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10 kV电缆中间接头受潮XLPE-SiR绝缘界面放电演化分析 被引量:8
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作者 黄成龙 赵一枫 +2 位作者 胡冉 刘刚 唐文虎 《广东电力》 北大核心 2024年第6期120-128,共9页
10 kV电缆中间接头交联聚乙烯硅橡胶(XLPE-SiR)绝缘界面在受潮条件下的放电行为严重影响配电网的可靠性,鉴于对绝缘界面放电行为的发展和特征研究较少,分析在受潮条件下10 kV电缆中间接头XLPE-SiR绝缘界面的放电行为,从仿真和试验2个方... 10 kV电缆中间接头交联聚乙烯硅橡胶(XLPE-SiR)绝缘界面在受潮条件下的放电行为严重影响配电网的可靠性,鉴于对绝缘界面放电行为的发展和特征研究较少,分析在受潮条件下10 kV电缆中间接头XLPE-SiR绝缘界面的放电行为,从仿真和试验2个方面验证XLPE-SiR绝缘界面的击穿过程。结果表明:在水分的作用下,XLPE-SiR绝缘界面会出现局部放电,并逐步演变为电弧放电。放电会产生2个影响:一方面引起绝缘材料的热解,形成电痕;另一方面,放电产生的热量导致水蒸发,有效地阻止了绝缘界面处放电的继续。随后,在存在电痕的情况下,进一步研究XLPE-SiR绝缘界面的放电行为。结果表明,当XLPE-SiR绝缘界面存在电痕时,水分的存在会迅速导致绝缘界面击穿。10 kV电缆中间接头绝缘界面受潮直接决定了其绝缘界面放电—短路故障的发展过程,因此在实际电缆中间接头的生产及施工工艺中需要加强防水管控。 展开更多
关键词 电缆中间接头 受潮 xlpe-sir绝缘界面 局部放电 绝缘界面击穿
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混合瓷绝缘子界面粘接机理及试验方法研究
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作者 黄星宇 王羽 +5 位作者 武文华 梁进祥 周日文 刘辉 王学宗 刘嵘 《绝缘材料》 北大核心 2025年第9期40-45,共6页
针对新型盘形悬式混合瓷绝缘子生产过程中注射压力大、瓷件釉面光滑的问题,本文提出了采用偶联剂和表面改性剂相配合的方法,以实现高温硫化硅橡胶和釉层的可靠粘接。通过对混合瓷绝缘子和工厂复合化绝缘子棒状样品进行水煮老化前后的粘... 针对新型盘形悬式混合瓷绝缘子生产过程中注射压力大、瓷件釉面光滑的问题,本文提出了采用偶联剂和表面改性剂相配合的方法,以实现高温硫化硅橡胶和釉层的可靠粘接。通过对混合瓷绝缘子和工厂复合化绝缘子棒状样品进行水煮老化前后的粘接面机械强度试验和包覆层切离试验,验证试验方法的有效性。结果表明:粘接面机械强度试验的通用性有限,包覆层切离试验方法可较为实用地区分不同混合瓷绝缘子的瓷绝缘件和硅橡胶包覆层之间粘接性的优劣。 展开更多
关键词 混合瓷绝缘 高温硫化硅橡胶 偶联剂 界面特性
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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
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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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特高压交流混合瓷绝缘子的包覆层材料和界面性能研究
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作者 武文华 杨磊 +5 位作者 周日文 王羽 徐偲达 周婧 刘嵘 王洪禹 《绝缘材料》 北大核心 2025年第9期32-39,共8页
