、锯齿波等多种形式，如图1．1所示。
图1．1各种脉冲波形由于矩形波具有较好的可控性和易操作性，所以这种波形的应用居多。
究其本质，脉冲电源实质上是一种通断的直流电源，它的基本工作原理是：首先经过慢储能，使初级能源具有足够的能量，然后向中间储能和脉冲成形系统放电(或流入能量)，能量经过储存、压缩、形成脉冲或转化等复杂过程之后，形成了脉冲电源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高压脉冲放电技术论文
摘要：高压脉冲放电技术适用地层范围广适用地层范围广、占地
少、速度快，是一项应用前景广阔、安全快捷的环保型新技术
1.引言
高压脉冲放电技术在20世纪已被俄罗斯（前苏联）科学家进行系
统的研究并应用于生产。高压脉冲放电过程可以产生液电效应[1]，
即电火花震源在液体中放电将电能转化为声能及其它形式的能量的
现象，具体为力学效应、电磁效应、声学效应、热学效应、光学效应
及化学效应。因此决定了此技术在工程、机械、医学、工业等方面的
广泛应用，例如，电磁效应和热效应已开始应用于金属裂纹止裂[2]，
也取得了一定的进展，而用于金属成形、石油地质勘探、液电清砂、
液电破碎、桩基无损检测、体外震波碎石等技术主要利用了其力学效
应。
目前，我国对高压脉冲放电技术的研究也逐步深入，但在部分应
用领域我国尚处于空白阶段。本文重点介绍高压脉冲放电技术在基础
工程，特别是桩基础中的应用。
2.液电效应机理
高压脉冲放电在液体中形成液电效应的系统原理[3][4]图1所
示。
液电效应产生过程如下：
1） 先导产生及发展
变频升压控制柜把工频50Hz， 220V电压变成高频2kHz的2kV高
频高电压。它具有电压调节，过压保护作用，对市电电压波动有稳定
作用。具有恒流装置，保证对高压脉冲电容器进行线性充电，保持高
压脉冲电容电压恒定，不受供电网络影响，保证液电效应作用稳定。
高频2kV电压经高压形成块升压整流到-40～ -60kV的直流高压，对
储能高压脉冲电容充电。
当高压直流电源对高压脉冲电容的充电电压达到隔离间隙临界
击穿电压时，隔离间隙击穿，成为高压电路通路，高压脉冲电容充电
后所储能量全部加在主间隙上，主间隙液相介质中的水间隙开始击
穿，带动其中的先导的形成和发展。当第一个先导接通电极间的间隙
时，电容器开始向液中放电。放电时间极短，约为1～10μs。
2） 击穿效应
脉冲放电通道击穿后，电容器向液中放电的电流可达几十千安至
几百千安。由于通道中的电弧放电，也使得通道中心的温度迅速升高，
最高温度可高达104K。高温引起了通道中的压力升高，通道随即膨胀，
在液相介质中形成脉冲放电压力波。
3） 气泡脉动
脉冲放电后期阶段，由于汽泡的压力比液体静压力高，故通道形
成的汽泡不断膨胀。形成高速扩张的液压冲击波。液体（水压缩系数
为0.00048）可认为是不可压缩的介质，瞬时冲击波压力最大值可达
103～104MPa大气压，电能直接转换成爆炸式机械能。该高压冲击波
压力以球形向外辐射（如图2）。当脉冲压力大大超过了孔壁岩土体所
能承受的强度时，岩土体原始结构被破坏，岩土体被破坏或挤密。
3.高压脉冲放电技术在基础工程中的应用
3.1对已有建筑物的地基和基础加固
利用高压脉冲放电压浆还可以进行边坡加固、地基加固等工程。
在400mm厚的墙体上并通过基础钻直径42mm的孔，钻孔间距500
×500mm，孔内注入水泥浆，如图3。采用放电压浆的方法。此时脉冲
放电技术既制桩又加固墙体、基础和地基。1kJ的放电电能相当于
0.0834gTNT炸药。加固砖墙时提供的能量为0.3～1.5kJ，放电频率
10～150次/min。制桩和加固地基时，开始采用20～50kJ/次的电能，
放电频率3～15次/m。
3.2扩桩工艺
高压脉冲放电扩桩技术是通过在钻孔内对液态混凝土进行放电，
产生液电效应，利用高压和脉冲瞬时放电的扩展通道对周围液体介质
的径向（垂直于放电方向）机械作用，而后将这一机械作用传递给地
层，挤密桩周土，使桩径扩大，达到提高桩承载力的目的，扩桩工艺
示意图如图4。
首先用普通钻机钻孔，孔径大小可以控制在10～30cm之间；然
