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SF6/N2混合氣體中金屬微粒對GIL盆式絕緣子表面電荷積聚特性的影響


以SF6和SF6/N2混合氣體為首要絕緣介質(zhì)的氣體絕緣輸電線路,因絕緣性能好、可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)送容量大等長處，在大容量遠(yuǎn)距離輸電范疇得到越來越多的使用。但與此同時，直流GIL中絕緣子外表電荷積累現(xiàn)象和金屬微粒污染問題也得到越來越廣泛的重視。

國內(nèi)外學(xué)者針對絕緣子外表電荷積累現(xiàn)象及金屬微粒對絕緣性能的影響機(jī)制進(jìn)行了很多研討。清華大學(xué)張貴新等研討了氟化處理對環(huán)氧樹脂絕緣子外表電荷積累特性的影響。天津大學(xué)杜伯學(xué)等研討了溝通和沖擊電壓作用下環(huán)氧樹脂絕緣子外表電荷的積累與衰減特性，并使用圈套能級對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了解說。華北電力大學(xué)李成榕等在實(shí)踐絕緣子外表附著導(dǎo)電微粒的情況下，對絕緣子沿面閃絡(luò)的檢測及其發(fā)展規(guī)則進(jìn)行了探究。

關(guān)于金屬微粒與絕緣子外表電荷積累相互作用的情況，埃及開羅大學(xué)Radwan 等從理論上剖析了導(dǎo)電微粒與外表電荷之間的作用聯(lián)系。日本東京大學(xué)Kumada等研討了SF6氣體中金屬微粒對外表電荷積累的影響，研討表明金屬微粒存在會導(dǎo)致絕緣子外表產(chǎn)生徑向電荷積累，且以負(fù)極性電荷為主。華北電力大學(xué)李慶民等對柱式絕緣子上導(dǎo)電微粒對外表電荷積累的影響進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)和仿真研討，研討表明與電極接觸的微粒對電荷積累的影響最大，微粒長度的增長將導(dǎo)致外表電荷積累的增加。

但是目前針對金屬微粒與絕緣子外表電荷之間相互作用規(guī)則的研討仍有局限性。目前的研討首要集中于SF6氣體中，關(guān)于SF6/N2混合氣體中的研討較少。同時，很多學(xué)者首要針對柱式絕緣子進(jìn)行研討，而關(guān)于同軸圓柱電極結(jié)構(gòu)下盆式絕緣子外表金屬微粒附著的影響研討相對較少，許多研討重視由金屬微粒引發(fā)的電荷積累特性，而疏忽了由其他因素導(dǎo)致的電荷積累與金屬微粒鄰近電荷積累的交互影響。一些研討采用的反演算法的分辨率較低，得到的電荷散布形態(tài)較為模糊，外表電荷的來源往往被認(rèn)為僅有單一機(jī)理占主導(dǎo)，疏忽了多種機(jī)理共同作用的情況。

本次模仿實(shí)踐GIL的結(jié)構(gòu)，采用同軸圓柱電極安置方式，搭建了一套高氣壓環(huán)境中的絕緣子外表電荷丈量體系。將不同長度的銅絲附著于圓臺形絕緣子外表，在0.5MPa 20%SF6/N2混合氣體中，丈量得到了直流電壓和雷電沖擊電壓作用下絕緣子外表電位散布，進(jìn)而采用高分辨率的電荷反演算法計算得到了絕緣子外表電荷密度散布。深入研討了金屬微粒長度、電壓類型對絕緣子外表電荷積累特性的影響規(guī)則，研討發(fā)現(xiàn)絕緣子外表電荷在不同機(jī)理作用下呈現(xiàn)多種散布特征，且不同散布的電荷對金屬微粒鄰近的電荷積累存在不同的影響。

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