沟槽栅IGBT关键技术研究

与平面栅IGBT相比,沟槽栅IGBT能显著改善通态压降与关断能量的折衷关系,更适用于中低压高频应用领域。针对沟槽栅IGBT技术的挑战(主要包含沟槽刻蚀、栅氧生长、沟槽多晶硅填充等),研究并开发了沟槽栅一系列关键工艺:形貌优良的沟槽槽型,质量完好的栅氧生长工艺以及具备优良均匀性的原位掺杂多晶硅填充工艺等。采用改进工艺后的沟槽栅IGBT芯片具有良好的电学性能,展示出优异的栅氧特性,顺利通过了高温动、静态等多项测试,较平面栅IGBT体现出压降和损耗优势。     

1200 V SiC MOSFET器件的体二极管抗浪涌能力研究

对1 200 V碳化硅金属氧化物场效应晶体管(SiC MOSFET)(包括双沟槽型栅极结构、非对称沟槽型栅极结构和平面型栅极结构)的抗浪涌能力进行了试验测试分析与评估。其中,平面型SiC MOSFET展现出了最优的抗浪涌能力,最大浪涌电流密度峰值达到了35 A/mm~2,而双沟槽型与非对称沟槽型SiC MOSFET的抗浪涌能力大致相等,分别为22 A/mm~2和25 A/mm~2。在经过最大浪涌电流后,3种SiC MOSFET器件的门极阈值电压、漏极电流和击穿电压均发生了失效,其失效原理均为热击穿而导致的三端短路。对比测试结果表明,平面型SiC MOSFET由于较少的栅氧化层缺陷而展现出良好抗浪涌电流能力,而双沟槽型SiC MOSFET由于浪涌应力下的沟道处泄漏电流导致更强的热效应,更容易在浪涌测试中发生失效。     

小消息

“35kV SF6气体绝缘开关柜安装工艺”通过评审2007年1月18日,由中铁电气化局集团第一工程有限公司开发的“35kVSF6气体绝缘开关柜安装工艺”通过了集团公司组织的科技成果评审。该工艺详细介绍了35kVSF6气体绝缘开关柜的柜体安装、拼接、附件安装、电气连接、电气和机械性能调试等工序流程。该工艺条理清晰,数据明确,可实现标准化、系统化作业,具有可操作性。     

高速铁路隧道内槽道预留错误解决方案探究

在隧道施工过程中,存在滑槽遗漏、滑槽型号错误、滑槽扭曲等一系列问题,本文针对这些问题提出了2种槽道预留错误的解决方案,即异形法兰盘技术方案和后植隧道外挂滑槽技术方案,并简单介绍了不同技术的适用范围、安装工艺以及注意事项。通过研究以及实际工程运用经验,本文得到了完整的隧道内槽道预留错误解决方案。     

槽形轨井字形组合道岔的设计

应三亚市有轨电车线路所需研制了槽形轨井字形组合道岔。根据线路设置与行车条件,确定了槽形轨井字形组合道岔的平面布置形式。首先采用有限元方法对比73C1钢轨和105C1钢轨的受力和横向位移进行钢轨选型;然后将既有辙叉结构形式优化为钢轨焊接式辙叉;最后选取仿形断面钢轨,采用熔化极活性气体保护焊工艺焊接后进行了钢轨静弯强度试验。结果表明：无论是受力,还是横向位移,105C1钢轨均优于73C1钢轨,且105C1钢轨重心稳定,开槽位置较自由,焊接性能更好;与既有辙叉相比,采用钢轨焊接式辙叉,焊接接头数量减少1/2,降低了加工成本和开裂风险;采用熔化极活性气体保护焊工艺焊接后钢轨轨头和轨底的静弯强度满足规范要求,且焊接单个接头用时短。槽形轨井字形组合道岔已于2019年在三亚有轨电车示范线上应用,上道4年来线路运营状态良好。     

铁路客车车内有害气体治理工艺

针对铁路客车车内空气污染的问题,通过试验得出了治理车内有害气体浓度超标的工艺方法:高温水蒸气熏蒸→喷涂药剂→臭氧处理→通风。其中喷涂的2种药剂中分别含有光触媒纳米粒子和芽孢杆菌等微生物,利用纳米粒子的光催化特性和微生物的降解能力可以有效的将车内空气中的有机气体分子分解为无机小分子,从而降低车内空气中有害气体的含量。对于有害气体浓度超标的车辆,使用该工艺方法处理后,车内空气质量可以达到TB/T 1932—2009《旅客列车卫生及监测技术规定》对车内空气中甲醛和总有机挥发物浓度限量的要求。     