交流盘形悬式混合瓷绝缘子具有机械强度高、防污闪性能好、耐冲击能力强等优点,其大规模应用可为输电线路的可靠运行提供保障。本文通过对其包覆层材料进行可燃性试验、憎水性试验、体积电阻率试验和硬度试验,对绝缘件-包覆层界面进行... 交流盘形悬式混合瓷绝缘子具有机械强度高、防污闪性能好、耐冲击能力强等优点,其大规模应用可为输电线路的可靠运行提供保障。本文通过对其包覆层材料进行可燃性试验、憎水性试验、体积电阻率试验和硬度试验,对绝缘件-包覆层界面进行干工频闪络电压试验、空气中冲击击穿试验、干工频电压试验、粘接面机械强度试验、1000 h耐电痕化及耐电蚀损试验和100 h水扩散试验,验证特高压交流混合瓷绝缘子的包覆层和界面性能是否符合标准要求。结果表明:特高压交流混合瓷绝缘子包覆层的可燃性等级为FV-0,憎水性良好,体积电阻率最低为2.02×10^(12)Ω·m,水煮前后邵氏A硬度均高于50,干工频闪络电压均大于150 kV,综合所有试验结果,特高压交流混合瓷绝缘子可满足输电线路的标准要求。 展开更多
关键词 混合绝缘 包覆层材料 界面性能 体积电阻率
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含电压稳定剂修复液对受潮XLPE/SiR界面的绝缘增强机制研究
5
作者 陶霰韬 龚慧 +4 位作者 张世泽 刘晓 任昂 彭超 侯俊平 《绝缘材料》 北大核心 2025年第7期44-54,共11页
为了研究含电压稳定剂修复液对受潮XLPE/SiR界面的修复效果及其增强作用机制,选用不同粒度砂纸打磨XLPE并制备XLPE/SiR界面试样。首先,通过表面轮廓仪测量界面粗糙度,并进行界面击穿实验。接着,对XLPE/SiR界面试样进行受潮实验。随后,... 为了研究含电压稳定剂修复液对受潮XLPE/SiR界面的修复效果及其增强作用机制,选用不同粒度砂纸打磨XLPE并制备XLPE/SiR界面试样。首先,通过表面轮廓仪测量界面粗糙度,并进行界面击穿实验。接着,对XLPE/SiR界面试样进行受潮实验。随后,选取抗氧剂300和二茂铁两种电压稳定剂,配置了5组不同含量修复液并对受潮界面样本进行修复。对修复前后界面样本进行表面轮廓测量、傅里叶红外光谱(FTIR)分析、极化-去极化电流(PDC)测试和击穿电压测试。结果表明:界面击穿电压随着表面粗糙度的增大而降低,而受潮会增大界面直流电导率和介质损耗因数,并导致界面击穿电压降低。修复后,界面粗糙度、直流电导率和介质损耗因数减小,修复产物能均匀空腔与固体介质间的电场,显著提升界面击穿电压。此外,添加抗氧剂300和二茂铁的修复液均能提高界面击穿电压,其中二茂铁对受潮界面绝缘性能的提升效果更好。 展开更多
关键词 XLPE/SiR界面 粗糙度 受潮 绝缘修复 电压稳定剂 绝缘增强机制
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绝缘子气-固界面绝缘失效机理与提升方法研究进展
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作者 卢镝 高宇 +2 位作者 黄品皓 李双影 杜伯学 《绝缘材料》 北大核心 2025年第7期1-15,共15页
在气体绝缘开关设备(GIS)及气体绝缘输电线路(GIL)向高电压、大容量方向发展过程中,其内部绝缘子气-固界面的绝缘性能被认为是影响GIS/GIL设备运行安全的关键因素。为保证GIS/GIL设备在工程应用中的绝缘安全,明确气-固界面绝缘失效机制... 在气体绝缘开关设备(GIS)及气体绝缘输电线路(GIL)向高电压、大容量方向发展过程中,其内部绝缘子气-固界面的绝缘性能被认为是影响GIS/GIL设备运行安全的关键因素。为保证GIS/GIL设备在工程应用中的绝缘安全,明确气-固界面绝缘失效机制、探索气-固界面绝缘性能提升方法尤为重要。本文首先梳理气-固界面绝缘领域的研究进展,分析气-固界面电荷动态行为机理及其影响因素,介绍气-固界面电荷调控方法。然后讨论金属微粒影响界面绝缘失效的机理,总结金属微粒运动特性及防控措施。接着介绍环境友好型绝缘气体中的气-固界面绝缘特性,并总结气-固界面电场调控及闪络电压提升方法。最后,展望了GIS/GIL内部绝缘子气-固界面绝缘的研究方向。 展开更多
关键词 GIS/GIL 气-固界面绝缘 表面电荷 金属微粒 环境友好型气体
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天然酯绝缘油-纸界面的多分支流注放电仿真
