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温度对纤维素绝缘中水分吸附和解吸的影响 被引量：1
1
作者 杨超杰 刘云鹏 +2 位作者 赵涛 杨家骏 刘一瑾 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期300-311,共12页
变压器内部温度的变化会促使水分改变其分布和聚集位置,而局部高含水量会严重影响油纸绝缘的电气强度。因此,有必要对不同温度下纤维素绝缘中水分的吸附和解吸进行研究。该文采用分子动力学的方法建立了三个不同含水量的105原子量级的油... 变压器内部温度的变化会促使水分改变其分布和聚集位置,而局部高含水量会严重影响油纸绝缘的电气强度。因此,有必要对不同温度下纤维素绝缘中水分的吸附和解吸进行研究。该文采用分子动力学的方法建立了三个不同含水量的105原子量级的油-纤维素混合体系(OCS),分别对其进行温升和温降模拟,得到了界面域和油域水分子数目(NW)的变化规律。通过分析纤维素绝缘的溶剂可及表面积(SASA)和微观扫描电镜(SEM)图,研究了温度变化和纤维素分子劣化对纤维素绝缘中水分吸附和解吸的影响。结果表明,高温体系反向冷却后,油域的水分子会快速迁移到纤维素域,而纤维素在高温后的不可逆劣化会导致其吸附能力减弱。因此,大量的水分被滞留在界面域。对于温升模拟,温度越高,油域和界面域积累的水分越多,纤维素对水分的解吸作用越强。值得注意的是,界面域的NW并不是一个单纯的增加趋势,而是先减后增的振荡增减趋势,温度越高,该趋势越明显。该文对油浸式电力设备水分的实时监测和绝缘性能评估具有重要的理论价值。 展开更多
关键词 纤维素绝缘 水分 吸附 解吸 温度 分子模拟
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航天器用导电滑环磨屑在轨运动特性分析 被引量：1
2
作者 张淑敏 刘继奎 +9 位作者 周刚 李睿 华啸锟 王巨圻 王健 蒋俊 来林 张激扬 张锦江 李庆民 《空间科学与试验学报》 2025年第1期21-28,共8页
航天器用导电滑环内部产生的带电磨屑不仅会加剧滑环环道磨损,还会造成电场畸变,诱发真空沿面闪络,影响太阳能电池阵列的工作可靠性。通过建立滑环模型,利用仿真模拟导电滑环内部电场、电势和磁场分布,进而研究带电磨屑的迁移运动规律,... 航天器用导电滑环内部产生的带电磨屑不仅会加剧滑环环道磨损,还会造成电场畸变,诱发真空沿面闪络,影响太阳能电池阵列的工作可靠性。通过建立滑环模型,利用仿真模拟导电滑环内部电场、电势和磁场分布,进而研究带电磨屑的迁移运动规律,并进行在轨试验观测互相验证。仿真分析表明,静电场下导电滑环的内部电场最大值为2.65×10^(4) V/m,带电磨屑受到电场力的作用向绝缘挡板侧面运动并聚集,最大速度可以达到3.92×10^(-3) m/s。在空间电子辐照环境下,内部电场最大值为3.7×10^(8) V/m,出现在“三结合”点处,最大速度可以达到4.05×10^(-3) m/s,迁移运动更为明显。在轨试验证实,磨屑具有向绝缘挡板侧面移动和聚集的现象。本文揭示了航天器用导电滑环中带电磨屑的迁移运动规律,为导电滑环的绝缘优化设计提供了理论支撑和试验依据。 展开更多
关键词 磨屑运动 导电滑环 在轨试验 电场畸变
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直流GIS/GIL内微纳粉尘弥散浓度分布特性及对气隙击穿强度的影响 被引量：2
3
作者 王媛 杨睿成 +3 位作者 苏宝亮 李玄 薛乃凡 李庆民 《电工技术学报》 北大核心 2025年第5期1601-1613,共13页
在气体绝缘全封闭组合电器/气体绝缘金属封闭输电线路(GIS/GIL)的制造、运输、服役过程中,会不可避免地产生并积聚微米级及更小尺寸的金属粉尘,这种微小尺度的粉尘难以检测且其弥散运动特性呈现随机特征,是诱发气隙击穿的主要原因之一... 在气体绝缘全封闭组合电器/气体绝缘金属封闭输电线路(GIS/GIL)的制造、运输、服役过程中,会不可避免地产生并积聚微米级及更小尺寸的金属粉尘,这种微小尺度的粉尘难以检测且其弥散运动特性呈现随机特征,是诱发气隙击穿的主要原因之一。该文在分析粉尘光散射特性的基础上,设计了微纳粉尘弥散浓度的光探测系统,获得了不同粒径粉尘弥散浓度与仪器输出电压之间的定量关系与特征函数。实验研究表明,粉尘的弥散浓度随电压升高呈现先上升后下降的变化趋势,存在极值效应;当光探测区内粉尘浓度达到峰值浓度的80%左右时,发生气隙击穿的概率显著提高。进一步研究了影响粉尘弥散运动的关键因素,获得了粉尘粒径、初始质量、材质等初始条件与粉尘弥散运动特性的关联规律,粒径越小、初始质量越大,粉尘弥散运动越剧烈、击穿电压越低,击穿电压较无粉尘时下降可达36.7%,且不同材质、不同初始位置的粉尘表现出不同的弥散运动特性。该文可为实现GIS/GIL内微纳粉尘弥散浓度的有效探测与危险程度评估提供方法基础和科学依据。 展开更多
