摘要：为提升真空触发开关的放电功率,满足脉冲功率系统对大功率开关器件的需求,文章对影响真空触发开关(Triggered vacuum switch,TVS)输出脉冲电流上升率的相关结构参数进行研究。首先结合理论计算,明确结构电感与电弧电阻变化对TVS电流上升率的影响。随后基于可拆真空腔体搭建TVS放电试验平台,对比并分析电极结构、工作电压及电极间距等参数对开关输出电流上升率的影响。结果表明,TVS内电极直径、导电杆尺寸、电极材料等参数的变化会导致结构电感或电弧电阻的变化,影响其输出脉冲电流的上升率。采用平板电极时,TVS输出的电流上升率要高于纵磁杯状电极。工作电压的升高和电极间距的减小可使TVS输出更为陡峭的脉冲电流,间距10 mm的TVS样机可在10 kV电压下输出上升率1.91×10^(9) A/s的电流。建议研制用于高功率系统的真空开关时,合理设计其电极间距、结构等参数以提高开关输出电流的上升率。

摘要：针对煤矿千米定向钻机钻进过程中应用超声波换能器对钻孔状态监测时存在需要高电压驱动和本质安全化无法兼备的问题,提出了一种基于储能电感的本安型超声波发射电路。介绍了发射电路的基本原理,理论研究了换能器等效阻抗和稳压管动态电阻对激励脉宽的影响;分析了发射电路内部和输出本质安全特性,据此给出了本质安全参数的判断标准和一种高电压本安型超声波发射电路参数计算方法。实验结果表明:在设计参数范围内,200 V幅值的激励脉冲宽度能够可达2~3μs,大于设计值1.5μs;测量储能电感电流为0.9 A,换能器等效电容为1.05μF,分别小于本安条件下的电流1 A、电容100μF。因此,本文所提方法得到的电路参数能够在输出高电压激励脉冲下,满足本质安全要求。

摘要：针对综采工作面刮板输送机缺乏状态监测及故障诊断系统,以建立高产高效无人值守自动化工作面为目标,设计开发了一种基于PLC的综采工作面刮板输送机状态监测及故障诊断系统,简要介绍了系统的整体结构,着重阐述了系统的状态监测和故障诊断功能及其实现过程。实际使用结果表明:该系统运行稳定、测量精度高,能够准确地在线监测刮板输送机的运行状态、诊断刮板输送运行故障,并给出预警信息。

摘要：绝缘材料表面的静电放电现象会对电力设备以及通讯系统运行造成严重的影响,研究介质表面的静电放电特性及其影响因素有助于理解绝缘材料与表面静电放电的关系,对于绝缘材料的优化设计也具有重要的参考价值。为此使用静电放电枪在绝缘材料表面触发静电放电,利用粉尘图法复现了绝缘材料表面的电荷分布,通过二值化处理方法定量表征流注的发展程度,研究了绝缘材料的相对介电常数、表面电阻率和厚度等因素对表面静电放电的影响。结果表明:正极性静电放电下,绝缘材料表面的放电斑图形貌呈现梅花状;材料类型会对流注的发展产生不同的影响;绝缘材料表面电阻率减小会加快表面电荷的消散;绝缘材料越厚,沿面流注通道越长。因此,绝缘材料性能的变化导致介电常数、电荷注入方式、电荷附着效应等的变化,从而影响表面电荷的积聚形式和放电方式,最终使绝缘材料表面静电放电过程发生变化。

摘要：Nomex绝缘纸的可靠性是保证干式变压器安全运行的主要因素,为此设计了干式变压器匝绝缘模型,并模拟绝缘运行环境,对Nomex绝缘纸进行电–热联合老化试验,试验期间定期测试Nomex/浓硫酸溶液的粘度特性,并分析其特性粘度与Nomex聚合度的关系。建立了基于聚合度的退化可靠性评估模型,通过热重分析试验(TGA)确定Nomex热动力学参数,进而确定退化模型参数。最后对10组不同老化程度的试样进行了可靠性分析。研究结果表明:Nomex/浓硫酸特性粘度随着Nomex绝缘纸试样老化时间呈下降趋势;Nomex/浓硫酸的特性粘度与Nomex绝缘纸聚合度两者的对数具有线性关系,因此特性粘度可以用来反映Nomex绝缘纸的老化状态;10组试样剩余寿命与可靠性分析结果一致,因而退化模型可以用来评估Nomex绝缘纸的可靠性。

