长间隙正极性放电流注-先导发展3维物理仿真研究

作     者：谷山强 谢施君 向念文 何俊佳 严碧武 李涛 GU Shanqiang;XIE Shijun;XIANG Nianwen;HE Junjia;YAN Biwu;LI Tao

作者机构：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司武汉430074 国网四川省电力公司电力科学研究院成都610072 华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2014年第40卷第9期

页      面：2903-2910页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2011CB209405) 国家电网公司科技项目(编号略) 

主　　题：长间隙放电 流注 先导 模拟电荷法 热电离 电位畸变 

摘      要：利用长间隙放电3维仿真模型对实际的放电现象进行机理分析、放电特性预测与绝缘设计评价具有指导意义。因此在流注-先导系统起始和动态发展的物理机制基础上,分析了初始电晕起始与流注发展的基本物理过程,推导了基于模拟电荷法与电位畸变法的流注空间电荷增量对电位畸变贡献的计算方法,建立了基于热电离理论的流注-先导转化模型,并利用电介质击穿模型（DBM）模型将2维模型外延至3维空间,从而完成了对长间隙放电正极性流注-先导发展全过程的3维仿真模型构建。利用该模型进行仿真获得的先导平均轴向速度为1.58～1.62cm/μs,空间电荷电位畸变系数KQ的平均值介于3.8×10-11～4.4×10-11 C/（V m）之间,并得到了不同间隙长度下击穿电压与先导发展过程等的变化规律,与长间隙放电试验综合同步观测平台在平均轴向速度、末跃高度等方面所获得的试验数据较为符合,证明了模型在3 m棒-板间隙下模拟正极性流注-先导发展方面的适用性。