基于双极性载流子输运模型的高压直流电缆附件绝缘EPDM/LDPE界面电荷的数值模拟 被引量：14

1

作者 李进 梁虎成 +3 位作者 杜伯学 宋鹏先 孔晓晓 李忠磊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1443-1449,共7页

高压直流塑料电缆是直流输电系统的关键装备,作为其重要连接环节的直流电缆附件由于介质的不连续性,容易产生界面电荷积聚,威胁电缆输电系统安全。为此,通过设置界面特性相关的表面态、界面势垒和载流子迁移率等参数,利用双极性载流子... 高压直流塑料电缆是直流输电系统的关键装备,作为其重要连接环节的直流电缆附件由于介质的不连续性,容易产生界面电荷积聚,威胁电缆输电系统安全。为此,通过设置界面特性相关的表面态、界面势垒和载流子迁移率等参数,利用双极性载流子输运模型仿真研究了不同界面条件下空间电荷在乙丙橡胶（EPDM）/低密度聚乙烯（LDPE）双层介质中的注入和输运特性,并分析了界面电荷累积对复合绝缘系统电场分布的影响。仿真与实验结果证明材料表层的深陷阱能级、较高的界面势垒以及两种介质间较大的载流子迁移率差异均能造成界面电荷密度的增大,同时界面电荷积累也使电场分布畸变更加严重。因此可以从改善材料表面态分布,降低界面势垒和提高载流子迁移率匹配程度等方法出发,以解决高压直流电缆附件绝缘界面电荷积累问题。 展开更多

关键词 高压直流电缆附件 界面电荷 双极性载流子输运模型 表面态 界面势垒 载流子迁移率 电场分布

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基于双极性载流子输运模型的聚酰亚胺薄膜空间电荷数值模拟 被引量：2

2

作者 刘道生 赵亚辉 +1 位作者 王广康 陈星蓉 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2022年第7期56-63,共8页

聚酰亚胺(PI)薄膜因其优异的电气性能广泛应用在电力设备中,但空间电荷会在PI薄膜内部积聚导致其电气绝缘性能劣化。为了获得绝缘性能优异的PI薄膜,需要进一步研究薄膜内部空间电荷动态积累和迁移过程,优化其内部结构。本研究基于双极... 聚酰亚胺(PI)薄膜因其优异的电气性能广泛应用在电力设备中,但空间电荷会在PI薄膜内部积聚导致其电气绝缘性能劣化。为了获得绝缘性能优异的PI薄膜,需要进一步研究薄膜内部空间电荷动态积累和迁移过程,优化其内部结构。本研究基于双极性载流子输运模型,分析了PI薄膜在直流电压下空间电荷的分布,探讨了电场强度与温度对PI薄膜内部空间电荷分布特性的影响。结果表明:随着施压时间的延长,薄膜内积聚的空间电荷增多,施压180 min后,阳极和阴极分别积聚了0.635 C/m3和-0.712 C/m3的电荷,且空间电荷的存在使薄膜内部电势发生严重畸变。电场强度和温度的升高让电荷获得更多能量去克服界面势垒并注入到薄膜内部,使薄膜内部积聚的空间电荷增多,电场畸变更严重,在308 K温度下,薄膜电场畸变率高达0.968%。在强电场和温度场中,由于电荷迁移速率随温度和电场强度增高而变快,空间电荷在PI薄膜内部的分布更加复杂。 展开更多

关键词 空间电荷 双极性载流子输运模型 聚酰亚胺薄膜 电场强度 温度

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极性反转条件下基于双极性载流子-离子混合输运模型的XLPE空间电荷特性研究 被引量：3

3

作者 金煜知 宋柯 +2 位作者 任文军 鲍国栋 王伟 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第6期66-72,共7页