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作者 陈刚 辛晓军 +2 位作者 宋普查 王开正 罗莉 《电力工程技术》 北大核心 2024年第4期245-252,共8页
油-纸界面的局部放电是油浸式变压器中油-纸绝缘失效的主要原因之一。文中在多分支流注放电数值模型的基础上进一步考虑油-纸界面的电荷输运特性,构建油-纸绝缘系统中的多分支流注放电模型,并利用有限元法分别对天然酯绝缘油和绝缘纸介... 油-纸界面的局部放电是油浸式变压器中油-纸绝缘失效的主要原因之一。文中在多分支流注放电数值模型的基础上进一步考虑油-纸界面的电荷输运特性,构建油-纸绝缘系统中的多分支流注放电模型,并利用有限元法分别对天然酯绝缘油和绝缘纸介电常数配比、针电极与纸板的间距影响下的沿面放电特性进行研究。结果表明,针电极与纸板的间距及绝缘油与绝缘纸的介电常数配比均会显著影响流注分支;针电极与纸板的间距越小,油-纸界面处的流注分支间的抑制越明显,油-纸界面的流注对z-轴流注的影响更显著;当绝缘油介电常数比纸板大时,流注在油中的发展和分支更为显著,反之则流注更易沿纸板表面发展及在油-纸界面聚集电荷。 展开更多
关键词 天然酯绝缘 放电模型 流注放电 电场 空间电荷 油-纸界面
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界面湿放电下护套ATH填料析出对绝缘子芯棒酥朽老化的影响 被引量:5
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作者 彭雅楠 李文栋 +3 位作者 曾世胤 张宇程 邓禹 张冠军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1673-1683,共11页
复合绝缘子中玻璃钢芯棒的酥朽老化现象频繁出现,严重影响了输电线路可靠性。然而,酥朽老化与界面放电的关系尚无明确证据,界面放电下护套粉化对老化的影响仍不明确。文中以内击穿故障而退运绝缘子为参考,搭建了基于界面湿放电的人工加... 复合绝缘子中玻璃钢芯棒的酥朽老化现象频繁出现,严重影响了输电线路可靠性。然而,酥朽老化与界面放电的关系尚无明确证据,界面放电下护套粉化对老化的影响仍不明确。文中以内击穿故障而退运绝缘子为参考,搭建了基于界面湿放电的人工加速老化平台,还原了绝缘子的界面放电和芯棒酥朽老化的发生和发展,并模拟了护套ATH填料析出对于酥朽过程的影响。实验在高湿环境下通过界面放电提供酸性和高温条件,在1000 h的老化过程中,对芯棒样品的微观结构、物理化学性质和泄漏电流进行表征。实验结果表明,多因素环境下的复合绝缘子界面放电会引发芯棒中环氧树脂的分解,最终导致玻璃纤维暴露、断裂,形成酥朽老化。同时,由于界面放电导致的护套ATH填料析出行为虽然会加剧芯棒表面老化;但在长期老化过程中,ATH填料可以部分减缓酥朽老化的深入。硅橡胶护套的耐漏电起痕能力对于减缓芯棒酥朽依然有正向效果,使复合绝缘子拥有一定的自修复性。该研究提供了界面放电引发酥朽老化的实验室基础,有助于监测和理解芯棒老化的发展过程和机理,同时从预防和减缓酥朽老化的角度为护套填料配方提供参考。 展开更多
关键词 复合绝缘 人工加速老化 芯棒酥朽 界面湿放电 护套填料析出
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GIL支柱绝缘子嵌件-环氧界面缺陷演化过程与放电脆裂机制 被引量:4
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作者 刘智鹏 魏来 +2 位作者 李庆民 薛乃凡 胡琦 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期359-369,共11页
