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基于改进XGBoost算法硅橡胶击穿场强预测与分析
1
作者
毕茂强
张世宇
+3 位作者
张文轩
江天炎
陈曦
郭元吉
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第6期178-186,共9页
硅橡胶材料因其出色的绝缘性能,常用作高压条件下的绝缘材料,其击穿场强是重要的电气性能指标,与材料配方之间存在复杂的非线性关系.基于此,提出了一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的极端梯度提升(extreme gradient boosting...
硅橡胶材料因其出色的绝缘性能,常用作高压条件下的绝缘材料,其击穿场强是重要的电气性能指标,与材料配方之间存在复杂的非线性关系.基于此,提出了一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)算法的高效评价模型.该模型将GA和XGBoost相结合,以温度、色母相对含量、Al(OH)_(3)微粉直径、Al(OH)_(3)相对含量和厚度作为输入,建立了优化后的XGBoost模型,对击穿场强进行预测,GA算法在XGBoost模型训练过程中自动选择最优参数.采用皮尔逊相关系数对其影响因素进行分析可知,厚度和温度是影响击穿场强的关键因素,而色母相对含量、Al(OH)_(3)微粉直径和相对含量的影响相对较小.将常用的回归模型与所提出模型的评价指标进行对比分析,该模型决定系数可达0.953,均方根误差和平均绝对误差仅为0.361 kV/mm和0.168.结果表明:GAXGBoost模型能够较准确地预测该材料的击穿场强,可为研究硅橡胶材料性能和优化材料配方提供参考依据.
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关键词
硅橡胶
工频击穿试验
相关因素
预测分析
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职称材料
HFO-1336mzz(E)/X混合气体工频绝缘特性试验研究
被引量：
2
2
作者
任书波
周文俊
+3 位作者
郑宇
王宝山
董利
罗运柏
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期4527-4534,共8页
为评估HFO-1336mzz(E)/X混合气体在高压气体绝缘设备中应用的可行性,计算了HFO-1336mzz(E)与3种缓冲气体分别混合后的配置方案,并通过试验得到其工频绝缘特性。该文考虑–15℃、–20℃、–25℃为最低使用温度约束条件,通过计算饱和蒸气...
为评估HFO-1336mzz(E)/X混合气体在高压气体绝缘设备中应用的可行性,计算了HFO-1336mzz(E)与3种缓冲气体分别混合后的配置方案,并通过试验得到其工频绝缘特性。该文考虑–15℃、–20℃、–25℃为最低使用温度约束条件,通过计算饱和蒸气压得到混合气体中HFO-1336mzz(E)的临界摩尔占比,并对该占比下的HFO-1336mzz(E)混合气体进行了工频放电试验。研究结果表明:HFO-1336mzz(E)与空气(Air)混合时协同效应最优;以–15℃为最低使用温度约束,0.5 MPa 8.0%HFO-1336mzz(E)/92.0%Air混合气体的最高击穿电压仅为相同气压下SF_(6)的65%,相当于0.26 MPa SF_(6)的绝缘水平,且混合气体放电后会出现固体沉积物。综合考虑混合气体的液化温度、绝缘强度以及放电沉积物,认为HFO-1336mzz(E)混合气体在高压气体绝缘设备中应用存在局限性。
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关键词
HFO-1336mzz(E)混合气体
SF_(6)替代气体
环保绝缘气体
工频击穿试验
固体沉积物
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职称材料
SF_(6)混合绝缘气体的协同效应及其机理研究
被引量：
3
3
作者
沈腾达
郑宇
+1 位作者
周文俊
邱睿
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第10期41-48,共8页
为了研究SF_(6)与不同缓冲气体组成的协同效应,并揭示SF_(6)混合气体的协同效应机理,首先针对SF_(6)气体分别与N_(2)、Air(空气)、CO^(2)、CF_(4)和He组成的混合气体,测试了上述混合气体在SF_(6)摩尔分数0~100%范围下的工频击穿电压,利...
为了研究SF_(6)与不同缓冲气体组成的协同效应,并揭示SF_(6)混合气体的协同效应机理,首先针对SF_(6)气体分别与N_(2)、Air(空气)、CO^(2)、CF_(4)和He组成的混合气体,测试了上述混合气体在SF_(6)摩尔分数0~100%范围下的工频击穿电压,利用Takuma计算公式拟合获得其协同效应系数,发现上述缓冲气体与SF_(6)协同效应的强弱排序为N_(2)>Air>CO_(2)>CF_(4)>He。然后对比了Takuma计算公式与幂函数经验公式的拟合效果,明确了两种方法的适用性。最后通过气体吸附截面分布和缓冲气体电子能量分布分析了不同缓冲气体与SF_(6)协同效应的强弱原因,分析结果与试验结果排序一致,证明了分析方法的合理性,为其他类型混合气体的协同效应研究提供参考。
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关键词
协同效应
混合气体
SF_(6)替代气体
工频击穿试验
吸附截面
电子能量分布
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职称材料
题名
基于改进XGBoost算法硅橡胶击穿场强预测与分析
1
作者
毕茂强
张世宇
张文轩
江天炎
陈曦
郭元吉
机构
重庆理工大学电气与电子工程学院
山东齐林电力设备股份有限公司技术研发部
出处
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第6期178-186,共9页
基金
重庆市自然科学基金资助项目(CSTB2022NSCQ-MSX0267)。
文摘
硅橡胶材料因其出色的绝缘性能,常用作高压条件下的绝缘材料,其击穿场强是重要的电气性能指标,与材料配方之间存在复杂的非线性关系.基于此,提出了一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)算法的高效评价模型.该模型将GA和XGBoost相结合,以温度、色母相对含量、Al(OH)_(3)微粉直径、Al(OH)_(3)相对含量和厚度作为输入,建立了优化后的XGBoost模型,对击穿场强进行预测,GA算法在XGBoost模型训练过程中自动选择最优参数.采用皮尔逊相关系数对其影响因素进行分析可知,厚度和温度是影响击穿场强的关键因素,而色母相对含量、Al(OH)_(3)微粉直径和相对含量的影响相对较小.将常用的回归模型与所提出模型的评价指标进行对比分析,该模型决定系数可达0.953,均方根误差和平均绝对误差仅为0.361 kV/mm和0.168.结果表明:GAXGBoost模型能够较准确地预测该材料的击穿场强,可为研究硅橡胶材料性能和优化材料配方提供参考依据.
