发布时间：2023-10-31 10:23:50
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中图分类号：TM721.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（a）-0077-01
直流输电的发展已经有一百多年的历史，而电力技术的发展是就从直流电开始的。早期的直流输电是直接从直流电源送往直流负荷，不经过任何换流。它在输电技术发展初期起到了非常大的作用。但是随着三相交流发电机、感应电动机和变压器的迅速发展，发电和用电领域很快被交流电所取代，这是由于直流电机运行复杂，而且存在高电压大容量直流电机换向困难等技术问题。20世纪中期以后，由于城市的迅速发展，对电力需求，尤其远距离大容量输电的需求日益增长，致使远距离大容量输电线路不断增加，电网不断扩大。在这种情况下，由于交流输电会受到同步运行稳定性的限制，采用直流输电将会是更为合理的选择，其原因是直流输电有着交流输电所不具有的优点，例如线路投资少、适于远距离大容量输电、系统稳定高等等。
早在1950年，苏联就已经建成一条长达43 km、电压200 kV、输送功率为3万 kw的直流试验线路。随后在1954年，瑞典把高压直流输电技术应用于瑞典本土的海底电缆，总长度接近100 km，电压达到100 kw，送电容量则为2万 kw。1961年，英法两国合作，采用海底电缆建成了100 kV、16万 kw、总长度65 km的直流输电线路，成功地把两国交流电力系统连接了起来，推动了直流输电的新发展。时至今日，作为交流输电技术的有力补充，直流输电技术已在全世界得到越来越多的重视和应用，而且海底电缆的输电工程几乎都采用直流输电。
1 直流输电的优势
换流站是直流输电的主要装置，由整流站和逆变站组成。按接线方式，直流输电又可分为单极输电、单极两线输电以及双极输电。直流输电的再次受到重视，并得以迅速发展，表明其在输电技术领域中确有交流输电替代不了的优势，尤其是以下诸点：
（1）直流输电功率和电流是由两端直流电压决定的，所以可以通过改变换流器的触发相位来调节电压，不但调节速度快，而且调节方式多样。
（2）直流输电不存在交变频率，如工频，可以避免交流输电产生的电感损耗，从而实现远距离大容量输电。直流输电也可以用于远距离海底电缆、地下电缆送电、电力系统联网等方面。
（3）直流没有交变频率，不会受到电抗值的影响，所以直流输电更加稳定，不存在电网并网同期的问题。也就是说，直流输电的输送距离和容量不会受到同步运行稳定性的限制，可以同时连接不同频率的系统，实现非同期联网，有效提高了电网系统的稳定性。
（4）直流输电具有很高的灵活性，在双极直流输电线中，当一极导线停止工作时，另一极导线和大地回路仍然可以输送一半容量的电能。
（5）直流线路通常仅需根导线，线路建设费用低。在输送相同功率条件下，直流线路的功率损耗比交流线路要少三分之一左右。而且，直流线路还能节省钢材，减少线路占地面积。
（6）交流电力系统互联或配电网增容时，直流输电可以作为限制短路电流的措施，这是由于它所具有的调节快、控制性能好特点所决定的。它可以有效地限制短路电流，使其基本保持稳定。
（7）稳态时直流线路不存在电容电流，沿线电压分布十分平稳，不存在空载时交流长线受端出现的电压异常升高现象，而且也不需要并联电抗补偿。
由于以上优点，直流输电将会具有非常广阔的适用范围，包括长距离、大功率送电、海底电缆送电、通过地下电缆向用电密度高的城市供电，以及为新电源提供配套技术。
2 直流输电的发展前景
