基于分形理論的絕緣介質(zhì)中放電仿真研究.pdf

1、分形幾何是一種研究和處理自然界與工程中不規(guī)則圖形的強(qiáng)有力工具。在絕緣電介質(zhì)內(nèi)放電結(jié)構(gòu)的研究中，電介質(zhì)的擊穿現(xiàn)象非常復(fù)雜，放電較多呈現(xiàn)出樹枝狀發(fā)展的特征。因其具有一定的隨機(jī)特性和自相似性，可利用分形幾何學(xué)進(jìn)行研究。 在這一領(lǐng)域中的研究，一般都是借助于分形來(lái)模擬絕緣介質(zhì)擊穿的發(fā)展。通過(guò)研究不同模型參數(shù)下放電樹枝分形維數(shù)的變化，總結(jié)各因素對(duì)放電發(fā)展的影響。本文基于基本的二維空間上擊穿分形模型NPW和WZ模型，利用MATLAB7.0工具

2、進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)放電通道發(fā)展的模擬。在放電發(fā)展的過(guò)程中要同時(shí)考慮電場(chǎng)因素和隨機(jī)因素的影響。對(duì)得到的仿真圖形進(jìn)行分析比較，找出了模型中各參數(shù)如放電閾值以及概率指數(shù)在放電發(fā)展的過(guò)程中對(duì)電樹生長(zhǎng)的影響，并總結(jié)了放電發(fā)展的基本規(guī)律。 在WZ模型的基礎(chǔ)上，模擬了在絕緣介質(zhì)中嵌入比原介質(zhì)耐電強(qiáng)度高很多的絕緣屏障時(shí)電樹發(fā)展的情況，這等效于延長(zhǎng)了平均擊穿距離，達(dá)到了提高絕緣性能的目的。另外，還在WZ模型中對(duì)微堆層絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定性的分析和研究