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高空下棒-板间隙直流放电特性及电压校正

电工技术学报 2018年第9期33卷 2115-2120页

作者：夏喻李卫国陈艳华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

为研究高空条件下的棒-板空气间隙放电特性,利用低气压放电试验平台对100~600 mm棒-板空气间隙在直流电压下的放电电压U_(50)与气压P、间隙距离d的关系进行试验研究,分析2~30 k Pa气压范围内P与d对U_(50)的影响,得到U_(50)与P、d之间的... 详细信息

为研究高空条件下的棒-板空气间隙放电特性,利用低气压放电试验平台对100~600 mm棒-板空气间隙在直流电压下的放电电压U_(50)与气压P、间隙距离d的关系进行试验研究,分析2~30 k Pa气压范围内P与d对U_(50)的影响,得到U_(50)与P、d之间的关系曲线及12 k Pa下600 mm间隙的放电通道发展过程,并提出2~30 k Pa气压范围内的放电电压校正公式。该研究结果可为高空低气压下飞行器的放电特性研究及更系统地开展低气压下长间隙特性试验提供参考。

关键词：高空低气压直流电压棒-板间隙放电特性电压校正

大气条件下厘米级棒-板间隙负极性电晕放电中流注的产生与发展机制

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电工技术学报 2024年第3期39卷 887-900页

作者：李长云李岩青于永进山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266590

该文研究了大气条件下棒-板间隙中流注放电的产生与发展机理。首先,基于Raether判据和Meek判据,建立了在给定放电条件下流注的发展长度与由电子球表面电场表示的空间电场强度之间的关系,可用其判断流注放电的发展过程;然后,建立了流注... 详细信息

该文研究了大气条件下棒-板间隙中流注放电的产生与发展机理。首先,基于Raether判据和Meek判据,建立了在给定放电条件下流注的发展长度与由电子球表面电场表示的空间电场强度之间的关系,可用其判断流注放电的发展过程;然后,建立了流注放电的等离子体化学反应仿真模型,分析了流注放电发展过程中带电粒子、平均电子能量及电场强度的分布规律;最后,开展了大气条件下负直流棒-板放电实验,分析了流注型电晕放电的发展过程。研究表明,等离子体化学反应模型用于计算厘米级间隙的流注放电的可靠性较高,放电初期以氮气和氧气的电离反应为主,且只有主放电通道的电子崩在放电中期发展为流注,而放电后期负离子层变厚形成鞘层。实验结果表明,流注型电晕由流注和漫射辉光区域组成,且流注的形状、位置随加压时间发生变化,负离子层的积聚是漫射辉光区域形成的主要原因。该文所得结论可为明确负极性电晕放电中流注放电的产生与发展机制,以及等离子体的制备等提供理论依据。

关键词：流注型电晕辉光放电 Raether判据 Meek判据离子鞘棒-板间隙

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基于电荷累积的棒-板间隙流注放电过程仿真

高电压技术 2015年第12期41卷 4113-4119页

作者：丁玉剑张泽谢庆李庆峰周军律方成华北电力大学电气与电子工程学院北京100200 中国电力科学研究院北京100192

棒-板间隙放电过程的建模与仿真对于长空气间隙放电机理研究及特高压输电工程的外绝缘设计具有重要意义。为此建立了棒-板间隙动态流注分形发展模型,在已有的分形流注模型的基础上,提出了基于动态边界修正的电场计算方法以及基于电荷累... 详细信息

棒-板间隙放电过程的建模与仿真对于长空气间隙放电机理研究及特高压输电工程的外绝缘设计具有重要意义。为此建立了棒-板间隙动态流注分形发展模型,在已有的分形流注模型的基础上,提出了基于动态边界修正的电场计算方法以及基于电荷累积的时间参数求取方法。通过对间隙空间进行网格剖分,求解电场分布方程与电荷累积方程,得出间隙电场变化以及流注步进式发展的时间及动态电荷累积。本模型针对流注起始、流注发展、放电结束和电荷累积等过程进行了建模,并运用模型对于不同电压幅值(230 k V、590 k V)1 m棒-板间隙雷电冲击(2.0/50μs)流注放电过程进行了仿真,并和试验结果进行了对比分析。结果表明,雷电冲击电压为230 k V时,流注发展长度约为20 cm,流注发展时间为5.02μs,流注发展平均速度为3.98×104 m/s,流注通道电荷累积总量达到23.2μC;雷电冲击电压为590 k V时,1 m棒-板间隙被击穿,流注发展时间为9.92μs,流注发展平均速度为1.01×105 m/s,击穿前其速度达到1.60×105 m/s,整个击穿过程流注电荷累积总量为258.3μC。新的模型在放电通道长度变化,放电过程电场波形,流注发展过程电荷粒子的累积等方面均与试验结果基本一致,具有一定合理性。

