水中正极性丝状流注放电发展特性

作     者：温嘉烨 王亚桢 肖正光 王骏东 李元 张冠军 Wen Jiaye;Wang Yazhen;Xiao Zhengguang;Wang Jundong;Li Yuan;Zhang Guanjun

作者机构：国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司江苏苏州215000 西安交通大学电气工程学院西安710049 

出 版 物：《强激光与粒子束》 (High Power Laser and Particle Beams)

年 卷 期：2024年第36卷第10期

页      面：91-100页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52242706) 

主　　题：液体放电 流注放电 放电模式 界面电荷 流注分叉 

摘      要：水中流注放电为击穿前放电通道起始与发展的关键过程,但由于涉及物理机制较为复杂且尚不明确,制约了水中放电应用效率的提升。探究了水中正极性丝状流注放电的模式转化特性、重燃特性与分叉特性,明确了通道界面沉积电荷与空间电荷分布对流注发展过程的影响。研究结果表明,水中正极性放电可分为第一类与第二类丝状流注,流注模式转化特性受气液界面电荷弛豫过程影响较大。当外施电压达到加速电压时,第一类流注迅速转化为第二类流注。第一类丝状流注通道内电离形成、熄灭及重燃过程与通道内部电场及气/液界面电荷密度关系密切。第二类丝状流注通道空间电荷分布受电压上升沿与电极表面结构影响较大。电压上升沿时间越长,主通道头部电荷密度与电场强度越低,通道发展速度随之降低。随电极表面微凸结构半径增大,流注分叉点位置将电极表面过渡为主通道根部。受主通道空间电荷分布影响,分支通道发展速度在微凸结构半径为5 μm时呈现先降后升趋势。