同轴电极脉冲电晕放电形态的研究

通过理论推导得到脉冲电晕放电等离子体的电子平均能量 (用电子温度表示 )与同轴电极系统中的击穿电压有成正比的关系。实验研究了同轴电极系统中脉冲电晕等离子体中脉冲波形参数 (脉宽和上升时间 )对电极击穿电压峰值 (电子平均能量 )的影响 ,结果表明 ,减短脉冲宽度和减少脉冲上升时间可提高反应器的击穿电压并增加激发电子的能量。

频变电应力下高频电力变压器绝缘沿面放电形态及发展过程

沿面放电是导致绝缘失效的主要原因之一。为研究高频电力变压器绝缘在频变电应力下的沿面放电形态及发展过程，搭建了高频沿面放电实验平台。首先在10～40kHz正弦电压下．测试了不同频率下的沿面放电起始、闪络电压及沿面寿命，然后采用恒压法开展沿面放电实验，记录了放电起始、发展至闪络的整个过程，获得了不同阶段的放电特征参量和放电相位谱图，并结合二次电子发射雪崩模型和陷阱理论，对沿面放电的发展演化过程进行了分析。实验及分析结果表明，电压频率的升高会导致沿面闪络电压的降低和沿面寿命的缩短；高频下聚酰亚胺的沿面放电形态为直线型，在放电的不同阶段，放电幅值、次数、相位谱图及其统计量均呈现出特定的变化规律，可作为沿面放电发展程度的评估指标；绝缘表面电荷分布和陷阱参数对沿面放电特性有重要影响，是进一步揭示沿面闪络机理的关键。

基于印刷电路板的沿面型介质阻挡放电特性

沿面型介质阻挡放电(surface dielectric barrier discharge,SDBD)产生大气压低温等离子体技术在生物医学等多个领域具有广泛的应用前景。为此,设计了一种基于印刷电路板(printed circuit board,PCB)制作工艺的SDBD装置,研究了其在正弦交流电压驱动下的放电均匀性、放电模式及形态、放电功率、等离子体发射光谱等光电特性。研究结果表明:随着外施电压幅值和频率的升高,SDBD放电强度与均匀性相应增加,当电压幅值>5.2 kV时可实现宏观上稳定的均匀放电。表面放电由网状电极边沿、介质板与空气三结合点处的收缩状放电向网格内部发展为弥散状放电,外施电压正半周期内的放电强度大于负半周期,这主要是由正负放电中阻挡介质表面电荷对沿面电场抑制作用的差异造成。当SDBD施加的电压幅值在5.0~6.2 kV范围内变化时,由于电场强度和粒子间碰撞频率的增加,使得放电空间注入能量、高能电子数量以及粒子动能均增加,放电程度变强,从而使SDBD放电功率、等离子体发射光谱谱线相对强度、氮分子振动与转动温度均随着电压幅值的增加出现不同程度的升高。

交直流GIS/GIL微纳粉尘可视化探测技术研究进展

交直流气体绝缘开关/气体绝缘输电线路运行的工程现场会产生多尺度微粒,其中的微纳粉尘在腔体中受到耦合场作用发生弥散运动。微纳粉尘粒径小、物化活性强、诱发的故障特征隐蔽性高,极大威胁设备绝缘安全。为此梳理了微纳粉尘的弥散浓度检测、空间分布的可视化探测技术的研究进展,并归纳了输电装备绝缘危险程度的评估方法。在此基础上,提出了微纳粉尘检测和危险程度评估中需要突破的关键问题和技术手段。高精度的微纳粉尘弥散浓度检测技术是研究和分析粉尘散射演化特性与弥散机制的基础,空间分布的可视化探测技术为实现微纳粉尘的示踪和探究时空动力学行为特征提供技术支撑。利用弥散浓度检测和可视化探测技术获得的微纳粉尘特征信息,能够建立粉尘危险程度评估的定量评价体系。微纳粉尘特征信息可视化探测技术的探索,也为开展微纳粉尘放电形态检测和放电机制研究提供思路。最后,总结了解决微纳粉尘可视化探测的技术途径,对研究气体绝缘开关/气体绝缘输电线路(gas insulated switchgear/gas insulated transmission lines,GIS/GIL)微纳粉尘的弥散演化机制与空间分布特征提供参考。