关键词：棒-板间隙雷电冲击流注放电电荷累积分形仿真外绝缘

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雷电冲击下棒-板间隙空间电场的测量

高电压技术 2011年第12期37卷 2971-2977页

作者：王峰曾嵘耿屹楠王博牛犇清华大学电机系电力系统及发电设备和仿真国家重点试验室北京100084

长空气间隙放电特性是特高压输电技术的重要研究内容,电场测量作为其重要研究手段,是近年来的研究热点之一。为此,建立了以高场强光电集成电场传感器为核心的空间电场测量系统。利用平板电极对电场测量系统进行校准,获得系统的输入输出... 详细信息

长空气间隙放电特性是特高压输电技术的重要研究内容,电场测量作为其重要研究手段,是近年来的研究热点之一。为此,建立了以高场强光电集成电场传感器为核心的空间电场测量系统。利用平板电极对电场测量系统进行校准,获得系统的输入输出特性;通过时域波形对比,证明测量系统具有良好的动态响应特性。利用该系统对1m棒-板间隙在正极性雷电冲击电压作用下的空间电场进行定量测量,得到了空间电场的时域波形。采用模拟电荷法,对试验条件下的电场幅值进行计算,实测值与理论计算结果比较相符,其最大误差间隙放电电场的定量测量,为长空气间隙放电提供了重要的研究手段。

关键词：棒-板间隙雷电冲击电压电场测量光电集成电场传感器输入与输出特性模拟电荷法

棒极结构对棒–板间隙操作冲击放电特性影响的试验研究

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中国电机工程学报 2011年第28期31卷 120-127页

作者：谷琛张文亮范建斌宿志一王晰廖蔚明李庆峰中国电力科学研究院北京市海淀区100192 国家电网公司北京市西城区100031

棒-板间隙是研究空气间隙放电的最典型间隙，其操作冲击放电特性是输电工程线路和换流站／变电站空气间隙选择的重要依据之一。为了更深入地研究棒-板间隙的操作冲击放电特性，选择不同直径的棒电极，以及半球彤和圆锥形2种棒电极端部... 详细信息

棒-板间隙是研究空气间隙放电的最典型间隙，其操作冲击放电特性是输电工程线路和换流站／变电站空气间隙选择的重要依据之一。为了更深入地研究棒-板间隙的操作冲击放电特性，选择不同直径的棒电极，以及半球彤和圆锥形2种棒电极端部形状，在2～5m间隙距离下进行了正极性操作冲击放电特性的试验，得到了棒电极端部形状和棒电极直径的改变对棒-板间隙正极性操作冲击50％放电电压造成的影响。另外，在北京、西宁和羊八井等几个不同海拔地区进行了临界半径的对比试验。通过改变棒电极端部连接球面的半径，得到了不同间隙距离对应的临界半径。由试验可以得出，当棒电极结构的半径小于临界半径时，棒电极半径和端部形状的改变不会对间隙的50％放电电压产生明显影响；临界半径随间隙距离的增加而增加，且随着海拔高度的增加，同一间隙对应的临界半径也随之增加。

关键词：棒-板间隙操作冲击 50%放电电压临界半径高海拔

基于紫外成像技术的棒－板间隙放电环境因素研究

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高电压技术 2015年第8期41卷 2788-2794页

作者：黄文武贺振华蔡炜邓鹤鸣邓慰秦澔澔深圳供电局有限公司深圳518020 国网电力科学研究院武汉430074

为研究影响输变电设备电晕放电检测的气压、温度、湿度三大环境因素,以棒-板间隙为研究对象,在人工模拟气候罐内借助于Coro CAM504紫外成像仪,研究了不同环境因素和棒-板间隙距离下的起晕电压和放电电离区域大小的变化特性,并对其相互... 详细信息

为研究影响输变电设备电晕放电检测的气压、温度、湿度三大环境因素,以棒-板间隙为研究对象,在人工模拟气候罐内借助于Coro CAM504紫外成像仪,研究了不同环境因素和棒-板间隙距离下的起晕电压和放电电离区域大小的变化特性,并对其相互之间的关系进行了归纳和拟合,通过在平原和高原地区进行放电实际测试,对比验证了研究结果的准确性。研究结果表明:气压、绝对湿度对起晕电压值影响明显,温度对起晕电压的影响不明显;起晕电压随气压、绝对湿度的增加而增加,2者具有近似的幂函数关系;同时棒-板间隙距离增加时,起晕电压则略有增加。放电电离区域的大小随气压、绝对湿度增加而降低,光斑面积与气压、绝对湿度之间近似满足幂函数关系。

