用于絕緣子表面電荷測量的電容探頭法標度問題的研究.pdf

1、在氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)中，絕緣子表面氣．固交界面處是絕緣強度較為薄弱的部分。因此，對絕緣材料氣．固交界面處絕緣特性的研究就變得非常重要。絕緣子表面積聚電荷是影響其絕緣強度的一個重要因素。積聚的電荷會改變絕緣子表面局部電場的分布，造成絕緣子沿面閃絡(luò)電壓下降，從而可能導(dǎo)致絕緣子表面處發(fā)生局部放電現(xiàn)象，當(dāng)積聚電荷數(shù)量較多時，在電場作用下有可能在絕緣介質(zhì)表面形成導(dǎo)電通道，從而造成絕緣子沿面閃絡(luò)。為了研究絕緣子表面電荷積聚機理及其抑制措施，

2、就必須首先對絕緣子表面積聚電荷進行準確測量。 在高壓測試領(lǐng)域，測量絕緣子表面電荷最為常用的方法是靜電容探頭法。本文根據(jù)電容探頭法的測量原理，分析了可能引起電容探頭法測量誤差的因素，指出絕緣子厚度，電容探頭與絕緣子表面間距，絕緣子內(nèi)層表面積聚電荷，共存正負電荷以及絕緣子體電荷是影響電容探頭法測量準確度的主要因素；對Pedersen問題進行了討論，通過理論推導(dǎo)初步驗證了當(dāng)探頭靠近絕緣子時，探頭表面感應(yīng)出的電荷與絕緣子表面的電荷之間存

3、在復(fù)雜關(guān)系而非正比例關(guān)系。 文中給出了用于計算探頭響應(yīng)系數(shù)的3D表面電荷法電場計算公式；采用Takuma提出的理論，經(jīng)過變換將標度過程中電場計算次數(shù)由原來的NxN次降低至N次；對于電場計算中三維定常元積分計算問題給出了一個間接的計算公式，和傳統(tǒng)的高斯積分法相比，該方法不僅計算結(jié)果精確，公式簡單，并且同一計算公式可以用來計算非奇異、幾乎奇異和奇異積分。 本文在國內(nèi)首次采用了一種基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的標度方法。應(yīng)用該方法，針