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冷热循环对环氧树脂电气性能的影响 被引量：2
1
作者 周远翔 徐景凡 +3 位作者 朱小倩 刘轩昊 卢毅 高岩峰 《绝缘材料》 北大核心 2025年第2期92-101,共10页
本文采用线性升降温的方式,探究冷热循环次数和变温速率对环氧树脂电气性能的影响机制。结果表明:随着循环次数的增加,环氧树脂的直流电气强度和体积电阻率均呈先上升后下降的趋势,且这种趋势随着变温速率的增大在循环前期上升幅度较小... 本文采用线性升降温的方式,探究冷热循环次数和变温速率对环氧树脂电气性能的影响机制。结果表明:随着循环次数的增加,环氧树脂的直流电气强度和体积电阻率均呈先上升后下降的趋势,且这种趋势随着变温速率的增大在循环前期上升幅度较小,而在循环后期下降幅度较为显著。分析认为,冷热交替环境会促进环氧树脂内部链段动态调整,使其结构更致密规整。尽管在循环前期,热胀冷缩作用会使环氧树脂表面出现少量微裂纹,但链段动态调整占主导作用,此时环氧树脂电气性能得到提升,而随着循环次数增加,长期热胀冷缩作用加剧了分子链段的断裂,微裂纹扩展,使环氧树脂电气性能逐渐下降。随着变温速率的增大,环氧树脂内部链段无法充分调整,且所受温度应力冲击增大,环氧树脂更容易发生劣化。 展开更多
关键词 冷热循环 环氧树脂 线性升降温 变温速率 电气性能
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基于巡视文本挖掘的配电设备运行环境风险预测 被引量：8
2
作者 周远翔 葛佳敏 +1 位作者 陈健宁 白正 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1213-1225,共13页
配电设备运行过程中容易受到自然灾害、人为活动、树障、鸟害等综合影响,通过对配电设备的历史巡视记录进行信息挖掘,可为设备风险预警、巡视策略优化提供支撑。为此,提出一种多尺度循环卷积神经网络(multi-scale recurrent convolution... 配电设备运行过程中容易受到自然灾害、人为活动、树障、鸟害等综合影响,通过对配电设备的历史巡视记录进行信息挖掘,可为设备风险预警、巡视策略优化提供支撑。为此,提出一种多尺度循环卷积神经网络(multi-scale recurrent convolutional neural network,MRCNN)模型对巡视文本进行环境风险等级分类,并在此结果上进一步提出了最大信息系数–切比雪夫图卷积神经网络(maximum information coefficient-Chebyshev graph convolutional network,MIC-Cheb Net)模型对环境风险度进行预测。首先,基于字符级的文本表示方法和多尺度循环卷积神经网络对巡视记录进行分类,得到巡视记录对应的环境风险等级;然后,对该地区进行网格划分,统计网格中的环境风险度,根据最大信息系数矩阵生成图网络,并基于MIC-Cheb Net对网格中的环境风险度进行时间序列预测;最后对MRCNN模型的分类效果和MIC-Cheb Net的预测结果进行评价。实际数据验证结果表明,进行文本分类时,MRCNN模型的分类准确率达到92.40%,较Bi LSTM和RCNN分别提高了1.03%和0.76%;进行环境风险度预测时,MIC-Cheb Net的平均相对误差和均方根误差分别为0.06和0.12,相较于XGBoost分别下降了73.91%和82.86%。该方法可有效对巡视记录中的区域风险度信息进行提取,并准确对未来6 d后设备运行环境风险的空间分布进行预测,为优化巡视周期和路线提供参考。 展开更多
关键词 深度学习 巡视记录 文本挖掘 文本扩充 图卷积神经网络 风险预测
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氮化硼纳米片改性硅橡胶的直流电气与力学性能 被引量：4
3
作者 周远翔 闫晨宁 +1 位作者 张云霄 朱小倩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期302-312,共11页
