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基于动态硫代氨基甲酸酯键的环氧树脂介电与可修复性能的研究
1
作者 张卓琳 武康宁 +4 位作者 安东旭 杨自超 赵鸽 周福升 李建英 《电气工程学报》 北大核心 2026年第1期448-457,共10页
研发具有可修复特性的环氧树脂绝缘材料是实现电力设备可持续发展的一种有效方法。通过顺序双固化法引入硫代氨基酸酯动态共价键,成功制备了力学强度高、介电性能优异的环氧树脂材料,并且还具备优异的损伤可修复特性。随动态硫代氨基甲... 研发具有可修复特性的环氧树脂绝缘材料是实现电力设备可持续发展的一种有效方法。通过顺序双固化法引入硫代氨基酸酯动态共价键,成功制备了力学强度高、介电性能优异的环氧树脂材料,并且还具备优异的损伤可修复特性。随动态硫代氨基甲酸酯键引入的刚性苯环结构能够赋予材料优异的力学及介电性能,其弹性模量和体积电阻率分别超过1.2 GPa和10^(16)Ω·cm。通过热刺激触发硫代氨基甲酸酯键解离和重组,能够促使可修复环氧树脂拓扑网络重排,最终赋予材料优异的机械损伤修复特性以及电击穿损伤修复特性。击穿损伤修复效率可达到90%以上。因此,兼具优异的力学强度、介电性能、损伤可修复特性,使其有望成为新一代环境友好型绝缘材料。 展开更多
关键词 硫代氨基甲酸酯键 环氧树脂 双固化反应 修复性能 介电性能
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类玻璃体多颗粒系统热重塑行为的离散元模拟
2
作者 吴治诚 郭巍 +4 位作者 张泽昊 朱清哲 张乔根 王国利 高超 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第2期175-182,共8页
针对难降解环氧固废所带来的资源环境问题,基于高温下动态交联键可重排的类玻璃体高分子(Vitrimer)材料,开展了多颗粒系统热重塑行为的离散元模拟研究。考虑到颗粒间复杂的相互作用,引入Vitrimer本构模型,并结合堆积角标定实验来确定颗... 针对难降解环氧固废所带来的资源环境问题,基于高温下动态交联键可重排的类玻璃体高分子(Vitrimer)材料,开展了多颗粒系统热重塑行为的离散元模拟研究。考虑到颗粒间复杂的相互作用,引入Vitrimer本构模型,并结合堆积角标定实验来确定颗粒摩擦因数,建立了多颗粒系统“形变-接触-反应”的热-力耦合离散元模型,实现了热重塑过程中颗粒间应力、温度与孔隙演变的数值模拟。结果表明:Vitrimer多颗粒系统热重塑过程中,颗粒间切向压力是法向压力的3.7倍,热重塑反应过程主要沿切向来进行;颗粒间存在较大温度梯度,最大温差为43℃,可采用梯度温控策略以抑制键网络异构化;热重塑压力要与材料储能模量相匹配,从而可协同调控孔隙率与结构的完整性。经过实验验证,热重塑后材料三点弯曲断裂载荷实测值、模拟值分别为10.4、9.9 N,表明模型可有效模拟Vitrimer多颗粒系统的热重塑过程。研究结果可为探究Vitrimer多颗粒系统热重塑的外部条件、颗粒行为提供一定的理论依据,并可为发展绿色循环材料体系提供技术支撑。 展开更多
关键词 类玻璃体 热重塑 离散元方法 多颗粒系统
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纳米ZrO_(2)改性聚丙烯热力学性能的分子动力学模拟
3
作者 李亚莎 吴雕 +3 位作者 王福达 周朝威 王桂斌 董恒 《材料导报》 北大核心 2026年第2期249-255,共7页