牵引变电所开关设备安全在线监测系统研究

本文主要研究了牵引变电所内GIS设备中SF₆气体浓度及其分解物的在线监测系统,该系统通过检测分析SF₆ 气体浓度及分解产物,及时、有效地发现设备内的潜伏性故障,并进行设备故障定位。该系统的研究包括两个方面:硬件设计和软件设计。硬件设备是便携式气体检测仪,其中包括光离子检测、电化学传感器、多路传感器等模块。软件系统定义了各个模块之间的算法操作流程。     

铁路货车车体气体保护焊焊丝工艺定额研究

铁路货车车体采用耐大气腐蚀钢和不锈钢等新材料,推行以气体保护焊为主导的焊接工艺,但缺乏科学的焊丝工艺定额。通过焊接试验得到2种焊丝转熔系数和熔敷金属密度,计算不开坡口单面对接焊缝、不开坡口双面对接焊缝和不开坡口角焊缝的熔敷金属横截面积,确定焊丝工艺定额。通过生产实践,对比焊丝工艺定额与实际消耗,得出如下结论:批量产品焊丝实耗量与工艺定额基本吻合;试制产品、小批量产品焊丝实耗量比工艺定额略高,可按照工艺定额1.05倍给出。     

槽型钢轨移动式闪光焊接工艺与施工组织研究

现代有轨电车轨道采用60R2槽型钢轨,该钢轨属于特殊断面重轨,60R2槽型钢轨焊接一直是现代有轨电车无缝线路施工的技术难点。本文通过对60R2槽型钢轨闪光焊接原理分析,焊接工艺调试并结合闪光焊接接头各项力学性能检验,最终确定了适合60R2槽型钢轨闪光焊接的施工工艺;同时结合现场施工组织,总结了相应的现场移动闪光焊接工艺特点、施工组织流程及各工序质量控制关键。经检测,槽型钢轨移动式闪光焊接接头达到了焊接标准的各项要求,焊接质量良好。     

建筑机械偏心荷载对开挖稳定性影响离心试验

在建筑机械开挖市政管线的沟槽过程中,由于沟槽沟壁滑坡、塌方,挖掘机倾翻,造成经济损失和人员伤亡的工程事故日益增多。如何防御此类工程灾害是工程界普遍关注的前沿课题之一。通过模拟沟槽开挖过程的离心模型试验,讨论建筑机械在开挖沟槽过程中产生的偏心荷载的大小、与沟壁的距离以及偏心距等因素对沟槽沟壁的破坏形态、开挖深度及沟槽边坡滑动土体宽度等的影响。通过研究,可为沟槽等土方开挖安全施工及灾害防御提供重要支撑。     

RD2轮对轴颈卸荷槽超声波探伤工艺分析

通过对几起RD2轮对轴颈卸荷槽冷切事故的分析，指出了目前RD2轮对轴颈卸荷槽超声波探伤工艺方法存在的问题，并提出了改进建议。     

建筑机械荷载对开挖稳定性影响的离心试验

在建筑机械开挖市政管线的沟槽过程中,由于沟槽沟壁滑坡、塌方,挖掘机倾翻,造成人员伤亡和经济损失的工程事故日益增多。如何预防此类施工坍塌事故是岩土工程领域亟待研究的课题。通过在砂土和火山灰地基土中分别开展模拟沟槽开挖过程的离心模型试验,讨论建筑机械荷载的大小以及与沟壁的距离等因素对沟槽开挖深度滑动土体密度及沟槽边坡破坏形态的影响。通过研究,可为沟槽等土方开挖安全施工及灾害防御提供重要支撑。     

