正流注传播动力学特性随气压湿度的变化

为了解流注传播电场测量中大气参数的影响,利用“三电极系统”研究了不同气压湿度条件下正流注的传播电场和传播速度。利用两个光电倍增管检测流注在平行极板间的传播,获得了流注传播电场的概率分布及平均传播速度,得到了无外加脉冲电压时流注传播的“稳态电场”与相对空气密度、湿度间的经验公式,并和其它研究者提出的公式进行了比较。研究表明:流注传播的“起始电场”和“稳态电场”随着外加脉冲电压的减小而增大,随着气压和湿度降低而减小;电场强度相同时,流注平均传播速度随着气压和湿度的增大而减小,其数量级为105m/s。

基于三电极的低温环境正流注传播特性

低温将给电气绝缘带来考验,而当前针对极寒条件下的气体放电特别是流注放电的研究仍比较少。通过搭建低温环境流注试验平台以及干燥空气系统,在平板结构三电极基础上新增棒板结构三电极,并利用光电倍增管和ICCD光学检测设备对正流注传播特性进行研究,得到了传播速度、发光强度等物理量的低温特性。试验结果表明:低温对流注放电具有抑制效应;流注起始场强(电压)随温度呈指数变化;传播速度随电压增大而指数增大,分散性随电场不均匀性增大而增大;发光强度随电压增大而线性增大,随电场不均匀性增大而增大。

TiO2纳米改性变压器油中正流注测量与机理分析

利用纳米粒子进行绝缘改性能够提高变压器油的正极性冲击击穿性能,但是其改性机理善不清楚。为此基于阴影测试技术搭建了变压器油中流注测量平台,测量研究了正极性标准雷电冲击电压作用下TiO2纳米改性前后变压器油中流注的产生和发展特性。研究结果表明,TiO2纳米粒子提高了变压器油中正极性的流注起始电压,且能显著抑制正流注的发展。与纯油相比,TiO2纳米油中正流注的直径大,流注分支多。据推测TiO2纳米粒子引入的更多浅陷阱对电子捕获作用,以及流注分支之间的屏蔽作用导致前端电场强度降低,是TiO2纳米油正极性冲击击穿电压提高的原因。

厘米级短间隙不均匀场正流注数值仿真分析

为了克服二维不均匀场流注仿真求解中数值求解复杂及难收敛的问题,笔者提出了一个准一维流注发展等效模型,实现了不均匀场中流注发展仿真。基于该流注发展等效模型,对典型的厘米级棒—板间隙中正流注发展微观物理过程进行研究,获得了空间电场、电势、电荷密度分布及流注发展速度等重要微观物理量的变化特性。同时讨论了等效模型中流注通道外形对流注放电物理特性的影响,确定了合理选择流注通道外形的原则。

脉冲正流注放电对油滴荷电的研究

脉冲正流注放电形成的非热等离子体 ,在添加氨气的情况下 ,硫酸粉尘会降低脉冲正流注放电的脱硫效率 ,其原因就在于正脉冲流注放电能使粉尘荷上正负电荷 。

气液相变对高压纳秒脉冲作用下变压器油中流注放电的影响

变压器油常用于电力设备和脉冲功率设备中,其绝缘性能的提高对设备的安全性有重大意义。基于二维轴对称流体模型,模拟了在纳秒高压脉冲条件下针板电极结构变压器油中放电现象,利用泊松方程、流体力学方程、对流热扩散方程构建控制方程,通过有限元分析法对油中液体放电起始机制、液体汽化过程及原因、汽化后形成的气相对整体流注放电时空演化和分布所产生的影响进行了研究。模拟结果显示,纳秒脉冲电压下,放电电场达到4.5×10^(8)V/m、空间电荷密度达到10^(3)C/m^(3)时,流注放电显著发展。放电至30 ns时,针尖处温升高至413 K,使油汽化产生气相,并在气相区产生了新的流注放电。

直流母线金属缺陷下空气放电机理的数值模拟

为探究直流母线金属缺陷下干燥气体条件空气正流注的产生机理和对放电特性的影响,采用有限元仿真软件COMSOL的等离子体模型,对线-板电极下80%的氮气和20%的氧气混合空气气体正流注放电进行模拟,研究有金属颗粒存在的空气正流注放电特性,从微观角度流注放电过程中的各种粒子数密度、电场、电势分布和空间电荷密度等变化趋势。研究结果表明母线电压幅值以及初始电子浓度均对空气放电过程中的电子数浓度峰值、电场强度峰值和空间电荷密度峰值产生影响,同时加快流注的发展速度、影响电势分布。在工程中,金属微粒的存在对于气体的绝缘性能有影响。

多脉冲加载下材料的绝缘特性

利用多脉冲实验平台分别对尼龙与交联聚苯乙烯两种绝缘材料在单脉冲与三脉冲两种不同加载条件下的绝缘特性差异进行初步研究,得到了两种绝缘材料在不同加载条件下沿面闪络场强的统计平均值,结合实验现象对所得实验结果做出了初步分析。通过进行单脉冲与三脉冲加载条件下材料沿面闪络场强的对比实验,为新型绝缘器件设计中相关参数的确定提供了实验依据。