●章 緒論 1
1.1 SF6應用現狀 1
1.2 SF6與PFC混合氣體 3
1.3 發展趨勢 3
第2章 SF6擊穿特性 5
2.1 SF6分子結構 5
2.2 帶電粒子產生與消失 6
2.3 均勻電場下SF6擊穿 8
2.4 自持放電與流注 10
2.5 極不均勻電場下SF6擊穿 13
2.6 稍不均勻電場SF6擊穿 15
2.7 脈衝電壓下SF6的擊穿特性 16
2.8 電極表面狀態、導電微粒對SF6氣體擊穿特性的影響 18
2.9 SF6氣體擊穿電壓估算方法 22
2.10 SF6氣體分解物與毒性 23
第3章 SF6間隙放電特性 28
3.1 數學模型 28
3.2 FCT法與求解 29
3.3 SF6間隙放電特性 30
3.3.1 平板電極均勻電場 30
3.3.2 棒-板電極SF6放電過程 37
3.4 納秒脈衝電壓下SF6間隙放電特性 44
3.4.1 SF6間隙放電行為特征 45
3.4.2 初始條件對放電過程的影響 49
第4章 納秒脈衝電壓電極介質覆蓋SF6放電特性 59
4.1 納秒脈衝電壓氣體放電機理 59
4.1.1 流注機理 59
4.1.2 電子崩鏈模型 59
4.1.3 逃逸電子模型 60
4.1.4 快速電離波理論 61
4.2 納秒脈衝電壓下對稱電極介質覆蓋SF6放電特性 61
4.2.1 模型 62
4.2.2 MacCormack算法 64
4.2.3 邊界條件 66
4.3 電極介質覆蓋放電影響因素 67
4.3.1 納秒脈衝電壓幅值的影響 67
4.3.2 納秒脈衝電壓上升沿的影響 70
4.3.3 氣隙尺度的影響 72
4.3.4 介質覆蓋層參數的影響 75
4.3.5 氣體壓強的影響 79
4.4 非對稱電極介質覆蓋SF6放電特性 83
4.4.1 電壓幅值的影響 83
4.4.2 脈衝電壓上升沿的影響 87
4.4.3 氣隙尺寸的影響 91
4.4.4 覆蓋介質層厚度的影響 93
4.4.5 介電常數的影響 95
4.4.6 壓強的影響 97
第5章 介質覆蓋SF6放電非線性行為 100
5.1 混沌概念 100
5.1.1 Hopf分岔 100
5.1.2 混沌現像 100
5.1.3 優選李雅普諾夫指數 101
5.2 介質覆蓋SF6短間隙放電模型 102
5.2.1 SF6電負性氣體放電過程表述 102
5.2.2 非線性方程的SG算法 104
5.3 電極覆蓋SF6短氣隙放電過程的時空行為 105
5.3.1 電極覆蓋SF6短氣隙放電動力學特性 105
5.3.2 電荷輸運與放電電流脈衝的關繫 107
5.4 影響因素 108
5.4.1 電壓幅值的影響 108
5.4.2 電壓頻率的影響 109
5.4.3 氣隙尺寸的影響 110
5.4.4 介質εB的影響 112
5.5 SF6短氣隙放電的時空特征 112
5.6 SF6短氣隙放電的混沌演化 119
5.6.1 準周期道路通向混沌的演化 119
5.6.2 倍周期道路通向混沌的演化 124
第6章 SF6放電軌跡的分岔現像 129
6.1 氣體放電經典理論 129
6.1.1 湯遜理論 129
6.1.2 流注理論 130
6.1.3 非均勻電場的氣隙擊穿 130
6.2 SF6氣體放電軌跡與分形 132
6.3 SF6放電過程的分形表征 133
6.3.1 計盒維數 133
6.3.2 計盒維數的計算 133
6.4 基於WZ模型的SF6放電通道分叉特性 134
6.4.1 計算模型 134
6.4.2 模型電極結構及求解區域剖分 136
6.4.3 計算步驟 136
6.5 SF6放電通道分叉特性 137
6.5.1 η對放電通道發展的影響 138
6.5.2 放電閾值場強Ec對放電通道發展的影響 139
6.5.3 維持電場Es對放電通道發展的影響 140
6.6 基於改進WZ模型的SF6放電通道分叉特性 142
6.6.1 短氣隙放電通道發展概率模型 142
6.6.2 數值仿真流程 144
6.7 SF6放電通道分叉演化過程 144
6.7.1 外施電壓對放電通道發展的影響 147
6.7.2 電導率的影響 149
第7章 SF6混合氣體放電特性 152
7.1 SF6混合氣體放電研究方法 152
7.1.1 獲取放電參數方法 152
7.1.2 理論計算方法 153
7.2 SF6/N2放電特性 153
7.2.1 電場特性及電極布置 154
7.2.2 工頻電壓SF6/N2擊穿特性 155
7.2.3 衝擊電壓SF6/N2擊穿特性 163
7.3 SF6/N2擊穿影響因素 172
7.4 SF6/N2混合氣體放電參數 175
7.5 替代SF6混合氣體研究的近期新進展 180
7.5.1 c-C4F8和CF3I應用前景 180
7.5.2 SF6混合氣體與c-C4F8和CF3I混合氣體比較 182
第8章 SF6/N2/CO2放電特性 189
8.1 50%-50%SF6/N2間隙均勻電場放電特性 189
8.2 納秒脈衝電壓下50%-50%SF6/N2放電過程 195
8.2.1 納秒脈衝電壓幅值的影響 195
8.2.2 納秒脈衝電壓上升沿時間的影響 206
8.3 SF6/N2/CO2放電特性 216
8.3.1 不同混合比SF6/N2/CO2氣體放電特性 217
8.3.2 0.2～0.6MPa下SF6/N2/CO2放電特性 227
第9章 超臨界氮放電特性 237
9.1 超臨界氮物性與放電模型 238
9.1.1 超臨界氮 238
9.1.2 超臨界氮放電過程控制方程 239
9.2 超臨界氮放電特性 241
9.2.1 擊穿場強與壓強的關繫 242
9.2.2 3.4MPa下超臨界氮的放電特性 243
9.2.3 擊穿場強與溫度的關繫 246
9.3 絕緣特性恢復 250
0章 SF6絕緣變壓器 253
10.1 SF6氣體絕緣變壓器特點 253
10.2 發展趨勢 254
10.3 結構與設計要點 255
10.4 絕緣配合與溫升計算 256
10.4.1 自冷式SF6絕緣變壓器溫升計算 257
10.4.2 自冷式SF6/N2絕緣變壓器溫升計算 260
1章 SF6應用於GIS 271
11.1 電弧與SF6滅弧特性 272
11.1.1 電弧形成 272
11.1.2 物理過程 273
11.1.3 電弧熄滅 274
11.1.4 SF6氣體中的電弧 275
11.2 SF6斷路器滅弧方式 279
11.3 滅弧室噴口電場 279
11.3.1 分析方法 280
11.3.2 計算模型 281
11.3.3 滅弧室場量對介質絕緣回復的影響 288
參考文獻 292
附錄 295