直流输电在目前还是一项正在发展中的技术，还不如交流输电那样成熟，依然存在换流装置较昂贵，消耗无功功率多，产生谐波影响、缺乏直流开关、运行可靠性不十分稳定等缺点。但是随着电子技术，尤其是大功率半导体器件的发展，直流输电技术将会得到长足的发展，这些缺点也会随之一一克服。我国水电主要分布在两南、西北地区，而负荷中心却集中在京津以及沿海地区，所以发展“西电东送”、“北电南送”已成为必然趋势。我国正在加大对西部电力资源的开发力度，更多的巨型电站正在建设中。直流输电技术，特别是高压直流输电技术将在我国电网的发展中发挥的作用会越来越大，具有广阔的发展前景。当然，对直流输电技术也提出了更高的要求。
与此同时，直流输电可以采用海底电缆方式送电，用地下电缆向用电密度高的城市供电，将成为我国城市输电的发展趋势。由于直流输电所具有的诸多优点，采用高压直流电缆输电已在我国城市输电中受到重视，必将成为我国今后大功率城市供电的发展方向。
3 结语
提高直流输电技术的可靠性、输送容量和电压等级，以及加快交直流并联的研究是我国电网发展的需要，也将是世界电网发展的趋势。直流输电是适应电力现代化要求的电力技术，拥有非常广阔的应用前景。我们有理由预测在未来20～30年内，直流输电将成为我国输电方式的主流。
参考文献
[1] 方颖.交流输电和直流输电的区别和应用[J].物理教师，2004（12）.
概述了近期纺织品抗静电技术的新发展以及配套的性能测试方法和评价的进展情况。
关键词:纺织品;抗静电;测试方法
Abstract: This paper outlines the development of antistatic technology of textiles, and gives a summary of the testing and evaluation methods of the antistatic properties of textiles.
Keywords: textiles; antistatic; testing and evaluation methods
近十年来,我国纺织品的抗静电技术有了飞速发展,除应用于专业工作场所的抗静电工作服、超净工作服外,军队、武警的常服、作训服等为了防止静电干扰及有可能产生的静电危害也都采用了抗静电技术,甚至一般民用纺织品如羊绒衫等针织物也添加了有机导电纤维。
纺织品质量测试机构经常会收到各种企业的抗静电产品样品检测。随着抗静电技术的发展,国家和行业部门近几年先后修订和多项关于纺织品和纺织服装抗静电测试方法的新技术标准。本文结合实际工作经验,对纺织品抗静电技术和测试评价方法归纳如下。
1纺织品抗静电技术
1.1静电的危害
静电现象主要是由于物体摩擦(接触―分离)或感应产生的。产生静电后同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,从而造成生产和生活中的静电干扰。生活中因静电吸附,带有异性电荷的灰尘会附着在织物表面,上衣和裤子为不同材料时,不同极性的电荷造成相互吸引,出现衣服和衣服相互纠缠、衣服对人体纠缠的现象。除了上述一般性危害以外,纺织品和服装的静电现象可能引发重大损失的主要危害是:1)导致大规模集成电路等微电子器件的损坏。随着集成电路的微型化,由服装因摩擦产生的静电压足以使集成电路击穿。例如MOS电路耐击穿的电压仅几十伏,而一般服装因摩擦产生的静电压可以达到上万伏甚至更高。2)导致油品燃烧。例如曾有两艘油轮因静电在一个月内相继起火;3)导致火工品(雷管、炸药等)的爆炸。例如曾因搬运炸药的人脱去衣服时产生的摩擦导致服装带有几十万伏的静电压,由此引发正在搬运的火工品爆炸。上述三种危害最大的静电灾害均与纺织品有关。