交流GIS/GIL支柱绝缘子在生产、运行过程中其金属嵌件-环氧界面容易引入气隙缺陷,被认为是导致支柱绝缘子炸裂击穿故障的重要诱因。通过设计带有气隙缺陷的支柱绝缘子并搭建炸裂模拟实验平台,研究了绝缘子嵌件-环氧界面缺陷演化与炸裂... 交流GIS/GIL支柱绝缘子在生产、运行过程中其金属嵌件-环氧界面容易引入气隙缺陷,被认为是导致支柱绝缘子炸裂击穿故障的重要诱因。通过设计带有气隙缺陷的支柱绝缘子并搭建炸裂模拟实验平台,研究了绝缘子嵌件-环氧界面缺陷演化与炸裂过程。基于实验研究结果,将支柱绝缘子炸裂过程分为3个特征阶段:裂纹产生与扩展阶段、断裂阶段、炸裂阶段,气隙缺陷引发的局部放电会诱导裂纹的产生与劣化扩展,导致绝缘子在极短的时间内快速断裂并在多次高能电弧冲击下炸裂,呈现脆性断裂的特征。同时,通过实验分析了影响支柱绝缘子炸裂的关键因素,直流电压下绝缘子的炸裂概率比交流电压低10%~20%。进一步构建了电-机械耦合作用下的裂纹扩展相场仿真模型,分析了支柱绝缘子不同炸裂阶段的主导机制。在裂纹的产生与扩展阶段,电势能起到主要作用;在断裂阶段,电势能的作用逐渐减弱,机械势能逐渐增大并起到主导作用,当机械势能达到材料应力临界点时,绝缘子发生脆性炸裂。该研究成果初步揭示了支柱绝缘子气隙缺陷引发的放电脆裂机制,为支柱绝缘子的故障分析及优化设计提供理论基础。 展开更多
关键词 支柱绝缘 放电脆裂 界面缺陷 缺陷演化 相场仿真
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水分侵入下复合绝缘横担FRP/RPUF界面的老化特性研究 被引量:1
10
作者 颜猛 李敏 +3 位作者 张思刚 周哲 张宇鹏 谢军 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第6期54-62,共9页
为研究水分侵入下复合绝缘横FRP/RPUF界面的老化特性,制备了FRP/RPUF界面试样,采用湿热老化方法加速水分在FRP/RPUF界面中的侵入与破坏进程;通过吸水率、剪切强度及泄漏电流测试结果,结合SEM、FTIR和TGA等表征技术,分析水分侵入下担FRP/... 为研究水分侵入下复合绝缘横FRP/RPUF界面的老化特性,制备了FRP/RPUF界面试样,采用湿热老化方法加速水分在FRP/RPUF界面中的侵入与破坏进程;通过吸水率、剪切强度及泄漏电流测试结果,结合SEM、FTIR和TGA等表征技术,分析水分侵入下担FRP/RPUF界面的老化特性。结果表明:水分侵入会使FRP/RPUF界面受潮塑化,并使界面剪切强度降低、泄漏电流增大,但上述破坏作用会随着水分散失而减弱;水分还会使FRP/RPUF界面材料发生水解反应,造成局部缺陷,同时使杂质离子增多,进一步破坏界面的力学性能与电气性能。 展开更多
关键词 复合绝缘横担 水分侵入 FRP/RPUF界面 老化特性
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计及双界面的电缆绝缘水树缺陷时域反射解析模型 被引量:7
11
作者 叶源 胡晓 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期55-64,共10页
配电网中中压电缆的敷设条件相对较差,在环境水分和工作电压等因素的共同作用下容易在绝缘中生成水树缺陷,影响电缆绝缘的性能。时域反射法(TDR)可用于检测电缆故障,近来也有研究将其用于检测电缆绝缘局部缺陷,但检测结果与绝缘缺陷情... 配电网中中压电缆的敷设条件相对较差,在环境水分和工作电压等因素的共同作用下容易在绝缘中生成水树缺陷,影响电缆绝缘的性能。时域反射法(TDR)可用于检测电缆故障,近来也有研究将其用于检测电缆绝缘局部缺陷,但检测结果与绝缘缺陷情况的关联尚不明晰。针对此问题,该文基于等效电路原理推导了同轴绝缘含水树缺陷时的等效介电常数,在此基础上结合传输线理论建立计及双界面反射的时域解析模型,可用于分析与预测电缆绝缘局部存在水树缺陷时TDR实验的反射波形。通过制作含模拟水树的电缆试样并进行TDR实验,考察了模拟水树缺陷的含水量、缺陷段长度和电导率等因素对TDR实验结果的影响。结果显示,模拟水树的TDR实验结果与解析模型的计算结果具有较好的对应性,初步验证了该模型用于分析与预测电缆绝缘局部缺陷反射特性的有效性。预期该解析模型有助于为TDR在电缆绝缘水树检测中的应用提供参考。 展开更多
关键词 电力电缆 绝缘老化 水树 有限元 时域反射 界面
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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:4
12
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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热界面用导热绝缘陶瓷填料的研究进展 被引量:4
