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沿面放电的非平衡态等离子体模型及放电阶段转化: 快速机械开关已经成为混合式高压直流断路器的核心之一,然而快速开断大电流时可能面临断口绝缘失效问题,研究表明表面电荷是影响绝缘失效的重要因素,但目前对表面电荷的产生、迁移和积聚规律还不够明确.因此本文建立沿面放电的非平衡态...; 司马文霞刘春香杨鸣邵千秋许航; 关键词：高压直流断路器表面电荷沿面放电电场强度电子温度; 文献传递

超电晕对输电线路导线、避雷线雷电吸引能力的影响研究被引量：3: 2016年; 在雷云电荷或雷电先导的感应作用下,表面缠绕了细线的导线或导体会产生超电晕,不仅能够抑制流注的形成,还能改变周围空间的电位分布,从而对周围导体的上行先导产生影响。因此超电晕近年来被认为在提高防雷性能方面具有良好的应用前景。然而相关研究表明,由于在输电线路防雷应用时超电晕由避雷线表面产生并发展,导致由避雷线表面起始并向上发展的上行先导也被抑制,因此输电线路整体的绕击防雷性能究竟是否提高还有待商榷。基于此,该文针对应用了超电晕的输电线路开展研究,通过建立超电晕与雷电先导同步发展的仿真模型,得到了应用超电晕后导线、避雷线的雷电吸引半径表达式,详细分析了超电晕对导线、避雷线引雷能力的影响,并与未应用超电晕时的引雷能力进行对比,研究结果表明尽管超电晕的应用同时削弱了导线、避雷线的引雷能力,但由于对导线引雷能力的削弱程度更高,使得应用超电晕后的屏蔽失效宽度大幅降低,从而输电线路整体的绕击防雷性能得到提高。最后通过500kV超高压输电线路的实例进行分析与验证。; 司马文霞范硕超杨庆杨鸣王琦许航; 关键词：输电线路

SF_(6)气氛中表面电荷对环氧树脂气固界面电子倍增过程的影响机制被引量：7: 2022年; 为了研究表面电荷对绝缘介质气固界面电子倍增过程的影响机制,本文搭建表面电荷定量注入与沿面闪络动态观测平台。在SF_(6)气氛中通过非接触式电晕放电向环氧树脂表面注入定量电荷,根据光电倍增管探测放电发出的光信号判断沿面放电起始时刻,并对沿面放电起始电压UIFO和闪络电压UFO进行测量;同时通过Monte Carlo法求解SF_(6)中电子输运参数,结合Poisson方程计算沿面放电电子崩起始电压,并利用电子崩对流-扩散方程计算电子崩发展参数,研究表面电荷对沿面放电电子崩起始与电子崩发展的影响规律。研究结果表明:表面电荷一方面通过增强电极三结合点处场强,提高SF_(6)气体有效电离系数,促进电子崩起始;另一方面,积聚在电子崩发展临界长度xele内的表面电荷通过减小电子崩中空间电荷数量与增加电子崩头部半径阻碍电子崩的发展,抑制流注的形成,在两种机制的共同作用下,沿面闪络电压随着电荷沉积位置的变化呈现非单调性下降。; 许航司马文霞孙魄韬邵千秋徐建伟李闯; 关键词：表面电荷闪络电压

铜微粒对环氧树脂直流沿面闪络特性的影响被引量：6: 2018年; 高压直流断路器的触头在频繁分合闸过程中会由于电弧烧蚀和机械磨损等原因而产生铜微粒,铜微粒会沉积在断路器断口环氧树脂表面,并显著降低其沿面绝缘性能。针对上述问题,搭建了试验平台,研究了直流电场下铜微粒粒径和位置对环氧树脂沿面闪络电压的影响规律;基于COMSOL Multiphysics建立了环氧树脂非平衡态等离子体沿面闪络模型,分析了铜微粒粒径和位置对沿面闪络电压的影响机制。研究结果表明：附着铜微粒会显著降低环氧树脂沿面闪络电压,铜微粒紧贴高压电极表面时,沿面闪络电压随铜微粒粒径的增加而下降;铜微粒位置亦会对环氧树脂沿面闪络电压产生影响,铜微粒与电极间距越小,沿面闪络电压下降就越明显;铜微粒粒径和位置的变化改变了初始放电发生过程和正负流注头部最大电场强度,进而改变了环氧树脂沿面闪络电压。上述研究结果可为解决高压直流断路器中铜微粒引起的沿面闪络问题提供参考。; 邵千秋孙魄韬司马文霞许航杨鸣刘春香; 关键词：环氧树脂 MULTIPHYSICS

多段微孔结构中电弧的磁流体模型及气吹灭弧性能仿真被引量：22: 2016年; 由于并联间隙自熄弧能力弱,当线路遭受雷击时并联间隙冲击闪络后易出现稳定的工频续流电弧,引起线路频繁跳闸从而限制其应用,因此如何提高并联间隙的自熄弧能力具有重要的研究价值。多段微孔结构具有优异的灭弧性能,将其运用于并联间隙可显著提高并联间隙的自熄弧性能,故基于磁流体动力学(MHD)理论,利用COMSOL Multiphysics软件建立了2维多段微孔结构中电弧的MHD模型,并仿真分析了该结构中电弧的运动特性及该结构的灭弧性能。仿真结果表明:电弧的MHD模型能很好的反映多段微孔气吹灭弧结构中电弧的运动过程;当短路电弧电流幅值分别为1 k A、2 k A、5 k A时,微孔喷口处最大气流速度可分别达到520 m/s、813 m/s、1 027 m/s,即电流越大加热空气效果越显著,空气受热膨胀后气流的运动速度越大;该灭弧结构中气流运动速度达到气吹熄弧要求的时间在1 ms以内。; 司马文霞贾文彬袁涛许航杨鸣; 关键词：电弧放电气吹灭弧并联间隙

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