1.2传统抗静电方法
传统的纺织品抗静电加工方法有:
1)采用抗静电纤维。抗静电纤维具有较高的吸湿性和平衡回潮率,能吸附空气中的水分子,使纺织品具有较好的抗静电性能,即不易产生静电,对已经产生的静电比较容易逸散。
2)施加抗静电剂。抗静电机理同抗静电纤维。
3)不锈钢纤维混纺。利用金属纤维良好的导电性能使已经产生的静电荷容易逸散。
4)有机导电长丝嵌织或有机导电短纤维混纺。抗静电机理与不锈钢等金属导电纤维类似,即起到容易造成电荷逸散的效果。对于有机导电纤维而言,不但有采用炭黑为导电物质的灰色产品,也有以金属氧化物、金属碳化物为导电物质的白色或接近白色的有机导电纤维。
1.3抗静电新技术
近几年又出现并推广了两类导电纤维,可应用于纺织品的抗静电加工。
1)镀银纤维或长丝。由于银纤维具有良好的抗菌作用和导电性能,故纺织品含较少镀银纤维(1%左右)时就有抗菌功能及良好的抗静电功能,如果在镀银纤维使用时使之在织物内形成导电的网络结构且这个结构相对比较致密,还可以具有良好的电磁屏蔽效果。针对抗静电功能而言,由于银纤维的导电性能好,静电荷的逸散能力强于有机导电纤维,故一般而言,抗静电效果优于有机导电纤维。
2)导电高分子材料。如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。这些导电高分子是在近几年才开始进入工程应用的。现在导电高分子已经可以制成纤维或者涂料,其具有较低的电阻率,可以作为纺织品抗静电加工的一种新型原料。
2抗静电产品标准和测试方法
评价纺织品静电性能的指标主要采用电荷面密度、摩擦带电电压和感应电压半衰期等。
2.1标准现状
新的GB/T 12703纺织品静电测试方法标准分为7个部分:已实施3个部分:GB/T 12703.1―2009《纺织品 静电性能的评定 第1部分 静电压半衰期》;GB/T 12703.2―2009《纺织品 静电性能的评定 第2部分 电荷面密度》;GB/T 12703.3―2009《纺织品 静电性能的评定 第3部分 电荷量》; 另外4个部分正在修订中,分别是:第4部分:电阻率;第5部分:摩擦带电电压;第6部分:纤维漏电电阻;第7部分:动态静电压。纺织生产过程中和服装穿着使用中所产生的静电及其干扰的程度都能通过这7个部分的静电测试方法测得。
目前除执行的国家标准GB/T 12703纺织品静电测试方法外还有部分行业标准也在同时执行。如:FZ/T 01043―1996《纺织材料 静电性能 动态静电压的测定》、FZ/T 01059―1999《织物摩擦静电吸附性测定方法》、GB/T 18044―2008《地毯 静电习性评价法行走试验》等。
2.2纺织类产品抗静电产品标准
一般根据抗静电纺织品使用场合的不同,各行业也有不同的技术要求。因此分出了不同行业的产品标准和相应的技术要求,主要有:军工、特殊行业、民用等。我国根据需要制定了为特殊行业服务的GB 12014―2009《防静电服》、GB/T 24249―2009《防静电洁净织物》、GB/T 22845―2009《防静电手套》等标准,以及作为劳动保护配套产品的GB/T 23464―2009《防静电毛针织服标准》等相关产品标准。表1列举了以上标准的测试方法和技术要求。
通过表1的分析可以看出,纺织品抗静电测试对环境的要求比较严格,这是因为温湿度对抗静电的指标影响比较大,且直接影响测试结果的准确性和可重复性。因此,通常需要在满足测试条件要求的恒温恒湿实验室进行测试。
2.2.1《防静电服》新标准分析
