考虑载流子密度扰动的植物绝缘油中初始流注放电仿真

在现有泊松方程及电流连续性方程的放电模型基础上,通过引入载流子密度波动源建立具有多分支流注形貌的放电改进模型;通过COMSOL软件仿真分析了雷电冲击电压为120kV、160kV和200kV时的放电结果。结果表明:改进模型的流注分支形貌比原模型更接近试验结果;最大场强主要分布在流注头部,且均超过2×108 V/m,其中200kV时由二次流注引起的场强和电荷变化最为明显。此外,3种电压下的z轴流注发展长度和速度还表明流注分支间电荷的相互排斥对流注有抑制作用。而对比电压上升沿时间分别为5ns、10ns、50ns和120ns时的流注形貌还发现:电压上升沿时间越短,流注半径越大,分支越多。该文的研究成果有助于分析放电过程中载流子密度波动对流注分支的影响机理。