聚丙烯(PP)因化学稳定性、耐热性和电绝缘性较好在金属化薄膜电容器中被广泛应用,但其在高温下损耗增大,限制了其在高性能储能器件领域的应用。鉴于实验研究的局限性以及纳米掺杂对PP热力学性能研究的不足,本研究开展了分子动力学模拟,... 聚丙烯(PP)因化学稳定性、耐热性和电绝缘性较好在金属化薄膜电容器中被广泛应用,但其在高温下损耗增大,限制了其在高性能储能器件领域的应用。鉴于实验研究的局限性以及纳米掺杂对PP热力学性能研究的不足,本研究开展了分子动力学模拟,对纯PP、不同质量分数ZrO_(2)/PP及含水分子的复合体系进行分析。研究表明:纳米ZrO_(2)掺杂可有效改善PP热力学性能,其中ZrO_(2)(7%)/PP复合体系效果最为显著,在常温下导热率提升29.41%、玻璃化转变温度升高15.28%、力学模量得到提高、自由体积和均方位移下降;且由于纳米ZrO_(2)掺杂占据自由体积限制分子链运动,ZrO_(2)(7%)/PP复合体系削弱作用最强;水分子扩散速率随温度升高而加快,而纳米ZrO_(2)的掺杂可以降低其扩散系数,使其在掺杂体系中的扩散较未掺杂体系减缓。研究结果为纳米ZrO_(2)在金属化薄膜中的应用提供理论支撑,为提升聚丙烯热力学性能提供参考。 展开更多
关键词 聚丙烯 分子动力学模拟 纳米ZRO2 热力学性能 扩散系数
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离子影响油纸绝缘结合性能的分子动力学模拟研究 被引量：1
4
作者 李亚莎 晏欣悦 +3 位作者 王佳敏 郭玉杰 陈俊璋 张永蘅 《材料导报》 北大核心 2025年第14期272-279,共8页
油纸绝缘材料在电力设备中广泛应用,其在老化过程中产生的离子可能对油纸绝缘结合性能产生潜在影响。为此采用分子动力学方法模拟了H_(3)O^(+)、OH^(-)、Cl^(-)、Cu^(2+)四种离子在油纸复合系统中的微观行为,并构建无离子的纯油纸复合... 油纸绝缘材料在电力设备中广泛应用,其在老化过程中产生的离子可能对油纸绝缘结合性能产生潜在影响。为此采用分子动力学方法模拟了H_(3)O^(+)、OH^(-)、Cl^(-)、Cu^(2+)四种离子在油纸复合系统中的微观行为,并构建无离子的纯油纸复合模型进行对比,深入分析离子介入对油纸复合系统的结合能、氢键作用和均方位移的影响。结果表明,离子的存在使油纸间的结合能减弱,该效应随温度的升高而加剧,并导致油纸绝缘性能下降。另一方面,离子的介入会促进氢键的形成,进而减弱油纸复合体系的结合性能,但也将离子与油之间的强结合能引入到了复合体系中,再加上不同分子间氢键的作用,使得油纸体系的整体稳定性得以维持且有所提升。本工作可为理解离子在油纸绝缘体系中的作用机理提供新视角,并为油纸绝缘材料的性能优化提供理论支撑。 展开更多
关键词 油纸绝缘 离子 分子动力学 相互作用机理 氢键
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外电场下极性基团对聚丙烯单分子链沿面放电影响的研究
5
作者 李亚莎 曾跃凯 +3 位作者 赵光辉 田泽 王璐敏 吴雕 《材料导报》 北大核心 2025年第13期252-259,共8页
聚丙烯是一种性能优异的绝缘材料,在高压电缆绝缘领域受到广泛关注,但其老化后绝缘性能会大幅下降,加之实际运行环境恶劣,沿面放电现象时常发生。为从微观层面探讨材料老化后产生的极性基团对聚丙烯沿面放电特性的影响,基于密度泛函理... 聚丙烯是一种性能优异的绝缘材料,在高压电缆绝缘领域受到广泛关注,但其老化后绝缘性能会大幅下降,加之实际运行环境恶劣,沿面放电现象时常发生。为从微观层面探讨材料老化后产生的极性基团对聚丙烯沿面放电特性的影响,基于密度泛函理论对电场下不同聚丙烯分子链的几何结构、轨道能级、态密度、陷阱深度、激发态等微观参数进行分析。结果表明,极性基团的引入会造成分子链卷曲程度增大、偶极矩上升,易在材料表面形成极化电荷;电场作用下分子陷阱深度不断增大,含极性基团的分子陷阱深度更小,有利于电子脱陷,增加放电次数;极性基团区域的亲电活性使陷阱捕获的电子相对活泼,在沿面放电过程中,该区域积聚的电子由于活性较强会促进电子崩的发展;分子含极性基团后激发能显著降低,极性基团区域成为电子激励与反激励的主要场所,在反激励过程中电子与空穴复合发射光子,形成发光中心,加速材料老化,并在材料表面气隙形成空间光电离,提高沿面放电概率。 展开更多
