直流及低频交流电场条件下扩散火焰电学特性分析及实验验证

在详细考虑火焰场微观粒子动力学特性的基础上,基于运流电子运动方程,建立了火焰电导率数学模型.搭建了直流及低频交流电场条件下CH4扩散燃烧实验系统,通过测量直流及低频交流电场作用下扩散火焰伏安特性曲线及电阻率特性曲线,验证了直流及低频交流电场条件下火焰导电特性.同时探讨了电场作用下,CH4扩散火焰的形态和火焰伏安特性之间的内在联系,并从微观动力学角度阐述引起它们变化的原因.

交流输电线路模型在山火条件下的击穿机理

近年来我国电网建设得到了长足发展,越来越多的线路经过山区,而在输电线路附近发生的林火常常引发线路发生跳闸或停运事故,严重威胁到电力系统的安全和可靠性。为了分析交流输电线路在山火条件下的击穿机理,采用导线-板间隙模拟输电线路的相地间隙和模拟山火的方法研究了电极、温度、碱金属盐KCl、导体表面的颗粒以及烟气与火焰混合区对导线-板间隙绝缘的影响。试验结果表明:在山火条件下,击穿电压出现明显降低,特别是火焰的高温和颗粒会导致间隙的绝缘强度发生剧烈降低。由输电线路因山火闪络的分析得到,线路间隙绝缘强度剧烈降低是火焰温度、电子和离子以及固体颗粒共同作用的结果,单一因素的作用不足以导致输电线路绝缘发生明显下降而引发跳闸事故。

输电线路山火跳闸机理的模拟实验研究

山火发生时植被燃烧产生的高温火焰及烟羽流使架空输电线路的空气绝缘性能大幅降低,可能引发导线之间或导线对地面间的击穿放电现象,导致输电线路发生跳闸事故。选取正庚烷与木垛为代表性火源,模拟研究直流高压电在火焰中的击穿放电现象,测量了火焰温度和电阻参数,获得了不同火源条件下放电间隙的击穿电压,分析了火焰参数对间隙击穿场强的影响。实验结果表明,正庚烷和木垛火焰放电实验中,火焰高温和电导率是导致击穿场强下降的主要因素。此外,烟颗粒也会导致击穿场强下降。