SF 6 /N 2 混合气体放电过程的PIC/MCC仿真模拟
发布时间：2020-12-27 02:14
为了研究SF6/N2混合气体中圆柱形绝缘子的放电过程,采用粒子网格法（PIC法）与蒙特卡罗碰撞模型（MCC模型）相结合的方法 （PIC/MCC法）仿真模拟了放电过程中带电粒子的运动轨迹,同时充分考虑了电子与SF6分子及N2分子的各种电离碰撞过程以及复合过程。仿真结果表明:放电过程中,电子主要与SF6分子发生电离碰撞过程以及复合过程。放电过程初始阶段,空间电子数呈现出上下波动的规律,当t≥20 ns时,空间电子数将迅速减少直至完全复合。此外,在整个放电过程中,正离子分布范围始终大于负离子分布范围。PIC/MCC仿真模拟从纯微观角度展现了SF6/N2混合气体放电过程,对研究SF6/N2混合气体放电过程具有重要意义。
【文章来源】：高压电器. 2016年12期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
电子的运动轨迹(c)t=25ns时21021001230123(d)t=35ns时x/cmx/cm
使得电子数下降。SF6-粒子的形成途径为e＋SF6→SF6－。(2)PIC/MCC仿真结果表明，不同时刻SF6－粒子的运动轨迹见图6。时间/ns电子数/个30025020015010050001020304050图3不同时刻的电子数Fig.3Numberofelectronsatdifferenttimes(a)t=5ns时6543210654321001230123(b)t=15ns时x/cmy/cmy/cmx/cm(c)t=25ns时654321065432100123(d)t=35ns时x/cmy/cmy/cmx/cm0123图4SF6＋粒子的运动轨迹Fig.4MotiontrajectoryofSF6＋ion·166·
?粒子的形成途径为e＋SF6→SF5－＋F。(3)PIC/MCC仿真结果表明，不同时刻SF5－粒子的运动轨迹见图8。图5不同时刻SF6＋粒子数Fig.5NumberofSF6＋ionatdifferenttimesSF6正离子数/个2000150010005000时间/ns051015202530(a)t=5ns时6543210654321001230123(b)t=15ns时x/cmy/cmy/cmx/cm(c)t=25ns时6543210654321001230123(d)t=35ns时x/cmy/cmy/cmx/cm图6SF6－粒子的运动轨迹Fig.6MotiontrajectoryofSF6－ionSF6负离子数/个2000150010005000时间/ns051015202530图7不同时刻SF6－粒子数Fig.7NumberofSF6－ionatdifferenttimes(a)t=5ns时6543210654321001230123(b)t=15ns时x/cmy/cmy/cmx/cm(c)t=25ns时6543210654321001230123(d)t=35ns时x/cmy/cmy/cmx/cm图8SF5－粒子的运动轨迹Fig.8MotiontrajectoryofSF5－ion研究与分析李卓，潘翔，郑蓓，等.SF6/N2混合气体放电过程的PIC/MCC仿真模拟·167·
【参考文献】：
期刊论文
[1]雷电冲击下极不均匀电场中SF6/N2混合气体的协同现象[J]. 郭璨,张乔根,文韬,李志兵,游浩洋,秦逸帆. 高电压技术. 2016(02)
[2]均匀电场下SF6气体击穿电压的数值计算及光谱实验研究[J]. 林莘,李鑫涛,徐建源,单长旺. 中国电机工程学报. 2016(01)
[3]微H2O对过热故障下SF6分解特性的影响及校正[J]. 唐炬,曾福平,孙慧娟,姚强,侯兴哲. 中国电机工程学报. 2015(09)
[4]雷电冲击下稍不均匀电场中SF6/N2混合气体的协同效应[J]. 郭璨,张乔根,文韬,游浩洋,秦逸帆,马径坦. 高电压技术. 2015(01)
[5]SF6气体过热性分解模拟实验装置的研制[J]. 唐炬,黄秀娟,谢颜斌,曾福平,姚强,苗玉龙. 高电压技术. 2014(11)
[6]基于FEM-FCT法的均匀电场下SF6气体击穿特性[J]. 李鑫涛,林莘,徐建源,李志兵. 高电压技术. 2014(10)
[7]吸附剂对局部放电下SF6分解特征组分的吸附研究[J]. 唐炬,曾福平,梁鑫,姚强,何建军,张晓星. 中国电机工程学报. 2014(03)
[8]两种吸附剂对SF6分解特征组分吸附的实验与分析[J]. 唐炬,曾福平,梁鑫,裘吟君,袁静帆,张晓星. 中国电机工程学报. 2013(31)