新版《防静电服》标准中,增加了对原料即织物的技术要求;增加了连体式的服装款式;增加了缝线针距要求;明确了衬里应采用防静电织物。对防静电性能,参考欧标和美标增加了服装、织物表面电阻的技术要求;为便于用户根据不同的使用场合选用服装,将服装的防静电性能按技术指标划分了等级。在理化性能中增加了多项指标。增加了服装、织物的透气率和透湿量、缩水率、耐水色牢度、耐干摩擦色牢度、甲醛含量的测试。在附录A中规定了服装、织物表面电阻的测试方法;在附录B中对服装、织物带电电荷量测试条件进行了修改,从原要求相对湿度小于40%改为(35±5) %;在附录C中对洗涤的要求进行了修订,统一规定洗涤时间为33 h。
在测试方法标准中,专门制定了一个与GB 12014―2009配套的测试方法标准GB/T 23316―2009《工作服 防静电性能的要求及试验方法》,以及采用电阻反应服装抗静电性能的试验方法标准GB/T 22042―2008《服装 防静电性能 表面电阻率试验方法》 和GB/T 22043―2008《服装 防静电性能 通过材料的电阻(垂直电阻)试验方法》。
2.2.2《防静电洁净织物》标准分析
该标准是为特定行业制定的防静电织物的标准。适用于电子、半导体、医药、食品等行业的洁净室及相关受控环境使用的,用以制成洁净的服装等产品的织物。与常规的防静电织物要求不同的是:其测试环境要求温度为(23±5)℃,相对湿度:(12±5)%;基本物理性能增加了耐磨指数要求,并采用GB/T 21196.3方法标准的耐磨指数测试;静电性能要求必须同时符合表面电阻率和摩擦起电电压要求,并规定了静电性能耐洗涤分级试验方法,在附录B中规定表面电阻率的测试方法;以发尘率(个/min)和空气粒子过滤效率(%)两项指标控制产品的洁净性能。在附录C和附录D中分别规定了发尘率及空气粒子过滤效率的测试方法。
2.2.3《防护服装 防静电毛针织物》标准分析
为了测试用防静电纤维与羊毛、棉、腈纶等纤维混纺或交织而制成的针类针织服装的抗静电性能,国家颁布了新标准GB/T 21244―2009《防护服装 防静电毛针织物》。此标准在附录A中对洗衣机的型号、洗涤剂的pH值、洗涤工艺和程序都有明确的规定。洗涤后的服装按GB 12014―2009附录B规定的方法测试,规定整件服装的带电电荷量不应大于0.60 μC/件,理化性能要求pH值控制在4.0～8.5之间,与GB 18401―2003对pH值以A、B、C类考核不同。批量服装检测时对不合格的项目进行理化A类和外观B类划分。
3抗静电性能测试中的问题
在纺织品抗静电性能检测实践中,静电压半衰期法、电荷面密度法、摩擦带电电压法等不同的静电测试方法测量获得的数值之间一般没有直接的等比数值关系。在某些抗静电产品的测试要求中,客户要求采用GB/T 12703中两种以上的测试方法来检测产品质量。而两种方法测出的数据可能会出现相互矛盾现象,无法判定其抗静电性能是否符合要求,例如:
A.抗静电纺织品常采用织造过程中嵌入金属导电纤维。这些导电材料通常在成品布上显现条或格子状样式。对于此类产品,有的客户要求使用电荷面密度和静电压半衰期同时考核抗静电性能,会出现电荷面密度很低符合技术指标要求,但静电压半衰期降不下来。
B.单面覆膜产品采用静电压半衰期测试抗静电性能时,有金属覆膜面测试的电压、半衰期都显示零,符合技术指标要求;而反面的电压>2 kV、半衰期>60 s,不能达到抗静电技术要求。正反面采用不同工艺处理,抗静电性能有极大的差别。
以上说明纺织品抗静电性能的评价应根据面料性质的不同而采用不同的测试方法和测试项目,而且测试项目随着产品的不同,所表征的意义也不同。因此,尽量避免使用单一指标进行纺织品抗静电性能的评价。应根据不同的行业需求及相关的受控环境下使用的防静电织物,检测其抗静电性能,正确选择适合的防静电产品标准、对应的环境要求和检测方法。