直流电缆在运行时需承受极性反转的电压,这会使得绝缘内部积累的空间电荷增加,进而可能引起绝缘破坏。同时在绝缘材料实际生产过程中引入的交联副产物等杂质解离产生的离子电荷会加剧电荷的积累。因此本文对传统双极性载流子输运模型进... 直流电缆在运行时需承受极性反转的电压,这会使得绝缘内部积累的空间电荷增加,进而可能引起绝缘破坏。同时在绝缘材料实际生产过程中引入的交联副产物等杂质解离产生的离子电荷会加剧电荷的积累。因此本文对传统双极性载流子输运模型进行改进,考虑杂质带电离子的影响,利用改进后的输运模型模拟交联聚乙烯(XLPE)内部空间电荷在电压极性反转期间的分布,研究极性反转时间和电场强度对电荷分布的影响机理。结果表明:在满足电压反转前后空间电荷分布基本呈镜像分布的基础上,引入离子电荷会增大两电极附近稳态时积聚的异极性电荷量;电压反转时间越长,两电极处的界面电荷峰值下降的越多,两电极附近的空间电荷变成相反极性的电荷量也越多,即反转完成时电荷分布更接近于反转稳定后的情况;在相同极性反转时间、不同电场强度下,电荷分布规律基本相同,场强越高,各处积累的电荷量越多。 展开更多

关键词 交联聚乙烯 双极性载流子输运模型 极性反转 空间电荷 杂质

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考虑电离电荷影响的电荷输运模型研究

4

作者 贡新浩 赵军涛 +5 位作者 贺逸飞 张梓轩 朱铎坤 刘海钧 梁郑钊 吴锴 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第12期130-136,共7页

电缆接头作为高压直流电缆的关键附件,其绝缘性能决定高压直流输电系统的稳定性。为验证仿真模型计算电缆接头电场分布中的电荷输运模型有效性,本文通过阻挡实验计算注入载流子迁移率和电离电荷电导率,提出了同时考虑注入电荷和电离电... 电缆接头作为高压直流电缆的关键附件,其绝缘性能决定高压直流输电系统的稳定性。为验证仿真模型计算电缆接头电场分布中的电荷输运模型有效性,本文通过阻挡实验计算注入载流子迁移率和电离电荷电导率,提出了同时考虑注入电荷和电离电荷作用的电荷输运模型,并简化了输运模型中的待定参数。然后利用仿真模型对XLPE-EPDM双层结构的电场分布进行模拟和计算,并与实验结果进行对比。结果表明:XLPE-EPDM双层结构的界面电荷极性随着场强的增加发生反转,仿真模型计算的模拟结果与实验结果具有较好的一致性,证明了仿真模型的有效性。 展开更多

关键词 电缆接头 电离电荷 双极性载流子输运模型 电场分布

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单区式双涡旋型收尘极板电除尘器荷电粒子输运模型及仿真研究 被引量：6

5

作者 依成武 王晶 +1 位作者 李萍 崔苗 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期507-513,共7页

为进一步探究单区式双涡旋型收尘极板电除尘器(ESP)内部荷电粒子的输运规律,丰富与完善该电除尘器的除尘机理,在其结构特点的基础上建立了数学模型并寻找合适的边界条件,采用MATLAB数学软件对模型方程进行了仿真求解,并将收尘效率实验... 为进一步探究单区式双涡旋型收尘极板电除尘器(ESP)内部荷电粒子的输运规律,丰富与完善该电除尘器的除尘机理,在其结构特点的基础上建立了数学模型并寻找合适的边界条件,采用MATLAB数学软件对模型方程进行了仿真求解,并将收尘效率实验的结果与仿真求解结果进行了对比。研究结果显示:所建立的单区式双涡旋型在极板电除尘器内部荷电粒子在流场、扩散场、力场作用下的二阶偏微分输运模型方程及该模型的边界条件能反映内部粒子的运行规律;MATLAB数学软件仿真求解模拟结果表明:一定的运行条件下,在0~14μm粒径范围内,随着粒径的不断增加,收尘效率也逐渐提高,当粉尘粒径从2μm增加到14μm时,粉尘的收尘效率从85.2%提高到94.8%。通过实验验证,实验结果与MATLAB仿真结果的趋势基本一致,证明了模拟结果的可靠性。研究结果表明单区式双涡旋型收尘极板电除尘器性能优良,有良好的发展前景。 展开更多

