对于大多数高压电气设备,固体电介质是不可缺少的组成部分,其作用包括机械支撑和电气绝缘两方面,提高固体电介质的绝缘能力具有重要意义。然而对于固体电介质体击穿现象,其研究还有待进一步加深,特别是在微秒和纳秒等短脉冲条件,固体电介质的击穿呈现出与静态或工频不同的现象,使得这一研究变得更为复杂。此外,随着脉冲功率技术的迅猛发展,如何评估和设计绝缘结构,使其具有满足使用要求的寿命也是在建立脉冲功率装置时非常关心的问题。
近日,西北核技术研究所赵亮副研究员新作《纳秒脉冲固体电介质击穿特性及机理》由科学出版社出版发行,这是一部集实验研究、理论分析、设计方法为一体的实用性著作。详细论述了纳秒脉冲下固体电介质的单脉冲击穿特性,包括电介质参数、脉冲参数、电极参数对击穿阈值的影响,给出了描述每种因素的理论公式和物理机制;论述了电介质的累积击穿特性,建立了描述电树枝生长的数学模型,给出了电介质累积失效的物理机制;论述了绝缘结构的寿命,给出了寿命评估公式和方法;论述了“虫孔效应”现象,提出了“临界脉宽”的概念并给出了固体绝缘设计的一般原则;建立了改进的雪崩击穿模型,给出了击穿阈值公式和形成时延公式;提出了基于可靠度的混合绝缘结构设计方法,相关技术人员可据此设计出最大限度利用绝缘性能且满足寿命要求的绝缘结构。
全书围绕“特性-机理-设计”的总体思路,以实际应用为牵引,着眼于解决高压绝缘结构在设计、应用、评估中所面临的问题,汇集了固体绝缘研究领域的最新学术成果,内容详实、逻辑清晰,概念明了,数学推导详略得当,能够给为从事脉冲功率技术和高压绝缘研究的科研人员提供有用的参考和指导性建议。
作者简介:赵亮,男,西安交通大学物理电子学博士,西北核技术研究所副研究员,从事脉冲功率技术和高压绝缘领域研究,工作期间,承担国家自然科学基金面上课题一项、部委级项目多项。获得授权专利6项,获得军队科技进步6项,发表论文70多篇,出版专著1部。