关键词 密度泛函理论 聚丙烯 外电场 沿面放电 陷阱特性
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基于乙烯共聚的高压抗冲共聚聚丙烯电缆绝缘材料机械和电气性能的协同优化 被引量：1
6
作者 董新华 王伟 +2 位作者 袁浩 李琦 何金良 《电工技术学报》 北大核心 2025年第23期7763-7775,共13页
聚丙烯(PP)因其优异的电、热性能而成为可回收聚合物介电材料研发的重点。抗冲共聚聚丙烯(IPC)具有较为优异的机械性能,是应用于高压PP电缆的理想绝缘材料。该文分析了不同乙烯含量IPC的微观结构、机械性能和电气性能,探讨了乙烯共聚含... 聚丙烯(PP)因其优异的电、热性能而成为可回收聚合物介电材料研发的重点。抗冲共聚聚丙烯(IPC)具有较为优异的机械性能,是应用于高压PP电缆的理想绝缘材料。该文分析了不同乙烯含量IPC的微观结构、机械性能和电气性能,探讨了乙烯共聚含量对IPC内部组分相容性和电荷输运的影响机理。随着乙烯含量的增加,PP基体和橡胶相的相容性逐渐增强,其中IPC-2试样具有最高的断裂伸长率。同时,随着乙烯含量的增加,试样的击穿场强和体积电阻率均呈现先上升后降低的变化趋势,其中IPC-2试样具有最佳的电气性能,是机械和电气性能最佳的绝缘材料。在拉伸应变为10%时,IPC-2试样仍然具有最佳的绝缘性能。乙烯共聚主要通过改善PP基体和橡胶相的相容性,在PP基体中产生大量的晶区-无定形区界面,在提升抗冲性能的同时,引入大量深陷阱,降低载流子的迁移率,实现机械和电气性能的协同优化。该文可为高性能PP绝缘材料的开发提供参考。 展开更多
关键词 抗冲共聚聚丙烯 高压电缆 机械性能 电气性能 电荷传输
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换流阀玻璃纤维增强塑料连接件的机械性能分析及在线无损评估方法 被引量：1
7
作者 张新龙 邹延生 +2 位作者 成立 陶博 廖瑞金 《电工技术学报》 北大核心 2025年第7期2033-2042,共10页
玻璃纤维增强塑料(GFRP)连接件作为阳极饱和电抗器的支撑件是高压换流站内的重要部件之一,其机械性能对于换流站的安全至关重要。该文对近10年的GFRP连接件故障情况进行调研,共发现53起表面裂纹故障,并对随机抽取的3支裂纹GFRP连接件的... 玻璃纤维增强塑料(GFRP)连接件作为阳极饱和电抗器的支撑件是高压换流站内的重要部件之一,其机械性能对于换流站的安全至关重要。该文对近10年的GFRP连接件故障情况进行调研,共发现53起表面裂纹故障,并对随机抽取的3支裂纹GFRP连接件的机械性能进行了深入分析,研究了其开裂原因,针对性地提出了一种基于声发射(AE)的机械性能在线无损检测方法。首先,对全新和已出现裂纹的GFRP连接件进行理化分析,明确机械应力导致的物理损伤是机械强度失效的原因;其次,建立考虑实际振动情况的GFRP连接件三维仿真模型,分析开裂位置的应力大小,进一步明确故障原因;最后,提出一种基于声发射的机械性能在线无损检测方法,构建GFRP连接件机械性能评估方程。结果表明,裂纹GFRP连接件机械性能的评估结果与实际测试结果误差在1.4%~3.2%,表明声发射方法具备实现GFRP连接件机械性能在线无损评估的可行性。 展开更多
关键词 换流阀 玻璃纤维增强塑料(GFRP)连接件 裂纹分析 声发射无损检测技术 剩余机械强度评估
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高压大功率IGBT用液晶环氧性能研究(一):热导率与耐热特性 被引量：3
8
作者 王争东 曹晓龙 +2 位作者 杨淦秋 罗盟 周远航 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期273-284,共12页
