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探究异质结构BiOBr/ZnAl-LDH界面电荷迁移及其高效CO_(2)还原活性 被引量：1
1
作者 王正超 黄晓卷 +1 位作者 毕迎普 张亚军 《分子催化(中英文)》 北大核心 2025年第2期101-110,I0001,共11页
异质结构光催化材料具有高效的电荷转移路径,在光催化领域得到了广泛的研究及应用,但其在光催化CO_(2)还原过程表界面电荷转移动力学行为及其表界面化学组分演变过程却鲜有报道.我们采用原位X射线光电子能谱仪和原位红外光谱相结合的方... 异质结构光催化材料具有高效的电荷转移路径,在光催化领域得到了广泛的研究及应用,但其在光催化CO_(2)还原过程表界面电荷转移动力学行为及其表界面化学组分演变过程却鲜有报道.我们采用原位X射线光电子能谱仪和原位红外光谱相结合的方式,深入探究了异质结构BiOBr/ZnAl-LDH界面电荷转移及其在光催化CO_(2)还原过程中表界面化学组分动态演变.研究发现:在基态条件下CO_(2)吸附并键合于BiOBr中的Bi活性位,导致Bi—^(*)CO_(2)和Bi—^(*)CO物种出现,而H_(2)O分子能够吸附在ZnAl-LDH中的Zn活性位上.当光辐照于样品表面,Bi—^(*)CO_(2)峰显著降低,Bi—^(*)CO明显升高,说明CO_(2)分子在Bi活性位发生活化断键;而在Zn位上H_(2)O峰下降,OH峰升高,表明H_(2)O分子在Zn活性位发生氧化解离来提供质子.活性测试结果表明BiOBr/ZnAl-LDH的CO析出速率为46.03μmol·g^(-1)·h^(-1),相比于ZnAl-LDH(6.88μmol·g^(-1)·h^(-1))和BiOBr(21.58μmol·g^(-1)·h^(-1))分别提升了6.7和2.1倍.该研究工作为异质结构光催化材料高效CO_(2)还原提供了重要研究思路. 展开更多
关键词 光催化 异质结构 BiOBr/ZnAl-LDH 界面电荷迁移 CO_(2)还原
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绝缘材料对气固界面电荷积聚诱导沿面放电特性的影响
2
作者 李奕萱 张博雅 +3 位作者 陶海斐 李杰 袁宵 李兴文 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第17期6968-6978,I0030,共12页
直流电压下气固界面绝缘的电荷积聚及其引发的沿面闪络电压下降问题是制约高电压等级直流气体绝缘设备发展的关键。研究绝缘材料对电荷诱导沿面放电的影响对高性能绝缘材料的研发,提高直流气体绝缘设备运行可靠性具有重要意义。首先搭... 直流电压下气固界面绝缘的电荷积聚及其引发的沿面闪络电压下降问题是制约高电压等级直流气体绝缘设备发展的关键。研究绝缘材料对电荷诱导沿面放电的影响对高性能绝缘材料的研发,提高直流气体绝缘设备运行可靠性具有重要意义。首先搭建了气固界面电荷预置与沿面闪络实验平台,针对聚碳酸酯(polycarbonate,PC),聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA),和Al2O3掺杂的环氧树脂(epoxy resin,EP)这3种绝缘材料分别开展了电荷积聚诱导沿面放电实验,测量了绝缘材料的二次电子发射特性及陷阱分布特性,分析了绝缘材料微观参数对沿面放电的影响机理以及绝缘材料对电荷积聚诱导沿面放电的影响规律和关键影响因素。研究结果表明,正电荷的积聚抑制了正流注的发展,负电荷的积聚促进正流注的发展。绝缘材料的二次电子发射系数(secondary electron emission yield,SEEY)主要贡献于流注通道的电荷密度,而随着陷阱能级的下降,绝缘材料更容易发生沿面放电。绝缘材料的沿面流注放电通道对电场的敏感程度是决定界面电荷对沿面放电影响的重要因素。 展开更多
关键词 雷电冲击电压 气固界面电荷 沿面放电 绝缘材料 电荷分布
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直流电场下变压器油隙间距对油中空间电场及界面电荷特性影响机理
3
