納秒脈沖下液體介質(zhì)放電特性研究.pdf

1、液體介質(zhì)的放電特性研究一直都是電氣絕緣領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，目的是充分利用液體介質(zhì)的絕緣特性，進(jìn)一步的優(yōu)化絕緣設(shè)計(jì)。隨著脈沖功率技術(shù)的快速發(fā)展，納秒脈沖下液體介質(zhì)放電被廣泛關(guān)注。本文建立二維軸對(duì)稱(chēng)流體模型，以針-針電極間隙變壓器油為研究對(duì)象，數(shù)值模擬了正、負(fù)極性納秒脈沖下變壓器油預(yù)放電過(guò)程，考察電壓極性、電壓幅值和脈沖上升沿時(shí)間對(duì)變壓器油放電過(guò)程的影響。結(jié)果顯示:正極性脈沖電壓條件下，空間電荷加強(qiáng)流注頭部前方電場(chǎng);電壓幅值越大，流注發(fā)展速

2、度越快;在放電到達(dá)相同位置時(shí)，脈沖上升沿時(shí)間越短所形成流注半徑越大。負(fù)極性脈沖電壓條件下，空間電荷減弱流注頭部前方電場(chǎng);電壓幅值越大，流注發(fā)展速度越快;上升沿時(shí)間越長(zhǎng)，流注傳播距離越短，上升沿時(shí)間為100ns時(shí)流注易消散。負(fù)極性條件下流注初始速度大于正流注初始速度，且同幅值條件下負(fù)流注軸向傳播距離較小而徑向傳播距離較大;負(fù)流注的產(chǎn)生和傳播需要更高幅值的電壓。另外，在放電過(guò)程中變壓器油有溫升的現(xiàn)象出現(xiàn)。通過(guò)數(shù)值模擬可以從微觀角度分析和研究

3、液體介質(zhì)預(yù)放電過(guò)程，有助于加深對(duì)液體介質(zhì)擊穿機(jī)理的理解。
　　此外，搭建擊穿實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用脈沖電源裝置輸出正、負(fù)極性脈沖電壓和直流電壓，對(duì)針-針電極間隙變壓器油進(jìn)行放電研究。設(shè)計(jì)45＃變壓器油放電光譜測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量裝置包括光譜儀、ICCD、光纖和計(jì)算機(jī)。實(shí)驗(yàn)得到的光譜數(shù)據(jù)出現(xiàn)最多的就是氫的Hα譜線，而且強(qiáng)度很大，說(shuō)明放電中參與這種躍遷的粒子數(shù)量最多;還能根據(jù)光譜中給出的信息計(jì)算出放電區(qū)域電子密度，記錄不同間隙的擊穿電壓，相同間距條