日益提升的高压直流输电电压等级对直流电缆附件用硅橡胶的电气性能提出了更高的要求,为了探究具有优良直流电气性能的复合硅橡胶材料,文中制备了填充不同质量分数的聚多巴胺修饰氮化硼纳米片改性硅橡胶,对比分析了不同填充量下复合硅... 日益提升的高压直流输电电压等级对直流电缆附件用硅橡胶的电气性能提出了更高的要求,为了探究具有优良直流电气性能的复合硅橡胶材料,文中制备了填充不同质量分数的聚多巴胺修饰氮化硼纳米片改性硅橡胶,对比分析了不同填充量下复合硅橡胶的直流电气性能。结果表明:填充氮化硼纳米片可以有效抑制硅橡胶的空间电荷积聚现象,试样的直流击穿场强随填充量的提高呈现先增大后减小的趋势,在填充量(质量分数,下同)为15%时达到最大值,相比纯硅橡胶提升23.2%,直流电导率先减小后增大,在填充量为15%时取得最小值;除此之外,当填充量为15%时,试样的拉伸强度较纯硅橡胶提升了38.3%,试样的断裂伸长率仅下降2.7%,基本保持了原有的断裂伸长率;经聚多巴胺修饰的氮化硼纳米片复合硅橡胶相比于未经表面修饰的氮化硼纳米片复合材料,其直流电气和力学性能都有显著提高。综合分析,填充量为15%时复合材料具有较好的综合性能。 展开更多
关键词 硅橡胶 电缆附件 直流电气性能 氮化硼纳米片 力学性能
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低频电压下XLPE绝缘材料电老化性能研究 被引量：4
4
作者 周远翔 黄继宇 +2 位作者 陈健宁 姜贵敏 黄欣 《绝缘材料》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
随着远海风电的开发与建设,交联聚乙烯电缆被逐步应用于低频输电,然而其在低频电压下的绝缘老化特性尚不明确,因此本文对交联聚乙烯在低频老化后的绝缘特性及老化机制进行研究。首先对交联聚乙烯开展20、35、50 Hz电压频率的加速老化实... 随着远海风电的开发与建设,交联聚乙烯电缆被逐步应用于低频输电,然而其在低频电压下的绝缘老化特性尚不明确,因此本文对交联聚乙烯在低频老化后的绝缘特性及老化机制进行研究。首先对交联聚乙烯开展20、35、50 Hz电压频率的加速老化实验,然后对老化后的试样进行理化及电气性能测试,最后探究电压频率对交联聚乙烯电老化的影响机制。结果表明:随着电压频率的降低,交联聚乙烯的结晶度下降,空间电荷积聚量和电导率上升,交流电气强度下降,即电压频率降低使老化程度显著提高。结合红外光谱和结晶度分析,电压频率降低使得电荷入陷形成热电子的概率更大,电子和空穴复合引起的电致发光效应更强,从而引起聚合物分子链断链裂解程度增加,进而降低其电气强度。 展开更多
关键词 低频老化 海底电缆 交联聚乙烯 绝缘劣化
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环氧浸渍纸热解动力学分析
5
作者 周远翔 钟波 +4 位作者 李宇航 白正 黄欣 陈健宁 姜贵敏 《绝缘材料》 北大核心 2025年第4期117-125,共9页
套管作为超特高压输电工程中的关键设备之一,其爆燃事故严重威胁电力系统的安全稳定运行。胶浸纸套管作为有爆燃风险油浸纸套管的替代方案,其芯子绝缘材料环氧浸渍纸在电弧故障时的热力学特性及套管爆燃风险的相关研究较少。本文对环氧... 套管作为超特高压输电工程中的关键设备之一,其爆燃事故严重威胁电力系统的安全稳定运行。胶浸纸套管作为有爆燃风险油浸纸套管的替代方案,其芯子绝缘材料环氧浸渍纸在电弧故障时的热力学特性及套管爆燃风险的相关研究较少。本文对环氧浸渍纸,进行不同升温速率下的热重实验和差示扫描量热分析,研究其热解过程,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法与Coast-Redfern(CR)法,获得无氧环境下环氧浸渍纸在高温下的热解动力学模型。结果表明:胶浸纸套管芯子材料环氧浸渍纸的热解过程可分为环氧熔融、反应吸热、分解气化3个阶段,前两个阶段分别符合三维扩散模型、随机成核和随后生长模型;套管芯子内部发生电弧击穿故障后,环氧浸渍纸在高温效应下的热分解质量损失高达90%,高温与气体膨胀使得芯子内部产生高幅值内应力进而导致芯体开裂甚至爆炸。 展开更多
关键词 干式套管 环氧浸渍纸 热解过程 热解动力学
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低温环境对环氧树脂电气性能的影响 被引量：4
6
作者 周远翔 刘轩昊 +2 位作者 朱小倩 卢毅 高岩峰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2891-2899,共9页
