气体绝缘组合电器中微米量级金属粉尘运动和放电特征

被引:22
作者
张连根 [1 ]
路士杰 [1 ]
李成榕 [1 ]
崔博源 [2 ]
吴昱怡 [2 ]
机构
[1] 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
[2] 不详
基金
国家重点研发计划;
关键词
气体绝缘组合电器; 金属粉尘; 运动规律; 吸附规律; 放电特征;
D O I
10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.190487
中图分类号
TM595 [全封闭组合电器];
学科分类号
摘要
金属微粒是气体绝缘组合电器(GIS)绝缘安全的主要威胁之一,对金属微粒的研究集中在毫米量级尺寸,而动静触头摩擦掉落污染物在微米量级,因此需要针对微粒量级金属粉尘的运动行为和放电特性展开研究。该文搭建了126kV GIS 2∶1缩比试验平台,记录了粉尘运动影像、绝缘子表面和腔体底面的附着图像,测试了粉尘跳动和吸附阶段脉冲电流信号。研究结果表明:金属粉尘在径向跳动外,轴向和切向也有扩散运动,数分钟后,粉尘停止运动,在腔体内形成吸附。在绝缘子表面吸附统计中,纵向分布比较均匀,径向分布中,绝缘子表面外侧区域粉尘分布略高于内侧,总体上均匀分布。腔壁底面的金属粉尘分布量与电场强度呈负相关,弱电场区更容易吸附和聚集粉尘。粉尘跳动阶段可以测到放电图谱,而停止运动吸附后,1.83U0下72h内测试不到放电信号。分析了库仑力Fq与气体阻力Fv是粉尘运动的主导因素,范德瓦尔斯力是粉尘吸附腔壁的原因,而绝缘子表面的吸附则是镜像力和范德瓦尔斯力的共同作用。
引用
收藏
页码:444 / 452
页数:9
相关论文
共 20 条
[1]   GIS中线形和球形金属微粒的运动行为和危害性 [J].
张连根 ;
路士杰 ;
李成榕 ;
王海青 ;
唐志国 .
电工技术学报, 2019, 34 (20) :4217-4225
[2]   直流GIL中固-气界面电荷特性研究综述Ⅰ:测量技术及积聚机理 [J].
张博雅 ;
张贵新 .
电工技术学报, 2018, 33 (20) :4649-4662
[3]   直流电压下SF气体中电极覆膜对金属微粒启举的影响机理 [J].
律方成 ;
刘宏宇 ;
李志兵 ;
董蒙 ;
颜湘莲 .
电工技术学报, 2017, 32 (13) :239-247
[4]   直流GIL中线形金属微粒对柱式绝缘子表面电荷积聚的影响 [J].
王健 ;
李伯涛 ;
李庆民 ;
刘思华 ;
马国明 .
电工技术学报, 2016, 31 (15) :213-222
[5]   电压波形对GIS自由金属颗粒放电特性的影响 [J].
季洪鑫 ;
李成榕 ;
庞志开 ;
齐波 ;
郑书生 .
电工技术学报, 2016, 31 (13) :218-226
[6]   直流应力下电极表面覆膜对金属微粒启举的影响机理研究 [J].
王健 ;
李庆民 ;
李伯涛 ;
陈超 ;
刘思华 ;
李成榕 .
电工技术学报, 2015, 30 (05) :119-127
[7]   机械加工粉尘问题的研究现状及体系结构框架 [J].
任凡 ;
刘飞 ;
李聪波 ;
张文元 .
中国机械工程, 2011, 22 (08) :994-1001
[8]   交流电压下绝缘子附近导电微粒运动特性 [J].
贾江波 ;
张乔根 ;
师晓岩 ;
杨兰均 .
电工技术学报, 2008, (05) :7-11
[9]   主动脉动气流分选动力学模型及其数值模拟 [J].
何亚群 ;
赵跃民 ;
段晨龙 ;
左蔚然 ;
张文军 .
中国矿业大学学报, 2008, (02) :157-162
[10]  
微米级固体颗粒的分形及其与界面间粘附力的关系研究[D]. 崔燕.中南大学. 2011