《脈衝電壓下油膜塗覆絕緣體真空沿面閃絡特徵研究》是依託中國工程物理研究院流體物理研究所，由李逢擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：脈衝電壓下油膜塗覆絕緣體真空沿面閃絡特徵研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李逢
- 依託單位：中國工程物理研究院流體物理研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目根據已掌握的真空固體沿面閃絡規律，採用新的表面處理方法，將油介質塗覆於絕緣體表面，對油膜塗覆絕緣體開展真空沿面閃絡特徵研究。深入開展油膜塗覆絕緣體物理模型及數值模擬方法、多種絕緣結構設計與塗覆方式等方面的研究，對製備樣件進行物理參數診斷和真空耐壓測試，獲得脈衝電壓下油膜塗覆絕緣體的真空耐壓水平，分析油介質對真空固體閃絡物理過程和真空環境的影響。開展本項目研究，有望拓寬真空高壓絕緣技術的研究內容，進一步分析沿面閃絡的物理機理，探索更多易於工程實現和推廣的有效方法，為不同套用需求奠定基礎。
結題摘要
本項目提出了將變壓器油作為一種塗覆材料套用於真空絕緣體表面以提高材料真空耐壓強度，採用了數值模擬計算分析了不同油膜塗覆區域對真空絕緣體表面電場分布的影響，對不同塗覆方式下的油膜塗覆絕緣體開展了真空耐壓測試，分析了油膜塗覆塗覆絕緣體沿面閃絡物理髮展過程，評估了實際工程中套用該塗覆方法的可行性，主要取得的結論包括：1、當絕緣體整體表面塗覆油膜後，三相點區域包括電極－真空－油膜和電極－油膜－絕緣體兩類，最大電場強度主要分布在陰極區域電極－油膜－絕緣體三相點區域，與未塗覆相比，塗覆油膜後的絕緣體表面電場強度峰值有所減小。若僅塗覆陰極區域，陰極區域電場強度有所降低，僅塗覆陽極區域，陽極區域電場強度則明顯降低，但陰極區域電場強度無明顯變化。2、當油膜直接塗覆絕緣體表面時，整體塗覆下材料真空耐壓性能均大幅度提高，僅陰極塗覆或陽極塗覆也可以有效提高絕緣體耐壓性能，但提高幅度小於整體塗覆下耐壓性能提高幅度；若油膜塗覆在已經發生過自閃絡的絕緣體表面，絕緣體耐壓性能有一定恢復和提高，但明顯低於直接塗覆油膜後的耐壓水平，分析原因與閃絡放電能量影響材料表面微觀特徵有關。3、整體油膜塗覆時，油膜可限制二次電子崩整體發展和解吸附氣體層從陰極到陽極的貫穿，從而提高絕緣體耐壓性能；僅陰極塗覆時，二次電子崩在陰極區域發展受限，但電子崩發展至無塗覆區域時不再受到制約，從而耐壓提高幅度小於整體塗覆；若陽極塗覆時，電子崩在陰極區域發展沒有受到限制，電子崩數量可快速積累，大量的二次電子運動至陽極區域時受到油膜的制約，但由於電子崩數量和能量較高，較容易形成貫穿通道，耐壓性能提高幅度最小。4、採用絕緣堆閃絡機率計算和真空區電感計算表明油膜塗覆後全堆耐壓性能可有所提高，從而可通過減小絕緣環厚度來降低工程造價，但油膜引入將大幅度增加真空抽取時間，實際工程中若採用塗覆油膜方式增加絕緣體耐壓性能，需要考慮增加真空機組的數量。