作者 高春嘉 齐波 +4 位作者 陈聪聪 赵晓林 汪可 张书琦 李成榕 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期1980-1992,I0031,共14页
换流变压器油纸复合绝缘中的多层不等间距油隙结构对油中电场及界面电荷的影响尚不明确。该文利用Kerr电光效应,获得不同外施电压下典型双层油纸复合绝缘模型油中电场分布及油纸界面电荷积聚特性,揭示“高油中场强”及“宽油隙间距”联... 换流变压器油纸复合绝缘中的多层不等间距油隙结构对油中电场及界面电荷的影响尚不明确。该文利用Kerr电光效应,获得不同外施电压下典型双层油纸复合绝缘模型油中电场分布及油纸界面电荷积聚特性,揭示“高油中场强”及“宽油隙间距”联合作用下的“油隙间距效应”。研究表明:1)当油中场强较低时,正极性侧油中场强始终较高;2)当外施电压增加至+25 kV,随着上/下油隙间距之比由1:5增大到4.5:1.5,正极性侧油中场强逐渐降低,超过该比例后出现场强分布“反转”;3)明确了相邻油隙场强分布“反转”的阈值:即间距比3:1时油中场强阈值1.00 kV/mm,间距比≥5:1时场强阈值降至0.55 kV/mm;4)宽油隙为离子解离提供了更多的油中初始电荷,且高场强加剧了电荷解离/复合现象,导致宽油隙侧的油纸界面电荷数量增加,超过“极性效应”影响,增强了对侧油隙场强。研究结果可为换流变压器油纸绝缘结构设计优化提供相关理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 油纸绝缘 电场分布 界面电荷 极性效应 油道间距效应
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计及界面电荷和极性效应的油纸复合绝缘非线性电路等效模型 被引量：6
4
作者 黄猛 李怡然 +2 位作者 吴延宇 陈良炯 齐波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3422-3432,共11页
换流变压器是特高压直流输电工程中的关键设备,换流变压器油纸复合绝缘的界面处在直流电压下易积聚电荷,诱发局部放电甚至击穿。当前对于界面电荷的积聚分布,多采用传统的阻容模型进行计算,存在较大的误差。该文提出一种简易的非线性电... 换流变压器是特高压直流输电工程中的关键设备,换流变压器油纸复合绝缘的界面处在直流电压下易积聚电荷,诱发局部放电甚至击穿。当前对于界面电荷的积聚分布,多采用传统的阻容模型进行计算,存在较大的误差。该文提出一种简易的非线性电路等效模型,首先,分别测量变压器油和油浸纸板的电容、电阻参数与极化电流,获得油纸的拓展Debye模型;其次,在拓展Debye模型的基础上,将变压器油和油浸纸板的恒定电阻模型改为随电场变化的非线性模型,并加入反映极性效应的界面势垒限制电流源,以此建立等效模型;最后,将电路等效模型仿真结果与实际测量结果进行对比。结果表明,与实际测量结果相比,该等效模型具有良好的适用性。该文模型为油纸绝缘的电场分布、界面电荷积聚量的计算提供了一种准确度较高的简便方法。 展开更多
关键词 油纸绝缘 界面电荷 界面极化 拓展Debye模型 电路等效模型
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油纸绝缘复合电介质的空间/界面电荷特性及其抑制方法综述 被引量：18
5
作者 郝建 廖瑞金 +3 位作者 George Chen 闵道敏 张灵 邹润豪 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3192-3206,共15页
聚合物电介质的空间/界面电荷问题一直是国内外绝缘领域研究的前沿和热点。换流变压器是超/特高压直流输电工程中的关键设备,其内部油纸绝缘系统空间/界面电荷的产生、输运、积聚等过程会直接导致局部电场分布的畸变,易诱发绝缘介质的... 聚合物电介质的空间/界面电荷问题一直是国内外绝缘领域研究的前沿和热点。换流变压器是超/特高压直流输电工程中的关键设备,其内部油纸绝缘系统空间/界面电荷的产生、输运、积聚等过程会直接导致局部电场分布的畸变,易诱发绝缘介质的击穿、沿面闪络、老化加速等,是影响换流变压器安全稳定运行的重要因素。文中总结了国内外近20年来油纸绝缘电介质空间/界面电荷方面的研究成果,首先介绍了油纸绝缘复合电介质的空间/界面电荷测量和仿真研究新进展;然后分析了不同电压类型(直流、交流、交直流复合、极性反转)、场强大小、温度梯度、油纸本体状态等对油纸绝缘电介质空间/界面电荷演化的影响规律;最后分析了油纸绝缘介质空间/界面电荷的抑制方法。国内外在油纸绝缘电介质空间/界面电荷研究方面取得的大量有价值的研究成果,为换流变压器绝缘结构设计、绝缘性能提升提供了理论支撑。未来仍需在大尺寸油纸绝缘结构空间/界面电荷的测量及仿真方法、空间/界面电荷与材料绝缘性能的关联机制,以及优异绝缘性能先进电工绝缘材料等方面进一步开展研究。 展开更多
