交指状电极结构仿真分析及其电场分布拟合

来源：电工电能新技术杂志2018年第2期北京时间：

作者：刘亚永,， 李尧生,， 徐鲁宁,， 韩立

单位：1. 中国科学院电工研究所， 北京 100190；
\r\n2. 中国科学院大学， 北京 100049；
\r\n3. 电力设备电气绝缘国家重点实验室， 西安交通大学， 陕西 西安 710049

摘要：电流变阻尼器由于采用平板式电极结构，在工作时负载的最高剪切速率较低，无法满足负载剪切速率较高的应用需求。现有研究结果表明，交指状电极结构改变了电场分布，提供了与剪切方向相平行的电场分量，有利于提高电流变阻尼器工作时的最高剪切速率，然而交指状电极结构的几何尺寸对其电场平行分量的影响规律尚不清晰，无法将交指状电极结构有效地应用于电流变阻尼器的设计。本文采用有限元分析软件COMSOL Multiphysics 5.2a仿真分析了交指状电极结构的空 间静电场分布，研究了其几何尺寸对电场平行分量的绝对平均值的影响规律。仿真结果表明，电极宽度越小、电极间隙越大，空间电场的平行分量越大。为了更好地将仿真结果应用于基于交指状电极结构的电流变阻尼器的设计，对交指状电极结构的静电场仿真数据进行电场分布拟合，分析了拟合结果的可靠性，得到交指状电极结构的几何尺寸对其电场平行分量影响规律的数学表达式。研究结果可用于交指状电极结构的电流变阻尼器设计。

关键词：交指状电极结构, 电场分布拟合, 电流变液, 阻尼响应

基金资助：电力设备电气绝缘国家重点实验室（西安交通大学）2017年开放课题 (EIPE17207)