空气间隙击穿后放电通道内的气体运动特性

刘晓鹏 董曼玲 邓虎威,3 赵贤根 何俊佳

（1. 华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室 武汉 430074 2. 国网河南省电力公司电力科学研究院 郑州 450052 3. 广东电网有限责任公司茂名供电局 茂名 525000）

0 引言

空气是输电线路最主要的绝缘介质，输电线路遭受雷击或过电压时空气间隙放电而跳闸[1-3]，此时，间隙两端绝缘强度的恢复程度决定了输电线路重合闸成功与否[4-5]。间隙绝缘强度主要由放电通道内的残余电导率决定，而残余电导率由带电粒子的密度决定[6]。现阶段尚无手段直接测量放电通道内带电粒子的密度，但空气间隙击穿后放电通道内气体的运动可能间接反映带电粒子特性。因此，研究空气间隙击穿后放电通道内气体的运动，有助于理解间隙击穿后放电通道的形态演化，可以为绝缘恢复过程的研究提供参考[7-8]。

间隙击穿后放电通道的光强迅速减弱，在演化过程的中后期通道不再发光，因此，采用光学相机不能完整地记录击穿后放电通道的演化过程[9-10]；而热特性贯穿于间隙击穿后放电通道的整个演化过程[11]，纹影技术作为一种可测量流体热特性的非接触式手段[12]，可以用于气体间隙击穿后放电通道特性的研究[13-16]。J. R. Greig等[13]通过对间隙击穿后放电通道演化过程的纹影图像进行定性分析，发现放电通道的局部不对称性对演化过程中湍流产生的作用，而且指出这些湍流对于通道的冷却具有关键作用。S. B. Leonov等[14]基于纹影技术，发现了间隙击穿后放电通道的射流现象，并分析了射流产生的物理机制。……