后向已钻好的孔内浇注按照要求配置好的混凝土，直至浇满整个孔；
最后将放电设备固定安装在孔中，接通电源，进行高压脉冲放电处理
成桩。放电设备的位置和放电次数均根据设计值确定。
3.3 其他应用
随着前苏联对高压脉冲放电技术的研究，学者们发现了高压脉冲
放电可以破碎岩石[5]，原理是通过脉冲电压源产生上千伏特的电压，
电压通过电流导线传至孔底，在孔底布置着两个电极，在电极之间会
使固体介质被击穿，进行高压脉冲放电破坏两电极间的岩石，达到碎
岩目的，岩石被破碎后，通过泵的作用，将其孔内液体反循环，携带
被破坏的岩石从钻杆内部运至残渣收集容器内。
虽然该技术在俄罗斯已经试验成功，但在我国这种应用，几乎处
于空白阶段，因此该应用也是我国以后所关注的重要研究方向之一。
此外，高压脉冲放电技术还可以应用于桩基检测工程。方正忠[6]
等人通过对桩基检测原理的数值分析，以及现场测试试验证明了其原
理的可行性和实际应用的可靠性。
在广东地区采用水电效应法无损检测桩基已有十多项工程[7]，
验桩150多根，并用钻机钻取岩芯对6根桩作过对比检查， 对比结果
表明， 水电效应法与抽芯测定损桩位置误差最大1 米， 最小仅若干
毫米。另据西安公路所等单位对几十根桩进行抽芯对比， 其断裂位
置检测值与实际值的偏差在95%置信区间是-0.65～+1.35m。
此外，利用高压脉冲放电技术挤密土体可以用于提高锚杆的抗拔
力；可应用于非开挖管线的铺设和更换等领域；利用液电效应产生的
电磁效应和热效应也已经开始应用于金属裂纹止裂，并取得了一定的
进展。
4.高压脉冲放电技术扩桩试验研究
吉林大学建设工程学院使用从俄罗斯引进的高压脉冲放电设备
（如图5）在实习基地做了扩孔试验，井下部分结构实物图及示意图
如图6。
扩桩试验中， 在试验场地同样土层钻了2个孔，分别命名为1#
孔、2#孔，孔深3m，孔径150mm，分别在每个孔内1.5m和2.0m处放电，
且放电位置皆处于原状土层。为了更直观的观察孔径的扩大程度量以
及便于扩孔之后孔径的测，试验采用在孔内注入水泥砂浆的方式，在
孔内进行放电，成桩后测量桩身扩大情况，桩径扩大的程度即孔的扩
径程度。
待成桩48小时后，孔内桩体已基本成型，且具有一定强度，采取
人工挖土方式将地下成桩处挖出，显露出来的最终成桩效果如图7所
示，测量其直径发现桩径扩大约2倍，数据结果为302mm～319mm（如
图8），并且在扩径处的桩周土具有非常好的密实程度。说明该技术在
扩大孔径的同时也可以保证孔内质量。
5.结论
1） 高压脉冲放电技术在工程技术领域中属于较为先进的技术之
一，通过国内外的工程实践以及本次扩桩试验，该套装置表现出了如
下优点：可针对不同地层及压力调节相应的电容电压参数，可控性好；
检测精确，有效性和可靠性高；施工速度快，操作简单，经济性好；
2） 利用高压脉冲放电时产生的压力波可以对土体进行挤密，实
现扩径，可以提高单桩承载力、锚杆的抗拔力等，同时还能减小基础
沉降量；通过放电还可以将水泥浆压入土体或墙体中，对土体地基、
已有建筑物地基、堤坝等进行加固。
3）高压脉冲放电技术适用地层范围广适用地层范围广、占地少、
速度快，是一项应用前景广阔、安全快捷的环保型新技术
参考文献
[1] Л.А.尤特金， 液电效应[M]，科学出版社 1962
[2] 吴杰 李晓惠 白象忠，高压脉冲放电技术在金属裂纹止裂中
的应用[J]，实验力学，Vol.20（3）， p411-416，2005
[3] 白希尧 孙光祖，脉冲放电技术及在清井上的应用[J]，油气
田地面工程Vol.15（3）1996
[4] 李冬霜，高压脉冲放电扩桩机理及试验研究[D]，吉林大学，
2011
[5]Сёмкин Б.В.， Усов А.Ф.， Курец
В.И. Основы электроимпульсного р
азрушения материалов[M]. СПб.：Нау
ка， 1995-276 с.
[6]方正忠 陈夫 钱树生，水电效应法无损检测桩基的原理及其
应用[J]， 广东水电科技， 04期 1990， 19-30
[7 李达祥 杨保安， 检验桩基质量的水电效应法[J]， 岩石力
学与工程学报Vol.6（1） 1987， 64-68