关键词 GIS/GIL 微纳粉尘 光散射法 弥散浓度 气隙击穿
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气压和湿度变化下的流注放电过程仿真研究
4
作者 田晓云 翟春雨 +3 位作者 岳永刚 张德强 赵琴 宋辉 《电力工程技术》 北大核心 2025年第2期239-249,共11页
局部放电会对电气设备绝缘性能构成严重威胁。流注放电是高压领域气体放电的主要形式,也是气隙放电研究中的关键问题。电力设备在运行过程中会受到湿度、气压等外部环境的影响,因此研究不同外界条件对绝缘缺陷放电的影响对高海拔(低气压... 局部放电会对电气设备绝缘性能构成严重威胁。流注放电是高压领域气体放电的主要形式,也是气隙放电研究中的关键问题。电力设备在运行过程中会受到湿度、气压等外部环境的影响,因此研究不同外界条件对绝缘缺陷放电的影响对高海拔(低气压)和高湿度地区输电线路及输变电设备的设计和运行有重要意义。文中分析国内外外部条件对放电过程影响的研究现状,基于流体动力学模型,在COMSOL环境下建立尖端缺陷流注放电仿真模型,并利用该模型研究间隙距离为3 mm的尖端缺陷的流注放电过程在外界条件变化下的影响情况。研究结果表明,气压下降会加速流注传播速度,稍降低流注头部电场强度最大值,并加剧流注放电电离程度;湿度升高会加速流注传播速度,对流注头部电场强度最大值影响不大,但会加剧流注放电电离程度。以流注头部距离阴极1.5 mm为例,气压由101.325 kPa下降至81.060 kPa,会导致流注传播速度加快0.56×10^(6)m/s,头部电场强度减少0.633×10^(6)V/m,头部光强度增加1.675×10^(28)m^(-3)/s;湿度由3.04 gm/3上升至13.04 g/m^(3),会导致流注传播速度加快0.08×10^(6)m/s,头部电场强度减少0.015×10^(6)V/m,头部光强度增加0.865×10^(28)m^(-3)/s。 展开更多
关键词 局部放电 流注放电 尖端缺陷 流体动力学模型 气压 湿度
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不同杂质缺陷对电缆中间接头电气性能的影响研究
5
作者 黄博 杨铭远 +3 位作者 聂永杰 赵学童 徐学帅 李洪伟 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第9期42-54,共13页
电缆接头在电力传输系统中起到至关重要的作用,但电缆接头制作过程中不可避免地引入各种杂质缺陷,对电力电缆的长期可靠运行带来严重的安全隐患。本文采用有限元仿真和试验相结合的方法,研究了不同类型的杂质缺陷对电缆中间接头电气性... 电缆接头在电力传输系统中起到至关重要的作用,但电缆接头制作过程中不可避免地引入各种杂质缺陷,对电力电缆的长期可靠运行带来严重的安全隐患。本文采用有限元仿真和试验相结合的方法,研究了不同类型的杂质缺陷对电缆中间接头电气性能的影响,通过COMSOL Multiphysics软件建立了10 kV电缆中间接头三维模型,设置了电缆接头运行环境中典型的金属杂质、半导电杂质、粉尘和受潮等缺陷,开展电场仿真计算。同时,制作无缺陷和含不同缺陷的中间接头试样,进行局部放电和耐压试验。结果表明,不同类型的缺陷对电缆中间接头的电场分布和局部放电特性均有显著影响,其中铜杂质和半导电层的残留对电气性能影响最大,造成电缆交联聚乙烯(XLPE)绝缘击穿,受潮缺陷局部放电量高,粉尘缺陷影响较小。本文提出了不同缺陷对电缆中间接头电气性能的影响规律,为电缆中间接头的运行和维护提供了理论参考。 展开更多
关键词 电缆接头 杂质缺陷 电气性能 仿真计算 局部放电
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基于反幂定律的聚合物电树枝生长数值模拟
