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空间高压大功率系统绝缘损伤机理及其防护新方法
来源:电力设备电气绝缘国家重点实验室   作者:管理员   人气:3517  发布时间:2010/3/1
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负责人和研究队伍:邱爱慈、李盛涛、郑晓泉、钟力生、吴锴、成永红、李建英、席保锋、杨兰均、张乔根、陈维、徐曼、刘英、王霞、金海云、王立、张庆祥、杨生胜、秦晓刚、李凯

拟解决的关键科学问题

1弄清电介质材料的空间绝缘特性、空间绝缘结构设计、空间绝缘测试和验证等,从机理和应用两个方面推进绝缘材料在空间环境中的研究。

2指导航天器的绝缘材料选用、绝缘结构设计、绝缘测试和评价,降低航天器运行风险,为航天器产品的研制和运行提供技术支持。

主要研究内容

1)空间环境绝缘材料击穿机理研究,如表面带电与放电击穿机理的研究、内带电与放电击穿机理的研究、从绝缘材料的角度,提高其在空间环境下的抗辐射带电特性等;

2)带电与放电击穿机理的研究,如表面带电与放电规律和机理的研究、内带电与放电规律和机理的研究、从绝缘材料的角度,提高其在空间环境下的抗辐射带电特性等;

3)空间绝缘结构优化设计和数值模拟,如高压太阳电池阵(SCA)、太阳阵驱动装置(SADA)、高功率电源电缆(HPC)的模型和结构优化,空间环境下卫星整体的浮电位和电位分布的模拟,高压太阳电池阵板过电压模拟和防护,高压太阳电池阵(SCA)、太阳阵驱动装置(SADA)、高功率电源电缆(HPC)组成的电源系统的过电压模拟和防护等;

4)空间高压大功率电源系统的防护新方法和典型零部件试验验证,如空间高压大功率电源系统的防护新方法、典型零部件试验验证等。

 

研究目标

在空间环境下绝缘材料击穿机理的实验与理论、带电与放电击穿机理的研究、空间绝缘结构优化设计和数值模拟研究等方面取得研究成果;提出空间高压大功率电源系统的防护新方法。

研究方案

1)改变绝缘材料的种类等,研究空间环境下绝缘材料击穿机理与材料的绝缘特性、充放电特性、材料结构等的关系,研究表面带电和内带电对放电击穿机理的作用,提高其在空间环境下的抗辐射带电特性;

2)表面带电与真空度、储存能量、绝缘结构等的关系;与材料(金属、半导体、绝缘体)的关系;与材料二次电子发射系数的关系;与粒子(类型[电子、质子]、能量等)关系;

3)改变介质种类、空间条件等,研究内带电与放电规律和机理的研究,特别是介质中空间电荷分布与带电粒子(类型[电子、质子]、能量的关系、空间电荷分布与绝缘材料特性(绝缘电阻率、表面电阻率、介电常数、陷阱的能量分布和空间分布等)的关系等;

4)改变绝缘材料的电导率,研究电导率与带电程度(电场)的关系,提高其在空间环境下的抗辐射带电特性、陷阱的空间分布和能量分布、空间环境下介质材料的老化特性(可能降解、交联)等。

5)利用数值方法,对三结合点、金属环等典型结构进行模拟,研究空间绝缘结构优化设计和数值模拟。

6)研究空间高压大功率电源系统的防护新方法和典型零部件试验验证,包括空间高压大功率电源系统的防护新方法典型零部件试验验证。
 
 
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