气体绝缘开关设备(gasinsulatedswitchgear

GIS)是构建新能源电力系统不可或缺的物理支撑。近十年超/特高压放电故障统计分析表明，金属微粒与粉尘放电占比超过60%，现有特高频、超声传感等技术手段针对亚毫米及以上大尺寸微粒可以实现较好的在线监测，而随机性高、隐蔽性强且必然存在的微纳粉尘由于无法被现有技术有效表征，极有可能是隐藏在背后的“安全杀手”。为此针对微纳粉尘检测难、机制复杂这一难题，搭建了适于观察且契合GIS运行实际的微纳粉尘吸附实验平台，发现微纳粉尘在电场中的吸附状态主要包括沿绝缘子界面的团聚式吸附与沿地电极方向的扩散式吸附，影响运动行为的关键因素包括微纳粉尘的初始位置、质量、材质以及外施电压；进一步厘清了吸附过程中的特殊物理现象，团聚式吸附会在环氧树脂绝缘子表面吸附形成微纳粉尘斑随着电压升高，微纳粉尘斑会“爆炸”形成环状粉尘晕、粉尘晕轮廓加深等不同于起举吸附的特殊物理现象，这类特殊物理现象被认为是诱导沿面闪络的必要条件。粉尘斑构成的局部短路区域与剧烈电场畸变被认为是微纳粉尘诱导沿面闪络的重要先导因素，最多可降低实验系统击穿电压达71%。该研究针对微纳粉尘吸附动力学特性的研究可为提升交直流输电管道绝缘安全运行水平提供理论基础和技术支撑。