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湿污绝缘材料表面冷凝相变与局部电弧耦合机理和放电模型研究综述及展望

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高电压技术 2023年第7期49卷 2875-2890页

作者：舒胜文占兆璇许俊炜黄雯桦阮江军林一泓福州大学电气工程与自动化学院福州350108 武汉大学电气与自动化学院武汉430072 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州350007

随着服务于国家双碳战略目标的海上风电迅速发展,高湿度、高盐雾、重污秽、易凝露等特殊运行环境诱发的沿面放电问题给电气设备的运行可靠性带来了极大挑战。该文首先阐明了研究湿污绝缘材料沿面放电问题的必要性,对湿污绝缘材料沿面闪... 详细信息

随着服务于国家双碳战略目标的海上风电迅速发展,高湿度、高盐雾、重污秽、易凝露等特殊运行环境诱发的沿面放电问题给电气设备的运行可靠性带来了极大挑战。该文首先阐明了研究湿污绝缘材料沿面放电问题的必要性,对湿污绝缘材料沿面闪络发展的4个宏观物理过程进行了详细介绍;然后分析了湿污绝缘材料表面冷凝相变与局部电弧耦合过程的研究现状,分别归纳了滴状冷凝、沿面闪络电–热–光–等离子体效应、冷凝相变与沿面放电耦合作用机理以及湿污绝缘材料沿面闪络放电模型4个方面的建模思想和研究方法;最后,针对现有研究的不足,对湿污绝缘材料沿面放电问题的研究重点、技术难点和发展趋势进行了展望。该文内容有助于揭示湿污绝缘材料表面冷凝相变与沿面放电多效应协同过程的耦合作用机制,可为适用于工程实际的湿污绝缘材料沿面闪络放电模型构建提供基础理论支撑。

关键词：绝缘材料凝露污秽沿面闪络耦合机理放电模型

10cm口径发散磁场离子推力器放电模型研究

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北京航空航天大学学报 2022年

作者：孙明明耿海胡竟杨福全龙建飞兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室南华大学核科学技术学院国科大杭州高等研究院基础物理与数学科学学院

为了研究10cm口径发散磁场离子推力器内部的放电过程并对后续的工程改进提供参考，采用COMSOL多物理场耦合软件建立起推力器放电模型，获得了关键放电参数，并根据实验结果进行了验证。模拟结果表明：放电室内部上游磁极和下游磁极之间... 详细信息

为了研究10cm口径发散磁场离子推力器内部的放电过程并对后续的工程改进提供参考，采用COMSOL多物理场耦合软件建立起推力器放电模型，获得了关键放电参数，并根据实验结果进行了验证。模拟结果表明：放电室内部上游磁极和下游磁极之间形成的具有强烈发散特性磁场，并在正交电场的影响下，使得电子发生以磁力线为导向中心的霍尔漂移运动；放电室内部气体压强分布均匀且基本在0.1～0.11 Pa范围内，大部分区域的中性原子密度约为1.5×10;m;，流体速度在0.2～0.9 ms;的范围内且呈现出明显的粘滞流特性。电子密度峰值出现在阴极出口区域，约为8×10;m;，阳极壁面附近及栅极上游区域的等离子密度约为6.8×10;m;。试验结果显示采用E×B探针测量得到双核离子占总束流比为14.1%，根据COMSOL计算值得到的0.353 mA束流理论值与0.323 mA的束流实测值，比对误差为9.0%，误差认为主要来自于仿真条件设置以及试验测量。研究结果可为离子推力器工程化改进提供快速的放电参数分析以及优化设计参考。

关键词：发散磁场离子推力器放电模型等离子体密度电子温度

典型植被火焰下导线–板间隙击穿特性及放电模型研究

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中国电机工程学报 2016年第14期36卷 4001-4010页

作者：黎鹏阮江军黄道春龙明洋吴田普子恒武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 中国电力科学研究院湖北省武汉市430074 三峡大学电气与新能源学院湖北省宜昌市443002