复杂地质条件下超深基坑地连墙成槽施工技术研究

结合新建苏州火车站现场试验并通过数值分析,对微承压水复杂地质条件下超深基坑地下连续墙的成槽施工稳定性进行了探讨。具体分析了微承压水、施工荷载、抓斗吸力等对槽壁稳定性的影响,并提出了制作标准导墙及型钢围挡处理空槽、减小成槽机设备影响、合理控制地下水位高程、采用φ800mm@600 mm高压旋喷桩加固、控制护壁泥浆原料和制作工艺等控制地下连续墙槽壁坍塌的措施,取得了较好的施工效果。     

地下连续墙成槽设备选型

天津文化中心交通枢纽工程地铁Z1线,采用地连墙作围护结构,最大墙深67 m。在开挖过程中需穿越最大厚度达18 m粉砂层和两层承压水,选择合适的成槽设备直接关系到地连墙施工的成败。通过选取15幅试验槽段施工,根据成槽速度、成槽质量、设备故障率、设备耗油率等多因素,对三种不同型号的成槽设备从技术性和经济性两方面进行方案比选。根据试验结果对成槽工艺进行了调整,确定了成槽设备配置方案,并提出了成槽设备冬季保养措施。     

泡沫轻质土回填管道沟槽路面表层动力响应研究

市政道路下伏管道沟槽常采用土、砂子、碎石等传统散体材料回填,由于沟槽空间受限,压实度难以满足设计要求,管道破损渗漏或交通荷载作用下,容易造成路面开裂,甚至塌陷。泡沫轻质土具有轻质、高强、自密实、抗渗漏等特性,可以将其应用于管道沟槽回填工程。为了研究泡沫轻质土回填管道沟槽的路面动力响应特性,以振动加速度和动位移为动力响应指标,开展泡沫轻质土回填段和中砂回填段的路面动力响应现场试验。试验车速分别为20,40和60 km/h,车重分别为空载、半载、满载,共9种试验工况。研究结果表明,泡沫轻质土回填区段测点振动加速度最大值、动位移最大值分别为31.93 mm/s²、6.23μm,而中砂回填区段分别为35.79 mm/s²、6.90μm。振动加速度峰值、动位移峰值均随车重、车速的增加而增大。车重由空载变为满载时,泡沫轻质土回填区段测点动位移峰值变化幅度仅为中砂回填区段测点的15.2%～51.0%;车速由20 km/h增加至60 km/h时,动位移峰值变化幅度为中砂回填区段测点的16.8%～66.8%。泡沫轻质土回填区段振动加速度峰值衰减率、动位移峰值衰...     

基于仿生学的高速列车减阻机理数值模拟

鲨鱼皮的盾鳞形沟槽形状是鲨鱼保持高速前行的关键。将鲨鱼皮表面沟槽结构应用到高速列车领域,采用格子Boltzmann方法模拟了盾鳞形沟槽表面对流动阻力的影响,根据模拟结果计算阻力损失系数,并与光滑表面阻力损失系数进行对比分析,得到不同雷诺数下的沟槽表面减阻能力。根据盾鳞形沟槽表面内流线图分析了沟槽的减阻机理。     

提高RD2型车轴运用安全可靠性研究

针对RD2型车轴轴颈卸荷槽部位加工质量存在的问题，从结构、工艺等方面提出了改进措施。     

逆导型GCT器件结构分析及制造工艺

逆导型IGCT因采用透明阳极、缓冲层、沟槽隔离和门极硬驱动等半导体新型技术而兼具GTO及IGBT的优点,文章重点分析其结构特点及制造工艺。     

“35kV SF6气体绝缘开关柜安装工艺”通过评审

2007年1月18日，由中铁电气化局集团第一工程有限公司开发的“35kV SF6气体绝缘开关柜安装工艺”通过了集团公司组织的科技成果评审。     

槽型钢轨磨损方式及焊补修复技术

通过观测苏州高新区有轨电车1号线槽型钢轨未使用和使用1年后的轮廓曲线发现,槽型钢轨磨损主要出现在小半径曲线段,且磨损部位稳定的出现在工作踏面与凹槽之间的过渡弧线区域。针对槽型钢轨磨损特点,选用埋弧焊方法进行了钢轨焊补工艺试验,并对焊补后各区域金相组织及硬度、冲击、拉伸等性能进行了测试和分析。结果表明:采用合适的焊丝及埋弧焊工艺对磨损槽型钢轨进行焊补修复,所获得焊补层具有优良的综合性能,可满足相关标准规定,且工艺方法适合于现场操作。