大气压氦气介质阻挡低电压下放电形式的转换

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1、硕士学位论文大气压氦气介质阻挡低电压下放电形式的转换作者姓名韩玉英学科专业高电压与绝缘技术指导教师郝艳捧教授所在学院电力学院论文提交日期2018年4月DischargeTransitionsofDielectricBarrierinAtmosphericPressureHeliumunderLowerAppliedVoltagesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HanYuyingSupervisor：Prof.HaoYanpengSouthChinaUniversityofTechnolo

2、gyGuangzhou,China分类号：TM213学校代号：10561学号：201520111324华南理工大学硕士学位论文大气压氦气介质阻挡低电压下放电形式的转换作者姓名：韩玉英指导教师姓名、职称：郝艳捧教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：高电压与绝缘技术研究方向：气体放电及其应用论文提交日期：2018年4月19日论文答辩日期：2018年5月31日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：傅明利委员：卢启付、郝艳捧、汪娟娟、阳林摘要介质阻挡放电能便捷产生大量能量和活性粒子密度适中的非平衡低温等离子体，具有十分广阔的工业应用前景

3、。然而，在不同外部参数下，介质阻挡放电表现为丝状放电、柱状放电、均匀放电等不同放电形式，且不同形式放电之间可以相互转换。本文通过改变外加电压幅值、本底空气含量，研究大气压氦气平行板介质阻挡不同放电形式的转化规律。在本底空气40Pa、20Pa、间隙2mm、3mm下，进行大气压氦气介质阻挡放电形式试验。在起始放电电压以下，获得了局部均匀放电、柱状放电和丝状放电，通过短时曝光图像和回路电流，研究大气压氦气介质阻挡丝状、柱状、局部均匀和全部均匀等放电形式的放电特性、转化规律，以及柱状放电与丝状放电的区别与诊断方法。基于正交试验设计，研究大气压氦气介质阻挡柱状放电的形成

4、条件。在间隙3mm、本底空气30Pa下，对间隙距离、电压频率和外加电场3因素，用正交试验设计研究其对柱状放电的影响。利用方差分析法研究各因素显著性，发现3因素对柱状放电的形成均有显著影响，其中，外加电场影响最大，其次是电压频率和间隙距离。采用极差分析法研究柱状放电形成条件，发现短间隙(2mm、3mm)、较低频率(10~16kHz)、较低外加电场(0.212~0.247kV/mm)有利于形成柱状放电。关键词：介质阻挡放电；均匀放电；柱状放电；丝状放电；放电转换；正交试验；形成条件IAbstractDielectricbarrierdischargescaneas

5、ilygeneratealargevolumeofnon-equilibriumcoldplasmaswithmoderateenergyanddensityofactiveparticles,whichleadstonumerouspotentialindustrialapplications.However,thedielectricbarrierdischargecouldoperateinfilamentarydischarges,columnardischarges,anddiffusedischargesunderdifferentconditio

6、ns.Besides,transitionsamongthemcouldoccur.Inthisthesis,dischargetransitionsofparalleldielectricbarrierinatmosphericpressureheliumwereinvestigatedbychangingtheamplitudeofappliedvoltageandthebackgroundairpresure.Inthecaseofthebackgroundairpressureof20Pa,40Pa,inthe3-mm,2-mmgasgap,thedi

7、electricbarrierdischargeswerecarriedout.Thepartialdiffusedischarges,columnardischargesandfilamentarydischargeswereobtainedunderappliedvoltagesbelowthedischargeinceptionvoltages.Transitionsamongfilamentarydischarges,columnardischarges,partialdiffusedischarges,ordiffusedischargescover

8、ingthewholeelectrod