限压型SPD安全性试验

氧化锌压敏电阻(MOV)和热脱离保护装置是限压型电涌保护器(SPD)的核心部件,直接决定SPD的安全性能。深入分析这2个部件的失效模式,总结出部件设计需要考虑的参数因子十分必要。本文通过试验研究了MOV在最大持续工作电压Uc下工作温度升高、冲击电流过大及暂态过电压3种情况下的故障模式,并在MOV故障模式下对热脱离保护装置进行性能试验,得出提高限压型SPD安全性的措施:(1)选择匹配的MOV(包括通流能力和残压、高温稳定性、过大冲击电流下工频耐受能力、暂态过电压耐受能力);(2)设计可靠的热脱离保护装置(包括材料属性、取热点位置、脱扣距离、脱扣力及其焊接工艺、增加内置式过电流保护装置等)。     

雷电脉冲下金属氧化物压敏电阻并联的性能分析

金属氧化物压敏电阻(MOV)是电涌保护器(SPD)的核心部件,为了提高SPD的通流量,厂家通常采用MOV并联的方式。为了研究MOV并联的耐压性能,本文利用组合波发生设备,分别对单片MOV与双片并联MOV加载雷电脉冲。研究发现:并联组合的MOV的残压比单片MOV要低;并联组合MOV保护水平高于单片MOV;保护水平的不同是MOV的电流偏差引起的;对MOV均流性并联能尽量降低电流偏差。     

基于ATP-EMTP的F-D模型残压误差模拟分析

金属氧化物压敏电阻(MOV)在防止电力系统免受雷电过电压侵扰时起至关重要的作用。文中基于MOV仿真模型IEEE模型,建立了一种新的MOV仿真模型F-D模型,并利用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件进行仿真模拟,进而对比分析IEEE模型和F-D模型在残压误差上的优缺点。相比于IEEE模型,在波形为8/20μs和峰值为10 kA的雷电电流冲击下,FD模型能更好地再现雷电电流冲击后的残压值。F-D模型中的电感参数对仿真结果影响较大,其值与残压误差值呈负相关关系。在波形为8/20μs和峰值分别为5、7、10 kA的雷电电流冲击下,优化后的F-D模型残压误差均可忽略不计,因此优化后的F-D模型能很好地反映出实际的MOV动作特性。     

MOV通流能力衡量优化方法

MOV作为压敏型电涌保护器(SPD)的主要防雷元件,依据IEC 61643的规定,其通流能力是反映SPD防雷性能的重要指标,故通常用标称(最大)放电电流来衡量MOV通流能力,但这并不意味着MOV的标称放电电流就是衡量MOV的通流能力最佳参数,为了更为准确地研究SPD的防雷性能,需要对MOV通流能力的衡量方法进行进一步优化分析。通过详细分析通流能力的本质含义,引入能量资源(安秒资源)的概念,区分了MOV的标称(最大)放电电流与通流能力的关系,结果显示:利用MOV的能量资源(安秒资源)来体现器件的通流性能,更符合MOV的特征,优化后的衡量方法对于SPD防雷性能的精确定标具有重要的参考价值。     

基于不同组合方式下电源系统SPD的试验

通过对电源系统SPD几种常见的组合方式用8/20μs电流进行冲击试验,测出每种组合的残压和通流以及冲击前后的静态参数,通过试验并对试验数据进行分析发现:常见的电源系统SPD组合方式中两压敏电阻并联时的通流最大、残压最小,而压敏电阻串联时的残压最大、通流最小;采用多个压敏电阻并联适用于暂态过电流较大的保护场合;压敏电阻与气体放电管串联时,残压稍高,通流量增大,无漏电流,但反应时间变长,适用对SPD响应时间要求不太高的电路中;压敏电阻漏电流随着冲击电压的增大不断升高,所以应定期检测,及时更换。     

金属氧化物（MOV）在交直流热稳定实验中静态参数的变化

针对金属氧化物（MOV）在交直流热稳定实验中静态参数变化的问题,基于肖特基势垒、线性链老化理论,利用热稳定试验箱以及压敏电阻直流参数仪,研究了金属氧化物在交直流热稳定实验压敏电压、非线性系数α及温度的变化特征。研究表明,MOV在工频电流作用下,稳定性会受到很大影响,甚至会影响其抗雷电能力;MOV在交直流作用下,其微观晶胞结构会发生重组,从而改变其电学特性;MOV在施加间歇性交流电时,随着实验次数的增多,也会发生老化,表现为温升更快,动态电阻降低速度更快。     

电涌保护器的性能要求和使用原则(二)

