正极性电晕放电脉冲由于其幅值较大,持续时间较长,在特高压交直流输电线路无线电干扰产生中占主导地位。为了深入研究正极性电晕脉冲发展的微观物理过程及其重复机制,文中基于流体动力学模型,用背景电离来代替光电离为正极性流注的发展...正极性电晕放电脉冲由于其幅值较大,持续时间较长,在特高压交直流输电线路无线电干扰产生中占主导地位。为了深入研究正极性电晕脉冲发展的微观物理过程及其重复机制,文中基于流体动力学模型,用背景电离来代替光电离为正极性流注的发展提供种电子,对间距为1 cm,施加电压为17.5 k V的同轴电极进行了正极性电晕放电特性仿真,得到了一组较为规则的正极性电晕电流脉冲,脉冲幅值为15～25 mA。而后对初始脉冲不同发展阶段的空间电场分布特性和3种带电粒子(正离子、电子和负离子)空间浓度分布特性进行了分析讨论,对死区时间内的电场和正离子空间演化特性进行了描述,并给出了新的脉冲发展时空间电场分布。通过仿真发现,正流注在向前发展时,等离子体通道内的场强非常小,而流注头部场强较大。流注停止发展,逐渐消散时,通道内和流注头部的正离子在电场力的作用下向外迁移,导线表面电场逐渐恢复,当恢复至可以引发初始电子崩的起晕场强时,新的电晕脉冲发生。展开更多
应用经硅烷偶联处理后的纳米氧化镁(MgO)粉末与低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)共混,制得MgO/LDPE复合介质。高成分衬度扫描电镜(scanningelectron microscope,SEM)中图像表明,粒径为100 nm左右的MgO纳米粒子均匀的分散于...应用经硅烷偶联处理后的纳米氧化镁(MgO)粉末与低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)共混,制得MgO/LDPE复合介质。高成分衬度扫描电镜(scanningelectron microscope,SEM)中图像表明,粒径为100 nm左右的MgO纳米粒子均匀的分散于介质中。通过电声脉冲法(pulsed electro-acoustic,PEA)测试发现,当纳米MgO填料的质量分数为4%时,可以有效抑制空间电荷的注入,伏安特性的实验结果表明,复合介质拥有更高的空间电荷注入阈值场强。通过电树枝实验,发现复合介质可以抑制电树枝的引发和生长。最后,对实验结果进行了分析,探讨了纳米复合介质抑制空间电荷和树枝化生长的机制。纳米颗粒与基体材料界面电荷行为可能是复合介质电学性能改善的原因。展开更多
聚合物绝缘材料的电导率通常是电场和温度的函数。选取低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE),纳米氧化镁(MgO)/LDPE及氧化硅(SiO2)/LDPE三种材料作为研究对象,对三种材料的电导率–温度和电导率–场强关系进行了实验研究。构建...聚合物绝缘材料的电导率通常是电场和温度的函数。选取低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE),纳米氧化镁(MgO)/LDPE及氧化硅(SiO2)/LDPE三种材料作为研究对象,对三种材料的电导率–温度和电导率–场强关系进行了实验研究。构建了表征材料电导率与场强及温度关系的数学模型,并依据此模型,针对320 kV、500 MW直流电缆结构,应用COMSOL有限元分析软件,计算了绝缘内电场分布。结果表明:直流场下,电场分布具有电导率依赖关系,温度变化引起的电导率变化,将导致电场分布与温度分布有关;同时,电导率还依赖于场强的变化,这种依赖关系可在一定程度下平抑由于几何结构或温度梯度形成的绝缘层内部场强不均匀性;纳米颗粒的掺入可降低电导率,性能改善机制与纳米粒子界面层电学行为相关。展开更多
