[发明专利]一种绝缘材料沿面闪络电压的预估方法及装置

权利要求书

1.一种绝缘材料沿面闪络电压的预估方法，其特征在于，包括：

根据不同电压极性，计算不同电压极性下相应的电子产生率；其中，所述电压极性包括负极性和正极性；

根据金属电极发射电子区域的面积、电子发射区域的材料特性以及金属电极表面发射功函数三者的乘积，确定所述负极性下的第一电子产生率；

分别获取分离系数以及负离子浓度，根据所述分离系数和所述负离子浓度的乘积，确定所述正极性下的第二电子产生率；

根据不同时刻所述相应的电子产生率，计算不同时刻整个间隙空间内电子的附着放电概率；若确定某一时刻的所述放电概率的值等于阈值，则该时刻的电压为闪络电压。

2.根据权利要求1所述的绝缘材料沿面闪络电压的预估方法，其特征在于，在根据不同电压极性，计算电子产生率之前，还包括：

在电场分布仿真计算中施加外施电压，根据外施电压判定不同电压极性；

若所述外施电压大于零，则判定为所述正极性；

若所述外施电压小于零，则判定为所述负极性。

3.根据权利要求2所述的绝缘材料沿面闪络电压的预估方法，其特征在于，所述获取分离系数，包括：

根据电场强度确定离子的平均迁移速度；

根据碰撞离子的速度确定离子的碰撞截面；

根据计算所述离子的平均迁移速度与所述离子的碰撞截面，获取所述分离系数。

4.根据权利要求2所述的绝缘材料沿面闪络电压的预估方法，其特征在于，获取所述负离子浓度，包括：

根据气体压强和标准状态下的气压的比值与实验温度和标准状态下的温度的比值的乘积，获取所述负离子浓度。

5.根据权利要求1所述的绝缘材料沿面闪络电压的预估方法，其特征在于，所述根据不同时刻所述相应的电子产生率，计算不同时刻整个间隙空间内电子的附着放电概率，包括：

根据电子电离系数与电子附着系数的差值确定第一电离系数；

根据所述第一电离系数的积分确定临界长度；

根据所述临界长度确定临界体积；

根据所述相应的电子产生率、所述电子电离系数、所述电子附着系数以及所述临界体积的积分，确定所述放电概率。

6.一种绝缘材料沿面闪络电压的预估装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于根据不同电压极性，计算不同电压极性下相应的电子产生率；其中，所述电压极性包括负极性和正极性；

第一计算模块，用于根据金属电极发射电子区域的面积、电子发射区域的材料特性以及金属电极表面发射功函数三者的乘积，确定所述负极性下的第一电子产生率；

第二计算模块，用于分别获取分离系数以及负离子浓度，根据所述分离系数和所述负离子浓度的乘积，确定所述正极性下的第二电子产生率；

预估模块，用于根据不同时刻所述相应的电子产生率，计算不同时刻整个间隙空间内电子的附着放电概率；若确定某一时刻的所述放电概率的值等于阈值，则该时刻的电压为闪络电压。

7.根据权利要求6所述的绝缘材料沿面闪络电压的预估装置，其特征在于，还包括获取子模块，用于：

在电场分布仿真计算中施加外施电压，根据外施电压判定不同电压极性；

若所述外施电压大于零，则判定为所述正极性；

若所述外施电压小于零，则判定为所述负极性。

8.根据权利要求7所述的绝缘材料沿面闪络电压的预估装置，其特征在于，所述第二计算模块，还用于：

根据电场强度确定离子的平均迁移速度；

根据碰撞离子的速度确定离子的碰撞截面；

根据计算所述离子的平均迁移速度与所述离子的碰撞截面，获取所述分离系数。

9.根据权利要求7所述的绝缘材料沿面闪络电压的预估装置，其特征在于，所述第二计算模块，还用于：

根据气体压强和标准状态下的气压的比值与实验温度和标准状态下的温度的比值的乘积，获取所述负离子浓度。

10.根据权利要求6所述的绝缘材料沿面闪络电压的预估装置，其特征在于，所述预估模块，还用于：

根据电子电离系数与电子附着系数的差值确定第一电离系数；

根据所述第一电离系数的积分确定临界长度；

根据所述临界长度确定临界体积；

根据所述相应的电子产生率、所述电子电离系数、所述电子附着系数以及所述临界体积的积分，确定所述放电概率。