检索结果-南通市图书馆

作者：程逸飞北京交通大学

学位级别：硕士

交联聚乙烯(Cross linked polyethylene,XLPE)电缆凭借其优异的性能在高压直流输电领域得到了广泛应用。在直流工作电场和导体发热的电热耦合作用下XLPE电缆绝缘内部极易积聚空间电荷,导致局部电场畸变,进而加速绝缘的老化和击穿。因此... 详细信息

交联聚乙烯(Cross linked polyethylene,XLPE)电缆凭借其优异的性能在高压直流输电领域得到了广泛应用。在直流工作电场和导体发热的电热耦合作用下XLPE电缆绝缘内部极易积聚空间电荷,导致局部电场畸变,进而加速绝缘的老化和击穿。因此,研究电热耦合作用下高压直流电缆绝缘中的空间电荷及电场分布演化特性规律对直流电缆的设计及其运行状态监测具有重要意义。基于以上背景,本文建立了电热耦合场下高压直流电缆电荷输运特性的求解算法,利用该算法对电缆绝缘中空间电荷密度、电场强度、热场的时空分布规律进行了仿真研究,并开发了图形化显示的高压直流电缆电热耦合场数值仿真软件。具体研究内容如下:首先,本文基于直流电缆同轴圆柱结构的双极性载流子模型、杂质载流子模型与非稳态温度场模型,建立了描述聚合物内部电荷输运行为的数学模型,并采用有限容积法对模型中空间电荷密度、电场强度、温度的数值求解方法进行研究。其次,本文对直流电缆在单一极性电压、极性反转电压、冲击电压下绝缘中空间电荷及电场强度的时空演化特性展开了仿真分析,得到了如下结论:(1)当电缆在直流电压下运行时,无论电压极性为正或负,绝缘内外侧界面的同极性电荷量均会随时间呈“先增大后减小”的变化趋势,且电缆在正极性或负极性直流电压下运行时绝缘中空间电荷与电场的分布规律具有一定对称性。二者的区别在于电缆在正极性直流电压下运行时绝缘中场强最大位置临近外侧界面,而电缆在负极性直流电压运行下时绝缘中场强最大位置更靠近中间区域。(2)当电缆在极性反转电压下运行时,反转时间的增大会减小绝缘中暂态最大场强,降低电场畸变率。当反转结束后电缆在直流电压下运行到稳态时,空间电荷和电场的分布会与反转前稳态时的分布形成明显的镜像对称。(3)当电缆承受直流叠加雷电冲击电压时,无论雷电过电压的极性为正或负,绝缘中暂态最大场强始终出现在内界面位置;而叠加操作冲击电压时达到暂态最大场强的位置则取决于操作冲击电压的极性。(4)冲击电压幅值增大会明显提升绝缘中的暂态最大场强值,而提升载流量后绝缘中暂态期间最大场强提升幅度则相对较小。仿真结果与现有理论及实验研究结果基本相符,验证了仿真模型及算法的有效性。最后,本文以MATLAB&.Net&SQL混合编程技术为核心,提出了软件的总体设计方案和各模块功能实现方法,在Visual Studio平台开发出了高压直流电缆的电热耦合场数值仿真软件。软件可通过图像和图表形式实时显示各种工况下电缆绝缘内部空间电荷密度、电场强度、温度随时间和空间位置变化的规律。并且通过软件测试,发现仿真软件满足计算准确性和快速性要求,可为后续进一步研究空间电荷畸变机理和抑制措施提供便利。

关键词：高压直流电缆空间电荷分布电场分布电荷输运模型有限容积法仿真软件开发

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

GEO卫星多层隔热组件充放电特性仿真

引用

航空学报 2021年第9期42卷 542-550页

作者：冯娜季启政张絮洁唐小金张宇杨勇唐旭北京东方计量测试研究所北京100086 中国人民解放军陆军工程大学石家庄校区石家庄050003 北京卫星环境工程研究所北京100094

多层隔热组件包覆于卫星外表面,占据了整星表面的60%以上,既是必要的热控组件,也是抑制空间强电磁环境源的重要载体。相较于卫星内部组件,星表直接面临高能粒子的冲击与作用,导致其在轨面临的静电威胁极为严峻。其本质原因是高能电子穿... 详细信息

多层隔热组件包覆于卫星外表面,占据了整星表面的60%以上,既是必要的热控组件,也是抑制空间强电磁环境源的重要载体。相较于卫星内部组件,星表直接面临高能粒子的冲击与作用,导致其在轨面临的静电威胁极为严峻。其本质原因是高能电子穿透多层隔热组件的面膜,沉积于多层组件内部间隔层,进而在介质材料层形成了内建电场,造成静电放电效应。针对多层隔热组件的复合结构特点,建立了合理优化的内带电物理模型及其计算模型,模拟了GEO环境电子在典型多层隔热组件电子输运过程,进而计算明晰了间隔层涤纶网的电场分布特性。结果表明,在GEO恶劣电子辐射环境下,多层涤纶网充电电场强度可高达9.7×10^(8) V/m,存在放电风险;涤纶网接地边、角处的电场强度最高且电场畸变幅度巨大;多层充放电风险主要来自涤纶网与反射屏之间的非紧密接触而伴随的不良接地情况,建议通过加密棉线缝合间距以提升涤纶网与反射屏的接触效果,从而降低多层的充放电风险。

关键词：多层隔热组件 GEO卫星充放电效应内带电电荷输运模型

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：