关键词 油纸绝缘 空间/界面电荷 演化规律 绝缘性能 抑制方法
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基于双极性载流子输运模型的高压直流电缆附件绝缘EPDM/LDPE界面电荷的数值模拟 被引量：15
6
作者 李进 梁虎成 +3 位作者 杜伯学 宋鹏先 孔晓晓 李忠磊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1443-1449,共7页
高压直流塑料电缆是直流输电系统的关键装备,作为其重要连接环节的直流电缆附件由于介质的不连续性,容易产生界面电荷积聚,威胁电缆输电系统安全。为此,通过设置界面特性相关的表面态、界面势垒和载流子迁移率等参数,利用双极性载流子... 高压直流塑料电缆是直流输电系统的关键装备,作为其重要连接环节的直流电缆附件由于介质的不连续性,容易产生界面电荷积聚,威胁电缆输电系统安全。为此,通过设置界面特性相关的表面态、界面势垒和载流子迁移率等参数,利用双极性载流子输运模型仿真研究了不同界面条件下空间电荷在乙丙橡胶（EPDM）/低密度聚乙烯（LDPE）双层介质中的注入和输运特性,并分析了界面电荷累积对复合绝缘系统电场分布的影响。仿真与实验结果证明材料表层的深陷阱能级、较高的界面势垒以及两种介质间较大的载流子迁移率差异均能造成界面电荷密度的增大,同时界面电荷积累也使电场分布畸变更加严重。因此可以从改善材料表面态分布,降低界面势垒和提高载流子迁移率匹配程度等方法出发,以解决高压直流电缆附件绝缘界面电荷积累问题。 展开更多
关键词 高压直流电缆附件 界面电荷 双极性载流子输运模型 表面态 界面势垒 载流子迁移率 电场分布
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极性反转条件下的油纸沿面绝缘界面电荷特性 被引量：6
7
作者 陈义龙 齐波 李成榕 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1965-1972,共8页
高压直流输电系统出现潮流反转或电压陡变情况,换流变压器的油纸绝缘会承受极性反转电压,往往容易造成绝缘失效。为研究此过程中油纸绝缘界面电荷特性,利用静电容探头法测量了极性反转过程和电压陡变条件下油纸沿面绝缘结构界面电荷密... 高压直流输电系统出现潮流反转或电压陡变情况,换流变压器的油纸绝缘会承受极性反转电压,往往容易造成绝缘失效。为研究此过程中油纸绝缘界面电荷特性,利用静电容探头法测量了极性反转过程和电压陡变条件下油纸沿面绝缘结构界面电荷密度的变化。发现了油纸界面电荷能加强外施电压极性反转时刻的瞬态电场,加强程度与积聚的界面电荷密度成正比;油纸沿面绝缘结构和平行绝缘结构的界面电荷积聚时间差异显著,极性反转过程中会强化电场分布的不均匀程度;建议采用CIGRE推荐电压陡变波形(反转时间<2 ms)作为对换流变压器出厂试验的考核。这些结论对改善换流变压器的绝缘设计和提高其运行维护可靠性有重要意义。 展开更多
关键词 换流变压器 极性反转 电压陡变 静电容探头 界面电荷 沿面绝缘结构 平行绝缘结构
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硅脂涂覆料对XLPE/EPDM复合介质界面电荷积聚和击穿特性的影响 被引量：11
8
作者 王霞 余栋 +1 位作者 张宇巍 吴锴 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期4281-4287,共7页
