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不同电场下环氧树脂直流沿面闪络特性及其闪络电压分析 被引量：17
1
作者 谢庆 梁少栋 +3 位作者 阴凯 赵映宇 黄河 律方成 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1757-1765,共9页
研究绝缘材料在不同条件下的沿面闪络特性对掌握绝缘子的电气强度及保证电气设备安全稳定运行具有重要意义。为此,研制了具有不同电场分布形式的沿面放电电极,通过实验研究了环氧树脂在真空及空气环境中的直流沿面闪络特性,并采用韦伯... 研究绝缘材料在不同条件下的沿面闪络特性对掌握绝缘子的电气强度及保证电气设备安全稳定运行具有重要意义。为此,研制了具有不同电场分布形式的沿面放电电极,通过实验研究了环氧树脂在真空及空气环境中的直流沿面闪络特性,并采用韦伯分布分析了闪络电压的变化规律。结果表明,环氧树脂在极不均匀电场下的闪络电压比稍不均匀电场下低,真空中闪络通道和闪络电压的分散性比空气中大,真空闪络受固体绝缘介质的影响大于空气闪络。不对称电场下沿面闪络电压具有明显极性效应,并且真空与空气中的极性效应相反。此外,环氧树脂直流闪络电压服从韦伯分布,可借助该方法定量评估绝缘系统对外加电压变化的敏感性。位置参数的引入有效提升了闪络电压数据的拟合效果,通过特征闪络电压、0.1%闪络概率的闪络电压进一步完善了对绝缘材料沿面电气性能的评价方法。 展开更多
关键词 不同电场 沿面闪络 直流 闪络电压 真空 韦伯分布
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氟化剥离填料对氮化硼/环氧复合材料沿面闪络电压的影响 被引量：21
2
作者 律方成 阴凯 +4 位作者 付可欣 林浩凡 谢庆 侯志灵 张翀 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2800-2807,共8页
氮化硼/环氧树脂复合材料因其优异的导热、机械、电学性能成为高压电气设备中重要的功能材料。为此提出对填料进行氟化剥离处理以提升复合材料的绝缘性能。通过制备含改性氮化硼质量分数分别为1%、2%、4%、8%的环氧树脂复合材料,与未处... 氮化硼/环氧树脂复合材料因其优异的导热、机械、电学性能成为高压电气设备中重要的功能材料。为此提出对填料进行氟化剥离处理以提升复合材料的绝缘性能。通过制备含改性氮化硼质量分数分别为1%、2%、4%、8%的环氧树脂复合材料,与未处理填料的氮化硼/环氧树脂复合材料进行对比,研究其在直流电场下表面电荷消散与闪络电压的特性。采用SEM、FTIR、AFM、EDS等手段研究填料改性前后的性质和材料表面闪络处的形貌和元素成分。结果显示:材料表面电荷的消散速度及闪络电压随填料质量分数的增加而提升;对氮化硼填料氟化剥离处理有助于促进复合材料的电荷消散,提高闪络电压。从电荷消散途径、氮化硼禁带宽度、材料表面陷阱效应方面对实验现象进行了解释,为复合材料的无机填料处理提供了一种新的改性方法。 展开更多
关键词 氟化 氮化硼纳米片 环氧树脂 表面电荷 直流闪络电压
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海绵及其共生微生物的生态多样性与重要性
3
作者 黄敏 阴凯 +2 位作者 彭娟 袁建平 王江海 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期437-440,445,共5页
海绵是底栖生物群落中的重要成员,广泛分布于温带、热带及极地地区,其丰度、多样性及分布规律在不同地区有明显差异。海绵可能影响其它底栖生物及生态系统特征,因而在海洋生态系统中有多种功能作用。海绵不仅在海洋生态系统中起重要作用... 海绵是底栖生物群落中的重要成员,广泛分布于温带、热带及极地地区,其丰度、多样性及分布规律在不同地区有明显差异。海绵可能影响其它底栖生物及生态系统特征,因而在海洋生态系统中有多种功能作用。海绵不仅在海洋生态系统中起重要作用,而且能提供大量新颖的生物活性产物。大量研究显示多种微生物能寄生在海绵体内,在微生物与其寄主海绵之间可能存在互惠共生关系。文中对海绵的重要生态作用、生物多样性、与微生物的共生关系和作为新天然产物的资源进行了讨论。 展开更多
