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基于分子动力学模拟探究不同交联剂对变压器纤维素绝缘纸性能的影响 被引量：1
1
作者 侯微 杨占刚 +5 位作者 谢梁 杨馥豪 汪昌霜 吴勇军 颜巍 任毅 《绝缘材料》 北大核心 2026年第1期102-109,共8页
纤维素绝缘纸作为油浸式电力变压器的重要绝缘组成部分,其绝缘性能直接影响变压器的安全稳定运行。本文提出以交联剂为“桥梁”连接相邻两条纤维素分子链的三维网状分子结构方案,并通过分子动力学模拟探究了3种交联剂(1,2,3,4-丁烷四羧... 纤维素绝缘纸作为油浸式电力变压器的重要绝缘组成部分,其绝缘性能直接影响变压器的安全稳定运行。本文提出以交联剂为“桥梁”连接相邻两条纤维素分子链的三维网状分子结构方案,并通过分子动力学模拟探究了3种交联剂(1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)和马来酸(MA))对纤维素绝缘纸性能的影响,选取出合适的交联剂作为“桥梁”用于研制具有三维网状结构的绝缘纸,从而提高纤维素绝缘纸的性能。结果表明:MA改性虽然提升了纤维素体系的拉伸性能和韧性,但导致纤维素体系的热稳定性降低,极化率和介电常数增加;BTCA改性不仅导致纤维素体系的热稳定性降低,而且BTCA存在成本高、合成复杂,污染环境的缺点;CA改性使纤维素体系具有更低介电常数、介质损耗的同时保持了优良的热稳定性和力学性能,因此优选CA作为交联剂改性纤维素绝缘纸。 展开更多
关键词 油浸式变压器 交联剂 纤维素绝缘纸 三维网状结构 分子动力学
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基于分子动力学模拟的电-热耦合作用下改性纤维素纸结晶区老化机理
2
作者 刘道生 陈欣 +1 位作者 王海彬 崔车乐 《高电压技术》 北大核心 2026年第3期1373-1383,共11页
随着计算机技术的发展,分子模拟技术在绝缘材料纳米改性研究中的应用逐渐占据重要地位。现有的纳米颗粒对纤维素纸的改性效果研究主要针对纤维素的无定形区,对结晶区改性机理研究尚未完善。为了研究电热耦合作用下纳米SiO_(2)对纤维素... 随着计算机技术的发展,分子模拟技术在绝缘材料纳米改性研究中的应用逐渐占据重要地位。现有的纳米颗粒对纤维素纸的改性效果研究主要针对纤维素的无定形区,对结晶区改性机理研究尚未完善。为了研究电热耦合作用下纳米SiO_(2)对纤维素纸结晶区的改性效果,通过分子动力学模拟的手段建立了SiO_(2)/纤维素结晶区分子模型,并对其进行热老化和电热联合老化处理,得出纤维素纸结晶区改性前后微观参数的变化规律,得出以下结论:纤维素纸结晶区的热学性能、力学性能和介电性能在添加SiO_(2)颗粒后均得到有效提升,电热联合老化条件下,在423 K时杨氏模量提升了13.47%,介电常数降低了5.44%,电气性能提升了8.16%;分子链间的相互作用有所提高,氢键波动明显变小,结构更趋于稳定,更能够保证变压器的安全运行。以上结论为纳米改性技术应用于纤维素纸中的改性机理提供了补充证据。 展开更多
关键词 纤维素纸结晶区 分子动力学 电热耦合作用 SiO_(2)改性 微观机制
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热老化对多层油浸Nomex绝缘纸性能的影响
3
作者 包艳艳 魏龙江 +5 位作者 温定筠 王晓飞 陈振勇 吴玉硕 陈博栋 康永强 《绝缘材料》 北大核心 2026年第2期39-48,共10页
