由浮动线性金属颗粒引发的 SF6 放电：跟踪放电与侧向放电
等离子体物理
2025-06-24 v3
摘要
SF6 中由于浮动金属颗粒和高压 SF6 的非线性放电行为而发生的电气击穿。然而，微观瞬态过程尚不清楰，促使本文开展研究。本文利用二维流体模型，在负电压作用下研究由浮动线性金属颗粒引发的 SF6 放电。首先，我们识别出在组合间隙中出现的典型双端放电起始。随后，我们提出以下放电（FS）机制以解释金属颗粒的作用。由于空间电荷与金属颗粒相互作用，产生两股跟随放电（FS1 和 FS2）。FS1 通过其头部产生的负空间电荷场来促进击穿；FS2 通过与 FS1 合并，加速其传播并增强原始放电头部的电场。最后，我们提出侧向放电（SS）机制以解释高压 SF6 的非线性击穿行为。SS 被识别为沿原始放电两侧发展的一种新的前向电离波，由于光电离驱动的负离子积聚而形成。SS 通过与原始放电合并来促进击穿，增加负空间电荷，导致三种不同的传播模式。随着压力的升高，沿放电侧边的负离子产生率增加，SS 更容易形成。在过电压下，随着背景场 (E/N)b 的增强，SS 的促进作用减弱， 当 (E/N)b 超过 245 Td 时，SS 消失。本研究为由浮动金属颗粒引发的 SF6 放电机制提供了新见解，并为进一步量化表征提供了理论依据。
引用
@article{arxiv.2501.05307,
title = {SF6 streamer breakdown induced by floating linear metal particles: Following streamers and side streamers},
author = {Zihao Feng and Liyang Zhang and Xinxin Wang and Xiaobing Zou and Haiyun Luo and Yangyang Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.05307},
year = {2025}
}