叠层式介电功能梯度绝缘子的介电常数分布优化

• 作者: 刘哲 张冠军 有晓宇 李文栋 李晓冉 董勤晓
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 固体绝缘 功能梯度材料 电场分布
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 页码范围: 19-26
• 页数: 8页
• 分类号: TM854
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201610004

摘要

针对目前缺少介电功能梯度材料(d-FGM)内部介电特性分布的优化方法这一问题,提出了一种适用于交变电压下的叠层式介电常数FGM(ε-FGM)绝缘子内部介电特性的优化算法.该算法以降低绝缘子沿面最大电场强度为目标,使用迭代方法,根据当前电场强度、目标电场强度及介电常数上下限等设计参数,自适应地调整每层材料的介电常数,获得优化的介电常数分布;通过改变迭代系数和缩减系数,控制算法收敛过程,降低计算时间和资源消耗.仿真结果表明:相对于匀质绝缘子,ε-FGM绝缘子内部及沿面附近电场的不均匀程度得到明显改善,沿面最大场强的降幅超过60％;绝缘子的单层厚度应当在工艺条件满足的基础上尽可能地减小;沿面最大场强会随着介电常数上限的增加而非线性降低,存在饱和现象,饱和阈值与优化前的沿面最大场强呈正相关.研究结果验证了该算法的有效性,且表明以ε-FGM为代表的d-FGM具有优异的电场分布优化效果,有望在各类高压设备的固体绝缘系统中获得广泛的应用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张冠军	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	229	2423	27.0	41.0
2	董勤晓		11	71	5.0	8.0
3	刘哲	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	32	79	5.0	7.0
4	李文栋	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	2	9	1.0	2.0
5	有晓宇	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	2	15	2.0	2.0
6	李晓冉	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	4	10	1.0	3.0