电缆与附件复合介质界面的电荷特性,不仅与复合介质界面极化机理有关,也受到高场强下电极注入电荷的影响。另外,电缆与附件界面涂覆料也会影响界面电荷的积聚和消散特性。文中基于附件安装工艺中常用的普通硅脂和氟化硅脂两种硅脂涂覆料... 电缆与附件复合介质界面的电荷特性,不仅与复合介质界面极化机理有关,也受到高场强下电极注入电荷的影响。另外,电缆与附件界面涂覆料也会影响界面电荷的积聚和消散特性。文中基于附件安装工艺中常用的普通硅脂和氟化硅脂两种硅脂涂覆料,测量了交联聚乙烯/三元乙丙橡胶（XLPE/EPDM）复合介质在不同硅脂涂覆下,外施不同极性电压时界面电荷积聚和消散特性,通过体预压和界面击穿试验探讨了界面残余电荷对界面击穿电压的影响规律。研究结果表明：涂覆氟化硅脂试样的界面电荷量多于涂覆普通硅脂试样。且涂覆氟化硅脂时,界面残余正电荷的衰减速率远高于界面残余负电荷的衰减速率。另外,当界面残余电荷极性与界面针电极极性一致时,有利于提高界面击穿电压,反之亦然。界面涂覆氟化硅脂试样的界面击穿电压均低于涂覆普通硅脂试样。 展开更多
关键词 交联聚乙烯/三元乙丙橡胶(XLPE/EPDM) 硅脂涂覆料 电缆附件 界面电荷 界面击穿 预压
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苯封四聚苯胺/TiO_2/ITO薄膜电极光致界面电荷转移 被引量：3
9
作者 曹亚安 孟庆巨 +5 位作者 宋庆 舒永春 赵俊岩 姚江宏 白玉白 许京军 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1677-1681,共5页
采用水解胶溶法和旋转涂膜法分别制备出TiO2纳米粒子溶胶和TiO2/ITO薄膜,采用浸泡法制备出苯封四聚苯胺(聚苯胺)/TiO2/ITO薄膜电极.利用表面光电压谱、光致循环伏安和光电流作用谱测定了TiO2的禁带宽度和表面态能级、聚苯胺的HOMO-LUMO... 采用水解胶溶法和旋转涂膜法分别制备出TiO2纳米粒子溶胶和TiO2/ITO薄膜,采用浸泡法制备出苯封四聚苯胺(聚苯胺)/TiO2/ITO薄膜电极.利用表面光电压谱、光致循环伏安和光电流作用谱测定了TiO2的禁带宽度和表面态能级、聚苯胺的HOMO-LUMO能级宽度和双极化子能级,确定了聚苯胺/TiO2/ITO薄膜电极能带结构.进一步分析了聚苯胺/TiO2/ITO薄膜电极的光电转换特性及光致界面电荷转移的机理. 展开更多
关键词 苯封四聚苯胺 TIO2 表面敏化 聚苯胺/TiO2/TTO薄膜电极 光致界面电荷转移
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直流电压下油中空间电场强度对油纸绝缘界面电荷特性的影响研究 被引量：2
10
作者 张书琦 高春嘉 +4 位作者 赵晓林 孙建涛 苏飞洋 齐波 李成榕 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第6期73-81,共9页
直流电压下油纸绝缘界面电荷特性是换流变压器绝缘结构设计的巨大挑战。传统电阻-电容(RC)模型仅考虑由于油、纸材料的介电常数、电导率不同而引起的界面极化电荷,忽略了其他形式来源的电荷及其对空间电场的影响。本文基于Kerr电光效应... 直流电压下油纸绝缘界面电荷特性是换流变压器绝缘结构设计的巨大挑战。传统电阻-电容(RC)模型仅考虑由于油、纸材料的介电常数、电导率不同而引起的界面极化电荷,忽略了其他形式来源的电荷及其对空间电场的影响。本文基于Kerr电光效应原理,搭建了油纸绝缘结构油中空间电场特性非接触式、实时测量平台,针对变压器油-电工绝缘纸、变压器油-变压器纸板组成的复合绝缘结构,获得了不同极性、不同幅值直流电压下油中空间电场特性,计算并分析了界面电荷密度与RC模型计算的极化电荷密度的差异。结果表明:当油中场强较低时,油纸界面电荷以极化电荷为主;随着油中场强的增加,油纸界面电荷密度与RC模型计算极化电荷密度差异逐渐增大,出现了其他形式电荷的积聚,且其在界面总电荷量中占比逐渐增加,对电场强度的影响逐渐增大。 展开更多
关键词 换流变压器 油纸绝缘 直流电压 Kerr电光效应 界面电荷 空间电场
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Rup_2P表面敏化TiO_2基复合薄膜光致界面电荷转移 被引量：2
11