为研究变压器用多层Nomex绝缘纸在热老化过程中的性能劣化特性,本文首先对多层油浸Nomex绝缘纸进行加速热老化试验,然后搭建频域介电谱测试平台和表面电位测试平台,获得不同老化时间下油浸Nomex绝缘纸的介质损耗因数和表面电位衰减曲线... 为研究变压器用多层Nomex绝缘纸在热老化过程中的性能劣化特性,本文首先对多层油浸Nomex绝缘纸进行加速热老化试验,然后搭建频域介电谱测试平台和表面电位测试平台,获得不同老化时间下油浸Nomex绝缘纸的介质损耗因数和表面电位衰减曲线,并计算和分析不同老化程度油浸绝缘纸的表面陷阱分布特性。结果表明:随着热老化程度的增加,油浸Nomex绝缘纸试样全频段的介质损耗因数明显增大,双层和三层油浸绝缘纸试样的介质损耗因数明显大于单层油浸绝缘纸试样,且三层油浸绝缘纸试样的介质损耗因数增幅更大。随着热老化程度的增加,油浸绝缘纸试样的表面初始电位逐渐降低,表面电位衰减率随老化时间的增加而增加,且随着绝缘纸层数的增加,相同老化周期下的表面电位衰减率逐渐降低。油浸绝缘纸的浅陷阱密度随老化程度的增加而增大,深陷阱密度则下降,且双层油浸绝缘纸的深陷阱密度和能级的下降速率小于单层油浸绝缘纸,而其浅陷阱密度和能级的增大速率大于单层油浸绝缘纸。研究结果可为变压器油纸绝缘的设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 热老化 多层Nomex绝缘纸 频域介电特性 表面电荷 红外光谱
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臭氧处理对交直流叠加电压下环氧/玻璃纤维复合材料表面电荷和沿面闪络特性的影响
4
作者 张健 李中原 +3 位作者 宋蕾 刘骥 白玉 张龙飞 《绝缘材料》 北大核心 2026年第4期29-38,共10页
为探究浅陷阱对环氧/玻璃纤维复合材料在交直流叠加电压下表面电荷与沿面闪络特性的影响机制,本文采用臭氧表面处理调控材料陷阱参数,系统研究不同处理时长复合材料的表面电导率、表面电荷分布及闪络电压变化规律。结果表明:臭氧处理可... 为探究浅陷阱对环氧/玻璃纤维复合材料在交直流叠加电压下表面电荷与沿面闪络特性的影响机制,本文采用臭氧表面处理调控材料陷阱参数,系统研究不同处理时长复合材料的表面电导率、表面电荷分布及闪络电压变化规律。结果表明:臭氧处理可显著降低复合材料的浅陷阱能级(最低至0.85 eV)并提高浅陷阱密度(最大达到2.02×10^(20) eV^(-1)m^(-3)),从而提高表面电导率,有效抑制高压电极附近表面电荷积聚。复合材料的沿面闪络电压随臭氧处理时间延长而明显提高,经4 h处理后,试样在直流及交直流叠加电压比例为1∶5、1∶3、1∶1下的闪络电压分别提升了25.02%、23.98%、17.60%和10.7%。分析认为,由臭氧处理所引入新的浅陷阱可以通过减少表面电荷积聚,抑制种子电荷发射与电子倍增过程,从而增强闪络性能;尤其在交直流叠加电压比例不大于1∶3时,臭氧处理对由固体层电荷积聚主导的闪络机制改善效果更为显著。 展开更多
关键词 交直流叠加闪络 环氧/玻璃纤维复合材料 臭氧处理 浅陷阱 表面电荷
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基于分子动力学的导热型间位芳纶复合纸基绝缘材料的制备及性能研究
5
作者 范晓舟 郭腾 +4 位作者 董合 毕瀚文 律方成 赵旭 孙泽坤 《绝缘材料》 北大核心 2025年第6期94-104,共11页
间位芳纶绝缘纸因其优异的介电性能和力学性能而广泛应用于变压器与高压套管中,但其较低的热导率限制了在高热负载环境下的应用。为提高芳纶绝缘纸的导热性能,本文采用仿真指导实验设计的方法,对多种纳米填料/芳纶仿真模型进行热导率计... 间位芳纶绝缘纸因其优异的介电性能和力学性能而广泛应用于变压器与高压套管中,但其较低的热导率限制了在高热负载环境下的应用。为提高芳纶绝缘纸的导热性能,本文采用仿真指导实验设计的方法,对多种纳米填料/芳纶仿真模型进行热导率计算,筛选出纳米SiO_(2)(KH570)、纳米TiO_(2)和纳米C_(3)N_(4)3种导热性能优良的纳米填料,并对比实验室复合芳纶纸手抄片的力学性能和绝缘性能,确定最优掺杂量,进一步探究纳米填料对复合芳纶纸热导率的影响并分析其内在的导热机理。结果表明:3种纳米填料最佳的掺杂质量分数分别是:SiO_(2)(KH570)为10%,TiO_(2)为4%,C_(3)N_(4)为4%。通过热导率测试,确定纳米C_(3)N_(4)为最优纳米填料,相比纯芳纶纸,掺杂4%纳米C_(3)N_(4)的复合芳纶纸弹性模量提升了135%,杨氏模量提升了198%,电气强度提升了60.24%,体积电阻率提升了3713%,热导率提升了304.31%。 展开更多
