棒-板电极直流负电晕放电脉冲过程中的电子特性研究-电工技术学报.PDFVIP

20 15 年 5 月 电 工 技 术 学 报 Vol.30 No. 10 第 30 卷第 10 期 TRAN SACTION S OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY May 20 15 棒-板电极直流负电晕放电脉冲过程中的 电子特性研究 1 1,2 1 3 1 1 廖瑞金 伍飞飞 刘康淋 汪可 高竣 左志平 （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 重庆 400030 2. 国网四川省电力公司天府新区供电公司 成都 6 10000 3. 中国电力科学研究院 北京 100 192） 摘要 为了揭示负电晕放电过程的电子特性，本文对棒-板间距3.3mm ，施加电压5.0kV ， 大气压强 1.0atm( 1atm= 10 1 325Pa) ，环境温度300K 时的空气 （N :O =4 :1）负电晕放电微观过程 2 2 进行数值计算，该过程主要通过求解改进的电子连续性方程、电子平均能量方程、重粒子连续 性方程和泊松方程实现，计算结果表明单次脉冲的波形特性和实验结果符合较好。文中 取单 次脉冲持续周期内的6 个典型时间点对负电晕放电过程中的电子特性进行详细描述，结果表明 ： 电子温度的最大值出现在场致电离区，随着放电时间的发展由阴极向阳极移动，温度值也随之 减小。电子密度在阴极鞘内近似为0，在阴极鞘外层具有最大值，随着放电时间的增加，电子 分布区域由阴极向阳极扩展，并且棒-板间隙内的电子密度逐渐增加。R 1 和R2 分别为与N2 和 O2 有关的碰撞电离反应，是电子增殖的主要过程，在整个放电过程中R 1 和R2 的反应速率几乎 保持一致 ；R 是涉及N 、N + 和电子的三体复合反应，在电子消散过程中占绝对优势。 17 2 2 关键词：负电晕放电 数值计算 电子温度 电子密度 产生和消散特性 中图分类号：TM835 Simulation of Characteristics of Electrons During a Pulse Cycle in Bar-Plate DC Negative Corona Discharge L iao Ruij in 1 Wu F eif ei1,2 L iu Kang lin 1 Wang K e2 Gao J un 1 Zuo Zhip ing 1 （1. State Key Laboratory of Power Transmission Equipment System Security and New Technology Chongqing University Chongqing 400030 China 2. State Grid Tianfu Electric Power Supply Company Chengdu 6 10000 China 3. China Electric Power Research Institute Beij ing 100 192 China ） Abstract In order to explore the characteristics of electron in DC neg