6
作者 边浩然 姚成 董守龙 《电工技术学报》 北大核心 2025年第11期3643-3652,共10页
聚合物材料因其优异的介电性能被广泛应用于电气绝缘设备中。但长期带电运行会使得其内部缺陷处产生的电树枝快速发展,造成材料的绝缘击穿。数值模拟方法能为研究固体绝缘材料内部电击穿过程提供参考,然而现有的模拟方法依旧存在模型参... 聚合物材料因其优异的介电性能被广泛应用于电气绝缘设备中。但长期带电运行会使得其内部缺陷处产生的电树枝快速发展,造成材料的绝缘击穿。数值模拟方法能为研究固体绝缘材料内部电击穿过程提供参考,然而现有的模拟方法依旧存在模型参数难以获得和校准的问题,其结果很难得到实际应用。考虑到电树枝损伤累积增长的唯象规律符合反幂定律,该文基于反幂定律建立局部电损伤方程,进一步结合有限元计算建立电树枝模拟方法,研究反幂定律模型参数(电压耐受指数n、累积损伤阈值D_C及材料分散性)对模拟结果的影响规律,提出一种模型简单、参数可实验获取的电树枝模拟方法,并开展电树枝老化实验对模拟方法的有效性进行验证。结果表明,该方法能够基于实验获取的材料参数对电树枝进行模拟,对电树枝形态和生长规律的模拟效果良好。 展开更多
关键词 聚合物 电树枝 反幂定律 绝缘 数值模拟
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直流电力设备均压环表面雨滴的变形机理
7
作者 孟维 李奇 +6 位作者 李丽 王子甲 李林勇 范圣平 刘嘉文 李端姣 孙文星 《南方电网技术》 北大核心 2025年第2期156-164,共9页
降雨和高湿度环境下绝缘子、套管等电力设备均压环表面附着的雨滴可能引发或加剧电晕放电现象,已成为直流电力设备表面电晕效应的主要源头之一,掌握金属导体表面雨滴的变形特性对于揭示雨滴激发电晕放电的机理、指导防晕设计至关重要。... 降雨和高湿度环境下绝缘子、套管等电力设备均压环表面附着的雨滴可能引发或加剧电晕放电现象,已成为直流电力设备表面电晕效应的主要源头之一,掌握金属导体表面雨滴的变形特性对于揭示雨滴激发电晕放电的机理、指导防晕设计至关重要。从固液气三者光透射性质的差异出发,搭建了一套阴影法光学平台,通过试验研究了直流电场下的电致雨滴变形现象。同时从流体体积力等效原理出发,提出了一种三维电动流体模型的快速数值仿真方法,从试验和仿真两个层面分析了雨滴的变形机理。研究结果表明搭建的光学平台能获得背景灰度均一、气液边界明显的雨滴图像,提出的数值方法能在保证准确性的同时大幅缩短计算时间。研究发现直流电场下雨滴存在与交流电场类似的往复变形现象,其变形率在时域内存在一定周期性,分析表明雨滴往复变形现象来自于雨滴表面垂直于电场方向的麦克斯韦应力。研究结果可为电致雨滴变形现象的研究提供参考,为进一步研究雨滴变形后激发电晕放电的机理奠定基础。 展开更多
关键词 阴影法 电动流体模型 数值模拟 电致运动 雨滴变形
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动车组车顶绝缘子伞裙振动变形与疲劳性能分析
8
作者 陈文龙 赵建葵 +3 位作者 武建军 牛如岩 舒卓乐 王汉封 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1759-1768,共10页
动车组车顶复合绝缘子伞裙在高速气流作用下会持续振动,可能造成伞裙疲劳损伤甚至撕裂,导致高压击穿事故并危及列车安全运行。以CRH1A型动车组车顶某硫化橡胶复合绝缘子伞裙为例,通过风洞试验和数值模拟确定车顶绝缘子伞裙在高速气流作... 动车组车顶复合绝缘子伞裙在高速气流作用下会持续振动,可能造成伞裙疲劳损伤甚至撕裂,导致高压击穿事故并危及列车安全运行。以CRH1A型动车组车顶某硫化橡胶复合绝缘子伞裙为例,通过风洞试验和数值模拟确定车顶绝缘子伞裙在高速气流作用下的振动变形量,并在此基础上进一步探究了其疲劳性能。风洞试验结果表明,当绝缘子伞裙下表面为迎风面且伞裙具有一定偏转角时,伞裙边缘的振动变形最大,250 km/h风速条件下伞裙边缘的最大变形量为8.3 mm,伞裙起振风速为30 m/s。通过抗拉抗压强度试验得到了该伞裙硫化橡胶材料的物性参数,并在ANSYS-Fluent软件计算伞裙所受风荷载的基础上,利用ABAQUS软件获得了单个伞裙结构的变形量、应力与应变,对比验证了风洞试验结果。考虑列车表面边界层的湍流瞬态放大效应及列车过隧道时内环隙反向流动效应,通过对风速修正确定伞裙边缘的最大振动变形量约为12.5 mm;以伞裙根部应力为等效参数,将风压面荷载换算成作用在伞裙边缘的集中荷载,最终确定18.0 mm为疲劳试验的加载幅值。经200万循环次数后,伞裙割线刚度下降18.2%。通过空间分辨率为50μm的电子显微镜和双射线源CT系统分别扫描伞裙根部表面和内部,未发现裂缝。研究结果可为校核高速气流作用下车顶绝缘子伞裙的服役安全性提供依据。 展开更多
