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去离子水与乙二醇混合液电性能的实验研究

作　者: 蒲金飞
导　师: 刘金亮；杨建华
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 光学工程
关键词: 去离子水/乙二醇混合液相对介电常数水介质传输线击穿电压击穿时间
分类号: O621.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 63次
引　用: 1次
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内容摘要

水介质具有高的相对介电常数(约80),而且具有自我恢复的能力,在脉冲功率系统中被广泛应用。然而,由于水介质在零度以下工作时会结冰而影响了其应用,为了扩展水介质的应用范围,迫切需要解决这个问题。有研究表明:乙二醇与水混合后可使冰点降低。本文就水介质中加入乙二醇后冰点的变化进行了探讨;并以水介质同轴传输线为实验装置,研究了去离子水/乙二醇混合液的电性能。主要进行了以下三方面的工作: 首先研究了常温下去离子水的电性能。研究表明:常温下去离子水的相对介电常数约为80,经过去离子处理后电阻率可达12.58MΩ·cm;当平均击穿时间为5.77μs时,去离子水的平均击穿场强为112.18kV/cm。证明了水介质具有较强的耐高电压性能;随着充电速度的加快,平均击穿场强提高而平均击穿时间则略有缩短。其次,研究了常温下去离子水/乙二醇混合液的电性能,并与去离子水的电性能进行了比较。研究表明:去离子水中加入乙二醇后相对介电常数稍有下降,平均击穿场强及电阻率明显提高,平均击穿时间延长。如浓度为59.0%的混合液的相对介电常数为71.26,电阻率为35.71MΩ·cm,当平均击穿时间为7.31μs时平均击穿场强为142.81kV/cm,比去离子水的平均击穿场强提高35.20%,平均击穿时间延长13.51%,电阻率提高了近2倍,而相对介电常数仅减小了10.93%。随着混合液浓度的升高,平均击穿场强提高,平均击穿时间延长,电阻率升高,相对介电常有所降低。最后,研究了去离子水/乙二醇混合液的冰点及低温下的电性能。研究表明:随着温度的降低,混合液的相对介电常数及电阻率均增大;随着混合液浓度的增大,混合液的冰点持续降低。如浓度为50%的混合液的冰点已达-39℃。

全文目录

图表目录  5-9
摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章绪论  11-29
  1.1 水介质击穿的研究现状  11-22
  1.2 调研小结  22-23
  1.3 水击穿的物理机制  23-28
  1.4 本课题的选题依据及研究的主要内容  28-29
第二章实验装置及实验方法  29-33
  2.1 实验装置  29-30
  2.2 实验方法  30-32
  2.3 分压器和衰减器的定标  32-33
第三章理论分析及模拟计算  33-39
  3.1 电路分析  33-35
  3.2 电场强度分析  35-39
第四章去离子水及去离子水/乙二醇混合液电性能的实验研究  39-60
  4.1 去离子水电性能的实验研究  39-41
  4.2 去离子水/乙二醇混合液电性能的实验研究  41-50
  4.3 去离子水与混合液电性能的比较  50-56
  4.4 混合液冰点及低温下电性能实验研究  56-59
  4.5 实验误差分析  59-60
第五章主要结论及今后工作展望  60-61
致谢  61-62
硕士期间发表论文  62-63
参考文献  63-66

去离子水与乙二醇混合液电性能的实验研究

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