针对山火引发输电线路跳闸事故频发的问题,选取了输电线路走廊易于引发线路跳闸的典型植被,利用模拟山火试验平台研究了导线–板间隙在典型植被火焰下的工频击穿特性,通过击穿电压与泄漏电流数据分析了不同植被火焰下间隙击穿特性的差异... 详细信息

针对山火引发输电线路跳闸事故频发的问题,选取了输电线路走廊易于引发线路跳闸的典型植被,利用模拟山火试验平台研究了导线–板间隙在典型植被火焰下的工频击穿特性,通过击穿电压与泄漏电流数据分析了不同植被火焰下间隙击穿特性的差异性,根据间隙的放电机制以及电弧路径发展的图像,建立了火焰条件下间隙放电模型,并对其有效性进行了验证。研究结果表明:植被火焰下间隙的绝缘强度明显下降,特别是在杉树枝火焰下,导线–板间隙的平均击穿电压梯度可降低为纯空气间隙的10%;植被在稳定燃烧阶段的泄漏电流最大,且正半波的泄漏电流值大于负半波,最大可达负半波的十倍左右;在灰烬颗粒影响下,秸秆、茅草等植被在火焰高度较低时,也会导致输电线路跳闸,研究成果可为输电线路在山火条件下的安全稳定运行措施提供参考。

关键词：输电线路植被火焰泄漏电流击穿特性放电模型

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电子辐照下聚合物介质内部放电模型研究

物理学报 2013年第24期62卷 222-228页

作者：全荣辉韩建伟张振龙南京航空航天大学航天学院南京230016 中国科学院空间科学与应用研究中心北京100190

空间电子辐照环境中,聚合物介质充放电现象是威胁航天器安全的重要因素.传统航天器介质充放电模型仅能分析材料充电过程,缺乏对放电前后介质电位残余情况与放电脉冲强弱的评估.本文通过引入介质放电电导率,在数值积分充电模型基础上建... 详细信息

空间电子辐照环境中,聚合物介质充放电现象是威胁航天器安全的重要因素.传统航天器介质充放电模型仅能分析材料充电过程,缺乏对放电前后介质电位残余情况与放电脉冲强弱的评估.本文通过引入介质放电电导率,在数值积分充电模型基础上建立同时描述航天器介质内部充电和放电过程的新模型,并将模型计算结果与实验数据进行比较,验证了所构建的模型.模型分析结果表明,聚合物介质放电残余电位与放电电流脉冲宽度随着样品电阻率的增加而增大,放电电流强度随着临界电场强度和充电时间的增加而增强,其增幅随着辐照电子束流强度的增加而增大.

关键词：放电模型内部放电电子辐照航天器介质

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固体绝缘材料内部气隙局部放电物理模型概述

绝缘材料 2015年第12期48卷 6-11页

作者：陈曦陶霰韬潘成吴锴广西电网公司电力科学研究院南宁530023 国网湖南省电力公司检修公司长沙410015 武汉大学电气工程学院武汉430072 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

本文梳理了国内外研究者对气隙内局部放电机理提出的4种主要模型:三电容模型、感应电荷模型、局部放电的随机性模型、局部放电仿真模型。深入分析了各种模型的特点,并利用电荷流体方程模拟了局部放电过程。三电容模型能够帮助定性理解... 详细信息

本文梳理了国内外研究者对气隙内局部放电机理提出的4种主要模型:三电容模型、感应电荷模型、局部放电的随机性模型、局部放电仿真模型。深入分析了各种模型的特点,并利用电荷流体方程模拟了局部放电过程。三电容模型能够帮助定性理解局部放电现象,但是缺乏物理含义;感应电荷模型从静电场的观点解释了视在放电量;局部放电的随机性模型是认识局部放电理论的基础;电荷流体方程能够模拟局部放电的微观过程,对解释局部放电机理具有重要意义。

