钟久明，刘树林，王玉婷，韩长端，刘锦涛

（1.西安科技大学电气与控制工程学院，陕西西安710054；2.海南师范大学物理与电子工程学院，海南海口571158）

基于模拟电荷法的微间隙场增强因子研究

钟久明1，2，刘树林1，王玉婷1，韩长端1，刘锦涛1

（1.西安科技大学电气与控制工程学院，陕西西安710054；2.海南师范大学物理与电子工程学院，海南海口571158）

运动电极下的微间隙是国际电工委员会推荐安全火花试验装置（IEC-STA）短路火花放电体系的核心组成部分，也是研究装置短路放电特性、揭示短路放电机理的关键性难点.为研究其短路放电特性，运用扫描电镜对其电极进行了扫描分析，重构了最危险打火情形下的电极表面形貌模型.基于模拟电荷法建立了阴极表面场强的数学模型，并对传统模拟电荷法进行了改进，给出了其参数设置、算法流程及病态矩阵处理方法，并对场增强因子进行了数值计算.数值计算结果表明，对于给定的微凸起高度，场增强因子与微凸起密度并不成简单的单调关系，而是存在使场增强因子最大的微凸起密度；对于给定的微凸起密度，在电极间距较大的情况下，场增强因子随间距成单调递减关系，反之，则随间距的减小而增大.数值计算结果为IEC-STA短路放电特性研究奠定了基础.

微间隙；IEC安全火花试验装置；短路放电；模拟电荷法；场增强因子

1 引言

IEC（国际电工委员会）安全火花试验装置（IECSTA）是电路本质安全（简称本安）性能测试、评价鉴定的标准设备……