[发明专利]一种对金属微粒运动过程中带电量的测量方法

说明书

本发明提供了一种对金属微粒运动过程中带电量的测量方法，根据金属微粒在真空环境匀强电场中的受力分析及通过观测金属微粒在电极间的运动过程，考虑了金属微粒在电极附近的放电过程，得到金属微粒在该电场中运动过程中的带电量，与实际状况更接近。解决微粒运动过程中的带电量难以通过静电检测装置等直接测量的困难。

技术领域

本发明涉及一种金属微粒带电量测量方法，具体涉及一种金属微粒运动过程中带电量测量方法。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关设备(Gas-insulated metal-enclosed switchgear，简称GIS)及气体绝缘金属封闭输电线路(Gas insulated metal enclosed transmissionline，简称GIL)在生产、装配、运行过程中，不可避免的会产生金属微粒，带电金属微粒会浮起并运动，且在电极附近发生放电，当金属微粒附着到绝缘子表面时，其绝缘特性会降低，绝缘距离的减少引发闪络。

针对电极间金属微粒带电量分析与测量，已有技术开展了电极表面金属微粒感应带电计算与测量。通常假设其带电量与其在电极表面感应带电量相同，但运动过程及与电极表面碰撞时，微粒会放电及电荷转移，实际的带电量与其在电极表面的感应带电间有一定的差异。现有的测量方法得到的金属微粒带电量是金属微粒在电极表面时的带电量，不能反映金属微粒在电极附近的放电，难以准确的描述金属微粒运动过程放电前后所带电荷量；微粒运动过程中的带电量难以通过静电检测装置等直接测量的方法测量，目前尚无运动金属微粒所带电荷量的测量方法。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种真空环境匀强电场下金属微粒运动过程中带电量测量方法，根据金属微粒在真空环境匀强电场中的受力分析及金属微粒运动过程测量，得到金属微粒在该电场中运动过程中的带电量，解决微粒运动过程中的带电量难以通过静电检测装置等直接测量的困难。

为实现上述目的，本发明具体技术方案如下：

一种对金属微粒运动过程中带电量的测量方法，所述方法步骤如下：

(1)测量极板间距(H)；

(2)测量极板间施加的电压(U)；

(3)测量金属微粒的质量(m)；

(4)确定微粒运动拍摄的帧频率(f_c)；

(5)测量金属微粒向上运动过程中竖直向上连续的位移y₁₁，y₁₂，y₁₃，……，y_1i，……，y_1n；

(6)测量金属微粒向下运动过程中竖直向上连续的位移y₂₁，y₂₂，y₂₃，……，y_2i，……，y_2n。

根据下式计算金属微粒向上运动过程中的带电量q_-：

其中，n>5，n>i>1。

根据下式计算金属微粒向下运动过程中的带电量q_-：

其中，n>5，n>i>1。

所述步骤(1)中通过累积法测量金属微粒的质量(m)。

所述步骤(2)中采用水平仪及游标卡尺，调整电极水平，并量取极板间距(H)。

所述方法的用的装置包括：高压电极、接地电极和真空密封罐体(5)。