直流电场中空气间隙放电虚拟仿真软件

在高电压技术相关的教学与研究领域，虚拟仿真技术正逐渐成为一种重要的辅助工具。它不仅能够高度还原实验场景，让学生身临其境地感受实验过程，还能弥补传统物理实验的不足，为学生提供更全面、深入的学习体验。直流电场中空气间隙放电虚拟仿真软件便是这一技术在高电压实验教学中的典型应用。

一、应用客户

该软件已在多所高校得到应用，包括上海电力大学、长春工业学院、河南工学院等。这些院校通过引入此软件，为学生提供了更优质的高电压实验教学资源。

二、产品介绍

在直流电场中空气间隙的放电虚拟仿真软件里，运用 3D 仿真技术有效嵌入虚拟仿真系统，成功搭建出一个高度还原的高压实验室。此实验室模拟高压试验变压器及其附属设备的组成，通过仿真高压实验室认知模式，让学生仿佛进入实体实验室，从第一角度清晰展示高压实验设备组成元件及工作原理。其中涉及的设备有交直流高压实验变压器、升压电容器、水电阻、数显高压表、交流实验控制箱、高压硅堆整流装置等。直流电场中空气间隙的放电虚拟仿真实验涵盖多个重要方面，如电场的均匀程度对气体间隙击穿电压的影响、电极极性对空气间隙击穿电压的影响、极间距对击穿电压的影响等。这些实验内容有助于学生深入理解直流电场与空气间隙放电的关系，为后续的学习和研究打下坚实基础。

三、产品特色

该软件可以充分发挥仿真优势，让学生充分观察实验的每一个细节。通过声光电技术手段的应用，不仅使学生有身临其境的感觉，还能让学生在完成物理模型实验的同时，通过虚拟仿真实验，进一步理解高电压间隙放电的机理，弥补物理实验模型的不足，体现了虚拟仿真实验室的先进性。软件还设计了集学习型（基础知识学习）、分析型、研究型于一体的实验教学系统。学生通过该虚拟仿真软件系统，能够达到巩固基础知识、锻炼动手能力、验证和进一步深化学习高电压放电机理的目的，进而对课程知识进行层层递进理解，达到初步应用的程度。在进行直流电场放电实验时，学生可以按照相关的直流电场放电实验教程进行操作，了解直流电场中放电实验步骤，同时对实验过程中的空气间隙放电现象进行观察，分析空气间隙放电原理。对于实验中得到的数据，学生可以进行直流电场放电实验数据分析，从而更好地理解实验结果。

四、实验内容

设备的配置与接线

在进行实验前，需要根据实验要求进行设备的配置与接线。这就涉及到直流电场实验设备选型指南，选择合适的设备并正确接线，是实验成功的关键。

针 - 板放电实验

此实验可以让学生观察到特定条件下的空气间隙放电现象，了解其物理机制。通过对针 - 板放电实验的研究，有助于深入探讨空气间隙放电原理解析。

球 - 球放电实验

球 - 球放电实验也是重要的实验内容之一，学生可以通过该实验进一步了解放电现象的特点和规律，对实验效果进行空气间隙放电实验效果评估。

针 - 针放电实验

针 - 针放电实验同样能为学生提供不同的放电场景，让学生更全面地认识空气间隙放电现象。在实验过程中，学生要注意放电实验中的安全注意事项，避免发生危险。

五、支撑课程

该软件能够为高电压技术、高电压工程基础、电气绝缘技术等课程提供有力支撑，辅助教学工作的开展。通过虚拟仿真实验，学生可以更好地理解这些课程中的相关知识，提高学习效果。