利用流体动力学模型,对大气压条件下空气间隙的同轴电极结构进行了负极性电晕放电特性研究,获得了一组规则的特里切尔脉冲。除第一个脉冲外,其他脉冲的幅值均在1.5-2.5 m A。然后,对第一个脉冲（称为第一脉冲）不同发展阶段的空间电场...利用流体动力学模型,对大气压条件下空气间隙的同轴电极结构进行了负极性电晕放电特性研究,获得了一组规则的特里切尔脉冲。除第一个脉冲外,其他脉冲的幅值均在1.5-2.5 m A。然后,对第一个脉冲（称为第一脉冲）不同发展阶段的空间电场分布和粒子密度分布进行了描述,并讨论了第一脉冲与第二脉冲之间的死区时间内不同时刻负离子密度的变化过程及其对阴极表面电场的影响作用,最后,对第二脉冲发展前后空间电场分布、电子密度分布和负离子密度分布及其变化规律进行了进一步的描述。仿真表明,随着负离子在电场力的作用下逐渐向外迁移,导线表面电场强度开始恢复,但其恢复速度在负离子远离导线的过程中逐渐变缓。同时,当导线表面电场强度恢复至低于初始拉普拉斯场强的某一特定值时,新的脉冲就开始发生,第二脉冲发生时空间电场、电子密度及负离子密度的最大值均小于第一脉冲。展开更多
文摘正极性电晕放电脉冲由于其幅值较大,持续时间较长,在特高压交直流输电线路无线电干扰产生中占主导地位。为了深入研究正极性电晕脉冲发展的微观物理过程及其重复机制,文中基于流体动力学模型,用背景电离来代替光电离为正极性流注的发展提供种电子,对间距为1 cm,施加电压为17.5 k V的同轴电极进行了正极性电晕放电特性仿真,得到了一组较为规则的正极性电晕电流脉冲,脉冲幅值为15～25 mA。而后对初始脉冲不同发展阶段的空间电场分布特性和3种带电粒子(正离子、电子和负离子)空间浓度分布特性进行了分析讨论,对死区时间内的电场和正离子空间演化特性进行了描述,并给出了新的脉冲发展时空间电场分布。通过仿真发现,正流注在向前发展时,等离子体通道内的场强非常小,而流注头部场强较大。流注停止发展,逐渐消散时,通道内和流注头部的正离子在电场力的作用下向外迁移,导线表面电场逐渐恢复,当恢复至可以引发初始电子崩的起晕场强时,新的电晕脉冲发生。
文摘聚合物绝缘材料的电导率通常是电场和温度的函数。选取低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE),纳米氧化镁(MgO)/LDPE及氧化硅(SiO2)/LDPE三种材料作为研究对象,对三种材料的电导率–温度和电导率–场强关系进行了实验研究。构建了表征材料电导率与场强及温度关系的数学模型,并依据此模型,针对320 kV、500 MW直流电缆结构,应用COMSOL有限元分析软件,计算了绝缘内电场分布。结果表明:直流场下,电场分布具有电导率依赖关系,温度变化引起的电导率变化,将导致电场分布与温度分布有关;同时,电导率还依赖于场强的变化,这种依赖关系可在一定程度下平抑由于几何结构或温度梯度形成的绝缘层内部场强不均匀性;纳米颗粒的掺入可降低电导率,性能改善机制与纳米粒子界面层电学行为相关。
文摘利用流体动力学模型,对大气压条件下空气间隙的同轴电极结构进行了负极性电晕放电特性研究,获得了一组规则的特里切尔脉冲。除第一个脉冲外,其他脉冲的幅值均在1.5-2.5 m A。然后,对第一个脉冲（称为第一脉冲）不同发展阶段的空间电场分布和粒子密度分布进行了描述,并讨论了第一脉冲与第二脉冲之间的死区时间内不同时刻负离子密度的变化过程及其对阴极表面电场的影响作用,最后,对第二脉冲发展前后空间电场分布、电子密度分布和负离子密度分布及其变化规律进行了进一步的描述。仿真表明,随着负离子在电场力的作用下逐渐向外迁移,导线表面电场强度开始恢复,但其恢复速度在负离子远离导线的过程中逐渐变缓。同时,当导线表面电场强度恢复至低于初始拉普拉斯场强的某一特定值时,新的脉冲就开始发生,第二脉冲发生时空间电场、电子密度及负离子密度的最大值均小于第一脉冲。
