·1118 工程科学学报，第40卷，第9期 E(n) hy=E 图3辐射复合能量示意图 Fig.3 Radiation composite energy diagram 图4发光情况测试 Fig.4 Luminous condition test 域，然后利用剖分差值，离散处理，将复杂的电磁场 多元微分方程转化为多元代数方程组，该方法对 4.0 涉及到电磁场有关场量求解非常方便2-)，其求 3.5 解依据为麦克斯韦方程组.其积分形式公式如下 3.0 所示： 25 安培环路定律： =.(+)as 1.0 (5) 0.5 0 法拉第电磁感应定律： 38.0 39.039.540.0405 40.741.0 电压N f=-乐（照） .ds (6) 图5伏安特性曲线 式中，H为磁场强度，J为传导电流密度，D为电通 Fig.5 Volt-ampere characteristic curve 量，S为闭合路径1对应的环路面积，E为电场强度， 表2验电标识发光参数 B为磁感应强度，t为时间 Table 2 Material luminescence parameters 两个通量定律式分别如下： 电压(AC)/ 亮度1 色坐标 乐Dds=∯pd (7) (cd.m-2) X 38.0 3.76 0.1469 0.0343 f.B-ds-0 (8) 39.0 37.79 0.1464 0.0333 式中，p为体电荷密度，v为闭合曲面S对应的体积， 39.5 110.72 0.1464 0.0330 所有单位均为标准单位 40.0 250.96 0.1464 0.0328 通过上述原理，及Ansoftmaxwell有限元软 40.5 393.02 0.1472 0.0316 件4-进行电场计算分析. 40.7 869.88 0.1473 0.0314 41.0 1233.42 0.1473 0.0313 2结果与分析 2.1验电标识性能分析 从图表中我们可以得到，验电标识的起亮电压 购置的交流可变电源，型号为OYHS9801,通 约为38V,随后亮度会随电压提升较大，功耗也会提 过工频电压对本批验电标识样品进行发光性能测 升很多，电流为毫安级别.但是，当后续电压加到45 试.选取20个验电标识样品，通过导线连接验电标 V以上时，材料发光面不再均匀，转而亮度面积回缩 识的两面，引出电极，逐渐提升电压，记录每一个样 成为一条线，其余部分发光消失，此时电流约为11 品的伏安特性数据.经过测试，样品的起亮电压偏 mA,分析认为，材料内部达到了耐受电压，进而出现 差在5%以内，当电压达到38V以上时，就可以发出 工作异常. 明显的蓝光，如图4所示.从图中可以看出样品发 2.2仿真分析 光面基本均匀，除边缘有少许差异外，整个发光面呈 为了得到验电标识置于特高压输电线路周围的 现出蓝色并带一点紫色.各样品的平均伏安特性曲 电场环境，以及其内部所能达到的场强值，通过电磁 线及相关发光参数如图5和表2所示 场仿真软件进行分析.工程科学学报，第 40 卷，第 9 期 图 3 辐射复合能量示意图 Fig． 3 Ｒadiation composite energy diagram 域，然后利用剖分差值，离散处理，将复杂的电磁场 多元微分方程转化为多元代数方程组，该方法对 涉及到电磁场有关场量求解非常方便［22--23］，其求 解依据为麦克斯韦方程组． 其积分形式公式如下 所示: 安培环路定律: ∮l H·dl =  ( S J + D  ) t ·dS ( 5) 法拉第电磁感应定律: ∮l E·dl = －  ( S B  ) t ·dS ( 6) 式中，H 为磁场强度，J 为传导电流密度，D 为电通 量，S 为闭合路径 l 对应的环路面积，E 为电场强度， B 为磁感应强度，t 为时间． 两个通量定律式分别如下: S D·dS = v ρdv ( 7) S B·dS = 0 ( 8) 式中，ρ 为体电荷密度，v 为闭合曲面 S 对应的体积， 所有单位均为标准单位． 通 过 上 述 原 理，及 Ansoftmaxwell 有 限 元 软 件［24--25］进行电场计算分析． 2 结果与分析 2. 1 验电标识性能分析 购置的交流可变电源，型号为 OYHS--9801，通 过工频电压对本批验电标识样品进行发光性能测 试． 选取 20 个验电标识样品，通过导线连接验电标 识的两面，引出电极，逐渐提升电压，记录每一个样 品的伏安特性数据． 经过测试，样品的起亮电压偏 差在 5% 以内，当电压达到 38 V 以上时，就可以发出 明显的蓝光，如图 4 所示． 从图中可以看出样品发 光面基本均匀，除边缘有少许差异外，整个发光面呈 现出蓝色并带一点紫色． 各样品的平均伏安特性曲 线及相关发光参数如图 5 和表 2 所示． 图 4 发光情况测试 Fig． 4 Luminous condition test 图 5 伏安特性曲线 Fig． 5 Volt--ampere characteristic curve 表 2 验电标识发光参数 Table 2 Material luminescence parameters 电压( AC) / V 亮度/ ( cd·m － 2 ) 色坐标 X Y 38. 0 3. 76 0. 1469 0. 0343 39. 0 37. 79 0. 1464 0. 0333 39. 5 110. 72 0. 1464 0. 0330 40. 0 250. 96 0. 1464 0. 0328 40. 5 393. 02 0. 1472 0. 0316 40. 7 869. 88 0. 1473 0. 0314 41. 0 1233. 42 0. 1473 0. 0313 从图表中我们可以得到，验电标识的起亮电压 约为 38 V，随后亮度会随电压提升较大，功耗也会提 升很多，电流为毫安级别． 但是，当后续电压加到 45 V 以上时，材料发光面不再均匀，转而亮度面积回缩 成为一条线，其余部分发光消失，此时电流约为 11 mA，分析认为，材料内部达到了耐受电压，进而出现 工作异常． 2. 2 仿真分析 为了得到验电标识置于特高压输电线路周围的 电场环境，以及其内部所能达到的场强值，通过电磁 场仿真软件进行分析． · 8111 ·