作者 翟晓辉 赵俊岩 +1 位作者 巢晖 曹亚安 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1617-1622,共6页
采用离子束溅射技术制备出TiO2/ITO、Zn2+掺杂的TiO2(TiO2-Zn)/ITO和TiO2/ZnO/ITO薄膜,采用表面敏化技术和旋转涂膜法,制备出(1,10-邻菲咯啉)2-2-(2-吡啶基)苯咪唑钌混配配合物(Rup2P)表面敏化的TiO2基复合薄膜Rup2P/TiO2/ITO、Rup2P/Ti... 采用离子束溅射技术制备出TiO2/ITO、Zn2+掺杂的TiO2(TiO2-Zn)/ITO和TiO2/ZnO/ITO薄膜,采用表面敏化技术和旋转涂膜法,制备出(1,10-邻菲咯啉)2-2-(2-吡啶基)苯咪唑钌混配配合物(Rup2P)表面敏化的TiO2基复合薄膜Rup2P/TiO2/ITO、Rup2P/TiO2-Zn/ITO和Rup2P/TiO2/ZnO/ITO.表面光电压谱(SPS)结果发现:敏化后的TiO2基薄膜在可见区(400-600nm)产生SPS响应;TiO2基薄膜的能带结构不同,其在400-600nm和350nm处的SPS响应的峰高比不同.利用电场诱导表面光电压谱(EFISPS),测定TiO2基薄膜和表面敏化TiO2基复合薄膜各种物理参数,并确定其能带结构.分析可知,表面敏化TiO2基复合薄膜在400-600nm的SPS响应峰主要源于Rup2P分子的中心离子Ru4d能级到配体1,10-邻菲咯啉π*1和2-(2-吡啶基)苯咪唑π*2能级的跃迁;TiO2中Zn2+掺杂能级有利于Ru4d能级到配体π*1和π*2跃迁的光生电子向TiO2-Zn导带的注入;TiO2/ZnO异质结构有利于光生电子向ITO表面的转移,从而导致可见光(400-600nm)SPS响应增强以及光电转换效率的提高. 展开更多
关键词 Rup2P 表面敏化 TiO2-Zn/ITO TiO2/ZnO/ITO 光致界面电荷转移
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基于空间电荷和脱陷电流的油纸绝缘界面电荷与陷阱特性 被引量：1
12
作者 刘青 刘志国 +4 位作者 马博翔 焦宇阳 陈荣佳 马运同 吕泽鹏 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2022年第6期140-146,共7页
不同老化程度的变压器油纸材料中存在的油纸/油界面,在直流电场下空间电荷积聚特性不同,一定程度上可以表征油纸绝缘体系的老化状态和绝缘性能。用一种型号的绝缘纸和两种型号的绝缘油材料分别制作油纸/油双层试样,分别测试了不同油纸... 不同老化程度的变压器油纸材料中存在的油纸/油界面,在直流电场下空间电荷积聚特性不同,一定程度上可以表征油纸绝缘体系的老化状态和绝缘性能。用一种型号的绝缘纸和两种型号的绝缘油材料分别制作油纸/油双层试样,分别测试了不同油纸材料组合试样的空间电荷分布和极化/去极化电流变化,根据空间电荷分析界面电荷的特性,提取界面势垒参数,并利用极化/去极化电流研究脱陷电流的变化规律,发现了陷阱特征参数与界面样本势垒参数之间的相关性。 展开更多
关键词 油纸绝缘 界面电荷 脱陷电流 陷阱参数 极化/去极化电流法
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MNOS结构辐照感生界面电荷的研究
13
作者 吴凤美 施毅 +4 位作者 赵丽华 祁斌 刘英堃 周荷秀 路金印 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1993年第3期376-382,共7页
本文报导了MNOS结构经γ射线、电子和中子辐照在SiO_2-Si界面产生感生电荷的研究结果。实验表明,目前的MNOS结构在较低剂量时辐照感生电荷就趋于饱和,辐照特征与SiO_2厚度及辐照顺序有关。文中还对实验结果作了进一步讨论。
关键词 MNOS结构 辐照 界面电荷 半导体
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硅脂溶胀协同电晕老化对硅橡胶性能和XLPE/SR界面电荷特性的影响 被引量：15
14
