高壓直流復(fù)合絕緣子表面電荷積聚機(jī)理及其仿真研究.pdf

1、復(fù)合絕緣子由于其優(yōu)異的防污閃性能，已成為高壓輸電外絕緣的主要載體。表面電荷的存在會(huì)導(dǎo)致復(fù)合絕緣子沿面閃絡(luò)電壓的下降，因此研究在高壓直流情況下，復(fù)合絕緣子表面電荷積聚機(jī)理對(duì)于提高復(fù)合絕緣子的絕緣性能具有重要的意義。本文主要的研究?jī)?nèi)容包括建立復(fù)合絕緣子模型，并仿真分析表面電荷積聚對(duì)該模型電場(chǎng)分布的影響。其次，針對(duì)大氣環(huán)境下復(fù)合絕緣子氣體放電過程進(jìn)行了仿真模擬。最后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證仿真模擬結(jié)果，以期能夠更加深刻地理解復(fù)合絕緣子表面電荷的積聚機(jī)理，進(jìn)而

2、為復(fù)合絕緣子的設(shè)計(jì)提供必要的理論支持。
　　本文根據(jù)型號(hào)為FXBW6-10/70的復(fù)合絕緣子尺寸，建立了對(duì)應(yīng)的復(fù)合絕緣子模型。使用有限元仿真軟件comsolmultiphysics對(duì)該復(fù)合絕緣子模型在沒有表面電荷積聚、表面積聚負(fù)極性電荷以及表面積聚正極性電荷的情況下電場(chǎng)分布情況進(jìn)行了仿真分析。
　　采用PIC/MCC仿真模型對(duì)大氣環(huán)境下復(fù)合絕緣子氣體放電過程進(jìn)行模擬分析。仿真模型中通過有限元法計(jì)算放電空間的電場(chǎng)分布，同時(shí)通過

3、耦合泊松方程以解決空間電荷對(duì)電場(chǎng)的畸變影響。實(shí)現(xiàn)了二維空間大氣環(huán)境下復(fù)合絕緣子氣體放電過程的動(dòng)態(tài)模擬，并且在仿真模擬過程中充分考慮了電子與大氣分子之間的彈性碰撞、激勵(lì)碰撞以及電離碰撞等過程。
　　實(shí)驗(yàn)測(cè)量了在施加高壓直流條件下，復(fù)合絕緣子表面電荷的積聚情況，并且對(duì)比分析了仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相同點(diǎn)以及不同點(diǎn)。
　　本文的仿真結(jié)果能夠較好地解釋大氣環(huán)境中復(fù)合絕緣子氣體放電的過程，并且能夠清晰地描述在放電過程中不同時(shí)刻各種帶電粒