本文的第一部分已发表《广东气象》１９９９年增刊第２期冲击电流Ｉｉｍｐ规定包括幅值（又称峰值）电流Ｉｐｅａｋ和电荷Ｑ。３表征ＳＰＤ性能的主要技术参数３．１ 电源系统的ＳＰＤ （１２）冲击试验分类 ＳＰＤ可按在不同的雷电防护区（ＬＰＺ）的使用,也可按被保护设备的耐冲击过电压类别（Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ类）,而区别使用以下三种不同的冲击试验通过的产品： Ｉ级分类试验（Ⅰ级的冲击电流Ｉｉｍｐ试验＊＊）。用标称放电电流ｉｎ、１．２／５０ｕｓ冲击电压和最大冲击电流Ｉｉｍｐ做的试验：最大冲击电流在１０ｍｓ内通过的电荷Ｑ（…     

以电流分档的热稳定试验方法的不足及试验分析

为了验证电涌保护器(SPD)的热稳定性能,需要按IEC61643.1进行以电流分档的热稳定性试验,研究中发现：1)热稳定测试中实验室环境下无法模拟真实环境下氧化锌压敏电阻的老化劣化效果,热稳定试验模拟真实环境的充分性有待考量;2)不同参考电压的压敏电阻对电压的敏感程度不一样,当交流电压从640 V变化到680 V时,导通时间变化68.3%,电流变化了289.6%;3)标准要求的电流±10%误差,很大程度上受设备灵敏度的限制而达不到要求.在现有电涌保护器热稳定测试技术的基础上,发现并分析了以电流分档进行的热稳定试验对实际情况模拟的不足之处,这对提高电涌保护器的热稳定测试技术有一定的工程价值.     

Ⅱ级试验SPD泄放雷电冲击电流的可行性

通过试验的方法,采用脉冲电流发生器,对不同标称放电电流的Ⅱ级试验SPD,施加波形为10/350μs的电流波,考察Ⅱ级试验SPD所能通过的冲击电流与其标称电流的关系,从而对用Ⅱ级试验SPD泄放雷电冲击电流的可行性进行分析。试验结果表明:试验中的四个不同品牌型号的Ⅱ级试验SPD分别能通过其标称流0.075、0.075、0.1、0.125倍的冲击电流值,平均理论偏差为-6.25%,与相关理论研究相符;用Ⅱ级试验SPD泄放雷电冲击电流是可行的,但对于所能通过的冲击电流与标称放电电流的比值,不同品牌和型号之间有较大差异。由于受市场上实际产品的限制,在实际应用中,用Ⅱ级试验SPD代替Ⅰ级试验SPD作为第一级SPD可行性低。     

电涌保护器电压保护水平值的合理判定

通过对一个防雷设计方案的分析,阐述了如何正确理解防雷设计方案中电涌保护器(SPD)的标称放电电流、电压保护水平(Up)等参数。通过对两个型号的Ⅱ级试验SPD检测报告中数据的对比分析,指出不应仅以SPD的铭牌上标注的电压保护水平(Up)值作为电压保护水平是否符合设计要求的依据,应结合SPD检测报告中的数据综合判断。建议生产商根据检测报告,标注几个标称放电电流值以下的特征电流对应的Up值,或者在产品说明中绘制冲击电流残压曲线图,完善SPD限压特性的描述。     

雷电冲击试验中的压敏电阻性能

为研究在雷电冲击下的压敏电阻的性能,利用冲击试验分析了压敏电阻主动能量配合的残压变化,对于各种能量配合方式做出了分析,发现当压敏电阻在暂态过程中吸收的能量过大时,实际损坏形式以雪崩击穿为主.压敏电阻主动能量配合的一组串并联试验结果表明:与单个压敏电阻相比,多个压敏电阻并联可以给出较低的箝位电压,提高泄放暂态过电流的能力,还可以减缓各压敏电阻的性能退化;压敏电阻的串联都是不可取的.     

The interaction of wind and fire

The rate of spread of a wildfire increases markedly when a wind springs up. Why and how this happens is still not completely understood. However, by using a judicious mixture of laboratory experiments, field experiments, sensitivity analyses of existing wildfire spread models and physical reasoning it is possible to identify some features that have not been adequately considered in the past. In particular: (i) the energetics of wind-blown wildfires indicate that a fire-wind may not exist and that the wind may blow through the fire line. ii) The rate of spread of the fire-front depends on the atmospheric stability such that the fire-front speeds are 50% or more faster during winds in the 2 to 6 m/s range under unstable conditions, iii) The wind speed acting on the flame provides an upper limit to the flame propagation speed. Existing attempts to constrain the propagation rate of fire-spread models at high wind speeds appear incorrect and, iv) wind fluctuations interacting with the standing fuel generate sweeps of downward air which carry the flame into the fuel bed and directly preheat the fuel.     

Is an onset vortex important for monsoon onset over Kerala?