作者 王华楠 王霞 +3 位作者 陈飞鹏 吴锴 崔江静 仇炜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1639-1648,共10页
电缆附件绝缘在长期运行过程中受到涂覆硅脂的溶胀作用,同时电缆与附件绝缘界面易发生沿面电晕放电,但是硅脂溶胀协同电晕放电老化对复合界面电荷以及硅橡胶性能的影响尚缺乏研究。为此选取2种极性相近但分子基团不同的硅脂,研究了硅脂... 电缆附件绝缘在长期运行过程中受到涂覆硅脂的溶胀作用,同时电缆与附件绝缘界面易发生沿面电晕放电,但是硅脂溶胀协同电晕放电老化对复合界面电荷以及硅橡胶性能的影响尚缺乏研究。为此选取2种极性相近但分子基团不同的硅脂,研究了硅脂溶胀协同电晕老化对硅橡胶表面形态、分子结构与交联结构、表面陷阱分布以及界面空间电荷分布的影响。结果表明:硅脂溶胀协同电晕老化使得硅脂和硅橡胶的表面出现裂纹,破坏了硅脂和硅橡胶的交联结构。老化后的硅橡胶浅陷阱密度增大,载流子迁移率增加。涂覆与硅橡胶的分子基团相近的硅脂,硅橡胶的迁移率增加更多;而涂覆含有烷烃、环烷烃以及芳香烃的硅脂的硅橡胶氧化较为明显,其红外光谱显示试样表面出现了羰基等极性基团。另外,硅橡胶表面极性和体电导率决定了老化后XLPE/SR界面电荷的极性和衰减速率,涂覆含有烷烃、环烷烃以及芳香烃的硅脂的硅橡胶表面极性大、残余电荷衰减慢,而涂覆与硅橡胶分子基团相近的硅脂的硅橡胶电导率高、电荷衰减快。 展开更多
关键词 硅橡胶 硅脂 溶胀 电晕老化 界面电荷
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直流电压下界面电荷积聚对“液-固”油纸绝缘电场分布影响的仿真分析及试验验证 被引量：5
15
作者 吴洁 郝建 +3 位作者 高春嘉 邹润豪 李成榕 廖瑞金 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1737-1749,共13页
界面电荷积聚引起的电场畸变给换流变压器的绝缘性能带来巨大挑战,因此迫切需要针对“液–固”油纸绝缘介质界面电荷对电场分布的影响进行深入研究。首先联合双极性载流子模型、Maxwell-Wagner方程和Poole-Frenkel方程,建立了“液–固... 界面电荷积聚引起的电场畸变给换流变压器的绝缘性能带来巨大挑战,因此迫切需要针对“液–固”油纸绝缘介质界面电荷对电场分布的影响进行深入研究。首先联合双极性载流子模型、Maxwell-Wagner方程和Poole-Frenkel方程,建立了“液–固”油纸绝缘体系在直流电压下的空间/界面电荷仿真模型,并采用二分迭代法确定了仿真参数。然后在此基础上分别仿真分析了“油隙+油浸纸板+油隙”结构、换流变阀侧出线装置缩比结构的空间/界面电荷分布特性,分析了电荷积聚效应对电场分布的影响,并将考虑了空间/界面电荷影响的电场强度仿真结果与利用克尔效应实际测得的结果进行了对比。结果表明:所提模型及参数适用于直流电压下多层“液–固”油纸绝缘体系的空间/界面电荷分布特性研究;在典型平板多层“液–固”油纸绝缘体系中,电场强度的仿真结果与实测结果基本一致,证明了电荷积聚导致电场发生严重畸变;在换流变出线装置缩比结构中,不同油道的电场强度的仿真结果与实测结果之间的相对误差在3%~7%之间,不仅进一步表明了该仿真方法的有效性,也表明了电荷积聚对电场分布的严重畸变。研究成果为直流电压下考虑电荷积聚效应后多层“液–固”油纸绝缘体系的电场分布计算提供了参考。 展开更多
关键词 换流变压器 油纸绝缘 界面电荷 电场分布 空间电荷
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特高压环氧浸纸−SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管界面电荷积累过程和直流电场分布特性仿真 被引量：11
16
作者 王青于 靳守锋 +2 位作者 袁书文 刘鹏 彭宗仁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期4102-4112,共11页