关键词 海绵 共生微生物 生态多样性 天然产物
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硫化压力对500 kV超高压直流XLPE电缆工厂接头恢复绝缘性能的影响 被引量：2
4
作者 张添胤 陈向荣 +3 位作者 王恩哲 阴凯 夏峰 黄若彬 《电工技术学报》 北大核心 2025年第9期2931-2943,共13页
为了研究硫化压力变化对500 kV超高压直流交联聚乙烯(XLPE)电缆工厂接头恢复绝缘特性的影响,该文选用商用500 kV超高压直流电缆绝缘颗粒,采用热压法分别在1.3 MPa、1.6MPa、1.9MPa和2.5MPa的压力下对材料进行平板热压,制备了不同硫化压... 为了研究硫化压力变化对500 kV超高压直流交联聚乙烯(XLPE)电缆工厂接头恢复绝缘特性的影响,该文选用商用500 kV超高压直流电缆绝缘颗粒,采用热压法分别在1.3 MPa、1.6MPa、1.9MPa和2.5MPa的压力下对材料进行平板热压,制备了不同硫化压力作用下的XLPE试样。对所得试样进行傅里叶变换红外光谱、凝胶含量、差示扫描量热和X射线衍射测试及分析,并测试了试样的电流密度、空间电荷分布和直流击穿强度。研究结果表明:随着硫化压力的增加,试样的交联度和结晶度逐步增加,空间电荷注入阈值电场强度和直流击穿场强先增大后减小,在1.9 MPa硫化压力下阈值电场强度和直流击穿场强达到最大值。当硫化压力大于1.9 MPa时,不断增多的交联副产物会给试样引入更多浅陷阱,同时片晶会因硫化压力的增加而发生热膨胀,晶面间距增加,进而导致试样内部空间电荷明显积聚并加剧电场畸变。提高工厂接头的硫化压力有助于改善其恢复绝缘的电气性能,但过高的硫化压力将不利于增强工厂接头的恢复绝缘性能。 展开更多
关键词 硫化压力 交联聚乙烯 超高压直流电缆 工厂接头 恢复绝缘
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无机CaCO_(3)寡聚体与有机硅氧烷改性环氧树脂电学-力学特性研究
5
作者 李卓函 阴凯 +2 位作者 孙魄韬 司马文霞 陈向荣 《绝缘材料》 北大核心 2025年第6期67-75,共9页
为实现电力电子封装用环氧树脂电学-力学性能的协同提升,本文采用溶液法制备了无机CaCO_(3)寡聚体纳米粒子填料,与有机硅氧烷共同对环氧树脂进行有机基体与无机填料改性,制备了单一无机改性、单一有机改性与有机-无机共同改性的3种环氧... 为实现电力电子封装用环氧树脂电学-力学性能的协同提升,本文采用溶液法制备了无机CaCO_(3)寡聚体纳米粒子填料,与有机硅氧烷共同对环氧树脂进行有机基体与无机填料改性,制备了单一无机改性、单一有机改性与有机-无机共同改性的3种环氧树脂复合材料。以纯环氧树脂为参照,电学性能方面分别研究了4种环氧树脂复合材料的交流电气强度、直流体积电导率、表面电位衰减特性,并由此计算材料内部陷阱能级;力学性能方面研究了4种环氧树脂复合材料的弯曲强度和冲击强度。结果表明:单一无机改性、单一有机改性与有机-无机共同改性的环氧树脂复合材料电学性能显著提升,其电气强度较纯环氧树脂分别提升了6.55%、12.66%和9.61%,直流体积电阻率为纯环氧树脂的5倍,表面电位衰减速率下降,陷阱密度增大,陷阱能级提升,然而有机-无机共同改性与单一改性相比,电学特性未有叠加提升;改性后环氧树脂复合材料的弯曲强度与冲击强度大幅提高,相比于纯环氧树脂有成倍增长。研究结果为改性环氧树脂复合材料在电力电子绝缘封装领域的性能提升提供了参考。 展开更多
关键词 环氧树脂 填料改性 电学性能 力学性能
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计及护套环流和时变导体电阻的隧道电缆系统暂态温升仿真分析
6
作者 王恩哲 陈向荣 +3 位作者 苏宁杰 张添胤 阴凯 乐军耀 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第17期6979-6992,I0031,共15页
