不同类型电源激励下HMDSO添加比例对Ar介质阻挡放电特性的影响

作者：张龙龙; 崔行磊^*; 刘峰; 方志

来源：电工技术学报, 2021, 36(15): 3135-3146.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.201548

• 大气压介质阻挡放电
• 高频激励
• 脉冲激励
• 疏水改性
• 放电特性

绝缘材料表面湿闪、污闪会对电力系统安全带来隐患。利用低温等离子进行疏水改性,可降低水滴在绝缘材料表面的浸润程度,抑制其吸附污渍、粉尘,进而提高耐湿闪、污闪等沿面耐压能力。为此,可在放电气体中添加疏水反应媒质,在材料表面引入相应疏水性基团,提高其疏水性。该文在Ar大气压介质阻挡放电(DBD)中添加六甲基二硅醚(Hexamethyldisiloxane,HMDSO)作为疏水反应媒质,研究高频、微秒脉冲和纳秒脉冲电源激励下HMDSO添加比例对DBD光学和电气特性影响规律。结果表明,不同电源激励下DBD均呈现丝状放电模式,尤其纳秒脉冲DBD放电区域中出现明亮的放电细丝,添加HMDSO后,DBD均匀性得到改善。高频和微秒脉冲激励下,HMDSO的添加会导致放电电流减小,发射光谱强度降低,放电减弱,而纳秒脉冲激励下放电电流和发射光谱强度先增加后减小,在添加比例为1.5%时,放电电流和发射光谱最大,放电最强。采用等效电路模型计算相应的能量效率,高频DBD能量效率最低,约为20%;纳秒脉冲DBD能量效率最高,约为70%,HMDSO添加对DBD能量效率影响不明显。三种类型电源相比,纳秒脉冲电源激励下放电强度和能量效率最大,在合适的HMDSO添加比例下产生活性粒子的能力更强,可为疏水改性提供更加有利的条件。

• 单位
  南京工业大学