关键词 动车组 复合绝缘子 伞裙结构 风致振动 疲劳性能
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不同运行年限高压电缆XLPE绝缘特性及温度场仿真研究 被引量：2
9
作者 段玉兵 徐庆文 +2 位作者 罗文 兰锐 李国倡 《山东电力技术》 2025年第4期81-88,共8页
高压交联聚乙烯(cross linked polyethylene,XLPE)电缆广泛应用于电力输电网络中,随着电缆运行年限增加,XLPE绝缘会在电、热、环境等应力作用下发生老化。针对此问题,收集了山东多根不同年限退运110 kV XLPE电缆,通过对电缆绝缘层进行... 高压交联聚乙烯(cross linked polyethylene,XLPE)电缆广泛应用于电力输电网络中,随着电缆运行年限增加,XLPE绝缘会在电、热、环境等应力作用下发生老化。针对此问题,收集了山东多根不同年限退运110 kV XLPE电缆,通过对电缆绝缘层进行电气和理化性能分析,研究总结了XLPE绝缘性能变化规律,并对电缆的实际运行的温度场状况进行有限元仿真。结果表明:110kV高压电缆随着服役年限增加,XLPE绝缘试样的工频击穿场强和体积电阻率明显降低,服役20年后分别降低了31.09%和近两个数量级,相对介电常数及介质损耗角正切值显著增大,服役20年后分别增大了16.73%和1457.34%;运行20年电缆绝缘副产物的含量相较于新电缆试样明显增加;随着服役年限增加,稳态下电缆内部温度分布逐渐增长,服役20年后电缆内部最高温度增长了6.66%,绝缘层温差增长了19.92%,且外护套表面的温度明显增长。 展开更多
关键词 退运电缆 XLPE绝缘 电学性能 理化性能 有限元仿真
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空间导电滑环磨屑颗粒迁移路径与堆积特性研究
10
作者 赖安杰 李璞 +5 位作者 刘艳敏 周青华 张强 骆孝武 黄小龙 熊林冬 《装备环境工程》 2025年第9期115-125,共11页
目的研究真空环境中电场、微重力场、局部电荷场以及磨屑颗粒间的弹性碰撞场协同作用下空间导电滑环磨屑颗粒的迁移与堆积行为,为揭示其失效机理及提升在轨服役性能提供理论支撑。方法基于电场理论和物质输运方程,建立稳态电场磨屑迁移... 目的研究真空环境中电场、微重力场、局部电荷场以及磨屑颗粒间的弹性碰撞场协同作用下空间导电滑环磨屑颗粒的迁移与堆积行为,为揭示其失效机理及提升在轨服役性能提供理论支撑。方法基于电场理论和物质输运方程,建立稳态电场磨屑迁移运动仿真模型,并通过磨屑在轨迁移试验对模型进行验证。同时,利用COMSOL平台系统建立多物理场模型,分析不同电压(100~600 V)、微重力(1×10^(‒4)~9×10^(‒4)m^(2)/s)、带电荷量(100e~600e)对磨屑颗粒迁移路径与堆积分布的影响。结果磨屑主要向绝缘挡边区域富集,约62.68%的颗粒最终堆积于挡边表面。电压升高显著增强电场驱动力,导致颗粒迁移速度加快,堆积位置发生偏移。在较低微重力环境下,颗粒迁移能力增强,表现出明显上浮趋势,而在较高微重力下堆积集中于挡边下侧。电荷量变化对迁移影响显著,尤其在Q=400e和Q=600e时形成局部高堆积区。结论电压、微重力与电荷量对磨屑迁移行为具有协同约束作用,在低电压和高微重力的条件下更易形成非均匀堆积区。研究揭示了典型空间环境下磨屑迁移与富集的主导机制,可为导电滑环工况参数优化与在轨可靠性提升提供理论支持。 展开更多
关键词 导电滑环 空间环境 磨屑迁移 多物理场协同作用 磨屑堆积特性
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C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体工频击穿和分解特性
11
