均勻電場下N2-SF6及其混合氣體流注放電過程分析.pdf

1、SF6氣體是良好的絕緣氣體介質，在電力行業(yè)中被廣泛的應用于各種高壓電力設備中。但SF6是一種高溫室效應氣體，對環(huán)境影響很大，在1997年通過的《京都議定書》中，已被列為禁止使用的氣體之一。目前，世界各國都在研究可替代SF6的新型氣體，有研究表明，N2/SF6混合氣體是較好的替代SF6的氣體，且在工業(yè)中已獲得初步應用。因此，從高電壓絕緣的角度出發(fā)，針對N2/SF6混合氣體的絕緣性質，對N2/SF6及其混合氣體放電機理進行分析研究是十分重要

2、的科研工作。
　　 本文首先根據N2/SF6及其混合氣體的氣體放電性質及三大物理守恒定律，建立了N2/SF6及其混合氣體流注放電流體模型，其中N2流體模型由電子、正離子連續(xù)性方程耦合泊松方程夠成，SF6及N2/SF6混合氣體流體模型由電子、正離子和負離子連續(xù)性方程耦合泊松方程夠成，然后通過運用有限差分法求解泊松方程，計算出某一時刻的空間電場分布，運用一階通量校正輸運法求解連續(xù)性方程，計算出某一時刻的電子離子密度分布，通過將二者耦

3、合起來，即可以得出隨時間變化的帶電粒子輸運規(guī)律，放電間隙空間電流以及軸向電場的變化情況，從而分析了N2/SF6及其混合氣體流注放電過程中粒子密度和空間電場所展現的時空動力學行為。
　　 另外，本文在計算的過程中也考慮了光致電離的作用，并對有、無光致電離情況下的N2/SF6及其混合氣體陽極流注放電進行了比較分析，發(fā)現光致電離的作用不僅增加了粒子密度數量，而且加快了流注運動速度，從而體現出光致電離在流注放電中的重要作用。