并行求解含有电位悬浮导体的静电场数值问题

并行计算是电磁场数值模拟的主要工具,但是对于含有悬浮电位导体的静电场问题的并行模拟却很少提及。该文提供了一种针对这类问题的区域分解方法,并利用强加齐次边界条件法对有限元矩阵进行处理,进而利用并行机群系统求解含有多个电位悬浮导体的计算模型。通过对含有3个悬浮电位导体的平行板电容器模型和330 kV架空输电线路的玻璃绝缘子串场计算模型的并行模拟,验证了该方法在二维和三维静电场问题中的有效性。该文提出的方法能够很好的解决因悬浮导体存在而带来的并行处理中的模型分区困难,并且可以很好的并行求解多导体问题,对该类问题的并行计算提供了可能。

应用有限元法计算氧化锌避雷器电位分布

应用有限元法计算了具有开域边界的氧化锌避雷器的电位分布。通过设置人工截断边界 ,将开域电场问题转化成有界域电场问题 ,并在人工截断边界上采用渐近边界条件。对于氧化锌避雷器中存在大量的电位悬浮导体问题 ,则采用虚拟齐次强加边界法加以解决。对 3 3 0kV和 5 0 0kV氧化锌避雷器电位分布进行了计算和测量 ,结果验证了该文方法的正确性和有效性 ,并得出以下结论 :随着安装高度的增加 ,阀片电位分布将趋于均匀 ;在高压端加装均压环会大大降低阀片的最大电位承担率 ,改善阀片的电位分布。与基于模拟电荷法的其它方法相比 ,该文方法简单、通用 ,可以充分利用已有的有限元计算程序 。

悬浮电位的二维有限元计算

本文给出了一种求解悬浮电位的有限元算法 ,并利用它对二维电场 (平面场 ,轴对称场 )的悬浮电位进行了求解。通过与现有的有限元计算软件相比较 。

静电场边值问题的一个教学案例

本文提供了笔者在"电磁场"课程讨论课上使用的一个教学案例,该案例以三相电力汇流排为对象,讨论如何建立静电场边值问题。课堂讨论表明,该案例不仅提高了学生对第一类边界条件、第二类边界条件、电位悬浮导体边界条件等静电场边值问题的数学抽象能力,还扩展了学生对介质极化、多导体部分电容等概念的应用能力。