关键词 间位芳纶 纳米填料 掺杂改性 热导率
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基于分子模拟的硅烷偶联剂改性氮化硼掺杂芳纶复合材料热力学性能研究 被引量：1
6
作者 黄岩城 刘博闻 +2 位作者 董合 耿江海 律方成 《电工技术学报》 北大核心 2025年第11期3604-3617,共14页
为探究不同硅烷偶联剂改性的氮化硼填料对芳纶复合体系热力学性能的影响规律,该文选取KH550、KH560、KH580和QX1324共4种硅烷偶联剂对氮化硼(BN)进行接枝改性,在Materials Studio中构建了改性氮化硼掺杂对位芳纶(PPTA)的复合模型,并基... 为探究不同硅烷偶联剂改性的氮化硼填料对芳纶复合体系热力学性能的影响规律,该文选取KH550、KH560、KH580和QX1324共4种硅烷偶联剂对氮化硼(BN)进行接枝改性,在Materials Studio中构建了改性氮化硼掺杂对位芳纶(PPTA)的复合模型,并基于分子动力学方法探究了复合模型的热导率、玻璃化转变温度、力学性能以及分子间作用力等性质。结果表明,偶联剂改性能够进一步提高复合体系的热力学性能。其中,BN-QX1324/PPTA体系的改性效果最佳,其热导率为0.206 W/(m·K),较改性前提高74.58%,玻璃化转变温度达到597.746 K,杨氏模量相比改性前增强13.43%。BN-KH550/PPTA、BN-KH560/PPTA和BN-KH580/PPTA体系的玻璃化转变温度分别为562.192 K、568.581 K和547.264 K,杨氏模量依次提升8.09%、10.80%和7.21%。借助径向分布函数、内聚能密度、自由体积分数、氢键等参数计算从分子热运动和分子间相互作用力层面阐明了复合体系热力学性能提升的根本原因,最后通过实验验证了仿真结果的有效性。该文可为基于分子模拟手段进行偶联剂改性筛选和高性能对位芳纶复合体系的设计提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 对位芳纶 氮化硼 硅烷偶联剂 分子模拟 热力学性能
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氮化铝/氮化硼复配改性间位芳纶绝缘纸的使役性能及机理分析 被引量：2
7
作者 王齐斌 范晓舟 +2 位作者 高宇轩 庾翔 刘云鹏 《电工技术学报》 北大核心 2025年第11期3618-3629,共12页
为增强间位芳纶绝缘纸的电绝缘及导热性能,该文选取了球形氮化铝(AlN)和片形氮化硼(BN)两种填料,采用聚多巴胺和硅烷偶联剂对填料表面进行化学修饰后,将填料掺入间位芳纶基体中。利用湿法抄造技术,制备了AlN/BN复配改性的间位芳纶绝缘... 为增强间位芳纶绝缘纸的电绝缘及导热性能,该文选取了球形氮化铝(AlN)和片形氮化硼(BN)两种填料,采用聚多巴胺和硅烷偶联剂对填料表面进行化学修饰后,将填料掺入间位芳纶基体中。利用湿法抄造技术,制备了AlN/BN复配改性的间位芳纶绝缘纸试样,对其微观形貌、击穿场强、体积电导率以及面外热导率进行表征测试。结果表明,在复配改性体系中,当AlN和BN的复配质量比为3:7时,样品出现最优的击穿场强为186 kV/mm,较纯芳纶纸提升66.07%;而当复配质量比为7:3时,其面外热导率高达0.671 W/(m·K),较纯芳纶纸提升213.6%。基于密度泛函理论对基体和填料的能带结构进行计算分析发现,AlN和BN的引入在基体和填料界面形成了“阶梯陷阱”,进一步提高了电子跃迁势垒,抑制了击穿时漏电流的形成和发展。此外,借助相场法分析了不同复配比例下填料对基体电流密度和电场畸变的影响,发现AlN/BN的复配结合有助于均化电场分布,提高复合体系的绝缘强度。 展开更多
