光电离对天然酯绝缘油流注放电影响规律

作者：李向荣; 王飞鹏^*; 黄正勇; 王强; 李剑

来源：电工技术学报, 2023, 38(12): 3350-3365.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220409

• 天然酯绝缘油
• 流注放电
• 光电离
• 流注分支

利用紫外吸收剂调控天然酯绝缘油流注放电的光电离行为，对正负极性流注发光通道轴向长度(速度)、发光照度及流注分支中温度分布等开展定量评估，以解析光电离对流注放电的影响规律。在25mm针-板电极系统及相近的雷电冲击击穿电压和击穿时间下，流注发光和流注分支的超高速观测结果表明：流注发光通道主要沿针-板电极轴向发展并呈近似直线形态，而流注分支则以树枝形态发展；流注发光通道沿轴向速度可从1～2km/s激增至5～10km/s，并以近似直线方式贯穿油隙3～4次，而流注分支轴向发展速度则均保持在0.5～2.4 km/s；整体来看，正、负极性流注的光照度均可高达104lx，但正极性流注的平均发光照度略高于负极性流注。流注发光通道演变行为表明，发光通道中的光电离呈现为明显的“先激励，再电离”的分级光电离特征；当光电离被紫外吸收剂抑制后，流注趋于产生更多径向发展分支，并因此导致流注轴向停止长度缩短1～3mm。此外，抑制光电离导致流注通道内最高温度上升约74～220K，在流注分支通道内产生了更多的高温热点，促进流注形成更多径向分支。分析结果证明，由于抑制光电离削弱了流注分支头部区域的轴向电场强度，从而抑制了流注头部的电子雪崩行为，因此降低了流注分支沿轴向发展速率。

• 单位
  输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆大学