随着绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在工业应用上向高电压、大功率方向发展,对其散热、耐热、绝缘等性能提出了更高的要求,亟须研制高性能的绝缘灌封材料。该文提出利用联苯型环氧单体与联苯胺固化剂双液晶分子构筑液晶畴,着重调控材料热学... 随着绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在工业应用上向高电压、大功率方向发展,对其散热、耐热、绝缘等性能提出了更高的要求,亟须研制高性能的绝缘灌封材料。该文提出利用联苯型环氧单体与联苯胺固化剂双液晶分子构筑液晶畴,着重调控材料热学及电气性能。系列论文(一)研究了其相关热性能,研究表明通过利用液晶联苯胺固化剂与联苯液晶环氧构建具有π-π堆砌液晶畴及高交联密度网络结构的固化物,其玻璃化转变温度Tg可达247℃,与传统双酚A型环氧的Tg相比提高了76.4%;热导率提升至0.351 W/(m·K),相对于双酚A型环氧提高了64.0%。此外,通过分子动力学模拟对交联聚合物的自由体积、Tg、热导率等微观参数及宏观性能进行了机理分析。 展开更多
关键词 绝缘灌封材料 联苯液晶环氧 联苯液晶固化剂 热导率 耐热性能
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表面接枝KH550的石墨烯改性聚二甲基硅氧烷热力学性能的分子动力学模拟
9
作者 李亚莎 田泽 +3 位作者 王璐敏 庞梦昊 曾跃凯 赵光辉 《材料导报》 北大核心 2025年第2期257-262,共6页
为分析表面接枝有硅烷偶联剂KH550的石墨烯对聚二甲基硅氧烷(PDMS)性能的影响,本工作采用分子动力学的方法对纯PDMS、未接枝KH550的石墨烯改性PDMS,以及表面接枝KH550的石墨烯(接枝密度分别为6%和12%)改性PDMS进行建模,从微观角度对比... 为分析表面接枝有硅烷偶联剂KH550的石墨烯对聚二甲基硅氧烷(PDMS)性能的影响,本工作采用分子动力学的方法对纯PDMS、未接枝KH550的石墨烯改性PDMS,以及表面接枝KH550的石墨烯(接枝密度分别为6%和12%)改性PDMS进行建模,从微观角度对比分析改性后PDMS热力学性能的提升。模拟结果表明,在PDMS中掺杂石墨烯或在石墨烯表面接枝KH550后再与PDMS混合,均能改善PDMS热导率、玻璃化转变温度、自由体积、均方位移及水分子的扩散系数和结合能等热力学性能。在含水模型中,接枝密度为6%和12%的表面接枝KH550石墨烯改性PDMS相较于纯PDMS 250 K热导率分别提高25.6%和21.6%,玻璃化转变温度分别提高70 K和77 K。对比接枝KH550的石墨烯改性PDMS的含水与不含水的模型可知,水分子能够提高均方位移,降低玻璃化转变温度和减小自由体积,同时水分子扩散系数及结合能随温度与接枝密度的不同而有所差异。本研究的结果可为减少冰闪电压对电力系统影响的实验研究提供参考,同时对研发输电线路融冰、疏水性材料提供理论支撑。 展开更多
关键词 聚二甲基硅氧烷(PDMS) 硅烷偶联剂 KH550 热导率 扩散系数 分子动力学模拟
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金属有机框架包覆铁电二维纳米片增强聚醚酰亚胺复合介质高温储能性能研究 被引量：2
10
作者 陈东洋 刘晓旭 +2 位作者 孙家明 陈皓男 尤晓光 《电工技术学报》 北大核心 2025年第5期1662-1671,共10页