关键词 双涡旋 电除尘器 粒子输运模型 数值模拟 MATLAB 收尘效率

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输运层势垒对双层结构器件复合发光的影响 被引量：1

6

作者 李宏建 瞿述 +1 位作者 许雪梅 彭景翠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期360-362,共3页

通过分析双层结构器件复合发光的实际物理过程 ,建立了双层器件载流子输运与复合发光的多势垒的理论模型 ,计算并讨论了器件复合效率随外加电压及输运层势垒 (包括势垒高度和宽度 )的变化关系。该理论模型较好地解释实验现象。

关键词 输运层 势垒 双层结构器件 复合发光 有机薄膜电致发光器件 载流子 多势垒模型 发光效率 发光机理

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AlGaAs/GaAs HBT能量输运模型

7

作者 张玉明 张义门 罗晋生 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期341-344,共4页

在弛豫时间近似条件下，由波尔兹曼输运方程的前三阶推导出能模拟ＨＢＴ性能的流体动力学传输模型．分析了能量（动量）方程中的各个物理量，考虑了不同能谷散射对能量弛豫时间影响，计入了电子能量中的漂移动能，同时考虑了异质结能带... 在弛豫时间近似条件下，由波尔兹曼输运方程的前三阶推导出能模拟ＨＢＴ性能的流体动力学传输模型．分析了能量（动量）方程中的各个物理量，考虑了不同能谷散射对能量弛豫时间影响，计入了电子能量中的漂移动能，同时考虑了异质结能带的各种效应．使用牛顿法同时求解一维稳态方程组，分析了典型结构的ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓＨＢＴ器件工作物理图像． 展开更多

关键词 流体动力学 输运模型 双极性 异质结晶体管

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聚丙烯/Al2O3纳米复合介质直流击穿特性与电荷输运仿真研究 被引量：28

8

作者 李盛涛 谢东日 闵道敏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期6122-6130,共9页

聚丙烯以其优异的电气性能被广泛用于电力电容器,并且是一种潜在的环保型高压直流电缆绝缘材料。直流电压作用下的空间电荷注入和积聚特性是绝缘介质电击穿的重要因素。为研究击穿特性与电荷输运的关联,分别制备掺杂质量分数为1%、7%和... 聚丙烯以其优异的电气性能被广泛用于电力电容器,并且是一种潜在的环保型高压直流电缆绝缘材料。直流电压作用下的空间电荷注入和积聚特性是绝缘介质电击穿的重要因素。为研究击穿特性与电荷输运的关联,分别制备掺杂质量分数为1%、7%和15%的聚丙烯/氧化铝纳米复合介质,测试极化、热刺激去极化电流、高场电导、正电子湮灭和直流击穿特性。实验结果表明:1%质量分数的纳米复合介质的直流击穿场强相较于纯聚丙烯增加,这对应于在1%质量分数的复合介质中较深的陷阱;而7%和15%复合介质的击穿场强和陷阱能级均减小。复合介质的自由体积尺寸未发生明显改变。基于双极性电荷输运模型,仿真计算空间电荷和电场畸变特性随陷阱能级和升压时间的动态演变过程。仿真结果表明,在较大的陷阱能级时的注入电荷密度和电场畸变率均减小;电荷向介质体内的迁移深度在较大的陷阱能级时变浅;随着加压时间的增加,在电场达到一定阈值后的电荷注入和电场畸变才较为明显。深陷阱捕获载流子后形成的同极性电荷积聚和抑制的载流子迁移率均有利于直流击穿性能的提升。 展开更多