作者 陈翔 陈炯 《上海电力大学学报》 2025年第2期182-189,共8页
全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体具有优良的绝缘性和环保性,被视为SF_(6)的潜在替代气体。为此,构建了工频击穿试验平台,研究了在不同气压、电场不均匀度和组分比例下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的击穿和分解特性,并分析了它们的协同... 全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体具有优良的绝缘性和环保性,被视为SF_(6)的潜在替代气体。为此,构建了工频击穿试验平台,研究了在不同气压、电场不均匀度和组分比例下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的击穿和分解特性,并分析了它们的协同效应。研究结果表明:均匀电场中,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的工频击穿电压随气压升高呈现出线性上升趋势;在稍不均匀电场且气压较低时,该混合气体与纯SF_(6)气体的击穿特性相似,但气压继续升高时,纯SF_(6)气体的工频击穿电压上升速率减缓,最终低于混合气体;在极不均匀电场下,该混合气体的工频击穿电压随气压升高呈饱和增长的趋势,其协同系数在0.25~0.45范围内,表现出明显的协同效应。对不同气压下的分解过程分析可知:C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体主要生成的自由基包括CF、CF_(2)、CF_(3)、CN、C_(3)F_(7)、F、N和O,同时还会通过复合反应生成CF_(4)、C_(2)F_(6)、CO等较小的分子产物,C_(4)F_(7)N分子数量呈现下降趋势,且气压越高,下降速率越快,CO_(2)分解虽加剧,但不会完全分解。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 击穿特性 分解特性 电场不均匀度 协同效应 分解产物
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基于风电消纳与储能系统协同调度的峰谷分时电价优化模型研究
12
作者 王文鑫 金鑫 +2 位作者 王用强 刘磊 杨孝成 《电力系统装备》 2025年第1期54-56,共3页
随着可再生能源,尤其是风电的快速发展,电力系统的安全稳定运行面临着新的挑战.为有效缓解风电出力的波动性和不可预测性,构建一个风电消纳与储能系统协同调度的峰谷分时电价优化模型,综合考虑风电出力预测、储能系统充放电策略及用户... 随着可再生能源,尤其是风电的快速发展,电力系统的安全稳定运行面临着新的挑战.为有效缓解风电出力的波动性和不可预测性,构建一个风电消纳与储能系统协同调度的峰谷分时电价优化模型,综合考虑风电出力预测、储能系统充放电策略及用户需求响应机制,旨在通过精细化电价策略调整,最大化风电消纳比例,提升储能系统的经济运行效率,并确保电力负荷的平稳波动.在某含风力发电的配电网中的应用测试结果显示,该模型能够显著提高发电侧和电网侧的收益,有效促进风电消纳,实现电力系统的优化运行,为风电消纳和电力系统运行效率的提升提供了新的思路和策略,对于推动电力系统的可持续发展具有重要的理论和实践意义. 展开更多
关键词 风电消纳 储能系统 协同调度 峰谷分时电价 优化模型
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高海拔山地风电场地闪时空分布特征研究
13
作者 方圆 《电工技术》 2025年第7期233-236,239,共5页
针对高海拔山地风电场的雷击问题,对高海拔山地风电场地闪时空分布特征分析研究。以云南某区域两处高海拔山地风电场为研究对象,基于地区部署的雷电定位系统雷电监测数据,对比分析了两处山地风电场区域的地闪频次、极性、雷电流幅值和... 针对高海拔山地风电场的雷击问题,对高海拔山地风电场地闪时空分布特征分析研究。以云南某区域两处高海拔山地风电场为研究对象,基于地区部署的雷电定位系统雷电监测数据,对比分析了两处山地风电场区域的地闪频次、极性、雷电流幅值和波头陡度等参数分布特征。结果表明,区域内每年地闪主要发生在春夏季节,其中8月最为频繁,每日的2~3时和16~18时为活动高值时间段;正、负地闪电流强度集中在-100~0 kA,两处区域占总数的比值分别为94.01%和93.94%。分析结果对于高海拔山地风电场的雷电防护方案、接闪器选址、保护装置等的选型具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 高海拔 山地风电场 地闪 时空分布
