2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、絕緣子表面染污層由粉塵顆粒長期堆積而成,在其表面和層中有許多微米級的微小空間,這就可能在染污層表面或?qū)又邪l(fā)生微放電,并且染污層的結(jié)構(gòu)會隨著放電進展發(fā)生變化。雖然人們大量研究了污閃受鹽密、灰密與局部電導(dǎo)率等以及大氣環(huán)境對污閃的影響,但忽視了污閃所具有的兩種放電形式:染污層外表面的沿面放電,染污層中的層中放電。而層中放電作為兩相體放電,是受染污層微結(jié)構(gòu)的影響。另外,現(xiàn)有關(guān)于染污層表面放電熱量特性的研究較為粗略,也沒有考慮染污層中微放電、熱量

2、特性以及兩者的相互影響。本研究主要內(nèi)容包括:
 ?、爬脤⒛M污穢溶液定量涂刷在介質(zhì)板表面形成染污層的方式,研究了弱垂直電場分量下染污沿面放電中熱量變化特性,提出了染污面對沿面放電影響的熱力學(xué)機制。染污沿面放電中熱特性劃分為三個階段:未放電階段,熱量僅來自染污表面的泄漏電流;沿面放電階段,熱量來自表面泄漏電流和放電電流的共同作用;空中閃絡(luò)階段,熱量主要來自閃絡(luò)的放電電流。在沿面放電階段,表面泄漏電流是沿面放電過程中的主要熱源;泄漏

3、電流造成的表面溫升是關(guān)于外加電壓的二次項表達式,并且大于放電電流帶來的表面溫升。隨著染污層的污穢度增大,表面熱量逐漸向空中轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致閃絡(luò)電壓降低。當(dāng)沿面放電發(fā)展到閃絡(luò)階段時,占主導(dǎo)地位的空中熱量逐漸向沿面轉(zhuǎn)移。另外,隨著污穢度增大,空中熱量逐漸減小、沿面熱量逐漸增大,電弧飄起角度逐漸減小。
 ?、评蒙沉6逊e形成染污層的方式,研究了強垂直電場分量下的兩相體沿面放電現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)了層中放電現(xiàn)象,認為污閃是一種兩相體沿面放電,提出影響沿面

4、放電的微結(jié)構(gòu)特征量R3/H(R是沙顆粒粒徑,H是沙層厚度)。層中放電始終起始于三結(jié)點處(沙層、電極和絕緣介質(zhì)的交界處),趨于在靠近圓盤外側(cè)、薄沙層與介質(zhì)板之間的微間隙內(nèi)發(fā)展。當(dāng)沙層的堆積厚度較?。℉<0.5mm)時,閃絡(luò)電壓小于潔凈表面時;在堆積厚度較大(H>1.0mm)時,閃絡(luò)電壓隨著堆積厚度的增大而增大,甚至高于潔凈表面時?;趯又蟹烹姮F(xiàn)象,提出用參數(shù)R3/H描述顆粒層的電位、電流和電場分布。當(dāng)R3/H增大時,高壓極處的表面電場增大

5、,有利于促發(fā)層中放電。相反地,當(dāng)R不變、H增大時,高壓極處的表面電場減小,介質(zhì)板邊緣處的表面電場增大。這正好解釋了沙層厚度影響閃絡(luò)電壓的實驗現(xiàn)象和層中放電發(fā)生的位置。
 ?、抢眉毠苄纬墒芟蘅臻g的沿面放電,研究了沿面放電的觸發(fā)形式,實現(xiàn)了對受限空間內(nèi)沿面放電的介質(zhì)表面溫度的定量測量。細管放電中存在三個放電階段下的四種放電形式:起始階段,電暈放電與介質(zhì)阻擋放電,介質(zhì)表面溫升較低(<10℃)并且集中在高壓極附近;發(fā)展階段,僅當(dāng)電暈放電

6、與介質(zhì)阻擋放電同時共存才能發(fā)展為沿管壁的滑閃放電,介質(zhì)表面溫升較高(~30℃)且其最高溫處位于近高壓電極端,而且隨著電壓升高,最高溫處逐漸向低壓極靠近;擊穿階段,為沿空中發(fā)展的火花放電,介質(zhì)表面溫升較高(~200℃),微空間內(nèi)熱量近乎均勻分布。直流細管放電實驗發(fā)現(xiàn),由于管壁表面累積電荷和表面泄露電流的影響,細管放電的擊穿電壓要高于相同條件下的純空氣,特別是在小管徑和大電極間距時。實驗結(jié)果表明,細管形成的微空間影響細管放電形式的臨界尺寸λ

7、約為D≈d≈2mm,也即是大氣壓空氣中流注的直徑。
 ?、葦?shù)值模擬了表面染污膜時和固體顆粒堆積時的兩相體沿面放電,發(fā)現(xiàn)表面介電常數(shù)和壁電荷是影響沿面放電發(fā)展的關(guān)鍵因素。大介電常數(shù)會促進放電沿面發(fā)展,加速沿面放電發(fā)展的速度;壁電荷改變初始空間場強的分布。對于顆粒堆積的兩相體放電,顆粒表面的壁電荷是影響放電形態(tài)的主要原因。當(dāng)顆粒持續(xù)吸收電荷、積累壁電荷時,引發(fā)顆粒間隙內(nèi)強場畸變,誘發(fā)顆粒表面二次電子發(fā)射,導(dǎo)致了顆粒之間和顆粒間隙中的微

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