多脉冲均匀介质阻挡放电特性的仿真及实验研究.pdf

高 电压技术 第 38卷 第 5期 2012年 5月 31日 1132 H ighVoltageEngineering，Vo1．38，No．5，May31，2012 多脉冲均匀介质阻挡放 电特性的仿真及实验研究 潘 俊 ，方 志 。 (1．南京工业大学 自动化与电气工程学院，南京 210009； 2．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) 摘 要 ：为 了简化实验 ，优化反应器设计 ，扩大均匀介质 阻挡放 电的应用范围，基于用 电压控制 电流源 (VCCS)模 拟均匀放 电过程 的介质 阻挡放 电(DBD)等效电路模 型 ，利用 Simulink建立 了大气压多脉冲均匀 DBD的动态仿真 模型 。模 型中采用适于表征均匀 DBD的VCCS激励信号 ，建立 了开关控制模块再来对 VCCS进行控制 ，从而实现 对放 电电流脉冲个数 的调节 。利用所建模型对大气压氖气 中平板 电极结构 DBD 的电气特性进行 了仿真，得到了 不 同条件下多脉冲均匀 DBD的电压 电流波形 以及 Lissajous图形。同时，建立 了大气压氖气 中DBD实验装置并对 不 同电压幅值下的放 电特性进行 了实验研究，还将仿真与实验所得到的结果进行 了比较 。结果表 明，利用所建模 型仿真得到的电压 电流 图形和 Lissajous图均与实验测量结果相符合 ，验证 了仿真模型的正确性 。利用仿真模型 进一步计算得到了实际实验过程 中无法直接测量获得的放电参量 ，如气隙电压、介质 电压、放 电电流、放 电功率、传 输 电荷等 。由仿真得到的伏安特性 曲线可知 ，氖气 中多脉冲放电除第 1次脉冲放 电为 Townsend放 电转化为辉光 放电，其余脉冲放 电皆为辉光放 电。 关键词 ：多脉冲 ；均匀放 电；介质阻挡放 电 (DBD)；等效电路模型；电压控制 电流源 (VCCS)；动态仿真模型； 伏安特性 曲线 DoI：10．3969／J．issn．1003—652O．2012．O5．O17 文章编号 ：1003—6520(2012)05—1132—09 SimulationandExperimentalStudiesonDischargeCharacteristicsofM ultiple PulseHomogeneousDielectricBarrierDischarge PAN Jun ．FANG Zhi’ (1．SchoolofAutomationandElectricalEngineering，NanjingUniversityofTechnology， Nanjing210009，China；2．StateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment System Security andNew Technology，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China) Abstract：In order to simplify experiments，to optimize the reactordesign， and to expand the range of the homogeneousdielectricbarrierdischarge，wedevelopedadynamicsimulationmodelformultiplepulseshomogeneous dielectricbarrierdischarge (DBD)．Inthismodel。an equivalentelectricalmode1i