聚合物基电介质中有机相与无机相间的界面层的理化性质显著影响其储能特性,然而现有研究中多利用有机或无机组分的界面层来提高有机相与无机相间的相容性。该文在高介电常数铌酸钙(CNO)纳米片表面成功地包覆了一层多孔结晶的金属有机框... 聚合物基电介质中有机相与无机相间的界面层的理化性质显著影响其储能特性,然而现有研究中多利用有机或无机组分的界面层来提高有机相与无机相间的相容性。该文在高介电常数铌酸钙(CNO)纳米片表面成功地包覆了一层多孔结晶的金属有机框架层(MOF),聚合物基体中的分子链可在MOF的多孔结构中三维穿插与化学键合,形成的界面层可缓和填料与基体间电性能的不匹配,抑制无机填料和有机基体直接接触导致的载流子聚集,有效地降低复合电介质薄膜在高温下工作时的电导损耗,提高150℃工作时的击穿场强和能量存储能力。尤其是填充质量分数为0.2%的PEI/CNO@MOF复合电介质在150℃工作时的放电能量密度可达3.5J/cm^(3),同时充电-放电效率大于90%,具有潜在的实际应用价值。该文不仅提供了一种简便有效的高温界面设计策略,同时也为设计高储能特性聚合物电介质提供了技术范本。 展开更多
关键词 聚合物电介质 复合材料 金属有机框架 电容储能
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新能源汽车电缆用耐热型热塑性弹性体绝缘料的研制 被引量：2
11
作者 田丰 白志强 +1 位作者 万留杰 毛孝丹 《河南工学院学报》 2025年第3期1-5,共5页
以NBR及PA12为基料,采用动态硫化方法制备出耐温125℃的新能源汽车用TPV绝缘材料。通过试验设计及相关研究,选用DCP+HVA-2作为复合硫化体系并确定适当的NBR/PA12橡塑比以提高TPV混合物交联度、耐温等级及力学性能,以DOP作为增塑剂改善TP... 以NBR及PA12为基料,采用动态硫化方法制备出耐温125℃的新能源汽车用TPV绝缘材料。通过试验设计及相关研究,选用DCP+HVA-2作为复合硫化体系并确定适当的NBR/PA12橡塑比以提高TPV混合物交联度、耐温等级及力学性能,以DOP作为增塑剂改善TPV材料的柔韧性及流动性,在此基础上确定材料的配方。经热老化试验表明,该TPV绝缘料可满足新能源汽车用电缆的要求。 展开更多
关键词 动态硫化 TPV 硫化体系 橡塑比
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相容剂PE-g-GMA在导热绝缘聚乙烯电缆料中的作用研究 被引量：2
12
作者 周宏 《化学工程师》 2025年第3期100-104,共5页
为提高导热绝缘聚乙烯电缆料的综合性能,本文以Si O2为导热填料、PE-g-GMA为相容剂、低密度聚乙烯(LDPE)为基体,加一定量的抗氧化剂1010制备了导热绝缘聚乙烯电缆料,重点研究了相容剂PE-g-GMA(添加量)在导热绝缘聚乙烯电缆料中的作用。... 为提高导热绝缘聚乙烯电缆料的综合性能,本文以Si O2为导热填料、PE-g-GMA为相容剂、低密度聚乙烯(LDPE)为基体,加一定量的抗氧化剂1010制备了导热绝缘聚乙烯电缆料,重点研究了相容剂PE-g-GMA(添加量)在导热绝缘聚乙烯电缆料中的作用。结果表明,当相容剂的填充量为6wt%时,聚乙烯电缆料导热系数为0.725W·(m·K)^(-1)、击穿电压为35.1k V·mm^(-1);当相容剂的填充量为8wt%时,聚乙烯电缆料体积电阻率为3.63×10^(14)Ω·m、熔融指数为2.38g/10min、断裂强度为15.2MPa;当填充量为4wt%时,冲击强度最大。综合考虑,最佳的相容剂填充量为6wt%。 展开更多
关键词 相容剂PE-g-GMA 导热绝缘 聚乙烯 电缆料
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基于图像识别的电力高空作业安全带检测研究 被引量：1
13
作者 任明欣 刘瑞生 陈金铭 《电工技术》 2025年第12期105-108,113,共5页
为确保工作人员在高空作业中正确规范地佩戴安全带,提出基于EPSA-YOLOv5的电力高空作业安全带佩戴检测方法。首先,将EPSANet作为主干提取网络,在保证完整的特征提取效果前提下,降低网络中的参数,加快模型的识别速度;随后,调整空间金字... 为确保工作人员在高空作业中正确规范地佩戴安全带,提出基于EPSA-YOLOv5的电力高空作业安全带佩戴检测方法。首先,将EPSANet作为主干提取网络,在保证完整的特征提取效果前提下,降低网络中的参数,加快模型的识别速度;随后,调整空间金字塔池化结构,提升模型的识别精度;最后,应用各类评价指标对YOLOv5、EPSANet和EPSA-YOLOv5目标检测模型识别效果进行对比分析。结果表明,EPSA-YOLOv5模型达到了最佳的识别效果,召回率为0.9214,准确度为0.942。 展开更多
