長空氣間隙放電發(fā)展路徑隨機(jī)模型研究.pdf

1、分形幾何是描述具有自相似性結(jié)構(gòu)圖形的有力工具。實(shí)際觀測結(jié)果認(rèn)為，氣體放電經(jīng)常產(chǎn)生狹窄的放電通道，通道強(qiáng)烈的分枝構(gòu)成了復(fù)雜的隨機(jī)圖形。由于不規(guī)則的長空氣間隙放電路徑具有自相似性，所以可將分形幾何應(yīng)用于長空氣間隙放電路徑、雷電發(fā)展路徑的模擬中。這對建立更為精確的超特高壓輸電線路繞擊模型，提出合理的防雷設(shè)計(jì)方法提供技術(shù)基礎(chǔ)，不僅具有廣闊的實(shí)際應(yīng)用背景，而且具有重要的理論意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。
　　 本文在NPW模型的基礎(chǔ)上，建立了考慮氣體放

2、電流注生長所用時(shí)間的模型。介紹了流注生長概率模型的物理背景，給出了計(jì)算機(jī)仿真步驟：先根據(jù)Peek的電暈起始判據(jù)，判斷了電極電暈起始，然后計(jì)算求解區(qū)域的電位分布，其中放電外通道電位由拉普拉斯方程求解，含空間電荷的放電內(nèi)通道電位由泊松方程、電流連續(xù)性方程和歐姆定律共同決定。再根據(jù)流注生長形成時(shí)間公式對放電路徑形成所用時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，并且選定最小生長時(shí)間的發(fā)展點(diǎn)作為下一個(gè)放電點(diǎn)。
　　 選取棒—板間隙作為仿真電極結(jié)構(gòu)，考察了發(fā)展概率指數(shù)

3、η對放電路徑分形維數(shù)、擊穿時(shí)間和流注區(qū)電荷量的影響，仿真分析棒半徑對電暈起始時(shí)間、流注區(qū)分形維數(shù)和流注區(qū)電荷量的影響；流注區(qū)電導(dǎo)率對流注區(qū)分形維數(shù)和流注區(qū)電荷量的影響。選取棒—導(dǎo)線間隙作為仿真電極結(jié)構(gòu)，仿真分析自然對數(shù)形式、指數(shù)形式、冪函數(shù)形式三種不同流注生長概率選擇判據(jù)下流注發(fā)展情況。
　　 為開展雷電屏蔽模擬實(shí)驗(yàn)研究和考察流注生長時(shí)間模型的準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)了模擬實(shí)驗(yàn)對象，直流充電隔離回路，統(tǒng)計(jì)了實(shí)驗(yàn)繞擊導(dǎo)線擊中概率，并基于流注生