隧道电缆暂态温升分析是决定隧道电缆系统安全稳定运行的重要因素。该文引入Laurent级数展开,对节点导纳矩阵的求解过程进行简化,进而得到隧道电缆全线金属护套环流分布。同时考虑到隧道电缆敷设方式不完全对称的情况及导体电阻受到温... 隧道电缆暂态温升分析是决定隧道电缆系统安全稳定运行的重要因素。该文引入Laurent级数展开,对节点导纳矩阵的求解过程进行简化,进而得到隧道电缆全线金属护套环流分布。同时考虑到隧道电缆敷设方式不完全对称的情况及导体电阻受到温度实时变化的影响,结合IEC-60853标准,推导出计及金属护套环流和时变导体电阻的隧道电缆系统暂态温升计算方法。基于经校正的解析模型和数值模拟法,对220 kV隧道高压电缆工程开展暂态温升研究。结果表明:电缆系统暂态温升受到敷设方式、布置间距、环境温度和运行负荷多个因素的影响。在日周期负荷电流作用下,隧道电缆系统分别以一字形、品字形方式敷设,数值模拟法与经校正的解析模型所得到的缆芯暂态温升之间平均相对误差分别为3.616%和4.515%,均处于误差可接受范围之内(小于5%)。而两者计算出的外被层暂态温升基本一致,其温升最大分别相差1.214和1.248℃。结果可为隧道电缆系统暂态温升分析提供一种新的计算方法,具有一定的工程应用参考价值。 展开更多
关键词 隧道电缆系统 Laurent级数展开 护套环流 解析模型 数值模拟法 暂态温升
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直流GIL不均匀场中金属微粒运动的数值模拟及放电特性分析 被引量：21
7
作者 律方成 刘宏宇 +4 位作者 阴凯 李志兵 董蒙 曹东亮 谢庆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期2798-2806,共9页
明确直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated transmission line,GIL)不均匀场中金属微粒运动及其引发的间隙放电具有重要意义。建立了微粒运动的三维电-力学瞬态耦合有限元数值计算模型:基于静电场原理,获得了微粒的电荷量及电场... 明确直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated transmission line,GIL)不均匀场中金属微粒运动及其引发的间隙放电具有重要意义。建立了微粒运动的三维电-力学瞬态耦合有限元数值计算模型:基于静电场原理,获得了微粒的电荷量及电场力;结合力学方程与拉普拉斯光顺方法给出了运动的动网格模型;为抑制微粒与壁面接触时网格拓扑改变引起的计算失败,提出了虚拟接触壁面条件。对楔形平板电极中典型的微粒运动进行数值模拟,通过实验验证了计算模型的准确性。获得了微粒表面的场强畸变,并根据流注起始判据对其引发的典型间隙放电形式进行分析,结果表明:微粒向电极运动时,表面场强畸变最严重部位总是分布在靠近电极一侧的顶端;微粒紧邻高(低)压电极而与低(高)压电极的放电由微放电引起;起跳阶段与高压电极的放电可能会立即引发整个间隙击穿。 展开更多
关键词 直流GIL不均匀场 金属微粒运动 电-力学瞬态耦合计算模型 场强畸变 间隙放电
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BTO纳米纤维及其等离子体氟化对EP复合材料表面绝缘特性的影响 被引量：19
8
作者 谢庆 段祺君 +3 位作者 邵帅 焦羽丰 阴凯 田浩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期4051-4062,共12页
环氧树脂的纳米改性是提升其复合材料表面绝缘强度的重要手段。该文采用静电纺丝法制备钛酸钡(barium titanate,BTO)纳米纤维,并对其进行等离子体氟化处理,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)与傅里叶红外光谱仪(Fou... 环氧树脂的纳米改性是提升其复合材料表面绝缘强度的重要手段。该文采用静电纺丝法制备钛酸钡(barium titanate,BTO)纳米纤维,并对其进行等离子体氟化处理,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)与傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)等手段表征填料氟化改性效果。