特高压直流穿墙套管作为换流站中连接阀厅和直流场的唯一通道,是承载系统全电压、全电流的核心设备,掌握穿墙套管在直流电压下的电荷积累特性和暂态电场变化规律对保障其运行可靠性具有重要意义。为此以±1100 kV直流环氧浸纸–SF_... 特高压直流穿墙套管作为换流站中连接阀厅和直流场的唯一通道,是承载系统全电压、全电流的核心设备,掌握穿墙套管在直流电压下的电荷积累特性和暂态电场变化规律对保障其运行可靠性具有重要意义。为此以±1100 kV直流环氧浸纸–SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管为研究对象,建立基于介质内部和分界面上电荷驰豫过程的复合绝缘系统电场模型,提出一种气体饱和电流密度的简化计算方法,以解决求解复杂仿真模型时对流扩散方程收敛较为困难的问题,利用该模型研究环氧浸纸–SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管直流电场过渡过程和界面电荷积累现象,并结合三维电磁–热–流场数值计算,获得环氧浸纸–SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管的三维温度场分布,分析环氧浸纸–SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管在实际运行工况下的电–热耦合场分布规律。相关结论可为环氧浸纸–SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管的结构优化设计、寿命评估和故障分析提供理论依据。 展开更多
关键词 穿墙套管 暂态电场 界面电荷 温度场 电–热耦合场
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交流与交直流复合电压下“液–固”油纸绝缘体系界面电荷分布的仿真及推演模型研究 被引量：8
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作者 邹润豪 廖瑞金 +2 位作者 郝建 刘丛 吴洁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1391-1402,共12页
空间电荷/界面电荷问题是影响换流变压器阀侧出线装置绝缘性能的关键因素。研究并掌握"液–固"油纸绝缘在交流以及交直流复合电压下的界面电荷特性将有助于中国特高压输电系统的发展。该文利用数值仿真方法,对"液–固&qu... 空间电荷/界面电荷问题是影响换流变压器阀侧出线装置绝缘性能的关键因素。研究并掌握"液–固"油纸绝缘在交流以及交直流复合电压下的界面电荷特性将有助于中国特高压输电系统的发展。该文利用数值仿真方法,对"液–固"油纸绝缘在交流和交直流复合电压下的界面电荷特性进行研究。首先对交流和交直流复合电压下"液–固"油纸绝缘体系的空间/界面电荷仿真方法进行研究,然后聚焦交流电压下空间/界面电荷随相位存在动态变化的特点,开展交流和交直流复合电压下"液–固"油纸绝缘体系空间/界面电荷分布仿真分析及推演计算模型研究。研究结果表明:采用该文所提出的多层"液–固"油纸绝缘体系空间/界面电荷仿真方法计算的结果与电声脉冲法实测电荷密度值相比,误差小于1%;界面电荷密度随场强和温度的增大呈指数规律增加;稳态界面电荷密度随交直流复合比例(直流电压与交流幅值之比)的增大而增大并逐渐达到稳定值;在此规律基础上,建立了一种适用于交流与交直流复合电压下多层"液–固"油纸绝缘体系界面电荷分布的推演计算模型。 展开更多
关键词 油–纸绝缘 场温联合 液–固界面 界面电荷 推演模型
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交直流复合非均匀电场下油纸绝缘界面电荷的特性 被引量：21
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作者 齐波 陈义龙 +2 位作者 李成榕 奚超超 张书琦 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第34期241-249,34,共9页
