脉冲电场作用下液体击穿现象研究进展本科论文.doc

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1、脉冲电场作用下液体击穿现象研究进展摘要脉冲电场下液体绝缘介质击穿特性是脉冲功率技术应用的基础，了解脉冲电场下液体介质击穿特性影响因素及液体击穿特性参数理论，目的是为高功率脉冲源的小型化设计提供绝缘依据。高功率超宽带脉冲的产生、变换及传输中大量使用液体绝缘介质，其性能的好坏是高功率系统能否稳定运行的重要影响因素之一。目前国内外对ns级以及脉冲电场下液体介质绝缘特性尚缺乏充足的实验数据，无法依据现有的资料构建该时间量级下液体介质击穿机理理论框架，且击穿电压的确定尚无公认的公式。液体、固体具有较高的介电强度，用于液体或固体绝缘材料的高压系统的工作电场强度比气体绝缘材料更高。液体比固体有更多的

2、优势，因为液体能够循环利用，特别适合应用到复杂的几何结构上。在这些液体中，水和变压器油被普遍应用于高压脉冲功率系统中。本文给出了脉冲电场作用下液体介质击穿的影响因素及液体介质击穿的经典公式，液体介质击穿机理的最新进展及成果：电子理论、气泡理论和杂质击穿等。分析液体介质击穿机理，归纳出液体介质的击穿过程及击穿模型。通过研究人对液体介质的击穿特性的归纳有助于揭示液体介质击穿的本质特性。关键词：短脉冲；液体绝缘介质；击穿特性；击穿机理ProgressofliquiddielectricbreakdownunderpulsedelectricfieldAbstractTheshort-puls

3、edliquiddielectricbreakdowncharacteristicisthebasisoftheapplicationofpulse-powertechnique.TheinfluencingfactorsonbreakdowncharacteristicandthetheoreticalpredictionofbreakdowncharacteristicparametersinliquiddielectricsispresentedinordertoprovidesomeusefulreferencefortheminiaturizeddesignofHPWsour

4、ces.Insulatingliquidsarelargelyusedinthegeneration,variationandtransmissionofUWBHPM.Inhigh-powersystem,thedielectricinsultingpropertyisanimportantinfluencingfactor.But,nowtherearen’tenoughexperimentaldataforthestudyofshort-pulseddielectricbreakdowninliquidtoestablishrelatedtheoreticalframe,andth

5、ereisn’tacceptedformulatocalculatethebreakdownvoltagesofliquiddielectrics.TheoperatingelectricstressesinHVsystemsemployingliquidorsolidstateinsulationcanbesignificantlyhigherthaningasinsulatedsystemsonaccountoftheirgreaterdielectricstrength.Liquidshavefurtheradvantagesoversolidsinthattheycanbeci

6、rculatedandareparticularlysuitedtoapplicationsinvolvingcomplexgeometries.Amongtheliquids,waterandoilsaremostcommonlyusedforinsulationinhighvoltagepulsedsystems.Thearticlesummarizesthenewprogressesandtherelevantfruitsaboutthestudyofbreakdownmechanisminliquiddielectric.Thebreakdownmechanismcomesfr

7、omdifferenttheoriessuchaselectrontheory,cavitationstheoryanddemeritsofitsown.Investigatingtheeffectoftheradiusofhemisphereelectrodeonbreakdownvoltageoftransformeroil,thebreakdownperformanceofthreetypicalliquiddielectricsunde