关键词：环境因素棒-板间隙电晕放电紫外成像起晕电压电离区域

低气压棒—板间隙操作冲击放电特性及电压校正

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高电压技术 2007年第11期33卷 70-74页

作者：蒋兴良于亮苑吉河胡建林王军重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室重庆400044 重庆市电力公司杨家坪供电局重庆400050 西藏电力公司拉萨850000

为了研究高海拔地区空气间隙的操作冲击特性,在大型人工气候室内对0.25～2m的棒-板间隙的操作冲击50%放电电压与气压p、间隙距离d的关系进行了系统的实验研究。结果表明:操作冲击50%放电电压U50随着气压p的下降呈幂指数关系下降,间隙长... 详细信息

为了研究高海拔地区空气间隙的操作冲击特性,在大型人工气候室内对0.25～2m的棒-板间隙的操作冲击50%放电电压与气压p、间隙距离d的关系进行了系统的实验研究。结果表明:操作冲击50%放电电压U50随着气压p的下降呈幂指数关系下降,间隙长度不同,气压影响指数n不同;通过分析得到了不同间隙长度下的U50气压校正公式;U50与不同间隙距离d之间的关系与电压极性有关:正极性时U50与间隙距离d的线性关系较好,负极性时有明显的饱和性,且U50的气压影响特征指数n与电压极性有关。试验结果显示操作冲击50%放电击穿时间与电压极性和间隙距离有关。

关键词：操作冲击棒-板间隙低气压放电特性电压校正间隙距离

低气压下棒——板间隙交流放电特性研究及电压校正

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高压电器 2019年第6期55卷 93-98,104页

作者：李熙夏喻陈艳国家电投信息技术有限公司北京100070 华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

为研究低气压条件下棒-板空气间隙放电特性,利用低气压放电试验平台针对100~600 mm棒-板空气间隙在交流电压下的放电电压U50与气压P、间隙距离d的关系进行了试验,分析了2~60 kPa气压范围内P与d对U50的影响,得到了U50与P,d之间的关系曲... 详细信息

为研究低气压条件下棒-板空气间隙放电特性,利用低气压放电试验平台针对100~600 mm棒-板空气间隙在交流电压下的放电电压U50与气压P、间隙距离d的关系进行了试验,分析了2~60 kPa气压范围内P与d对U50的影响,得到了U50与P,d之间的关系曲线并提出了2~60 kPa气压范围内的放电电压校正公式。研究结果表明:在2~60 kPa气压范围内不同棒-板间隙的U50-P曲线均存在明显饱和区,随间隙距离减小饱和区向高气压方向移动,根据试验数据所得放电电压校正公式具有较高的精确度。该研究结果可为低气压下棒-板间隙放电特性研究以及更系统的开展低气压下长间隙特性试验提供参考。

关键词：低气压棒-板间隙交流电压放电特性电压校正

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沙尘环境下棒-板间隙交流放电特性研究

中国电力 2020年第5期53卷 63-68,88页

作者：王建涂志飞章卓雨何正浩邓鹤鸣国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830011 华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室湖北武汉430074 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北武汉430074

近年来沙尘对电力系统外绝缘的影响已不容忽视,但国内外的相关研究尚不多,为研究沙尘环境下的放电特性,选择尖-板间隙为研究对象,搭建沙尘模拟实验平台,开展交流放电特性试验研究,得出间隙距离和沙尘体积分数等因素对尖-板间隙交流放电... 详细信息

近年来沙尘对电力系统外绝缘的影响已不容忽视,但国内外的相关研究尚不多,为研究沙尘环境下的放电特性,选择尖-板间隙为研究对象,搭建沙尘模拟实验平台,开展交流放电特性试验研究,得出间隙距离和沙尘体积分数等因素对尖-板间隙交流放电的影响规律:当沙尘体积分数较小时,尖-板间隙的交流击穿电压随着沙尘体积分数的增大而下降;当沙尘体积分数较大时,尖-板间隙的交流击穿电压随着沙尘体积分数的增大而增大。可认为存在某一沙尘体积分数(1%左右),使得交流间隙击穿电压最小,且该体积分数与间隙距离无关。在此基础上,在有限元仿真软件FlexPDE中搭建了尖-板电极间隙的仿真模型,分析了沙尘环境下尖-板间隙的击穿机制。

关键词：沙尘棒-板间隙交流体积分数流注放电