关键词 间位芳纶 氮化硼 氮化铝 击穿场强 面外热导率
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热压温度和压力对芳纶绝缘纸介电性能的影响
8
作者 马婕 史晟 +2 位作者 黄猛 齐波 李成榕 《高压电器》 北大核心 2025年第2期158-164,共7页
为深入研究芳纶绝缘纸热压过程对其介电性能的影响,文中制备了不同热压温度和热压压力的芳纶绝缘纸,测试了其紧度和介电性能,并结合扫描电子显微镜进行微观形貌分析。研究结果表明,在热压温度为220~260℃,压力为8~16 MPa范围内,随热压... 为深入研究芳纶绝缘纸热压过程对其介电性能的影响,文中制备了不同热压温度和热压压力的芳纶绝缘纸,测试了其紧度和介电性能,并结合扫描电子显微镜进行微观形貌分析。研究结果表明,在热压温度为220~260℃,压力为8~16 MPa范围内,随热压温度及压力的提升,绝缘纸介电常数受到结晶度和纸中孔隙的影响,整体呈现小幅度上升趋势;交流击穿强度受到纸中孔隙的影响,随热压参数的提升而不断提高并趋向稳定。热压过程中,温度和压力协同作用于绝缘纸,其中温度对交流击穿强度的影响较大。 展开更多
关键词 芳纶绝缘纸 介电常数 击穿强度 热压
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基于太赫兹技术的油纸绝缘系统中水参与氢键效应研究
9
作者 郭晨鋆 王清波 赵荣普 《广东电力》 北大核心 2025年第10期102-109,共8页
为了描述油纸绝缘系统中氢键影响下的水分子的动态极化行为,在0.3~3.3 THz频段内对含水量(质量分数)为0.4%~4.7%的油纸绝缘材料进行介电光谱测量。首先,建立了一个弛豫-共振综合极化模型,该模型考虑了水参与氢键(water-participant hydr... 为了描述油纸绝缘系统中氢键影响下的水分子的动态极化行为,在0.3~3.3 THz频段内对含水量(质量分数)为0.4%~4.7%的油纸绝缘材料进行介电光谱测量。首先,建立了一个弛豫-共振综合极化模型,该模型考虑了水参与氢键(water-participant hydrogen bonds,WHB)效应,用以描述含水油纸绝缘系统的复介电常数;然后,通过分析极化参数与含水量的关系,发现2种状态的WHB;最后,结合分子模拟对2种WHB数量的变化趋势进行验证。理论模型与实验结果表明:含水绝缘纸中存在2种状态的WHB,并且随着含水量增加,绝缘纸中的WHB呈现3个阶段变化趋势。太赫兹介电光谱结合所提的弛豫-共振综合极化模型,可判断当前绝缘纸板水分子的状态。 展开更多
关键词 含水量 介电响应 水参与氢键 太赫兹 光谱学
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油纸绝缘老化特征产物生成速率研究 被引量：89
10
作者 廖瑞金 冯运 +2 位作者 杨丽君 向彬 刘刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期142-147,共6页
变压器绝缘老化是影响电网稳定运行的重要因素之一。通过实验室加速老化试验并结合现场实际,对油纸绝缘的老化特性和机理进行研究,从而为变压器绝缘状态评估和寿命预测提供依据和参考。该文针对处于老化中后期不同初始老化程度的油纸绝... 变压器绝缘老化是影响电网稳定运行的重要因素之一。通过实验室加速老化试验并结合现场实际,对油纸绝缘的老化特性和机理进行研究,从而为变压器绝缘状态评估和寿命预测提供依据和参考。该文针对处于老化中后期不同初始老化程度的油纸绝缘,在80和130℃下对老化特性进行研究,得到各老化程度特征产物随老化时间的变化关系,并对老化特征产物的生成速率进行分析。结果表明:在该文的试验条件下,处于老化中后期的油纸绝缘,在后期继续老化过程中特征产物的生成速率随油纸绝缘初始老化程度的增加并不呈现递增趋势,而是成近似指数递减关系,这与纤维素绝缘纸降解过程中断键(葡萄糖单体间糖苷键)速率的变化一致。 展开更多