高压直流电缆运行于极寒地区时,其电缆接头环氧树脂绝缘件通常会面临极端的低温环境。为探究低温环境对环氧树脂电气性能影响,对环氧树脂在−20、−40和−60℃下分别开展7、15和30 d的低温处理试验后,对其直接进行微观结构表征及直流电气... 高压直流电缆运行于极寒地区时,其电缆接头环氧树脂绝缘件通常会面临极端的低温环境。为探究低温环境对环氧树脂电气性能影响,对环氧树脂在−20、−40和−60℃下分别开展7、15和30 d的低温处理试验后,对其直接进行微观结构表征及直流电气性能测试,并研究了低温环境对环氧树脂电气性能影响机制。结果表明,随着低温处理时间增加,环氧树脂表面会出现微裂纹并不断劣化,而其直流击穿强度和电阻率均呈现先上升后下降的趋势,并且这种变化趋势随着处理温度的降低愈加明显。而将−60℃不同低温处理时长的环氧树脂室温放置3个月后再进行测试,则其击穿强度相较于未经低温处理直接室温放置3个月的试样显著下降。分析认为,这种现象是由微裂纹和自由体积共同作用引起的,环氧树脂电气性能上升主要是由低温下自由体积减小引起的,而电气性能下降则是微裂纹导致的。 展开更多
关键词 环氧树脂 低温 直流电气性能 电缆接头 绝缘劣化
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交直流复合电压下热老化油纸绝缘空间电荷特性 被引量：4
7
作者 黄欣 周远翔 +3 位作者 张灵 张云霄 滕陈源 薛磊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4800-4808,共9页
换流变压器阀侧绝缘长期承受交直流复合电压的作用。为了研究油纸绝缘在交直流复合电压下空间电荷特性,该文开展了油纸绝缘加速热老化试验,搭建复合电压下电声脉冲法空间电荷测量系统,测量交流、直流以及交直流复合电压下油纸绝缘内部... 换流变压器阀侧绝缘长期承受交直流复合电压的作用。为了研究油纸绝缘在交直流复合电压下空间电荷特性,该文开展了油纸绝缘加速热老化试验,搭建复合电压下电声脉冲法空间电荷测量系统,测量交流、直流以及交直流复合电压下油纸绝缘内部空间电荷积聚和消散情况,并进一步计算得到油纸绝缘陷阱深度。研究结果表明,不同老化状态的油纸绝缘在交直流复合电压下均出现铝电极附近的负极性空间电荷积聚,老化的油纸绝缘由于正负电荷不同的注入迁移特性,在交流电压下同样出现负极性空间电荷积聚;随着老化时间的增加,油纸绝缘中积聚的空间电荷先减少后增加;与直流极化相比,交直流复合电压极化后老化油纸绝缘的平均陷阱深度更大。 展开更多
关键词 油纸绝缘 空间电荷 交直流复合电压 热老化 陷阱
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基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法 被引量：19
8
作者 陈健宁 周远翔 +3 位作者 白正 赵云舟 张云霄 张灵 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1705-1715,共11页
为有效诊断高压输变电设备的绝缘状态,保证高压输电系统的安全稳定运行,提出了一种基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法。首先,搭建了工频至低频局部放电试验平台,获取了50、30、5 Hz外施电压下4类典型缺陷的局部放... 为有效诊断高压输变电设备的绝缘状态,保证高压输电系统的安全稳定运行,提出了一种基于多通道卷积神经网络的油纸绝缘局部放电模式识别方法。首先,搭建了工频至低频局部放电试验平台,获取了50、30、5 Hz外施电压下4类典型缺陷的局部放电相位分布图谱,并通过重采样、调幅移相、噪声模拟等对其进行了样本扩充预处理。然后,搭建了具备3通道输入的卷积神经网络,通过该卷积神经网络将不同频率外施电压下同一缺陷的局部放电相位分布图谱进行了通道级无损融合,并对融合后的局部放电相位分布图谱进行了自主特征提取与模式识别。最后,与传统方法的识别结果进行了对比。结果表明:该方法可有效识别油纸绝缘局部放电的类型;相较于单频率单通道卷积神经网络及基于人工特征提取的支持向量机和反向传播神经网络,其对油纸绝缘不同缺陷的局部放电相位分布图谱信息提取得更全面,识别准确率分别提升1.5%、13%、30%;与Vgg、ResNet、DenseNet等深度卷积神经网络相比,该方法的过拟合得到改善,识别准确率分别提高0.25%、1.25%、2.25%,且模型参数文件可节约至少380倍存储空间,便于在边缘计算设备中进行部署。 展开更多
