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外文文献翻译：

第九届国际会议的程序电介质材料的性能及应用,,

用PIC-MCC方法模拟SF6气体放电

，，，，

1电气、沈阳理工大学、沈阳,110178,

2电气系,大连理工大学,大连,116024,

E-mail:lijing_harbin@

【】:六氟化硫是一种具有高电负性的气体，由于它具有很强的吸附电

子的能力，因此广泛应用于气体绝缘。我们的工作是在研究六氟化硫气体粒子

—蒙特卡罗碰撞方法。我们在工作中采用一架飞机的电极系统来模拟，电极之

间的距离是25.4毫米，电极之间的电压是12伏特，气体的温度是293k。我们追

踪了大量电子的和复合，这使我们获得了宏观平均分布情况。我们的工作

考虑了九种电子和分子的碰撞，并且也考虑了弹性碰撞和离子与原子的电荷交

换。根据仿真模拟，不同粒子的密度和电场都能通过泊松方程来获得解决。

:粒子模拟法/蒙特卡罗碰撞;数值模拟;SF6气体放电;粒子碰撞

介绍

SF6气体广泛应用于高电压绝缘电气设备。它的优点在于很高的灭弧能力、

良好的化学稳定性、热导率和低毒性，从而使得它在高电压与绝缘领域得到了

特别的关注。对六氟化硫的分为两个方面：进行一些实验和数值模拟。实

验通常是为了获得不同类型的电压和电极几何下的击穿电压[1-2]。而数值模

拟是通过建立一个模拟模型和求解模型来获取一些微观放电参数和研究放电原

理。气体放电中的一些现象可以通过实验来解释，但是放电具体细节的发生和

发展却不能通过此方法进行很好的研究，特别是对于六氟化硫，它是一种多元

分子结构，在放电过程中会产生很多与化学反应，而在这个过程中，带电

粒子的形成将会改变空间电荷的分布，并且电场也会发生改变，因此不能通过

实验方法来很好地进行研究。

随着现代社算速度和电脑技术的发展，气体放电的数值模拟技术也得

到了飞速的发展，在数值模拟模型中，我们利用泊松方程可以描述传导和放电

的特征，一般来说，有两种气体放电模型：即流体模型[3]和粒子模型[4]。流

体模型在是平衡状态下，用波尔兹曼方程来简化麦克斯韦方程,再根据纳维-斯

托克斯方程的解法，来解释自持放电现象。流体模型更容易理解，并且它可以

用于获取所有带电粒子的密度，但是这个方程很难求解。与此同时，局部场决

定的传输参数只能用于平衡状态下，因此在气体放电中离子和电子的能量分布

这些所有的重要参数都无法在流体模型中获取。粒子模拟是一种新兴的数值方

法，它认为等离子体不能视为流体而是一种带有不荷的粒子。很少有假设

被验证，并且所有波尔兹曼方程中的非线性因素在粒子学方程中都保留了下

来，所以它可以很好地用于描述变化并且用于很难解释现象的领域，

与流体模型相比，粒子计算将会花费的时间。

粒子模拟法/蒙特卡洛碰撞法中的自持粒子在我们的工作中用于研究六氟化

硫气体初始放电时空间电荷的变化，在这个阶段发生了电子与六氟化硫分子的

大量碰撞，通过带电粒子的，就能得到空间电荷和电场的分布，带电

气体在空间放电的影响就能得到合理的解释。

模拟方法

PIC/MCC方法在我们的工作中用于解决波尔兹曼方程的方法和步骤如下：

通常，由于电