关键词
硅橡胶
工频击穿试验
相关因素
预测分析
Keywords
silicone rubber
power frequency breakdown test
correlators
predictive analytics
分类号
TM21 [一般工业技术—材料科学与工程]
TM215.92 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
HFO-1336mzz(E)/X混合气体工频绝缘特性试验研究
被引量：
2
2
作者
任书波
周文俊
郑宇
王宝山
董利
罗运柏
机构
电网环境保护全国重点实验室(武汉大学)
武汉大学电气与自动化学院
武汉大学化学与分子科学学院
北京宇极科技发展有限公司
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期4527-4534,共8页
基金
国家重点研发计划(2021YFB2401400)
国家电网公司科技项目(SGAHDK00LFJS2200332)。
文摘
为评估HFO-1336mzz(E)/X混合气体在高压气体绝缘设备中应用的可行性,计算了HFO-1336mzz(E)与3种缓冲气体分别混合后的配置方案,并通过试验得到其工频绝缘特性。该文考虑–15℃、–20℃、–25℃为最低使用温度约束条件,通过计算饱和蒸气压得到混合气体中HFO-1336mzz(E)的临界摩尔占比,并对该占比下的HFO-1336mzz(E)混合气体进行了工频放电试验。研究结果表明:HFO-1336mzz(E)与空气(Air)混合时协同效应最优;以–15℃为最低使用温度约束,0.5 MPa 8.0%HFO-1336mzz(E)/92.0%Air混合气体的最高击穿电压仅为相同气压下SF_(6)的65%,相当于0.26 MPa SF_(6)的绝缘水平,且混合气体放电后会出现固体沉积物。综合考虑混合气体的液化温度、绝缘强度以及放电沉积物,认为HFO-1336mzz(E)混合气体在高压气体绝缘设备中应用存在局限性。
关键词
HFO-1336mzz(E)混合气体
SF_(6)替代气体
环保绝缘气体
工频击穿试验
固体沉积物
Keywords
HFO-1336mzz(E)mixed gas
SF_(6)substitute gas
eco-friendly insulation gas
power frequency breakdown test
solid sediment
分类号
TM213 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
SF_(6)混合绝缘气体的协同效应及其机理研究
被引量：
3
3
作者
沈腾达
郑宇
周文俊
邱睿
机构
武汉大学电气与自动化学院
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第10期41-48,共8页
基金
国家自然科学基金(U1966211)
博士后创新人才支持计划资助项目(BX20200252)。
文摘
为了研究SF_(6)与不同缓冲气体组成的协同效应,并揭示SF_(6)混合气体的协同效应机理,首先针对SF_(6)气体分别与N_(2)、Air(空气)、CO^(2)、CF_(4)和He组成的混合气体,测试了上述混合气体在SF_(6)摩尔分数0~100%范围下的工频击穿电压,利用Takuma计算公式拟合获得其协同效应系数,发现上述缓冲气体与SF_(6)协同效应的强弱排序为N_(2)>Air>CO_(2)>CF_(4)>He。然后对比了Takuma计算公式与幂函数经验公式的拟合效果,明确了两种方法的适用性。最后通过气体吸附截面分布和缓冲气体电子能量分布分析了不同缓冲气体与SF_(6)协同效应的强弱原因,分析结果与试验结果排序一致,证明了分析方法的合理性,为其他类型混合气体的协同效应研究提供参考。
关键词
协同效应
混合气体
SF_(6)替代气体
工频击穿试验
吸附截面
电子能量分布
Keywords
synergistic effect
mixed gas
alternative gas of pure SF 6
power frequency AC breakdown test
adsorption cross-section
electron energy distribution
分类号
TM85 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进XGBoost算法硅橡胶击穿场强预测与分析
毕茂强
张世宇
张文轩
江天炎
陈曦
郭元吉
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
HFO-1336mzz(E)/X混合气体工频绝缘特性试验研究
任书波
周文俊
郑宇
王宝山
董利
罗运柏
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
SF_(6)混合绝缘气体的协同效应及其机理研究
沈腾达
郑宇
周文俊
邱睿
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
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