关键词 油纸绝缘 特征产物 生成速率 老化
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低介电常数绝缘纸的制备及其击穿性能 被引量：39
11
作者 张福州 廖瑞金 +3 位作者 袁媛 李玉森 彭庆军 刘团 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期691-696,共6页
为提高油浸式变压器绕阻中纸-油-纸复合绝缘系统的击穿电压,实验室制备了能降低绝缘纸介电常数的微纳米级SiO2空心微球以及含不同质量分数SiO2(wSiO2)空心微球的实验用绝缘纸手抄片。测量浸油后的含不同质量分数SiO2空心微球绝缘纸的介... 为提高油浸式变压器绕阻中纸-油-纸复合绝缘系统的击穿电压,实验室制备了能降低绝缘纸介电常数的微纳米级SiO2空心微球以及含不同质量分数SiO2(wSiO2)空心微球的实验用绝缘纸手抄片。测量浸油后的含不同质量分数SiO2空心微球绝缘纸的介电常数,wSiO2=5%空心微球的绝缘纸介电常数最低,比未加SiO2空心微球的绝缘纸介电常数低34%。用双层电介质场强公式分析绝缘纸介电常数以及复合绝缘系统中油隙厚度对油、纸中场强分配的影响。设计纸-油-纸复合绝缘系统模型,用COMSOL仿真软件对模型进行计算,得出模型中纸、油中电场为均匀电场,双层电介质场强公式可用于纸-油-纸模型的理论分析。最后,用含不同质量分数SiO2空心微球的绝缘纸组成纸-油-纸复合绝缘系统进行电击穿实验,介电常数越低的绝缘纸组成的纸-油-纸复合绝缘系统击穿电压越高,介电常数最低的wSiO2=5%空心微球的绝缘纸组成的纸-油-纸复合绝缘系统比未加SiO2空心微球的绝缘纸组成的纸-油-纸复合绝缘系统的击穿电压高15.5%。 展开更多
关键词 复合绝缘系统 SIO2空心微球 COMSOL 击穿电压 相对介电常数 手抄片
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直流电场下油纸绝缘介质界面处的空间电荷特性 被引量：36
12
作者 周远翔 黄猛 +3 位作者 陈维江 孙清华 王云杉 张灵 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2417-2423,共7页
换流变压器是直流输电系统的核心设备,其油纸复合绝缘结构的空间电荷特性复杂,工程实践表明其对绝缘放电的影响不可忽略,因此针对油纸复合绝缘开展空间电荷特性的研究对换流变绝缘结构设计和运行分析有指导意义。为此,应用电声脉冲(PEA... 换流变压器是直流输电系统的核心设备,其油纸复合绝缘结构的空间电荷特性复杂,工程实践表明其对绝缘放电的影响不可忽略,因此针对油纸复合绝缘开展空间电荷特性的研究对换流变绝缘结构设计和运行分析有指导意义。为此,应用电声脉冲(PEA)法研究了电场对双层油浸纸介质中空间电荷特性的影响以及界面处的空间电荷特性。指出在双层油浸纸的界面处将积聚负电荷,无论是极化还是去极化过程,双层油纸介质中的空间电荷的积聚和消散均较缓慢。在较高场强的作用下,阳极电荷注入过程的加强掩盖了阳极附近的电离过程。研究认为双层介质界面势垒是造成介质内部空间电荷运动缓慢的根本原因。而界面处负空间电荷的积聚则由势垒陷阱捕获和界面两侧场强差异导致电导差异两个过程共同决定。 展开更多
关键词 油纸绝缘 空间电荷 电声脉冲(PEA) 两层 界面 势垒
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NOMEX合成纤维绝缘介质在直流电场中的空间电荷特性 被引量：16
13