将氟化前后的2种纳米纤维掺杂在环氧树脂复合材料中,并通过实验研究氟化改性与填料质量分数对其闪络电压与电荷消散速率的影响。结果表明,等离子体氟化改性后的填料在低浓度时能有效提高复合材料的闪络电压,质量分数为2%时材料的闪络电压比纯环氧树脂提高了23.58%;同时,氟化后的复合材料电荷消散速率均高于氟化前。最后,结合材料表面陷阱分布特性解释机理,认为BTO掺杂与填料氟化能提高材料浅陷阱密度,含氟基团对二次电子发射有一定的抑制作用,从而能有效提高环氧树脂(epoxy resin,EP)沿面闪络电压。 展开更多
关键词 BTO纳米纤维 环氧树脂 等离子体氟化 闪络电压 空间电荷
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隧道电缆系统电气稳态特性及降损措施 被引量：4
9
作者 王恩哲 陈向荣 +3 位作者 朱汉山 阴凯 裘立峰 乐军耀 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1-12,共12页
为了分析隧道内电缆系统在特殊环境下的稳态特性及降损措施,构建了包含回流电缆阻抗和导纳元素的隧道电缆系统单位长度下的串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵。通过Laurent级数展开建立微元段隧道电缆系统节点导纳矩阵,基于级联算法并考虑到... 为了分析隧道内电缆系统在特殊环境下的稳态特性及降损措施,构建了包含回流电缆阻抗和导纳元素的隧道电缆系统单位长度下的串联阻抗矩阵和并联导纳矩阵。通过Laurent级数展开建立微元段隧道电缆系统节点导纳矩阵,基于级联算法并考虑到长距离电缆系统接地节点的存在得到电缆系统金属护套环流及感应电压分布。在隧道电缆系统交叉互联节点处引入串联阻抗,通过阻抗幅值和相角的配合降低功率损耗。研究结果表明,输电电缆系统交叉互联段护套电压最大可达128.13 V,护套环流最大可达35.63 A,并验证了矩阵解析算法的准确性和有效性。通过阻抗幅值与相角的配合可有效降低功率损耗,当交叉互联系统串联阻抗小于2Ω时,其相角选择60°为最优;当选用的串联阻抗大于2Ω时,其相角选择90°为最优,为隧道电缆系统降损措施提供了计算参考和工程应用依据。 展开更多
关键词 隧道电缆系统 Laurent级数展开 节点导纳矩阵 感应电压 护套环流 降损措施
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缺陷带材对多层高温超导电缆交流损耗的影响 被引量：1
10
作者 朱汉山 陈向荣 +2 位作者 王恩哲 阴凯 朱光宇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期5125-5131,共7页
在拉伸、扭转和弯曲条件下,超导带材会出现缺陷,从而导致临界电流的降低,为了对钇钡铜氧(yttrium barium copper oxide,YBCO)涂层导体组成的多层高温超导电缆进行缺陷情况下的数值仿真分析,建立了不同分布的缺陷带材在同一导体层和不同... 在拉伸、扭转和弯曲条件下,超导带材会出现缺陷,从而导致临界电流的降低,为了对钇钡铜氧(yttrium barium copper oxide,YBCO)涂层导体组成的多层高温超导电缆进行缺陷情况下的数值仿真分析,建立了不同分布的缺陷带材在同一导体层和不同导体层中的仿真模型,研究了不同分布的缺陷带材在不同临界电流退化率下对多层高温超导电缆交流损耗的影响。结果表明:当缺陷发生在同一层时,交流损耗与缺陷的数量和程度有关,但与缺陷的分布无关;多层高温超导电缆在不同导体层发生缺陷时,靠近最外层缺陷越多,损耗越大,而靠近中间层缺陷越多,损耗越小;当56根超导带材中出现8根缺陷带材时,D34(40)的最大交流损耗相比于无缺陷超导带材增加了18.80%,为了避免缺陷造成的额外交流损耗,需要在实际运行中考虑保留冷却系统一定的余量。所做工作为缺陷带材对多层高温超导电缆交流损耗的研究提供了理论依据和应用参考。 展开更多
关键词 高温超导 缺陷带材 多层导体 超导电缆 交流损耗
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