13
作者 杨达伟 姚瑶 江霖 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2024年第1期58-71,共14页
兼具高导热和绝缘性的热界面材料是支撑电气设备高效运行,提升其使用寿命的重要基础材料。热界面材料以高分子聚合物为基体,因而其本征导热性能差;通过添加高导热的绝缘陶瓷填料,构建三维导热网络,可以极大地提升聚合物基复合材料的导... 兼具高导热和绝缘性的热界面材料是支撑电气设备高效运行,提升其使用寿命的重要基础材料。热界面材料以高分子聚合物为基体,因而其本征导热性能差;通过添加高导热的绝缘陶瓷填料,构建三维导热网络,可以极大地提升聚合物基复合材料的导热性能。综述了近年来氧化物、氮化物、碳化物以及陶瓷复合填料的研究现状及存在的问题,同时展望了今后高导热陶瓷填料的发展方向与研究重点。 展开更多
关键词 陶瓷填料 界面 导热 绝缘
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湿热环境下含芯棒-护套界面缺陷复合绝缘子的界面老化机制研究 被引量:6
14
作者 谢从珍 李煜 +2 位作者 苟彬 徐华松 杨畅 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第4期72-81,共10页
湿热环境下,含界面缺陷的复合绝缘子更易发生酥朽断裂、界面击穿等严重事故。目前湿热环境下含芯棒-护套界面缺陷复合绝缘子的界面老化机制尚未明确。本文对含有不同界面缺陷的复合绝缘子短样进行湿热老化,对比吸潮与干燥状态下各试样... 湿热环境下,含界面缺陷的复合绝缘子更易发生酥朽断裂、界面击穿等严重事故。目前湿热环境下含芯棒-护套界面缺陷复合绝缘子的界面老化机制尚未明确。本文对含有不同界面缺陷的复合绝缘子短样进行湿热老化,对比吸潮与干燥状态下各试样的温升与放电结果,然后通过解剖观察、微观形貌观察及表面元素与官能团变化分析,研究湿热环境对含界面缺陷复合绝缘子性能的影响。结果表明:绝缘子界面缺陷在湿热作用下会加速绝缘子的老化进程,扩大为界面失效,界面处局部放电与水分杂质的极化损耗会引发异常发热故障,其中金属缺陷引发的温升明显高于其他类型缺陷;随着界面缺陷逐步扩大,环氧树脂由界面向内部发生氧化分解,玻璃纤维大量裸露,进而发生劣化。 展开更多
关键词 复合绝缘 老化机制 界面问题 湿热老化 玻璃纤维增强塑料芯棒
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硅橡胶热老化对电连接器插合界面特性的影响
15
作者 刘培焱 杨皓翔 +3 位作者 宋彦博 杨心如 冯阳 李盛涛 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第4期23-34,共12页
电连接器插合处硅橡胶与环氧树脂绝缘之间合适的界面压力和良好的绝缘性能是保证其稳定运行的关键,但硅橡胶的老化特性会影响其与环氧树脂之间的界面压力和绝缘性能。为了研究硅橡胶热老化对电连接器插合处界面特性的影响,利用有限元仿... 电连接器插合处硅橡胶与环氧树脂绝缘之间合适的界面压力和良好的绝缘性能是保证其稳定运行的关键,但硅橡胶的老化特性会影响其与环氧树脂之间的界面压力和绝缘性能。为了研究硅橡胶热老化对电连接器插合处界面特性的影响,利用有限元仿真建立了硅橡胶和环氧树脂单锥面结构模型,并计算了插合处界面压力和电场的分布情况。以绝缘配合为基础,结合交联密度、红外光谱、拉伸性能等实验测试结果,分析了硅橡胶热老化对界面压力和电场分布的影响规律与机理。研究结果表明,热老化作用下硅橡胶发生了交联反应和提氢反应,交联密度增大,造成硅橡胶弹性模量增大,导致插合处界面压力大于0.25 MPa,会引起硅橡胶结构损伤而发生局部放电,造成电连接器绝缘失效。 展开更多
关键词 硅橡胶 热老化 电连接器 界面压力 电场分布 绝缘失效
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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
16
