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A Dynamic Model for Nonlinear Resistive Field Grading Materials
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DOI：10.1109/TDEI.2026.3687188.png)
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摘要
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在绝缘系统中实现电场控制可以通过非线性电阻性电场分布材料（FGM）来实现。典型的FGM在低电场下具有低电导率，在高电场下具有高电导率，这可以通过由绝缘聚合物基体填充超过渗流极限的特殊性质颗粒的复合材料来实现。强非线性由内部界面的电学开关行为控制，例如SiC基FGM中的颗粒-颗粒接触或微变阻器基FGM中的陶瓷晶界。用于设计高压（HV）设备绝缘模拟的多数FG模型将电场分布（FG）过程的动力学限制为受给定场依赖电导率函数控制的电荷连续性方程所决定的空穴电荷形成。在这篇纯粹的理论工作中，引入了一个包括由于内部界面极化引起的短时间延迟的模型，这在快速电压脉冲下可能是相关的。宏观模型考虑了材料的不均匀特性，并在介观尺度上引入了额外的、空间分布的自由度，包括绝缘基体、导电颗粒和开关界面的阻抗。该模型的基本特性和行为，可以纳入多物理场有限元模拟，进行了讨论并用简单示例进行了说明。
Keyword:
Composite materials
electric stress control
finite element method (FEM) simulations
HVDC insulation
nonlinear conductivity
期刊
IF:
3.1
论文数:
399
被引数:
1.4W
机构
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