探索交直流复合非均匀电场下的油纸绝缘界面电荷特性,可为换流变压器绝缘设计提供依据。利用针板电极模拟空间电荷积聚产生的非均匀畸变电场,采用静电电容探头法测量了油纸绝缘在交流、直流和交直流复合非均匀电场下积聚的等效界面电荷... 探索交直流复合非均匀电场下的油纸绝缘界面电荷特性,可为换流变压器绝缘设计提供依据。利用针板电极模拟空间电荷积聚产生的非均匀畸变电场,采用静电电容探头法测量了油纸绝缘在交流、直流和交直流复合非均匀电场下积聚的等效界面电荷密度。研究表面:在交流电压(有效值)和直流电压比例为1?1到1?5的复合电场下,油纸上层界面积聚的界面电荷极性与施加的复合电压中直流成份的极性相同;相同条件下负极性复合电压积聚的界面电荷密度大于正极性复合电压积聚的界面电荷密度;界面电荷密度随加压时间延长而增大,随交流成份瞬时电场变化产生类似工频电压的波动,其最大值可达到平均值的1.8倍。因此,在交直流复合电场下,油纸绝缘界面的电荷特性主要决定于直流电场,同时也受到交流电场的影响,换流变压器的绝缘设计不能忽视该影响。 展开更多
关键词 换流变压器 油纸绝缘 交直流复合电场 界面电荷 表面电位
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高压直流电缆附件XLPE/SIR材料特性及界面电荷积聚对电场分布的影响 被引量：30
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作者 李国倡 王家兴 +2 位作者 魏艳慧 张升 雷清泉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期3081-3089,共9页
双层绝缘介质界面电荷积聚是导致高压直流电缆附件界面放电的重要原因。该文测量分析交联聚乙烯(XLPE)和硅橡胶(SIR)两种介质的介电性能、电导特性和导热特性;通过建立高压直流附件电-热仿真模型,研究不同温度下XLPE/SIR界面电荷积聚特... 双层绝缘介质界面电荷积聚是导致高压直流电缆附件界面放电的重要原因。该文测量分析交联聚乙烯(XLPE)和硅橡胶(SIR)两种介质的介电性能、电导特性和导热特性;通过建立高压直流附件电-热仿真模型,研究不同温度下XLPE/SIR界面电荷积聚特性及局部电场畸变引起的附件内部电场变化规律。实验结果表明,室温下SIR的电导率略高于XLPE材料,随着温度的升高,XLPE的电导率增加较为明显,而SIR的电导率增加则相对缓慢,高温下两种介质电导率不匹配是导致界面电荷积聚的重要原因。室温下XLPE/SIR界面积聚负电荷面密度约为3.42×10^(−4)C/m^(2),这部分电荷会增强电缆主绝缘电场,削弱应力锥根部电场畸变,主绝缘电场增加约36%,应力锥根部电场畸变下降约62%。当温度超过约36℃时,XLPE/SIR界面开始积聚正电荷,随着温度的升高,开始出现极性反转现象,造成应力锥根部局部电场畸变加重,70℃时最大畸变电场达到12kV/mm。 展开更多
关键词 直流电缆附件 电导特性 电场分布 界面电荷积聚
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高压直流电缆附件界面电荷输运模型与调控方法研究进展（英文） 被引量：7
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作者 李进 韩晨磊 +2 位作者 李志坚 杜伯学 高田逹雄 《广东电力》 2019年第12期33-42,共10页
高压直流电缆伴随着柔性直流输电技术的发展而得到广泛应用,其中电缆附件是高压直流电缆系统中绝缘最薄弱的环节,不同介质界面处空间电荷积累会引起电场畸变,容易导致电缆附件发生放电和击穿。综述了高压直流电缆附件界面电荷研究的进展... 高压直流电缆伴随着柔性直流输电技术的发展而得到广泛应用,其中电缆附件是高压直流电缆系统中绝缘最薄弱的环节,不同介质界面处空间电荷积累会引起电场畸变,容易导致电缆附件发生放电和击穿。综述了高压直流电缆附件界面电荷研究的进展,分析了界面电荷现有理论模型和抑制方法,并对未来直流电缆附件界面电荷的研究趋势进行展望。认为空间电荷在不同材料界面处的积累与温度、外加电场和极性反转等工作条件密切相关;同时,介绍了麦克斯韦瓦格纳斯塞拉斯理论、双极电荷输运模型以及量子化学计算在界面电荷计算和分析的应用,分析比较了基于几何设计、表面改性、场梯度材料和材料匹配的界面电荷抑制方法。相关研究结果可为更高电压等级直流电缆附件设计等提供参考。 展开更多
关键词 高压直流电缆附件 界面电荷 输运模型 抑制方法 量子化学计算
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