作者 廖瑞金 李伟 +3 位作者 杨丽君 郝建 周欣 李剑 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1895-1903,共9页
为提升变压器内绝缘水平,延长变压器使用寿命,合成纤维绝缘纸因其优良的介电、机械、热稳定、抗潮等性能而被广泛应用在绝缘介质工程领域。采用电声脉冲(PEA)法测量分析以NOMEX纸为代表的油浸合成纤维绝缘纸在直流电场中的空间电荷注入... 为提升变压器内绝缘水平,延长变压器使用寿命,合成纤维绝缘纸因其优良的介电、机械、热稳定、抗潮等性能而被广泛应用在绝缘介质工程领域。采用电声脉冲(PEA)法测量分析以NOMEX纸为代表的油浸合成纤维绝缘纸在直流电场中的空间电荷注入、积聚、消散时的密度分布特性,并与传统油浸植物纤维素绝缘纸进行对比,结合材料频域介电谱特性研究合成纤维绝缘纸的空间电荷输运特性。结果表明:在直流电场中,合成纤维绝缘纸具有较低的空间电荷注入起始阈值场强,材料内易于注入和积聚空间电荷,去压短路后试样体内积聚电荷消散速率较慢。合成纤维绝缘纸的空间电荷注入、积聚和消散特性与材料微观形貌的本征特性而形成的能级陷阱分布以及介电特性有紧密联系,这些特性在一定意义上有利于抑制空间电荷在介质体内进行输运。 展开更多
关键词 变压器 绝缘 合成纤维 空间电荷 NOMEX纸 电声脉冲(PEA)法 介电特性
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利用TGA及DSC研究变压器油浸绝缘纸的老化 被引量：17
14
作者 廖瑞金 巩晶 +3 位作者 桑福敏 黄飞龙 尹建国 郝建 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期572-577,共6页
为进一步揭示变压器油浸绝缘纸老化机理,对变压器常用矿物油-纸复合绝缘在110°C下进行了300 d的加速热老化实验。利用热重和差示扫描量热两种热分析方法对油浸绝缘纸的热裂解过程及裂解机理进行了分析,研究了不同老化程度的油浸绝... 为进一步揭示变压器油浸绝缘纸老化机理,对变压器常用矿物油-纸复合绝缘在110°C下进行了300 d的加速热老化实验。利用热重和差示扫描量热两种热分析方法对油浸绝缘纸的热裂解过程及裂解机理进行了分析,研究了不同老化程度的油浸绝缘纸的热解特性及动力学参数的变化规律。结果表明,不同老化程度的油浸绝缘纸热裂解机理未发生变化;随着绝缘纸老化程度的加深,绝缘纸的热稳定性变差;在绝缘纸老化过程中,绝缘纸热裂解活化能先增加再减小,绝缘纸热焓值呈一直增大趋势,可将绝缘纸热焓值作为判断绝缘纸老化程度的参量之一。 展开更多
关键词 变压器 油浸绝缘纸 热重分析 差示扫描量热分析 活化能 热焓
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不同热老化程度油纸绝缘介质在直流电场中的空间电荷特性 被引量：16
15
作者 廖瑞金 李伟 +3 位作者 杨丽君 唐超 郝建 周欣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2197-2204,共8页
为理解油纸绝缘介质的热老化程度与其体内空间电荷特性间的关系,对由#25矿物变压器油和普通植物纤维素绝缘纸组合而成的油浸绝缘纸试样进行加速热老化试验,应用电声脉冲(PEA)法测量了不同热老化程度下试样在直流电场(20 kV/mm)作用时和... 为理解油纸绝缘介质的热老化程度与其体内空间电荷特性间的关系,对由#25矿物变压器油和普通植物纤维素绝缘纸组合而成的油浸绝缘纸试样进行加速热老化试验,应用电声脉冲(PEA)法测量了不同热老化程度下试样在直流电场(20 kV/mm)作用时和作用后的空间电荷密度分布图像,讨论了热老化程度对试样内部空间电荷分布及电荷总量的影响。结果表明:随着油浸绝缘纸试样热老化程度的加深,外加直流电场时试样中部空间电荷注入量呈增大趋势,电荷密度到达极值所需时间延长;去压后试样内部积聚电荷消散所需时间明显延长,将致使材料内部场强畸变时间增加。研究得到去压后试样内空间电荷密度极值及电荷总量与消散时间呈现指数衰减关系,可用衰减时间常数τ来表征不同老化状态油纸绝缘的电荷消散能力。该研究成果为进一步评价油纸绝缘介质在不同热老化程度下的空间电荷特性提供了参考依据。 展开更多