[9]SF6在故障温度为300～400℃时的分解特性研究[J]. 唐炬,潘建宇,姚强,苗玉龙,曾福平. 中国电机工程学报. 2013(31)
[10]微水微氧对PD下SF6分解特征组分比值的影响规律[J]. 唐炬,梁鑫,姚强,何建军,刘帆. 中国电机工程学报. 2012(31)
本文编号：2940902
【文章来源】：高压电器. 2016年12期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
电子的运动轨迹(c)t=25ns时21021001230123(d)t=35ns时x/cmx/cm
使得电子数下降。SF6-粒子的形成途径为e＋SF6→SF6－。(2)PIC/MCC仿真结果表明，不同时刻SF6－粒子的运动轨迹见图6。时间/ns电子数/个30025020015010050001020304050图3不同时刻的电子数Fig.3Numberofelectronsatdifferenttimes(a)t=5ns时6543210654321001230123(b)t=15ns时x/cmy/cmy/cmx/cm(c)t=25ns时654321065432100123(d)t=35ns时x/cmy/cmy/cmx/cm0123图4SF6＋粒子的运动轨迹Fig.4MotiontrajectoryofSF6＋ion·166·
?粒子的形成途径为e＋SF6→SF5－＋F。(3)PIC/MCC仿真结果表明，不同时刻SF5－粒子的运动轨迹见图8。图5不同时刻SF6＋粒子数Fig.5NumberofSF6＋ionatdifferenttimesSF6正离子数/个2000150010005000时间/ns051015202530(a)t=5ns时6543210654321001230123(b)t=15ns时x/cmy/cmy/cmx/cm(c)t=25ns时6543210654321001230123(d)t=35ns时x/cmy/cmy/cmx/cm图6SF6－粒子的运动轨迹Fig.6MotiontrajectoryofSF6－ionSF6负离子数/个2000150010005000时间/ns051015202530图7不同时刻SF6－粒子数Fig.7NumberofSF6－ionatdifferenttimes(a)t=5ns时6543210654321001230123(b)t=15ns时x/cmy/cmy/cmx/cm(c)t=25ns时6543210654321001230123(d)t=35ns时x/cmy/cmy/cmx/cm图8SF5－粒子的运动轨迹Fig.8MotiontrajectoryofSF5－ion研究与分析李卓，潘翔，郑蓓，等.SF6/N2混合气体放电过程的PIC/MCC仿真模拟·167·
【参考文献】：
期刊论文
[1]雷电冲击下极不均匀电场中SF6/N2混合气体的协同现象[J]. 郭璨,张乔根,文韬,李志兵,游浩洋,秦逸帆. 高电压技术. 2016(02)
[2]均匀电场下SF6气体击穿电压的数值计算及光谱实验研究[J]. 林莘,李鑫涛,徐建源,单长旺. 中国电机工程学报. 2016(01)
[3]微H2O对过热故障下SF6分解特性的影响及校正[J]. 唐炬,曾福平,孙慧娟,姚强,侯兴哲. 中国电机工程学报. 2015(09)
[4]雷电冲击下稍不均匀电场中SF6/N2混合气体的协同效应[J]. 郭璨,张乔根,文韬,游浩洋,秦逸帆,马径坦. 高电压技术. 2015(01)
[5]SF6气体过热性分解模拟实验装置的研制[J]. 唐炬,黄秀娟,谢颜斌,曾福平,姚强,苗玉龙. 高电压技术. 2014(11)
[6]基于FEM-FCT法的均匀电场下SF6气体击穿特性[J]. 李鑫涛,林莘,徐建源,李志兵. 高电压技术. 2014(10)
[7]吸附剂对局部放电下SF6分解特征组分的吸附研究[J]. 唐炬,曾福平,梁鑫,姚强,何建军,张晓星. 中国电机工程学报. 2014(03)
[8]两种吸附剂对SF6分解特征组分吸附的实验与分析[J]. 唐炬,曾福平,梁鑫,裘吟君,袁静帆,张晓星. 中国电机工程学报. 2013(31)
[9]SF6在故障温度为300～400℃时的分解特性研究[J]. 唐炬,潘建宇,姚强,苗玉龙,曾福平. 中国电机工程学报. 2013(31)
[10]微水微氧对PD下SF6分解特征组分比值的影响规律[J]. 唐炬,梁鑫,姚强,何建军,刘帆. 中国电机工程学报. 2012(31)
本文编号：2940902
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