Inter-annual variability in the formation of the mini warm pool [sea-surface temperature (SST)>30°C] over the south eastern Arabian Sea (SEAS) and its role in the formation of the monsoon onset vortex (MOV) has been examined using two independent SST data sets. The role of SST, convection, integrated columnar water vapour and the low-level jet in the setting up of the monsoon onset over Kerala (MOK) is examined. It is found that the MOV which forms over the SEAS region upsets the delicate balance between convection, buildup of moisture and strengthening and deepening of the westerlies over the SEAS that is needed for the setting up of the MOK. Thus, the formation over the SEAS of an MOV is not necessarily conducive for MOK. Furthermore, it is shown that a mini warm pool over the southeastern Arabian Sea is not a sufficient condition for the formation of an MOV because such a warm pool is present over this region during most of the years, but an MOV does not necessarily form over there.     

PSP总日射表灵敏度系数的热偏移订正方法

PSP总日射表在我国一直作为标准总日射表和质量优良的辐射仪器在使用,2006年以前还曾作为国家散射标准,在太阳辐射量值传递中测量标准散射辐射,通过成分和法计算标准总日射辐照度。总日射表的校准在晴天条件下进行,此时天空无云,由于热偏移为负值,导致对短波灵敏度系数被低估。2011年10月14日—11月15日在北京密云上甸子大气本底站进行了对比观测试验,通过对不同总日射表热偏移订正方法的试验与研究,进行了5种热偏移订正方法的比较。通过订正,在用于室外成分和法校准时,PSP表的灵敏度系数的准确度可提高1%,进而提高总辐射的测量准确度。     

东亚夏季海陆热力对比对全球变暖的响应

利用耦合模式比较20世纪气候模拟试验和21世纪SRES(Special Report on Emissions Scenarios)A1B情景气候预估试验结果,探讨了东亚区域海陆热力对比对全球变暖的响应。首先通过超级集合方法,重建了20世纪40a(1960—1999年)和预估了21世纪40 a(2020—2059年)东亚地区的海陆热力对比;在此基础上,分析了东亚夏季海陆热力对比的过去40 a的变化特征及其未来的可能变化趋势。结果表明,超级集合的方法能够有效地降低单个模式存在的不确定性,其结果优于多模式的算术平均结果。利用超级集合方法能够很好地再现1960—1999年间海陆热力差指数的变化特征,并且有效地降低与再分析资料的均方根误差。进一步分析发现,陆面温度在全球变暖背景下变化较明显,尤其在华南地区存在显著增温;而东亚大陆季风区,存在明显的降温趋势。利用超级集合方法预估未来海陆热力对比的结果表明,在2040年前存在较强的海陆热力差,而2050后海陆热力对比有减弱趋势。     

热力强迫对局地环流的扰动作用

用积分变换法求解了包含地面加热作用的二维不可压缩流体的Boussinesq方程组,得到一组描述地面加热作用激发的局地扰动流场的解析解,主要有垂直风、水平扰动风、扰动气压、扰动温度。进而用动力学分析的观点结合图形分析,定性讨论了热力强迫作用对局地环流的扰动作用,以及加热影响下各物理扰动场的空间分布及时间演变特征。     

危化品仓库安全巡检机器人系统设计与实验研究

为丰富高校危化品仓库的安全检查手段与提升应急响应能力，设计与实现了一种巡检机器人系统.首先在差速驱动的四轮移动底盘上集成里程计、单线激光雷达、带云台的彩色夜视与热成像相机、环境监测传感器套件等，构建巡检机器人移动平台.其次，融合里程计与激光雷达数据实现机器人同时定位与建图、巡检路径自定义与跟随.在巡检点处，利用图像关联分析对预定义的待观测物品进行定位及热成像测温.在巡检过程中，利用热成像相机与环境监测传感器实时感知环境参数并形成热力图轨迹，同时基于先验知识检测热图像中出现的入侵者.基于机器人操作系统集成相关算法及使用NodeJS开发远程人机交互Web系统.在真实环境下开展了有光照条件和无光照条件下的自主巡检实验，实验结果证实本文方法与系统可以满足高校危化品仓库安全巡检要求.     

卫星热红外异常与地震关系的研究

利用ＮＯＡＡ卫星的热红外异常对可分析的新疆和其他地区近些年的地震进行分析研究。     

局域热源强迫和大尺度流型的长期演化

积分时间达 7个模式月的 3组试验表明 :在一定的参数条件下 ,局域热源强迫的引进可以激发出大尺度流型的全局调整 ,即从一个两槽两脊的流型转换为一个一槽一脊的流型。局域热源的强度、范围和纬度位置 ,对大尺度流型长期演化特征 ,均具有重要影响。