关键词 聚丙烯 直流击穿 空间电荷 陷阱 自由体积 双极性电荷输运

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交联聚乙烯试样中空间电荷输运特性的数值模拟 被引量：4

9

作者 陈驰 李佳兴 +3 位作者 王霞 吴锴 王闯 王德意 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期311-320,共10页

挤塑型交联聚乙烯(XLPE)高压直流电缆绝缘中空间电荷的积聚会造成局部场强畸变,导致材料的绝缘性能下降。电缆内导体的热效应在绝缘层产生的温度梯度会进一步影响电荷行为,纳米颗粒改性是抑制空间电荷的一种有效措施,但抑制作用具体如... 挤塑型交联聚乙烯(XLPE)高压直流电缆绝缘中空间电荷的积聚会造成局部场强畸变,导致材料的绝缘性能下降。电缆内导体的热效应在绝缘层产生的温度梯度会进一步影响电荷行为,纳米颗粒改性是抑制空间电荷的一种有效措施,但抑制作用具体如何实现,尤其是对于微观层面载流子输运过程的影响规律还需深入分析。试样内空间电荷的数值仿真可以探究各种微观粒子之间的相互作用和演化过程,因此文中基于载流子抽出受限的双极性电荷输运模型,对温度梯度下的电荷行为,深陷阱与浅陷阱对于载流子迁移过程的影响进行了研究。结果表明:低温侧会因抽出受限而积聚异极性电荷,深陷阱会限制载流子输运且深陷阱作用存在瓶颈,随着迁移率增大,电荷分布由同极性变为异极性分布,当迁移率足够大时,异极性电荷不再增长甚至开始降低。 展开更多

关键词 交联聚乙烯 空间电荷 双极性电荷输运模型 温度梯度 陷阱特性 迁移率

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高压直流电缆绝缘二维模型下空间电荷动力学仿真算法研究 被引量：10

10

作者 张昱 刘德远 +2 位作者 周桂月 吴建东 尹毅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第15期4615-4622,共8页

为实现高压直流电缆绝缘层内部空间电荷输运的数值仿真,结合双极性载流子输运模型,提出基于二维非结构网格的空间电荷输运特性算法。该算法基于对泊松方程与连续方程的迭代求解,其中泊松方程采用有限元法求解,连续方程采用格心离散有限... 为实现高压直流电缆绝缘层内部空间电荷输运的数值仿真,结合双极性载流子输运模型,提出基于二维非结构网格的空间电荷输运特性算法。该算法基于对泊松方程与连续方程的迭代求解,其中泊松方程采用有限元法求解,连续方程采用格心离散有限体积法求解。为同时保证电荷密度落在合理区间及二阶计算精度,对绝缘内部电荷密度进行线性重构和限制器控制处理。通过对4mm厚绝缘电缆内部空间电荷二维仿真和电声脉冲法全尺寸测量的结果进行比对,验证了所提算法的准确性和有效性。另外,二维结构空间电荷的仿真结果表明:当电缆长度远大于半径时,除电缆轴向两端区域之外,中部区域空间电荷沿轴向基本均匀分布,因此该条件下中部区域的空间电荷仿真可简化为径向一维模型。但当电缆长度接近半径值或关注电缆端部的空间电荷分布时,空间电荷沿轴向存在明显的不一致性,一维简化模型将不再适用,必须采用二维模型,以提高空间电荷输运仿真结果的准确性。 展开更多

关键词 电缆绝缘 空间电荷 二维模型 双极性载流子输运模型 有限元法 有限体积法

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方波脉冲电场参数对聚酰亚胺中空间电荷特性的影响

11

作者 杨俊 吴建东 +3 位作者 罗响 司梦 张跃 何明鹏 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1413-1421,共9页