摘要：10 kV异步电动机在运行过程中,机械振动会对绕组端部主绝缘造成横向撕裂,产生相间放电,大大降低其绝缘性能。针对这一问题,笔者对高压电动机真机定子绕组端部进行分析,设计制作了绕组相间放电模型,研究了10 kV异步电动机真机定子绕组在不同电压等级下放电指纹的分布规律。在屏蔽室环境下对其施加电压诱发相间放电,提取表征放电特性的特征量,观察并记录相间放电热点分布。该研究为10 kV异步电动机主绝缘在线监测及故障诊断提供理论依据。

摘要：针对年产千万吨级大采高综采工作面对输送设备的要求,设计开发了一种基于LabVIEW的综采工作面"三机"状态监测及故障诊断系统。介绍了该系统的整体结构,重点阐述了故障的诊断方法,采用频域分析和小波分析分别提取了电动机定子电流和振动特征量,结合BP神经网络设计了基于多参量的故障诊断程序。试验结果表明,该系统为在地面准确监测井下工作面输送设备的运行状态及诊断故障类型,提供了一种行之有效的方法。

摘要：针对移动电缆用EPDM绝缘在实际使用中经常受到拉伸力的作用,造成绝缘劣化的问题,本文从极化-去极化电流出发,主要研究不同拉伸程度对EPDM绝缘性能的影响。首先设计了拉伸装置用于测量拉伸状态下EPDM的极化-去极化电流和表面电位,然后从直流电导率和陷阱能级分布角度分析了拉伸比对EPDM性能的影响,最后从微观层面上解释了不同拉伸状态下EPDM绝缘性能变化的原因。结果表明:拉伸比对EPDM极化-去极化电流的影响存在阈值。当拉伸比小于1.4时,极化-去极化电流随拉伸比的增加而减小;当拉伸比大于1.4时,极化-去极化电流随拉伸比的增加而增大。当拉伸比从1.0增加到1.4时,陷阱数量减少导致表面电位衰减速率减小;当拉伸比从1.4增加到1.8时,浅陷阱的增加促进了电荷的消散和迁移过程,导致表面电位衰减速率增大。拉伸应力对EPDM绝缘性能的影响可分为无负荷状态、弹性形变状态、非弹性形变状态3个阶段。

摘要：针对现有工作面输送设备监测与诊断系统只能在井下现场使用的问题,设计了一种基于LabVIEW的安装于地面调度中心的输送设备远程监测与诊断系统;给出了由该系统与井下基于PLC的输送设备监测与诊断系统相结合构成的全矿井无人工作面输送设备监测与诊断系统的整体结构,分析了该系统与井下系统间的数据交换实现,介绍了在LabVIEW中运行BP神经网络故障识别的方法及SQL Server数据管理系统的设计。实际应用表明,该系统运行稳定,实现了在地面调度中心实时监测和综合诊断工作面刮板输送机、转载机和破碎机的工况。

摘要：矿用高压电气设备的绝缘部分在实际运行过程中,往往同时经受电、热、机械和环境等因子的联合作用。这些因子将引起绝缘老化,最终导致绝缘损坏。针对这一问题,首先选取矿用高压电气设备常用的3种绝缘材料电缆用乙丙橡胶、浇注式干式变压器用环氧树脂和电机槽绝缘用DMD(dacron mylar dacron)绝缘纸为研究对象,试验中测量了3种绝缘材料的击穿特性,基于Weibull分布分析并得到了描述3种绝缘材料击穿特性的形状参数和尺度参数。利用电老化反幂函数寿命模型,得到3种绝缘材料的耐电压寿命指数。最后结合聚合物分子的致密性、分子结构对3种绝缘材料的击穿机理进行了分析。研究的内容对于矿用电气设备的绝缘结构设计以及剩余寿命评估均具有实际指导意义。