关键词 变压器 油纸绝缘 热老化 空间电荷 电声脉冲(PEA)法 陷阱
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纳米改性纤维素绝缘纸在直流场中的空间电荷分布特性 被引量：13
16
作者 廖瑞金 刘团 +2 位作者 杨丽君 吕程 吴伟强 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3006-3013,共8页
为抑制纤维素绝缘纸介质在直流电场下的空间电荷行为,将纳米Al2O3及纳米Zn O颗粒经硅烷偶联剂表面处理后,对绝缘纸实施改性。真空浸油处理后,用电声脉冲法对各纸样在直流电场下的空间电荷密度分布规律进行了测试和分析,并与普通纤维素... 为抑制纤维素绝缘纸介质在直流电场下的空间电荷行为,将纳米Al2O3及纳米Zn O颗粒经硅烷偶联剂表面处理后,对绝缘纸实施改性。真空浸油处理后,用电声脉冲法对各纸样在直流电场下的空间电荷密度分布规律进行了测试和分析,并与普通纤维素绝缘纸进行对比,研究了纳米改性对纸样空间电荷行为产生影响的原因。结果表明:和普通绝缘纸相比,纳米改性绝缘纸对空间电荷行为具有明显的抑制作用,空间电荷积聚量变少,电场分布更加均匀,电场畸变率下降;去压后纸样内部残余电荷衰减速率变慢,衰减时间常数τ变大。改性纸的空间电荷行为得到抑制可能和纳米粒子引入了大量深能级陷阱有关。 展开更多
关键词 变压器 油浸纸 空间电荷 电声脉冲 纸改性 纳米AL2O3 纳米ZNO
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蒙脱土改性热稳定纸的制备及热老化特性研究 被引量：18
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作者 廖瑞金 刘团 +3 位作者 张福州 袁媛 吴伟强 徐积全 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期220-227,共8页
为改善现有纸改性方法的不足及研究蒙脱土(MMT)和热稳定剂对绝缘纸性能的综合影响,制备蒙脱土改性热稳定纸、普通绝缘纸,分别和矿物油组成油纸复合绝缘样品,在110℃老化箱中进行热老化试验。记录了在热老化期间绝缘纸和矿物油的主要特... 为改善现有纸改性方法的不足及研究蒙脱土(MMT)和热稳定剂对绝缘纸性能的综合影响,制备蒙脱土改性热稳定纸、普通绝缘纸,分别和矿物油组成油纸复合绝缘样品,在110℃老化箱中进行热老化试验。记录了在热老化期间绝缘纸和矿物油的主要特征参数及其变化规律,系统分析了添加物对纸和油老化特性的影响机理。研究结果表明:蒙脱土与胺类化合物的共同作用使改性纸兼具高击穿强度和抗热老化性能,改性纸使矿物油击穿电压有所升高。胺类化合物通过消耗水和小分子酸而延缓绝缘纸老化的作用得到试验结果印证,而经改性的蒙脱土与纤维素在纳米尺度上的复合作用可能是绝缘纸击穿电压上升的关键原因。 展开更多
关键词 纸改性 热老化 蒙脱土 热稳定纸 胺类化合物
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造纸用水电导率对油纸绝缘电气特性的影响 被引量：13
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作者 周远翔 黄建文 +3 位作者 沙彦超 张灵 金福宝 黄猛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期382-388,共7页