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适用于新型环保绝缘混合气体C_(4)F_(7)N/N_(2)的露点检测研究
14
作者 杨昊欣 赵文彬 李峰 《上海电力大学学报》 2025年第4期381-388,共8页
目前常用的露点测试设备大多只适配SF_(6)气体,对新型环保绝缘混合气体的测量误差较大,且国内外关于C_(4)F_(7)N混合气体的露点检测研究较少。因此,基于镜面式露点测量原理,提出了一种气体露点的新型测量方法。首先,搭建了实验平台得到... 目前常用的露点测试设备大多只适配SF_(6)气体,对新型环保绝缘混合气体的测量误差较大,且国内外关于C_(4)F_(7)N混合气体的露点检测研究较少。因此,基于镜面式露点测量原理,提出了一种气体露点的新型测量方法。首先,搭建了实验平台得到SF6气体的露点特性,验证了实验的可行性;然后,通过理论计算得出C_(4)F_(7)N气体及混合气体的饱和蒸气压曲线,得到不同条件下C_(4)F_(7)N气体以及C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体的露点变化情况;最后,利用相对绝缘强度量化分析了C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体与纯SF6气体的绝缘特性差异,研究了C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体的绝缘性能及其应用的可行性。结果表明,C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体露点与气压呈正相关关系,与C_(4)F_(7)N所占摩尔分数也呈正相关关系。在户外最低工作环境温度(258 K)条件下,当气室气压为0.4 MPa时,建议C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体中C_(4)F_(7)N所占摩尔体积在19.51%~29.29%;当气室气压为0.6 MPa时,C_(4)F_(7)N所占摩尔体积为19.69%的C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体满足工程使用需求,可实现同等条件下对纯SF6气体的替换。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体 饱和蒸气压 露点温度 微水
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硅橡胶表面液滴行为及其对交流闪络的影响分析
15
作者 付江浩 李增超 +1 位作者 王旭辉 张炜 《机电信息》 2025年第18期23-30,共8页
硅橡胶(Si R)因其优异的绝缘性能、耐温性及抗老化性,在低频输电系统中发挥着重要作用。然而,在近海或海上输电的高盐、高湿环境中,Si R绝缘材料的性能受到严重影响。硅橡胶绝缘子表面水滴的运动和变形会扭曲电场的分布,甚至导致沿表面... 硅橡胶(Si R)因其优异的绝缘性能、耐温性及抗老化性,在低频输电系统中发挥着重要作用。然而,在近海或海上输电的高盐、高湿环境中,Si R绝缘材料的性能受到严重影响。硅橡胶绝缘子表面水滴的运动和变形会扭曲电场的分布,甚至导致沿表面闪络。鉴于此,研究了在高盐高湿环境中不同频率交流电压下,硅橡胶复合绝缘子表面盐雾液滴动态行为特征。首先采用高速相机记录Si R表面盐雾液滴动态行为,之后研究不同液滴分布状态下闪络电压随频率的变化规律,最后分析液滴动态行为与交流闪络电压之间的关系。研究结果表明,液滴闪络电压随频率增加而增大,同时液滴分布也会影响其闪络电压。低频下运动模式对盐雾液滴的影响更为显著,随着频率增加,静态接触角和拉伸长度变化率均呈下降趋势。以上结果可以揭示交流电压下液滴之间的相互作用和盐雾条件下闪络特性受电压、频率作用的内在机理。 展开更多
关键词 低频交流 硅橡胶 盐雾 表面击穿
