3D打印构筑随机表面微结构调控绝缘的真空沿面闪络特性

作     者：杨雄 宋佰鹏 杨宁 黄昆 孙光宇 张冠军 YANG Xiong;SONG Baipeng;YANG Ning;HUANG Kun;SUN Guangyu;ZHANG Guanjun

作者机构：西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 中国电力科学研究院有限公司电网环境保护国家重点实验室武汉430074 

基　　金：国家自然科学基金(51827809) 中国博士后科学基金(2021M702564) 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2022年第48卷第12期

页      码：4739-4749页

摘      要：表面形貌调控被认为是提升真空绝缘闪络电压的有效举措之一,但常用表面粗化技术的效果具有较高的随机性,可控的调控方法和制备技术仍是亟需解决的技术难题。为此,采用基于路径追踪算法的仿真手段获得二次电子产率(secondary electron yield,SEY)可调的随机微结构表面;利用立体光固化成型3D打印技术实现了随机微表面结构的精准制备;通过闪络电压及表面电荷特性的表征手段,结合仿真结果,系统分析了表面形貌参数对闪络的影响。结果表明:改变表面形貌参数可以设计出SEY可调的微结构表面;分析认为,微结构通过影响电子与材料表面的碰撞过程,对二次电子倍增及表面电荷积聚行为产生影响,进而对闪络电压产生影响;改变表面形貌参数可以有效调控绝缘子的闪络强度,SEY越小闪络电压越高(最大差距达92.7%)。研究成果有望为真空绝缘系统中的固体绝缘设计提供新的思路。

主 题 词：真空闪络 表面随机微结构 3D打印 二次电子发射系数 表面电荷 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.13336/j.1003-6520.hve.20220378

馆 藏 号：203116066...