水在纸的制造过程中发挥了关键作用。为探究水电导率对油纸绝缘电气性能的影响,分别利用电导率为3μS/cm的纯净水和电导率为100μS/cm,500μS/cm和1 000μS/cm的氯化钠溶液制备绝缘纸,进而得到油纸试样。对所得试样,测试电导电流、体积... 水在纸的制造过程中发挥了关键作用。为探究水电导率对油纸绝缘电气性能的影响,分别利用电导率为3μS/cm的纯净水和电导率为100μS/cm,500μS/cm和1 000μS/cm的氯化钠溶液制备绝缘纸,进而得到油纸试样。对所得试样,测试电导电流、体积电阻率、介电特性和击穿特性。结果表明:随着造纸用水电导率的增加,油纸试样的电导电流上升,体积电阻率下降,介质损耗角正切值增大;交流击穿场强没有显著变化而直流击穿场强从90 kV/mm下降到72 kV/mm。利用离子色谱仪分析绝缘纸中钠离子和氯离子的质量分数,发现离子质量分数随水电导率的增加而升高。由此得出,造纸过程中随着水电导率增加,纸中残留的离子含量增加,从而引起油纸绝缘部分电气性能的变化。 展开更多
关键词 水电导率 变压器 油纸绝缘 体积电阻率 击穿 离子含量
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芳纶纤维材料在电气绝缘和电子领域中的应用进展 被引量：33
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作者 陈磊 宋欢 +2 位作者 李正胜 刘含茂 杨军 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2018年第10期7-10,15,共5页
芳纶是一种电绝缘性、耐热性优异的特种纤维材料。本文综述了芳纶纤维材料在变压器、电机、印制电路板、雷达天线功能结构部件等电气绝缘和电子领域中的应用进展,并提出了拓宽芳纶绝缘材料应用领域的建议。
关键词 芳纶纤维材料 电气绝缘 电子领域 应用
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变压器绝缘纸纤维素耐热老化性能提升的模拟及试验 被引量：15
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作者 唐超 张松 +2 位作者 张福州 李旭 周渠 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期68-76,共9页
电力变压器在运行过程中绝缘纸会出现热老化现象,而老化产生的水分又会进一步加速绝缘纸的热老化,故绝缘纸的老化状态在很大程度上决定着变压器的使用寿命,所以提升绝缘纸的耐热老化性能对变压器的安全运行具有很重要的意义。通过建立... 电力变压器在运行过程中绝缘纸会出现热老化现象,而老化产生的水分又会进一步加速绝缘纸的热老化,故绝缘纸的老化状态在很大程度上决定着变压器的使用寿命,所以提升绝缘纸的耐热老化性能对变压器的安全运行具有很重要的意义。通过建立纤维素/水模型,胺类(双氰胺、三聚氰胺和聚丙烯酰胺)改性的纤维素/水模型,运用分子摸拟技术从力学特性、水分子扩散系数和纤维素的玻璃化温度等角度研究了胺类物质对纤维素耐热老化性能的改善效果。同时,将三种胺类添加到绝缘纸中制备了改性绝缘纸,并将其与普通绝缘纸一起在110℃下进行加速热老化试验,然后定期测量普通绝缘纸及改性绝缘纸的聚合度和水分含量。模拟结果表明,胺类改性纤维素/水模型中纤维素在变压器运行温度范围内力学性能得到提升,水分子运动剧烈程度弱于纤维素/水模型,其玻璃化温度较纤维素/水模型提高了41K。试验结果表明,随着热老化时间的增长,胺类改性绝缘纸的聚合度下降速度要比普通绝缘纸的缓慢,且其水分含量也相对较少。模拟分析与试验测试结果均表明胺类物质的加入对绝缘纸纤维素的耐热老化性能具有较好的提升效果。 展开更多
关键词 变压器 绝缘纸 纤维素 热老化 模拟
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