均勻電場(chǎng)下N2-SF6及其混合氣體流注放電過(guò)程分析.pdf

1、SF6氣體是良好的絕緣氣體介質(zhì)，在電力行業(yè)中被廣泛的應(yīng)用于各種高壓電力設(shè)備中。但SF6是一種高溫室效應(yīng)氣體，對(duì)環(huán)境影響很大，在1997年通過(guò)的《京都議定書(shū)》中，已被列為禁止使用的氣體之一。目前，世界各國(guó)都在研究可替代SF6的新型氣體，有研究表明，N2/SF6混合氣體是較好的替代SF6的氣體，且在工業(yè)中已獲得初步應(yīng)用。因此，從高電壓絕緣的角度出發(fā)，針對(duì)N2/SF6混合氣體的絕緣性質(zhì)，對(duì)N2/SF6及其混合氣體放電機(jī)理進(jìn)行分析研究是十分重要

2、的科研工作。
　　 本文首先根據(jù)N2/SF6及其混合氣體的氣體放電性質(zhì)及三大物理守恒定律，建立了N2/SF6及其混合氣體流注放電流體模型，其中N2流體模型由電子、正離子連續(xù)性方程耦合泊松方程夠成，SF6及N2/SF6混合氣體流體模型由電子、正離子和負(fù)離子連續(xù)性方程耦合泊松方程夠成，然后通過(guò)運(yùn)用有限差分法求解泊松方程，計(jì)算出某一時(shí)刻的空間電場(chǎng)分布，運(yùn)用一階通量校正輸運(yùn)法求解連續(xù)性方程，計(jì)算出某一時(shí)刻的電子離子密度分布，通過(guò)將二者耦

3、合起來(lái)，即可以得出隨時(shí)間變化的帶電粒子輸運(yùn)規(guī)律，放電間隙空間電流以及軸向電場(chǎng)的變化情況，從而分析了N2/SF6及其混合氣體流注放電過(guò)程中粒子密度和空間電場(chǎng)所展現(xiàn)的時(shí)空動(dòng)力學(xué)行為。
　　 另外，本文在計(jì)算的過(guò)程中也考慮了光致電離的作用，并對(duì)有、無(wú)光致電離情況下的N2/SF6及其混合氣體陽(yáng)極流注放電進(jìn)行了比較分析，發(fā)現(xiàn)光致電離的作用不僅增加了粒子密度數(shù)量，而且加快了流注運(yùn)動(dòng)速度，從而體現(xiàn)出光致電離在流注放電中的重要作用。