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温度对油-纸界面处微水迁移与局部放电的影响 被引量：3
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作者 刘云鹏 杨超杰 +2 位作者 赵涛 杨家骏 刘一瑾 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期5182-5193,共12页
变压器内部温度的改变会使油-纸绝缘中水分分布和聚集位置发生改变,而局部高含水量会严重影响油-纸绝缘的电气强度。因此,有必要研究温度对油-纸绝缘界面处微水迁移与局部放电(PD)的影响。该文利用楔形-板电极,研究了升温、起泡及降温... 变压器内部温度的改变会使油-纸绝缘中水分分布和聚集位置发生改变,而局部高含水量会严重影响油-纸绝缘的电气强度。因此,有必要研究温度对油-纸绝缘界面处微水迁移与局部放电(PD)的影响。该文利用楔形-板电极,研究了升温、起泡及降温过程中不同含水量(W_(C)=3.61%和5.76%)的油-纸绝缘体系在水分瞬态作用下的PD特性。在温度变化过程中,持续监测油的温度、含水量和水活性,并采用升压及恒定电压法进行PD试验。试验结果表明,温度升高,油-纸界面处局部放电起始电压(PDIV)短时增加,随后PDIV开始逐渐降低且PD强度突然增强。两种含水量体系的油中含水量均逐渐增加。油浸纸板含水量越高,从纸板进入油中的水分越多。气泡出现,PDIV快速下降,油中含水量急剧增加。降温阶段,两个体系的PDIV呈现先减后增趋势,与之相对应,PD强度呈现先增后减趋势,且PD均保持在一个相对较高的水平。油温降至室温,PD并未完全消失。该研究成果对油浸式电力设备中水分的实时监测及其绝缘性能的评估具有重要理论价值。 展开更多
关键词 矿物油 油浸纸板 微水迁移 温度 油-纸界面 局部放电
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双向拉伸聚丙烯薄膜shish-kebab结构的辐照劣化模型研究 被引量：1
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作者 李化 王雨橙 +2 位作者 王哲豪 王柯 林福昌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3378-3387,I0003,共11页
高能射线辐照会导致电容器储能介质发生交联和降解等化学变化,进而影响到电容器的宏观电气性能和应用性能。该文以双向拉伸聚丙烯(biaxially oriented polypropylene,BOPP)薄膜典型的串晶结构(shish-kebab)为对象,研究了γ辐照积累剂量... 高能射线辐照会导致电容器储能介质发生交联和降解等化学变化,进而影响到电容器的宏观电气性能和应用性能。该文以双向拉伸聚丙烯(biaxially oriented polypropylene,BOPP)薄膜典型的串晶结构(shish-kebab)为对象,研究了γ辐照积累剂量D对分子链结构和结晶特性的影响,建立了辐照劣化模型。研究结果表明,当D<10 kGy时,辐照交联和降解反应同时发生且程度相当,结晶度和大分子含量均无明显变化;当D≥10 kGy时,辐照降解反应占主导,shish晶逐渐被破坏,结晶度和大分子含量逐渐下降;当D=1000 kGy时,shish-kebab结构几乎完全破坏,薄膜内主要为片晶和无定形结构。该模型描述了γ辐照下shish-kebab结构的劣化过程,为聚合物晶体结构的辐照老化机理研究提供参考。 展开更多
关键词 Γ辐照 双向拉伸聚丙烯薄膜 shish-kebab结构 结晶特性 劣化模型
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开口式绝缘包覆均压环防鸟粪闪络特性研究
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作者 伍弘 张建国 +4 位作者 吴彦亨 吴波 帅垭灵 谢传林 毕茂强 《绝缘材料》 北大核心 2025年第10期127-137,共11页