关键词 多通道 卷积神经网络 油纸绝缘 局部放电 模式识别
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预交联对XLPE直流电缆料空间电荷特性的影响 被引量：10
9
作者 周远翔 吴优 +3 位作者 张灵 张云霄 黄欣 滕陈源 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2022年第3期23-31,共9页
在交联聚乙烯(XLPE)电缆料的挤出过程中,当局部挤出温度高于交联剂的分解温度时,交联剂会提前热分解,从而导致材料发生低程度的预交联。为研究预交联对XLPE直流电缆料空间电荷特性的影响,本文在对XLPE直流电缆料进行高温交联前,先在不... 在交联聚乙烯(XLPE)电缆料的挤出过程中,当局部挤出温度高于交联剂的分解温度时,交联剂会提前热分解,从而导致材料发生低程度的预交联。为研究预交联对XLPE直流电缆料空间电荷特性的影响,本文在对XLPE直流电缆料进行高温交联前,先在不同温度(140、150、160℃)下进行低程度的预交联处理。通过X射线衍射、差示扫描量热分析和交联度测试等手段表征聚集态结构,并开展不同温度下的空间电荷特性研究。结果表明:预交联会阻碍XLPE高温交联过程的正常进行,导致其交联度与结晶度均有不同程度的下降。不完善的交联结构使得预交联XLPE试样内积累了大量由电极注入的同极性电荷,同时试样内残留的较多杂质分子还会随着温度的升高解离产生大量异极性电荷,导致电场畸变严重。结晶度的下降同时还造成试样内部晶区与无定形区界面处陷阱密度和深度的增加,限制了电荷的迁移和脱陷过程。 展开更多
关键词 交联聚乙烯电缆 预交联 聚集态结构 空间电荷 电场畸变
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纳米TiO_(2)表面精准修饰对硅橡胶直流绝缘性能的影响 被引量：4
10
作者 周远翔 高德 +2 位作者 朱小倩 张灵 黄欣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4879-4889,共11页
为研究纳米TiO_(2)颗粒表面精准修饰对硅橡胶直流电气性能的影响,分别在纳米TiO_(2)表面单峰和不同密度双峰接枝长链与短链聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)。将具有不同接枝类型的纳米TiO_(2)以相同质量分数(1%)添加到硅橡胶... 为研究纳米TiO_(2)颗粒表面精准修饰对硅橡胶直流电气性能的影响,分别在纳米TiO_(2)表面单峰和不同密度双峰接枝长链与短链聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)。将具有不同接枝类型的纳米TiO_(2)以相同质量分数(1%)添加到硅橡胶(silicone rubber,SIR)中,制作得到纳米TiO_(2)/SIR复合薄膜样品。热失重分析试验结果证明长链与短链PDMS成功接枝到纳米TiO_(2)表面;Zeta电位试验结果表明,长链与短链PDMS双峰接枝增强了相邻TiO_(2)颗粒之间的静电排斥力;TEM观测结果表明,经过双峰接枝长短链PDMS,纳米TiO_(2)颗粒在SIR中的分散性大幅改善。空间电荷、直流击穿和直流电导试验结果表明,双峰接枝长短链PDMS的组别抑制注入同极性空间电荷效果更佳、直流击穿场强更高、体积电导率更低。这是由于随着纳米TiO_(2)表面长短链PDMS双峰有效接枝密度的提高,使得界面区域分子链排列更加质密,自由体积减少;同时,纳米TiO_(2)与SIR基体之间的表面能差降低,促进了SIR基体中纳米TiO_(2)颗粒的分散,增强了SIR与纳米Ti O_(2)颗粒间的界面作用,从而提高了纳米TiO_(2)/SIR复合材料的直流绝缘性能。 展开更多
关键词 硅橡胶 双峰接枝 纳米TiO_(2) 界面 空间电荷
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