1月7日，宁夏主席刘慧在政府工作报告中指出，将把宁夏建成丝绸之路经济带的战略支点。
1月16日，河南、新疆、贵州地方两会召开，丝绸之路经济带也将进入议题。
去年12月14日，国家发改委和外交部举行的推进丝绸之路经济带和海上丝绸之路建设座谈会上，有西北五省，以及西南四省市，以及东部五省参加。
西北五省，包括陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆。西南四省市包括重庆、四川、云南、广西等。这些地方对于丝绸之路经济带规划，均有强烈的期待。没有参与这次会议的中部大省河南，目前正在积极争取纳入国家拟编制的经济带规划。
西安交大经济与金融学院教授冯宗宪认为，迄今为止，国家没有公布丝绸之路经济带规划的范围，也没有对各地进行定位，这是各地出现各种表述的主要 原因。
丝绸之路经济带成热点
截至目前，宁夏、甘肃、陕西已经召开了地方两会，对于丝绸之路经济带均提出地方战略定位。比如宁夏的表述是，高起点建设内陆开放型经济试验区。把宁夏建成丝绸之路经济带的战略支点。打好主动仗，下好先手棋，争取把试验区纳入丝绸之路经济带规划建设的整体 之中。
甘肃则表示，把丝绸之路经济带甘肃段建设作为向西开放的重中之重，努力把甘肃打造成丝绸之路经济带黄金段。
陕西2014年政府工作报告显示，陕西将打造丝绸之路经济带新起点，加快建设内陆开发开放高地。
河南两会将于1月16日召开，丝绸之路经济带亦会是一个重要热点。
在去年12月23日到24日的河南省委经济工作会议上，河南提出，将加快推进郑州航空港经济综合试验区建设，形成带动全省产业发展的发动机和核心增长极，争取构筑“丝绸之路经济带”重要桥头堡。
至于新疆，多年前就提出了向西开放桥头堡的概念，其作为丝绸之路经济带的桥头堡，可能仍会当仁不让。
针对这种概念比较多的提法，中国社科院工业所区域专家陈耀指出，各地表述不一，国家需要尽快定位。
原因是，丝绸之路经济带与欧亚大陆桥有些重合，因此欧亚大陆桥的一些重要的结点城市应该包括进去，比如郑州、洛阳，因此河南纳入丝绸之路经济带是有道理的。至于桥头堡，作为发挥开放作用的意思，需要好好研究，看哪一个更合适。“像云南作为西南开放是一个桥头堡，往西也应该有一个省做为桥头堡。”陈耀说。
河南科学院地理所所长冯德显也认为，“丝绸之路经济带像一条弯曲的蛇，而郑州正好位于七寸的位置，按此看，郑州以及河南的位置非常重要。”
“往西开放的货物，郑州最多，往西的列车最早也是郑州开的。”冯德显认为，国家应该将河南纳入丝绸之路经济带规划范围。
西部开放步伐加快
在丝绸之路经济带构想之下，中西部省份对外开放步伐也在加快。
比如河南提出，加快推进郑州航空港经济综合试验区建设，搭建内陆省份在全球化背景下的对外开放平台和参与国际经济循环的窗口。
甘肃在政府工作报告提出，加强与中西亚国家在经济技术、教育文化医疗、商贸旅游等领域的合作交流，充分发挥兰州新区向西开放的重要战略平台作用，推进武威保税物流中心建设，力促敦煌航空口岸对外开放。
陕西将推进“长安号”国际货运班列常态运行，研究开通西安至中亚旅游列车事宜。加大基地航空公司引进力度，拓展直飞中亚、西亚和欧洲的客货运航线。完善西安综合保税区功能，积极申报建设面向中亚的自由贸易园区。
宁夏则提出，高起点建设内陆开放型经济试验区。进一步完善银川综合保税区功能，争取阿拉伯国家在宁设立领事机构，争取把试验区纳入丝绸之路经济带规划建设的整体之中。开辟更多国际航线，加快形成西向出境的空中走廊。
这些地区一般着眼于与中亚、西亚、中东的合作。
