摘要：塑壳断路器(MCCB)作为电气设备和电力系统的安全保护装置,其品质好坏主要取决于灭弧性能。目前在电力系统中小电流情形下的短路故障日益增多,基于磁流体动力学理论建立触头旋转的电弧等离子体的运动仿真模型,模拟在小电流情形时电弧的熄灭演变过程,研究电弧在熄弧过程中温度场、压力场及电流密度分布的变化,以不同特征量分析灭弧室磁场强度、触头分断角速度对灭弧性能的影响。研究不同条件下电弧的运动特性,可以为断路器的结构设计和性能提升提供参考。

摘要：利用电弧等离子体温度高、单位体积热功率密度高、化学活性高等特点,设计出了结构简单、能稳定燃烧的电弧等离子体煤粉燃烧器;这种燃烧器只需提供一定的等离子体功率,对煤粉进行气化和活化后就能和主进风产生猛烈的燃烧。经初步实验研究,这种燃烧器能稳定地燃烧,主燃烧室出口处火焰中心温度约为1150-1260℃,输入的等离子体功率与所进煤粉燃烧的热功率之比约为1:25。

摘要：为保障等离子体设备安全运行,推动等离子体在材料加工领域的实际应用,指导等离子体发生器系统设计及优化运行,通过分析采集到的可见光图像与放电电压信号,提出了一种对双射流直流电弧等离子体的放电稳定性进行诊断的方法。基于双射流等离子体实验平台,采集随固定时间变化的可见光图像和放电电压;针对可见光图像,引入图像处理领域的8方向Freeman链码分析技术,从时域和频域2个方面定义了周长、面积、相关系数、幅度谱4个定量指标,并结合放电电压对等离子体电弧–射流区形状特征和稳定性进行定量分析。结果表明:周长和面积确定了电弧–射流区边界的几何尺寸,相关系数描述了电弧–射流区边界的形状差异,幅度谱分布则很好地反映了电弧–射流区边界形状的平滑性。

摘要：综述了几种电弧等离子体温度场的诊断技术,阐述了光谱多线解析法、多通道辐射高温计法、散斑照相法的测量原理和光路设计,分析比较了光谱多线解析法、多通道辐射高温计法、散斑照相法等方法的优缺点.提出了发展测量方法稳定可靠,测量精度高,实现电弧燃烧的实时、在线测量技术的必要性.

摘要：真空断路器逐渐向高压等级发展,工作时电弧等离子体几何形态直接影响其开断能力。本文利用高速摄像机对电弧几何形态进行数字采集,运用图像去噪声、选取合适阈值方法,对采集数据进行形态学操作,得到内部高能等离子体及电弧外部轮廓的时间-面积变化曲线。从引弧、稳定燃弧、熄弧及弧后介质恢复四个角度,对不同阶段的电弧面积变化做出定量分析,并探究电弧熄弧阶段电弧内外面积差变化。实验表明,通过分析不同阶段的等离子体形态变化,能够找到电弧平稳燃弧及弧后介质恢复的关键点,为高压等级真空断路器研发设计及后期电弧形态诊断提供进一步参考。

摘要：针对高压脉冲放电破岩电弧等离子体通道长度难以预测的问题,构建了高压脉冲放电破岩综合试验平台,测量了花岗岩-自来水组合介质下电弧等离子体通道发展特性及典型电流、电压参数,提取了不同电极间距和脉冲放电次数下岩石表面形成的破碎区域。基于能量平衡方程建立了岩石中电弧等离子体通道的阻抗模型,采用迭代优化算法获取阻抗模型参数的近似最优解,模型计算结果与试验结果的相对误差小于7%。基于优化参数,利用实测电流电压数据预测了等离子体通道的长度。模型预测的等离子体通道长度与实测值的绝对误差均处于毫米量级,且两者的相对误差小于10%,为高压脉冲放电破岩系统电源-电极负载的匹配设计提供了理论支撑。

摘要：气体放电机理的研究是很多物理领域研究的基础,放电电源是气体放电的关键设备。针对气体放电时复杂的工况和其特殊的负阻特性,提出并研制了一种以CPLD和PLC结合控制的放电电源。对电源主功率电路、数字控制系统及驱动电路的工作原理和设计理念作了详细的阐述。实验结果与实际的使用均表明,本系统在气体放电过程中电源工作稳定且有良好的恒流特性,对核聚变科学研究电弧等离子体具有典型的应用价值。

摘要：应用于等离子体风洞、固废处理的电弧等离子体炬需要具备高功率、宽范围变功率、使用空气作为气体工质和电极寿命长的特点,针对基于这种需求设计的一种磁控双弧室空气等离子体炬展开实验研究,通过电特性实验和数据归纳获得了气流、电流和气流量分配比等参数对弧电压变化的影响规律与高精度的定量关系式。通过烧蚀实验研究了在不同的气流、电流和气流分配比条件下,弧斑在轴线上的运动规律,实验结果表明气体的流动状态决定了弧斑的轴向位置,改变流量分配系数能够明显改变内电极上弧斑在轴线上的位置。利用超高速相机拍摄了电弧周向运动过程,获得了电弧的周向转速,并通过图像分析获得了电弧稳定工作状态下存在的脉动和微小尺度分流过程和规律。

摘要：金刚石是一种性能非常优异的功能材料。近年来在低压下由气相沉积合成金刚石薄膜的研究引起了很多国家和科学技术工作者的兴趣。 我们设计的低压直流电弧等离子体喷射装置制备出的金刚石薄膜有较高的沉积速度,结构良好。

摘要：电弧等离子体与气体之间的相互作用机理研究一直在低温等离子领域受到关注。为了获得比较均匀的大面积直流电弧等离子流,设计了一种利用外磁场驱动电弧旋转的等离子发生器。利用高速摄影技术研究了大气压条件下氩电弧等离子体在弧室中的运动情况,得到了典型的螺旋型电弧照片,分析了外部磁场对电弧运动形状、电弧电压的影响和弧根附近的气流扰动情况,认为磁场分布的不均匀性是导致电弧形状多样性和不稳定性的主要原因,而阴极烧蚀引起了弧根区气流扰动的不对称性。