关键词 电力高空作业 安全带检测 YOLOv5模型 图像识别
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高压大功率IGBT用液晶环氧性能研究(二):电气绝缘特性
14
作者 王争东 曹晓龙 +2 位作者 杨淦秋 罗盟 周远航 《电工技术学报》 北大核心 2025年第3期878-889,共12页
高压大功率IGBT用灌封材料绝缘失效是制约其快速发展的关键因素之一。由两篇论文组成的系列论文旨在通过构建液晶畴的研究思路协同提升环氧绝缘灌封材料的导热、耐热和电气绝缘性能。该文是系列论文(二),对液晶环氧树脂的击穿特性、局... 高压大功率IGBT用灌封材料绝缘失效是制约其快速发展的关键因素之一。由两篇论文组成的系列论文旨在通过构建液晶畴的研究思路协同提升环氧绝缘灌封材料的导热、耐热和电气绝缘性能。该文是系列论文(二),对液晶环氧树脂的击穿特性、局部放电、陷阱能级和介电特性等进行了研究,研究结果表明,通过π-π自组装构筑的液晶畴可有效地降低环氧固化后的自由体积,进而抑制载流子迁移,与双酚A型环氧相比,展现出更高的击穿场强(126.72 kV/mm)和更低的局部放电量(1.37 pC)。热刺激去极化电流研究表明,该联苯环氧-联苯固化剂双液晶交联材料具备较高的陷阱能级,捕捉电子能力增强。此外,利用分子动力学模拟软件仿真计算了交联体系的自由体积、电场下均方位移、击穿场强等参数,并对材料的电气性能机理进行了分析。研究结果可为新型环氧树脂在高压大功率IGBT灌封绝缘材料领域的工程应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 绝缘灌封材料 联苯液晶环氧 联苯液晶固化剂 电气性能 分子动力学模拟
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空间电荷在评估绝缘聚合物电老化程度中的应用研究 被引量：110
15
作者 尹毅 肖登明 屠德民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期43-48,共6页
通过向聚乙烯中添加一种电压稳定剂 ,能够有效地抑制聚乙烯的电老化。纯聚乙烯和含电压稳定剂的聚乙烯的试样经过不同时间的电老化后 ,空间电荷测量表明 ,在电老化过程中 ,空间电荷的分布发生变化 ,出现正负电荷峰的分离和叠加。两种性... 通过向聚乙烯中添加一种电压稳定剂 ,能够有效地抑制聚乙烯的电老化。纯聚乙烯和含电压稳定剂的聚乙烯的试样经过不同时间的电老化后 ,空间电荷测量表明 ,在电老化过程中 ,空间电荷的分布发生变化 ,出现正负电荷峰的分离和叠加。两种性质的试样中的空间电荷总量都近似地随老化时间呈线性增长 ,并与老化后的残余绝缘强度的变化有对应关系。分析表明 ,以试样的短路空间电荷总量与老化时间关系 。 展开更多
关键词 空间电荷 评估 绝缘聚合物 电老化程度 研究
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冷却介质对低密度聚乙烯空间电荷输运特性的影响 被引量：14
16
作者 李剑 沈健 +2 位作者 杨丽君 章华中 赵玉顺 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2629-2633,共5页
