氣體絕緣短間隙電子崩過程計算機仿真及放電信號采集.pdf

1、氣體放電是研究帶電粒子在電場中運動規(guī)律及應用的學科.氣體放電機理的實驗研究和理論探討對認識不同條件和不同電極系統(tǒng)下的氣體放電規(guī)律、充分利用氣體介質的電特性、促進開發(fā)新型氣體絕緣高壓電器及實現其運行狀態(tài)監(jiān)測以保證安全可靠運行具有理論價值和實際意義.在探索氣體放電現象的過程中,科學家進行了大量的研究工作,取得了豐碩的成果.但由于氣體放電過程涉及到物質結構的不同層次(包括電子、原子、分子和光子),影響因素比較多,因而還沒有一個理想模型能夠對放

2、電過程進行精確描述.根據湯遜電子碰撞電離理論,電子崩是氣體放電最基本的過程.該文在借鑒國內外氣體放電理論和實驗成果的同時,以湯遜碰撞電離及流注理論為基礎,應用雷特-米克判據構建了氣體絕緣短間隙電子崩發(fā)展過程的數學模型和相應的計算機仿真方法.在板—板、尖—板電極系統(tǒng)中,對介質分別是空氣和SF<,6>進行電子崩過程仿真,不僅考慮電子和正離子空間電荷場對電子崩發(fā)展的影響,同時,還充分考慮了帶電粒子在電場中的行為,包括電離、復合、漂移、擴散和氣

3、體分子密度等對電子崩過程的作用.仿真結果表明,空間電荷場對負針尖電極系統(tǒng)中電子崩過程的影響大于正針尖電極系統(tǒng),其影響程度與介質特性和氣體分子密度有關.電子崩發(fā)展過程伴隨有電磁波輻射,不同電極結構和不同條件下電磁波信號具有不同的時頻特性.實驗模擬不同電極間隙電子崩過程產生的電磁波信號,采集并進行分析,獲得不同條件下氣體放電信號的模式特征量,用于氣體放電故障模式識別.該文的研究工作不僅為氣體放電理論探討和實驗研究提供一種方法和手段,而且也為