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高电压技术 2014年第7期40卷 1932-1939页

作者：廖瑞金吕程吴伟强刘团柳海滨重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点试验室

为了研究纳米TiO2改性绝缘纸的绝缘性能,试验室制备了含不同质量分数纳米TiO2的绝缘纸手抄片,并对真空浸油后的绝缘纸性能进行了测试。结果表明在一定的纳米TiO2质量百分比内,改性后的绝缘纸的工频击穿场强得到较大的提高,如在质量分数... 详细信息

为了研究纳米TiO2改性绝缘纸的绝缘性能,试验室制备了含不同质量分数纳米TiO2的绝缘纸手抄片,并对真空浸油后的绝缘纸性能进行了测试。结果表明在一定的纳米TiO2质量百分比内,改性后的绝缘纸的工频击穿场强得到较大的提高,如在质量分数为3%时,工频击穿场强提高了20.83%。在3%的添加量内绝缘纸的介电常数、介电损耗、电导率都随纳米TiO2含量的增加而减小。对纳米TiO2引起的绝缘纸工频击穿特性和介电性能的相关变化进行了讨论和分析,结果表明加入的纳米TiO2能够与纤维素与绝缘油之间形成较强的相互作用,它们的接触界面可能成为了能够捕获电子的陷阱,这些陷阱能有效地减小电子的平均自由程,遏制自由电子的能量积聚、减小了有效电子的产生几率、提高了油浸绝缘纸的工频击穿场强;纳米TiO2对纤维表面极性基团的束缚作用使绝缘纸的介电性能发生改变。

关键词：绝缘纸纳米TiO2 工频击穿场强介电常数介电损耗电导率界面

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交互区对纳米Al_2O_3-环氧树脂复合电介质短时击穿特性的影响

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西安交通大学学报 2016年第12期50卷 18-23,154页

作者：刘衍周求宽赵晶轩尹桂来赵纯李建英李盛涛国家电网江西省电力科学研究院南昌330096 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

为了对纳米复合电介质的电气性能变化与显微结构之间的关系进行深入研究,以双酚A型环氧树脂为基体,通过机械分散法制备了不同浓度的纳米Al_2O_3-环氧树脂复合电介质。利用扫描电镜对试样的断面进行了观测,研究了不同含量的纳米粒子对复... 详细信息

为了对纳米复合电介质的电气性能变化与显微结构之间的关系进行深入研究,以双酚A型环氧树脂为基体,通过机械分散法制备了不同浓度的纳米Al_2O_3-环氧树脂复合电介质。利用扫描电镜对试样的断面进行了观测,研究了不同含量的纳米粒子对复合电介质介电响应和工频击穿特性的影响。结果表明:纳米粒子在环氧树脂基体中分散均匀;随着掺杂量的增加,复合材料的介电常数和低频损耗先下降后上升,在纳米粒子质量分数为1%时达到最低;工频击穿场强先增大后减小,在纳米粒子质量分数为1%时达到最大,为43 400V/mm,相对纯环氧树脂提高约11.8%。分析认为,纳米粒子与环氧树脂之间形成的交互区是影响短时击穿的主要因素。微量掺杂时,交互区的厚度小于载流子的自由程,抑制载流子迁移,进而增大击穿场强,随着纳米掺杂量提高,交互区会发生重叠,降低击穿场强。

关键词：环氧树脂纳米Al2O3 工频击穿场强交互区短时击穿模型

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长期服役XLPE绝缘性能劣化机理研究

长期服役XLPE绝缘性能劣化机理研究

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作者：陈玺西安理工大学

学位级别：硕士

电力电缆线路具有供电可靠性高、结构简单便于安装且敷设美观等优势被广泛应用在城市城镇配电网络中。近年来,电力电缆事故频发,严重影响了城市供电可靠性。高压XLPE电缆在长期实际运行过程中,会受到各种因素影响,其劣化过程极其复杂,... 详细信息

电力电缆线路具有供电可靠性高、结构简单便于安装且敷设美观等优势被广泛应用在城市城镇配电网络中。近年来,电力电缆事故频发,严重影响了城市供电可靠性。高压XLPE电缆在长期实际运行过程中,会受到各种因素影响,其劣化过程极其复杂,为电缆事故的发生埋下隐患。论文选用长期服役15年和30年110 kV XLPE电缆绝缘材料作为研究对象,以同型号高压备用电缆为对比组,对实际运行电缆随服役年限的劣化变化规律展开相应研究。结合微观、介观以及宏观,分别对不同服役年限的电缆劣化过程进行了分析研究,为长期服役交联聚乙烯电缆绝缘的劣化研究提供理论参考。长期服役运行电缆试样相较于备用电缆,结晶度随服役年限逐渐降低,结晶区逐渐被破坏,XLPE大分链断裂,生成了较多不同尺度的小分子链等自由基,使得热失重第一阶段的占比增大,热稳定性降低;长期的电热耦合作用使电缆中交联杂质逐渐挥发,材料羰基指数迅速下降;电缆在服役期间遭受多次短路故障,短路电流引起的高温使得电缆绝缘结晶行为产生变化,故障温度冷却过程中伴随有重结晶发生,生成了大小不一的晶粒,使得熔融温度降低,融程变宽。根据空间电荷分布特性可知,随着服役年限增加,结晶区破坏以及热氧老化的发生使电缆内部缺陷逐渐扩大,空间电荷包积聚更加明显,试样内部的深陷阱密度增大。结晶区的进一步破坏,为大分子链运动提供了更多自由空间,主链的局部运行以及整个链段的运动成为了介损的主要来源。因为电缆在服役运行期间有重结晶的发生,较小的晶粒会导致界面增大,进而缩小了电子的自由程,使得击穿更易发生,导致工频短时击穿场强逐渐降低。本文同时探索了介质声速与电缆劣化的关联性。研究发现,介质声速与温度呈现一次关系。随着温度的升高,介质声速呈正比例下降。可能是因为温度升高使得试样内部小分子无规则运动变得更加剧烈,阻碍了声波在介质中传递。随着服役年的增加,同一温度下的介质声速有所提升,其可能是原因为XLPE大分子链断裂,短链和小分子基团增多为声波的传递提供了大量谐振自由基,加快了介质声速的传递。研究结果有望为电力电缆绝缘老化状态评估提供新的测试方法和理论依据。

关键词：交联聚乙烯长期服役高压电缆微观结构介电特性绝缘特性劣化机理工频击穿场强

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纳米Al2O3改性变压器绝缘纸性能的研究

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电力科学与技术学报 2014年第1期 3-7页

作者：廖瑞金吕程吴伟强梁宁川杨丽君重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

为了研究纳米Al2O3改性绝缘纸的绝缘性能,实验室制备了含不同质量分数的纳米Al2O3绝缘纸手抄片,并对真空浸油后的绝缘纸性能进行了测试。结果表明在一定的质量分数内纳米Al2O3改性后的绝缘纸的工频击穿场强得到较大的提高,在质量分数为1... 详细信息

为了研究纳米Al2O3改性绝缘纸的绝缘性能,实验室制备了含不同质量分数的纳米Al2O3绝缘纸手抄片,并对真空浸油后的绝缘纸性能进行了测试。结果表明在一定的质量分数内纳米Al2O3改性后的绝缘纸的工频击穿场强得到较大的提高,在质量分数为1%时,工频击穿场强提高了12.75%,绝缘纸的抗张强度增加了14.13%;在1%的添加量内绝缘纸的介电常数、介电损耗都随纳米Al2O3含量的增加而减小。

关键词：绝缘纸纳米Al2O3 工频击穿场强介电常数介电损耗

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