通过对不同老化状态聚酰亚胺在双极性方波脉冲电场下的0.36°高相位分辨率空间电荷检测,分析了方波电场1~100 kV/mm、频率10 Hz~10 kHz和上升沿20μs~10 ms范围的空间电荷动态响应,并结合聚酰亚胺老化前后的理化、介电性能变化,探... 通过对不同老化状态聚酰亚胺在双极性方波脉冲电场下的0.36°高相位分辨率空间电荷检测,分析了方波电场1~100 kV/mm、频率10 Hz~10 kHz和上升沿20μs~10 ms范围的空间电荷动态响应,并结合聚酰亚胺老化前后的理化、介电性能变化,探讨了方波脉冲电场参数对聚酰亚胺中空间电荷输运的影响。结果表明:随着电场幅值增大,试样内部平均相位体电荷密度ρ_(av)增大,最大电场畸变率δ_(max)减小,可能与高场下电极注入的同极性电荷量变多相关;随着频率提高,电荷积累量ρ_(av)下降,可能由于频率升高电荷迅速注入抽出后难以形成有效的电荷积累;随着上升沿时间增大,ρ_(av)呈现先增大后减小的趋势,可能与电场有效作用持续时间有关。未老化聚酰亚胺试样内部空间电荷积累以异极性电荷为主,老化后靠近下电极侧试样内层同极性电荷明显增多,结合理化性能聚酰亚胺老化后分子裂解以及其他杂质含量上升,可能与电荷的注入势垒降低有关。 展开更多

关键词 聚酰亚胺 双极性方波电场 方波场参数 空间电荷 电荷输运

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热老化下双层聚酯薄膜空间电荷特性的试验与数值仿真研究 被引量：3

12

作者 姜雄伟 金涌涛 +1 位作者 韩睿 彭庆军 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期61-68,共8页

双层电介质广泛应用于高压电气设备绝缘系统中,由此引入的空间电荷积聚和局部电场畸变问题已得到普遍关注。为揭示界面空间电荷特性及其影响影响因素,文中以热老化处理(130℃)的双层聚酯薄膜(PET)为研究对象,采用电声脉冲法(PEA)测量技... 双层电介质广泛应用于高压电气设备绝缘系统中,由此引入的空间电荷积聚和局部电场畸变问题已得到普遍关注。为揭示界面空间电荷特性及其影响影响因素,文中以热老化处理(130℃)的双层聚酯薄膜(PET)为研究对象,采用电声脉冲法(PEA)测量技术对不同热老化程度双层介质的空间电荷特性进行研究,基于测试结果从3个方面对双层介质表面态特性进行表征,建立改进的双极性电荷输运模型(BCT),模拟空间电荷的动态演变过程,揭示了表面态对电荷特性的影响规律。试验结果表明:随着老化时间增加,界面电荷密度先增加后减小,界面区域以电子性陷阱为主,但该区域电子和空穴陷阱呈现非对称特性。仿真结果表明:表面态对界面电荷行为有重要影响,介质表面陷阱深度、密度及其分布范围的增加导致界面电荷的积聚更加严重。 展开更多

关键词 双层介质 空间电荷 热老化 表面态 双极性电荷输运模型

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热老化下双层聚酰亚胺薄膜绝缘特性研究 被引量：1

13

作者 梅冰笑 姜雄伟 +2 位作者 王文浩 韩睿 曹文斌 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期147-155,共9页

为研究热老化下介质直流和操作冲击结果的演变规律及其影响机制,文中以热老化处理的(190℃,220℃)双层聚酰亚胺薄膜(PI)为研究对象,采用等温松弛电流法(IRC)对不同热老化程度介质的空间电荷特性进行研究,基于双极性电荷输运模型(BCT),... 为研究热老化下介质直流和操作冲击结果的演变规律及其影响机制,文中以热老化处理的(190℃,220℃)双层聚酰亚胺薄膜(PI)为研究对象,采用等温松弛电流法(IRC)对不同热老化程度介质的空间电荷特性进行研究,基于双极性电荷输运模型(BCT),仿真研究陷阱密度对直流击穿结果的影响机制。基于局域态电荷吸收能量的频率依赖模型,数值分析空间电荷和介电参量对冲击击穿结果的影响机理。结果表明,随着热老化时间增加,介质陷阱密度逐渐减小,电荷注入效应增强,介质内部的电场畸变程度增大,故直流击穿场强逐渐下降;中低频区域介质tanδ值逐渐升高,局域态电荷的能量吸收能力增强,其更容易从陷阱逃脱,对绝缘结构产生破坏,导致冲击击穿电压逐渐下降。提高热老化温度后,上述现象更加严重。 展开更多