低密度聚乙烯是高压电力电缆的主要绝缘材料,空间电荷被认为是影响电力电缆绝缘安全可靠性的关键因素之一。为此,选用冰水、空气和硅油3种不同冷却方式对聚乙烯试品进行淬火处理,采用电声脉冲法测量系统对聚乙烯试品中空间电荷的消散特... 低密度聚乙烯是高压电力电缆的主要绝缘材料,空间电荷被认为是影响电力电缆绝缘安全可靠性的关键因素之一。为此,选用冰水、空气和硅油3种不同冷却方式对聚乙烯试品进行淬火处理,采用电声脉冲法测量系统对聚乙烯试品中空间电荷的消散特性进行了测试,并结合阶梯式升压试验测定空间电荷阈值场强,根据空间电荷限制电流理论推导出总电荷量与电荷迁移率,采用差示扫描量热法分析了试样的结晶度和晶粒尺寸均匀性。试验与分析结果表明:硅油冷却聚乙烯电荷视在迁移率大于冰水、空气冷却试样;3种试样中,硅油冷却聚乙烯结晶度较高,晶粒尺寸分布较均匀,阈值场强较高,而冰水冷却聚乙烯结晶度、晶粒分布均匀性与阈值场强较低。 展开更多
关键词 低密度聚乙烯(LDPE) 电力电缆 冷却介质 空间电荷 输运特性 结晶状态
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固体绝缘材料热老化电气特性的研究 被引量：52
17
作者 屠幼萍 孙伟忠 +2 位作者 岳彩鹏 王伟 陈广辉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期7-13,共7页
油浸式变压器所用固体绝缘材料的介电常数大小和耐高温性能是影响变压器容量和尺寸大小的重要因素。本文选择了聚酯薄膜、聚碳酸酯、聚苯硫醚三种耐高温聚合物材料为试验对象,在130℃条件下进行了最长1 200 h的热老化试验,测试了各试样... 油浸式变压器所用固体绝缘材料的介电常数大小和耐高温性能是影响变压器容量和尺寸大小的重要因素。本文选择了聚酯薄膜、聚碳酸酯、聚苯硫醚三种耐高温聚合物材料为试验对象,在130℃条件下进行了最长1 200 h的热老化试验,测试了各试样老化前及老化各阶段的介电谱(相对介电常数、介质损耗因数随温度变化特性)和击穿强度。测试结果表明,三种聚合物材料老化前后的相对介电常数值均比油浸变压器目前常用的绝缘纸板的小(更加接近变压器油),相应的介质损耗因数也远远低于绝缘纸板;聚苯硫醚和聚酯薄膜的相对介电常数和介质损耗在90℃附近明显增大,但聚碳酸酯的相对介电常数和介质损耗基本不变;在油中热老化后,三种聚合物材料的介电常数和介质损耗随温度变化的趋势与未老化的相似;在老化各阶段,聚酯薄膜、聚碳酸酯和聚苯硫醚材料的工频击穿强度基本与热老化时间无关。综合聚酯薄膜、聚苯硫醚和聚碳酸酯三种聚合物材料热老化前后的介电特性变化情况,对比常用的绝缘纸板的特性,考虑到相对较低的介电常数与介质损耗因数和较高的击穿场强,聚碳酸酯是一种相对理想的有可能用来替换常用绝缘纸板的替换材料。 展开更多
关键词 油浸式变压器 聚合物材料 热老化 相对介电常数 介质损耗因数 击穿场强
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油纸绝缘气隙放电特征信息提取及其过程划分 被引量：23
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作者 陈伟根 蔚超 +1 位作者 凌云 王有元 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期7-12,共6页
油纸绝缘是油浸式电气设备的常用的绝缘方法,其一旦发生局部放电会引起绝缘的老化和破坏,及时了解局部放电的产生与发展特性能判断运行设备的潜伏性故障及其发展。论文对油纸绝缘气隙放电进行了研究,采用核主成分分析的方法对其统计特... 油纸绝缘是油浸式电气设备的常用的绝缘方法,其一旦发生局部放电会引起绝缘的老化和破坏,及时了解局部放电的产生与发展特性能判断运行设备的潜伏性故障及其发展。论文对油纸绝缘气隙放电进行了研究,采用核主成分分析的方法对其统计特征算子进行了降维处理,提取了新的特征因子。采集局部放电发展过程中不同时刻的信号样本,对新的特征因子进行了聚类分析,聚类结果结合局部放电发展的不同时刻的信息将局部放电发展过程分为初始放电阶段、放电发展阶段、放电稳定阶段和预击穿阶段。 展开更多
关键词 油纸绝缘 气隙放电 特征信息 核主成分分析 聚类分析