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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直流电压下多层油纸绝缘介质的界面空间电荷特性 被引量:32
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作者 周远翔 黄猛 +3 位作者 陈维江 孙清华 沙彦超 张灵 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1304-1311,共8页
空间电荷对油纸复合绝缘结构电气性能的影响由于测量上的困难而至今尚未明了,多层复合绝缘结构使得空间电荷特性更加复杂。为此,应用电声脉冲(PEA)方法研究了电压极性对纸-纸和纸-油这2种双层绝缘结构中以及界面处空间电荷特性的影响。... 空间电荷对油纸复合绝缘结构电气性能的影响由于测量上的困难而至今尚未明了,多层复合绝缘结构使得空间电荷特性更加复杂。为此,应用电声脉冲(PEA)方法研究了电压极性对纸-纸和纸-油这2种双层绝缘结构中以及界面处空间电荷特性的影响。研究发现在2种结构的界面处积聚的空间电荷极性与施加电压的极性一致。对2种结构中空间电荷特性进行了比较,结果表明纸-油结构中空间电荷的运动速率比纸-纸结构中慢,并且具有更深的陷阱能级。通过分析认为双层介质界面处存在的势垒导致了界面电荷的积聚,其极性由电极的电荷注入、界面的陷阱、电场和介质的电导等因素协同决定;绝缘材料陷阱能级的不同是造成2种绝缘结构空间电荷运动速率不同的因素之一。 展开更多
关键词 油纸绝缘 空间电荷 界面 电声脉冲 PEA 势垒 陷阱能级 电导
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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
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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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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
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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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复合绝缘横担界面特性检测研究现状 被引量:22
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作者 刘云鹏 李乐 +4 位作者 张铭嘉 刘磊 唐力 王国利 刘贺晨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期408-424,共17页
随着我国电网建设的深入推进和持续发展,复合绝缘横担因其独特的优势受到广泛的关注。然而其在国内外尚处于起步阶段,运行数量以及运行年限有限,对于复合绝缘横担界面问题研究尚不充分。为保证电网安全运行,进行复合绝缘横担的界面特性... 随着我国电网建设的深入推进和持续发展,复合绝缘横担因其独特的优势受到广泛的关注。然而其在国内外尚处于起步阶段,运行数量以及运行年限有限,对于复合绝缘横担界面问题研究尚不充分。为保证电网安全运行,进行复合绝缘横担的界面特性的研究具有十分重要的意义。该文综述目前复合横担发展现状与进展,结合绝缘界面评估的相关基础,分析复合绝缘横担界面类型与界面问题产生的原因。对界面的宏观与微观检测方法进行综述,对各种检测方法的适用性及有效性进行分析,同时介绍相应的界面模型,并对复合横担界面特性检测进行总结和展望,以期能为复合绝缘横担未来的大范围应用与推广提供借鉴。 展开更多
关键词 复合绝缘横担 界面特性 无损检测 宏观界面
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