随着生态环境的改善,鸟类活动范围越来越大,鸟粪滴落引起的闪络逐渐成为影响架空输电线路安全运行的重要问题之一。本文针对110 kV复合绝缘子硅橡胶包覆均压环的防鸟粪闪络性能进行研究。首先,利用有限元仿真软件分析了鸟粪电导率、污... 随着生态环境的改善,鸟类活动范围越来越大,鸟粪滴落引起的闪络逐渐成为影响架空输电线路安全运行的重要问题之一。本文针对110 kV复合绝缘子硅橡胶包覆均压环的防鸟粪闪络性能进行研究。首先,利用有限元仿真软件分析了鸟粪电导率、污秽程度等因素对硅橡胶包覆均压环电场分布的影响。其次,通过模拟鸟粪液闪络试验平台,改变鸟粪电导率、覆污程度等因素,分析了开口式硅橡胶包覆均压环的防鸟粪闪络性能。结果表明:硅橡胶包覆均压环能够有效降低鸟粪端部的最大电场强度,降低鸟粪闪络概率,仿真和试验结果改善趋势一致。硅橡胶包覆均压环的防鸟粪闪络性能优于普通均压环。而开口式硅橡胶包覆均压环在防鸟粪闪络方面具有与未开口式硅橡胶包覆均压环相近的性能,但更便于安装和维护。 展开更多
关键词 复合绝缘子 硅橡胶包覆均压环 鸟粪闪络 有限元仿真
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气隙长度对大气压下环氧树脂阻挡放电的影响研究 被引量：1
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作者 张梦瑶 郑全福 +2 位作者 罗林根 盛戈皞 江秀臣 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期17-26,共10页
为了研究气隙长度对大气压下介质阻挡放电的影响机制,从而进一步明晰介质阻挡放电的放电机理及特性,基于气体放电流体模型,针对长度3 mm以下的环氧树脂阻挡同轴电极气隙,在外施电场恒定的条件下对其放电微观过程进行仿真,从带电粒子微... 为了研究气隙长度对大气压下介质阻挡放电的影响机制,从而进一步明晰介质阻挡放电的放电机理及特性,基于气体放电流体模型,针对长度3 mm以下的环氧树脂阻挡同轴电极气隙,在外施电场恒定的条件下对其放电微观过程进行仿真,从带电粒子微观运动角度研究气隙长度对气隙放电特性的影响。仿真结果表明:在长度小于3 mm的气隙中,环氧树脂的阻挡导致电子崩无法发展成为流注,其放电形式为汤森放电;气隙长度对放电过程的影响主要通过改变带电粒子的分布和电场强度来实现;气隙长度对放电发展速度几乎没有影响;当电子崩靠近较短气隙的阳极时,其崩头密度低于较长气隙;随着气隙长度的增加,放电电流峰值增大,上升速度和降落速度增加,脉冲宽度减小。通过对比理论计算与实验结果,证明了仿真方法的合理性。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 气隙长度 汤森放电 电子崩 流体模型 放电电流
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不同热老化温度下高压电缆绝缘特性及失效机理 被引量：23
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作者 段玉兵 韩明明 +2 位作者 王兆琛 兰锐 李国倡 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期45-54,共10页
高压电缆的运行温度是影响其绝缘性能的关键因素。该文通过对交联聚乙烯(XLPE)开展不同温度下的加速热老化实验,对比了XLPE微观理化性能和宏观电学性能的变化规律。同时,在微观层面模拟了XLPE分子在不同温度下自由体积与均方位移的变化... 高压电缆的运行温度是影响其绝缘性能的关键因素。该文通过对交联聚乙烯(XLPE)开展不同温度下的加速热老化实验,对比了XLPE微观理化性能和宏观电学性能的变化规律。同时,在微观层面模拟了XLPE分子在不同温度下自由体积与均方位移的变化规律,在宏观层面结合XLPE的介电性能分析了高压电缆内部温度场的变化规律,进而揭示了高温下高压电缆的绝缘失效机理。研究结果表明,随着老化温度的升高,XLPE分子的劣化程度加快,羰基、碳碳双键等官能团含量增大;介质损耗因数与介电常数逐渐增加,甚至出现了突增的现象;结晶区结构的被破坏加快了击穿场强的下降;分子运动加剧,自由体积率从12.53%增大至14.07%。老化后介电性能的下降会导致电缆内部温度升高,从而对电缆的热老化起到了正反馈作用。 展开更多
关键词 高压电缆 热老化 交联聚乙烯 仿真分析
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