关键词 热老化 空间电荷 双极性电荷输运 频率依赖

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电热力耦合下金属化膜自愈数值仿真

14

作者 王泽 刘靖舟 +2 位作者 王伟 吴致远 齐红斌 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期127-140,共14页

金属化膜电容器因具有稳定性高、容量大、自愈性能好等特点,在许多电力电子领域中被广泛采用。研究复杂应力下金属化膜自愈微观机理,有助于优化金属化膜电容器制造工艺,提高产品寿命和稳定性。该文搭建了多物理场下金属化膜自愈特性测... 金属化膜电容器因具有稳定性高、容量大、自愈性能好等特点,在许多电力电子领域中被广泛采用。研究复杂应力下金属化膜自愈微观机理,有助于优化金属化膜电容器制造工艺,提高产品寿命和稳定性。该文搭建了多物理场下金属化膜自愈特性测试平台,展开不同电热力环境下金属化膜自愈试验,表征了自愈面积与自愈形貌,并搭建了多物理场下自愈模型。仿真和试验结果表明:气态与等离子环境下的放电通道形成时间仅为ns级,发展形式与电子崩相似,且放电通道完全贯穿所需的时间与电压和温度成反比,与压强成正比;金属层蒸发面积和等离子化区域大小与施加的电压等级和温度成正比,与压强成反比,在不同电压、温度与压强下等离子化区域均占蒸发面积的43%左右;自愈过程中电介质层的炭化量极少,炭化区域半径和深度与电压、温度成正比,与压强成反比,炭化区域半径约为自愈面积半径的1.6倍,炭化深度约为膜厚的7%,仿真计算结果与相同条件下的自愈试验结果吻合。 展开更多

关键词 金属化膜电容器 双极性载流子-运输模型 自愈模型 放电通道 等离子体 炭化

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固体电介质空间电荷分布实验与仿真系统 被引量：3

15

作者 朱明晓 陈继明 +1 位作者 孟庆伟 董磊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第11期109-113,共5页

空间电荷会畸变固体电介质内的电场分布,进而加速绝缘材料的老化与击穿过程。由于空间电荷输运涉及电荷注入、迁移、入陷与脱陷等复杂微观过程,相关知识比较抽象,学生难以理解。为此开展相关课程的实践教学,建立固体电介质空间电荷分布... 空间电荷会畸变固体电介质内的电场分布,进而加速绝缘材料的老化与击穿过程。由于空间电荷输运涉及电荷注入、迁移、入陷与脱陷等复杂微观过程,相关知识比较抽象,学生难以理解。为此开展相关课程的实践教学,建立固体电介质空间电荷分布实验与仿真平台。该平台基于电声脉冲法搭建,由高压直流电源、高压脉冲电源、空间电荷测量模块与数据采集系统组成;仿真平台基于双极性载流子输运模型,考虑了电荷的注入、传输、入陷、脱陷、复合与抽出等微观物理过程。通过实验与仿真的结合,能直观展示空间电荷分布特征;可针对电荷注入与输运等微观过程进行分析,强化学生对高电压技术相关知识的理解,提高学生自主创新和工程实践的能力。 展开更多

关键词 高电压技术 空间电荷 实验与仿真平台 电声脉冲法 双极性载流子输运模型

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不同温度下环氧树脂空间电荷特性仿真研究 被引量：11

16

作者 秦司晨 屠幼萍 +3 位作者 金花 陈冰莹 谭天 王璁 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期144-149,155,共7页

