棒－板电极直流负电晕放电过程中重粒子特性的仿真研究.pdf

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1、第40卷第4期：965．971高电压技术Vo1．40．No．4：965—9712014年4月30日HighVoltageEngineeringApril30，2014DOI：10．13336~．1003-6520．hve．2014．04．002棒一板电极直六IL4g，,电晕放电过程中重粒子特性的仿真研究廖瑞金，刘康淋，伍飞飞，杨丽君，周之，2(1．重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400030；2周网四川省电力公司成都供电公司，成都610047)摘要：为研究电晕放电过程中的重

2、粒子特性，基于流体动力学模型提出了一种改进的电晕放电混合模型，该模型包含空气放电过程中最主要的6类等离子体化学反应，以及光电离作用和二次电子发射过程。基于上述模型，对棒一板电极在6kV电压下的负电晕放电过程进行仿真，得到负电晕放电的脉冲波形；并分析了电场强度、净空间电荷密度在单次脉冲过程中随着时间和空间的变化规律，重点讨论了重粒子的组成成分及其分布特性。结果表明，在所有粒子反应中，电子和N2分子发生碰撞电离的反应速率最大，但产生的Nz密度却远小于04+和O。O2一离子是负离子中数量最多的粒子，对电

3、晕放电过程起到抑制作用。O是除N2和02外含量最高的中性粒子：由于中性粒子在电晕放电过程中的含量较小，因此起到的作用相对较小。关键词：负电晕放电；混合模型；等离子体化学反应；电场强度分布；空间电荷密度分布；重粒子特性SimulativeStudyonCharacteristicofHeavyParticlesinNegativeBar-plateDCCoronaDischargeLIAORuijin，LIUKanglin，WUFei~i，YANGLUun，ZHOUZhi，r1．StateKeyLa

4、boratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology,ChongqingUniversity,Chongqing400030，China；2．ChengduPowerSupplyCompany,StateGridSichuanElectricPowerCompany,Chengdu610047，China)Abstract：Inordertoinvestigatethecharacteristicsofheavypa

5、rticlesincoronadischarge，weproposedanimprovedhybridmodelofcoronadischargebasedonthehydrodynamictheory．Thismodelincludessixmainkindsofplasmachemicalreactionsduringtheairdischargeprocess，anditalsotakesconsiderationthatthephotoionizationefectandsecondary

6、electronemission．Onthebasisofthismodel，wesimulatedthenegativecoronadischargeofabar-plateelec—trodeundervoltageof6kV,andobtaineditsimpulsewaveform．Inaddition，weanalyzedtherulesofelectricfieldandnetspacechargedensityvaryingwithtimeandspaceduringasinglei

7、mpulse，andemphaticallydiscussedthecompositionanddistributionofheavyparticles．Theresultsshowthat，amongallthereactionsofparticles，thereactionrateofimpactionizationbetweenelectronandN2isthehighest，whilethedensityofN2isfarlessthanthatof04andO2．Moreover,O2

8、一isthemajornegativeionsanditrestrainscoronadischarge．InadditiontoN2andO2，Oisanothermajorkindofneu·tralparticles，buttheefectofneutralparticleisrelativelyweakduetotheirsmallamount．Keywords：negativecoronadischarge；hybridmodel；plasmachemicalreacti