氣體絕緣短間隙電子崩過程計算機(jī)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(yùn)動規(guī)律及應(yīng)用的學(xué)科.氣體放電機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究和理論探討對認(rèn)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(zhì)的電特性、促進(jìn)開發(fā)新型氣體絕緣高壓電器及實(shí)現(xiàn)其運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測以保證安全可靠運(yùn)行具有理論價值和實(shí)際意義.在探索氣體放電現(xiàn)象的過程中,科學(xué)家進(jìn)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(zhì)結(jié)構(gòu)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?qū)Ψ?/p>

2、電過程進(jìn)行精確描述.根據(jù)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(nèi)外氣體放電理論和實(shí)驗(yàn)成果的同時,以湯遜碰撞電離及流注理論為基礎(chǔ),應(yīng)用雷特-米克判據(jù)構(gòu)建了氣體絕緣短間隙電子崩發(fā)展過程的數(shù)學(xué)模型和相應(yīng)的計算機(jī)仿真方法.在板—板、尖—板電極系統(tǒng)中,對介質(zhì)分別是空氣和SF<,6>進(jìn)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(fù)合、漂移、擴(kuò)散和氣

3、體分子密度等對電子崩過程的作用.仿真結(jié)果表明,空間電荷場對負(fù)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(zhì)特性和氣體分子密度有關(guān).電子崩發(fā)展過程伴隨有電磁波輻射,不同電極結(jié)構(gòu)和不同條件下電磁波信號具有不同的時頻特性.實(shí)驗(yàn)?zāi)M不同電極間隙電子崩過程產(chǎn)生的電磁波信號,采集并進(jìn)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(shí)驗(yàn)研究提供一種方法和手段,而且也為