研究直流电压下环氧树脂复合材料的电荷输运特性对推进直流气体绝缘金属封闭输电线路的发展至为重要。文中基于双极性载流子输运模型,通过对0、30、60、105℃下环氧树脂内部的空间电荷分布规律进行数值计算研究,获得了温度对环氧树脂材... 研究直流电压下环氧树脂复合材料的电荷输运特性对推进直流气体绝缘金属封闭输电线路的发展至为重要。文中基于双极性载流子输运模型,通过对0、30、60、105℃下环氧树脂内部的空间电荷分布规律进行数值计算研究,获得了温度对环氧树脂材料内部空间电荷输运特性的影响规律,以及不同温度下环氧树脂复合材料内电场强度分布规律。结果表明:在0℃和30℃下,环氧树脂复合材料内为电子电荷主导,迁移作用使得靠近阳极附近的电场强度升高。随着温度的升高,电荷分布到达稳态所需要的时间随之减少,而电场强度最大值也随之降低。60℃和105℃下环氧树脂内电荷分布与0℃和30℃下的电荷分布呈现完全不同的趋势。高温下电荷的迁移作用和陷阱的捕获作用加强,使得电荷更为容易积聚与电极附近,从而同时削弱阳极和阴极与材料界面处的电场强度。研究成果可以为直流输电管道绝缘子的材料改性和空间电荷特性的精密调控提供理论依据。 展开更多

关键词 环氧树脂 双极性载流子输运模型 数值计算 温度特性 空间电荷

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直流预压对针板电极下XLPE中空间电荷及电树枝的影响 被引量：5

17

作者 徐晓彬 刘爱静 +3 位作者 乐彦杰 刘贺晨 郭展鹏 刘云鹏 《中国电力》 CSCD 北大核心 2021年第4期56-62,71,共8页

空间电荷是影响高压直流电缆绝缘电树枝特性的主要原因之一。基于双极性载流子输运模型,对±20kV、±22.5kV和±25kV直流预压下3600 s内二维针板电极模型空间电荷分布进行仿真分析,并对比分析空间电荷分布与直流接地电树枝... 空间电荷是影响高压直流电缆绝缘电树枝特性的主要原因之一。基于双极性载流子输运模型,对±20kV、±22.5kV和±25kV直流预压下3600 s内二维针板电极模型空间电荷分布进行仿真分析,并对比分析空间电荷分布与直流接地电树枝引发特性。结果表明:空间电荷浓度及注入深度随预压幅值及时间的增加而增大;直流接地电树枝引发长度随预压时间及幅值的增加而增加。空间电荷注入深度与电树枝引发长度两者之间高度相似。接地电树枝引发特性存在差异的主要原因是针尖附近空间电荷的分布特性。 展开更多

关键词 空间电荷 直流预压 交联聚乙烯 双极性载流子输运模型 COMSOL 极性效应

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流化床反应器内热动力特性的数值模拟 被引量：1

18

作者 李锦时 孙巧群 +2 位作者 王猛 朱卫兵 陆慧林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期50-55,共6页

为了深入研究流化床反应器内温度分布特性,基于分群扩散理论方法,应用中子输运模型、耦合气固传热模型以及气固双流体模型,数值模拟流化床核反应器内气固流动和热动力特性,研究流化床核反应器内入口氦气流量和燃料堆积床高对反应器内温... 为了深入研究流化床反应器内温度分布特性,基于分群扩散理论方法,应用中子输运模型、耦合气固传热模型以及气固双流体模型,数值模拟流化床核反应器内气固流动和热动力特性,研究流化床核反应器内入口氦气流量和燃料堆积床高对反应器内温度分布的影响.研究结果表明,流化床核反应器内气相温度分布比较均匀;随着入口氦气流量的增加,反应器内环形区域和中心区域内气相温度脉动增强;反应器内气相温度随着燃料堆积床高的增加而升高.数值模拟得到核反应器内气相瞬时温度分布的结果与Pain等人数值计算结果相吻合. 展开更多

