针-板电极下SF6的电晕放电特性分析

作者：徐建源; 陈会利^*; 林莘; 李鑫涛; 苏安; 李璐维

来源：高电压技术, 2019, 45(01): 293-300.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20181229027

• 有限元法
• 通量校正传输法
• 针-板电极
• 电晕起始电压
• SF6气体

为研究SF6气体在针-板电极下电晕放电特性,通过建立SF6气体电晕放电的流体模型,采用有限元-通量校正传输法(finite element method-flux corrected transport,FEM-FCT)对其进行仿真计算,得到负针-正板电极下电晕放电过程中的电子数密度分布以及空间电荷对电场的畸变作用。在此基础上,提出一种SF6气体电晕起始电压的数值计算方法,对放电过程进行循环迭代求解,计算SF6气体在不同气体压强、电极间距下的电晕起始电压。通过脉冲电流法开展SF6电晕放电特性研究,测量负针-正板电极下电晕起始电压,对计算结果进行验证。研究表明:随着电子崩不断向前发展,其头部的电子数密度迅速增长,当气压为0.1 MPa、5 mm绝缘间隙放电4 ns时的电子数密度峰值达到4.85×1015 m–3;放电过程产生的空间电荷将导致外电场畸变,气压为0.1 MPa、5 mm间隙放电4.4 ns时电场强度最大值为30.7 kV/mm;SF6电晕起始电压随气体压强升高基本呈线性增长、随间距增大而增长缓慢;针板间距5 mm时,计算值由0.1 MPa时19 kV上升到0.6 MPa时的71.4 kV,实验测量值略低于仿真计算值。

• 单位
  沈阳工业大学