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方波脉冲下纳米氧化铝掺杂对聚酰亚胺表面放电特性影响 被引量：8
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作者 刘洋 吴广宁 +3 位作者 高国强 AKRAM SHAEEL 钟鑫 朱健 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期1141-1147,共7页
聚酰亚胺薄膜(polyimide,PI)以其卓越的介电性能广泛应用于变频电机匝间绝缘,纳米掺杂能改善PI膜的绝缘性能。为研究方波条件下纳米Al_2O_3对PI膜表面放电特性的影响,文中将粒径为60nm的Al_2O_3纳米粒子作为无机填料添加到PI基体中,制... 聚酰亚胺薄膜(polyimide,PI)以其卓越的介电性能广泛应用于变频电机匝间绝缘,纳米掺杂能改善PI膜的绝缘性能。为研究方波条件下纳米Al_2O_3对PI膜表面放电特性的影响,文中将粒径为60nm的Al_2O_3纳米粒子作为无机填料添加到PI基体中,制作了掺杂量为1%,2%,5%,7%,10%的PI薄膜。测量了PI/Al_2O_3薄膜耐电晕性能和局部放电次数随温度的变化,用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察了放电前后PI/Al_2O_3薄膜微观形貌。利用傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)测试了复合薄膜老化前后的化学键情况。研究结果表明:纳米Al_2O_3在PI基体中弥散分布,PI/Al_2O_3复合薄膜的红外吸收峰与纯PI膜基本一致,但吸收峰深度有所加强。老化4h后PI/Al_2O_3分子链上的C-O-C(醚键)以及C-N-C(酰亚胺环)消失,其余化学键吸收峰有所减弱;Al_2O_3纳米粒子的掺入提高了复合薄膜的耐电晕性能并减少了局部放电次数。并且温度的上升会导致局部放电次数减少。表面放电导致的化学键断裂是复合薄膜降解的主要原因,纳米粒子所引入的两相界面以及其优良的导热性能提高了复合薄膜的绝缘性能。 展开更多
关键词 PI/Al2O3复合薄膜 电晕老化 傅里叶红外光谱分析 局部放电 扫描电镜分析 降解
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聚酰亚胺薄膜表面电荷的开尔文力显微镜研究 被引量：11
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作者 孙志 王暄 +1 位作者 韩柏 雷清泉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期1957-1964,共8页
为在微纳米尺度下研究无机纳米掺杂对聚酰亚胺表面电荷特性的影响，采用开尔文力显微镜测量了杜邦公司生产的原始聚酰亚胺薄膜和纳米掺杂耐电晕聚酰亚胺薄膜二种材料，在被导电微探针注入电荷后的表面电荷发生、发展特性。实验发现，在... 为在微纳米尺度下研究无机纳米掺杂对聚酰亚胺表面电荷特性的影响，采用开尔文力显微镜测量了杜邦公司生产的原始聚酰亚胺薄膜和纳米掺杂耐电晕聚酰亚胺薄膜二种材料，在被导电微探针注入电荷后的表面电荷发生、发展特性。实验发现，在相同的电荷注入条件下，耐电晕薄膜上表面电荷积累量约为原始聚酰亚胺薄膜上电荷积累量的50％；耐电晕薄膜上电荷消散速度较快，约为原始聚酰亚胺薄膜上的4～5倍。分析可知，耐电晕薄膜由于掺杂了纳米颗粒Al2O3，使得薄膜的注入势垒增大、电阻率减小，这些因素减少了耐电晕薄膜表面电荷的积累，避免了局部电场畸变，进而增强了材料的耐电晕特性。 展开更多
关键词 聚酰亚胺 开尔文力显微镜 表面电荷 纳米杂化 耐电晕
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