关键词 流化床核反应器 分群扩散理论 中子输运模型 双流体模型 数值模拟

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温度梯度下油纸绝缘空间电荷特性的数值仿真 被引量：14

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作者 朱庆东 吴锴 +1 位作者 朱文兵 李杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期923-930,共8页

作为换流变压器等直流高压输电设备中的主要绝缘材料,油纸绝缘在直流电压下的绝缘特性受其内部空间电荷的影响。同时,油纸绝缘在工作运行中往往承受较大的内外温度差异的作用,而温度差异对油纸绝缘中空间电荷特性的影响尚不明确。为此... 作为换流变压器等直流高压输电设备中的主要绝缘材料,油纸绝缘在直流电压下的绝缘特性受其内部空间电荷的影响。同时,油纸绝缘在工作运行中往往承受较大的内外温度差异的作用,而温度差异对油纸绝缘中空间电荷特性的影响尚不明确。为此在实验研究基础上,建立了一种基于双极性载流子输运和陷阱势垒理论的油纸绝缘介质电荷迁移模型,经数值计算得到单层与双层油纸中温度梯度效应,即油纸低温侧积聚异极性电荷从而畸变低温侧电场,并通过仿真结果与实验结果的比对,验证了仿真模型的可靠性;利用仿真模型,进一步研究了载流子迁移率、油纸厚度、低温电极温度对温度梯度效应的影响,研究表明:油纸材料迁移率及电极注入电荷速率均随温度升高而增大是油纸中温度梯度效应的主要原因;载流子迁移率越大,油纸厚度越小,低温电极温度越低,油纸绝缘中的温度梯度效应越严重。 展开更多

关键词 油纸绝缘 空间电荷 温度梯度 双极性载流子 陷阱 电荷输运仿真

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不同温度下聚酰亚胺薄膜陷阱特性对其绝缘性能的影响 被引量：4

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作者 乌江 李帅强 +3 位作者 何敏恒 郅屹搏 张博 王洋 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4873-4881,共9页

聚酰亚胺具有优良的绝缘性能与耐高低温性能,广泛应用于航天器电力系统绝缘和航天器表面。为了研究不同温度对聚酰亚胺薄膜陷阱特性和绝缘性能的影响,首先采用电晕放电法对聚酰亚胺表面进行充电,用等温表面电位衰减法与双指数数学模型... 聚酰亚胺具有优良的绝缘性能与耐高低温性能,广泛应用于航天器电力系统绝缘和航天器表面。为了研究不同温度对聚酰亚胺薄膜陷阱特性和绝缘性能的影响,首先采用电晕放电法对聚酰亚胺表面进行充电,用等温表面电位衰减法与双指数数学模型计算陷阱分布参数,研究分析了25、50、70和90℃条件下的陷阱分布。其次,测量了聚酰亚胺薄膜在不同温度下的体电导率和介电频谱特性,分析了聚酰亚胺薄膜陷阱分布特性对其介电性能和体电导率的影响规律。研究结果表明:随着温度的升高,聚酰亚胺中浅陷阱分布变化不明显,但深陷阱能级略有下降,且深陷阱密度大幅度降低;温度升高,陷阱对载流子束缚作用减弱,载流子迁移率、载流子浓度增大,引起电导率上升;深陷阱密度降低导致载流子激增并形成空间电荷极化现象,引起介电常数在低频区域上升;基于双极性电荷输运模型,揭示了陷阱对薄膜绝缘性能的影响机理,从电极注入与内部电荷传输两个角度分析了温度对绝缘性能的作用机理,为进一步改善极端应用环境下聚酰亚胺薄膜的绝缘性能提供了理论依据。 展开更多

关键词 聚酰亚胺薄膜 温度 陷阱分布 电导率 双极性电荷输运

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