摘要：为获得高温气冷堆核电站电气设备绝缘设计所需基础数据,本文设计了一套测量高压氦气绝缘性能的装置.利用该装置进行了15—20℃,0.1—7 MPa氦气,间距0.25,0.35,0.5 mm平行极板击穿实验.实验表明:氦气的绝缘性能远低于空气;气压越高,氦气的击穿电压越大,3.0 MPa氦气的击穿电压与常压空气基本一致;根据低气压实验数据和巴申定律推导的公式,在高气压下计算值偏大,且偏差随着气压和间距乘积的增大不断增大;提出了可计算0.1—7 MPa氦气击穿电压的简易公式,同时修正了高气压氦气的巴申公式,并进行了理论分析.

摘要：通过沟槽结构和可调节的电子势垒,沟槽栅极超势垒整流器可以更为有效地实现通态压降和反向漏电流之间的良好折衷.在高压应用时,电荷耦合效应对于提高该器件的反向承压能力起到了关键作用.本文通过理论模型与器件模拟结果,分析了沟槽深度、栅氧厚度和台面宽度等关键参数对电荷耦合作用下二维电场分布的影响,归纳出了提高该器件击穿电压的思路与方法,为器件设计提供了有意义的指导.在此基础上,提出了阶梯栅氧结构,该结构在维持几乎相同击穿电压的同时,使正向导通压降降低51.49%.

摘要：采用译码器构成单总线控制,设计了智能电压源组成气体放电管直流击穿电压自动测试系统。它由计算机采样确定击穿电压,根据相关标准判别元件的好坏,并可进行数据查询和统计处理。由于采用阵列结构、同时加压机制、自动转换测量电压,提高了测试效率和测试数据重复性。系统人机界面友好,操作简单方便,可靠性高。

摘要：空气间隙的击穿电压是高压输变电工程外绝缘设计的重要依据,而电场分布均匀性是间隙击穿电压的主要影响因素之一。为此,提出了一种基于电场分布特征参数和支持向量机的空气间隙击穿电压计算新方法。采用该方法对球隙和球–板间隙2种稍不均匀电场空气间隙的击穿电压进行了计算,并与基于流注起始判据的计算结果和试验结果进行了对比。以试验结果为基准值,提出的方法对球隙和球-板间隙击穿电压计算结果的平均绝对百分比误差分别为1.64%和1.62%;而流注起始判据计算结果的平均绝对百分比误差分别为1.03%和5.26%。为获得精确的计算结果,随着电场分布不均匀性的增大,流注起始判据中的临界电荷数需进行修正,而这缺乏具有普适性的修正方法。提出的方法为输变电工程间隙击穿电压的获取提供了一条可能的新途径。

摘要：棒-板间隙击穿电压往往比其它形式间隙低,因此,用棒-板间隙模拟盐雾对输电外绝缘影响的最严重情况具有参考意义。首先设计搭建了人工雾室,然后进行了棒-板间隙盐雾条件下的交直流电压击穿试验和相关的模拟仿真计算分析。结果表明,盐雾及水雾的存在影响间隙击穿电压大小,其改变程度主要受间隙距离影响,且在交直流电压下存在一定差异。间隙距离小于6 cm时,雾的存在使得间隙交流击穿电压降低最高达16.1%,直流击穿电压降低幅度达49.6%;长间隙下雾对击穿电压影响较小,均在4%以内。研究结果可为实际运行中盐雾所引发的高压输电线路空气绝缘击穿等事故的分析与防范措施的制定提供较好地支持。

摘要：变压器油中存在的固体颗粒物极易劣化油液的理化性能,尤其是金属颗粒对绝缘性能的影响更为显著。根据ISO4406标准,采用均匀设计法,配制了24组含Cu、Fe、SiO2的不同粒径不同污染度的颗粒污染物油样并对其进行了击穿电压性能测试,获得了不同组分、颗粒含量对油液击穿电压的影响规律;根据测试数据建立了油样中不同粒径、含量的颗粒物与油样击穿电压之间的支持向量机数学模型。结果表明实验验证集利用所建模型获得的决定系数为0.9551、均方根误差为0.181×10^-2;随着Cu、Fe、SiO2颗粒含量的增加,油液的击穿电压减小;颗粒污染物在5-25μm范围内对油液击穿电压影响较为显著,且粒径越大,油液击穿电压值也越大。

摘要：空气间隙的击穿电压是电场分布和大气环境综合作用的结果。采用支持向量机（support vector machine,SVM）建立了空气间隙在不同大气环境中的击穿电压预测模型,以电场特征量和大气参数作为预测模型的输入,基于二分类的思想,将空气间隙在加载电压耐受或击穿分别表示为-1和1,并作为预测模型的输出。基于正交试验设计选取训练样本集,采用SVM模型对棒–板间隙在雾环境中的工频击穿电压进行了预测,预测结果与试验值符合良好,51个测试样本的平均绝对百分比误差仅为1.04%。根据预测结果,采用多元非线性回归方法拟合得到了击穿电压与雾环境中大气参数的关系式,分析所得影响规律与根据试验数据所得结论基本一致,验证了SVM模型预测结果的合理性。研究结果可为复杂大气环境下的空气间隙击穿电压预测及放电特性研究提供参考。

摘要：空气间隙的击穿电压是高压输变电工程外绝缘设计的重要依据。该文提出了一种基于电场特征量和支持向量机(support vector machine,SVM)的空气间隙击穿电压预测方法。根据静电场计算结果,从整个区域、放电通道、电极表面和最短路径4个方面提取电场值,经过处理后构成表征间隙结构的电场特征量集合,作为SVM的输入参量;以间隙是否击穿(回归问题转换成2分类问题)作为SVM的输出参量,建立了空气间隙击穿电压的预测模型。采用该模型对球隙、棒–板、球–板、球–板–球短间隙的工频击穿电压和球–板长间隙的正极性操作冲击50%放电电压进行了预测,预测值与试验值吻合,验证了模型的有效性。该方法为输变电工程间隙击穿电压的获取提供了一条可能的新途径。

摘要：空气间隙的击穿电压是高压输变电工程外绝缘设计的重要依据。目前,高压输变电工程的外绝缘设计仍只能借助于空气间隙放电特性的试验结果。然而,试验存在周期长、代价高的问题,同时难以穷举实际输变电工程间隙。为此,有必要深入研究空气间隙的放电机理和模型,预测得到空气间隙的击穿电压,并用于指导输变电工程的外绝缘设计,达到降低外绝缘设计所需试验次数的目的。笔者综述了经验和半经验公式、人工智能方法、物理模型以及分形法在空气间隙击穿电压预测中的应用现状,并提出了精细化的物理模型和综合考虑间隙结构、电压波形、环境参数等因素的人工智能方法2个空气间隙击穿电压预测的重点研究方向。

摘要：为了改善器件的高压大电流处理能力,利用SILVACOTCAD建立了应变Si/SiGe HBT模型,分析了虚拟衬底设计对电流增益的影响.虚拟衬底可在保持基区-集电区界面应力不变的情况下实现基区Ge组分的高掺杂,进而增大电流增益.但器件的击穿电压仍然较低,不利于输出功率的提高和系统信噪比的改善.考虑到集电区设计对电流增益影响不大但与器件击穿电压密切相关,在采用虚拟衬底结构的同时,对器件的集电区进行选择性注入设计.该设计可在集电区引入横向电场,进而提高击穿电压.结果表明:与传统的SiGe HBT相比,新器件的电流增益和击穿电压均得到显著改善,其优值β·V_(CEO)。改善高达14.2倍,有效拓展了微波功率SiGe HBT的高压大电流工作范围.