关键词：局部放电绝缘材料电荷流体方程放电模型

开关柜典型缺陷模型的TEV和超声波法局部放电特征研究

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绝缘材料 2018年第5期51卷 81-86页

作者：黎宏飞高宗宝江建明吴达国电科学技术研究院四川成都610000

为了获得同时采用暂态地电压(TEV)和超声波法检测开关柜局部放电时的特征图谱,根据开关柜运行中可能出现的缺陷分别设计了4种缺陷模型,即电晕放电模型、电弧放电模型、气隙放电模型、沿面放电模型。根据多次试验和统计结果,得到4种缺陷... 详细信息

为了获得同时采用暂态地电压(TEV)和超声波法检测开关柜局部放电时的特征图谱,根据开关柜运行中可能出现的缺陷分别设计了4种缺陷模型,即电晕放电模型、电弧放电模型、气隙放电模型、沿面放电模型。根据多次试验和统计结果,得到4种缺陷模型的特征图谱,并对4种缺陷模型下的特征图谱进行波形分析和总结。结果表明:4种放电缺陷模型在TEV和超声波法同时检测时,产生的放电图谱特征明显、辨识度高,可为实际测试中判别开关柜局部放电类型提供参考。

关键词：开关柜 TEV 超声波局部放电放电模型

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单级磁阻型线圈发射器放电模型仿真分析

装甲兵工程学院学报 2013年第6期27卷 51-55页

作者：李耀龙雷彬李治源孟学平军械工程学院弹药工程系河北石家庄050003

给出了采用电容器作为能源的3种单级磁阻型线圈发射器放电模型,利用电磁场有限元仿真软件Ansoft进行仿真,分析了3种放电模型的优缺点:SCR放电模型简单,但放电结束不可控,能量转换效率较低,速度存在一个回落的过程,出口速度较低;IGBT半... 详细信息

给出了采用电容器作为能源的3种单级磁阻型线圈发射器放电模型,利用电磁场有限元仿真软件Ansoft进行仿真,分析了3种放电模型的优缺点:SCR放电模型简单,但放电结束不可控,能量转换效率较低,速度存在一个回落的过程,出口速度较低;IGBT半桥式放电模型充分利用了电能,能量转换效率高,出口速度最大,但结构较为复杂,相对占用体积最大;IGBT衰减式结构简单,能量转换效率较高,出口速度也较高。结果表明:IGBT衰减式放电模型具有较好的优势。分析结果为今后线圈发射器的设计提供了参考依据。

关键词：磁阻型线圈发射器放电模型 Ansoft IGBT SCR

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混合动力汽车镍氢电池放电模型的研究

吉林广播电视大学学报 2012年第3期 29-31页

作者：高纯娬高纯斌吉林省广播电视大学吉林长春130022 吉林工程技术师范学院吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室吉林长春130052

研究了镍氢电池放电过程,并对放电过程中的电化学特性进行了研究。基于物质传递,结合镍氢电池的制造工艺、测量参数构建了镍氢电池放电模型,完善了了镍氢电池放电状态下过电势、电流与时间的对应关系。模型仿真结果与试验测量结果吻合... 详细信息

研究了镍氢电池放电过程,并对放电过程中的电化学特性进行了研究。基于物质传递,结合镍氢电池的制造工艺、测量参数构建了镍氢电池放电模型,完善了了镍氢电池放电状态下过电势、电流与时间的对应关系。模型仿真结果与试验测量结果吻合。基于这个模型,完成了镍氢电池阻抗的实时仿真,通过仿真结果可知,随着放电时间的延长,镍氢电池阻抗呈现非线性递增趋势。

关键词：镍氢电池物质传递实时仿真放电模型

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高能量气体放电模型CAD设计研究

光电技术 2010年第2期52卷 1-4页

作者：方庆华屠颜华东电子集团公司东南大学

本文介绍了利用国内已有的气体放电CAD设计软件和模型，开发固体激光器泵浦光源气体放电模型CAD设计研究，迅速提高泵浦光源CAD设计水平。

关键词：放电模型放电管