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高击穿电压聚氨酯漆包线的制备及性能

高分子材料科学与工程 2022年第11期38卷 132-138页

作者：冯忠泰焦晓光李成杰黄桂明王群矫庆泽冯彩虹赵芸珠海蓉胜超微线材有限公司广东珠海519000 北京理工大学化学与化工学院北京100081 北京理工大学珠海学院广东珠海519085

采用1,1,2,2-四氢全氟-1-癸醇对异佛尔酮二异氰酸酯三聚体的1个异氰酸酯基进行封端,将封端后的三聚体替代部分异佛尔酮二异氰酸酯与全氟聚醚二元醇反应,合成了不同三聚体含量的支链型含氟聚氨酯。然后将支链型含氟聚氨酯配置成漆包线漆... 详细信息

采用1,1,2,2-四氢全氟-1-癸醇对异佛尔酮二异氰酸酯三聚体的1个异氰酸酯基进行封端,将封端后的三聚体替代部分异佛尔酮二异氰酸酯与全氟聚醚二元醇反应,合成了不同三聚体含量的支链型含氟聚氨酯。然后将支链型含氟聚氨酯配置成漆包线漆,通过高速漆包线机将其制备成漆包线。分别采用红外光谱、热重分析仪、万能试验机和接触角测试仪等对所制备的支链型含氟聚氨酯结构、热稳定性、力学性能以及疏水性进行测试;采用电压试验仪、单向刮漆试验仪、软化击穿试验仪及焊锡试验仪等对漆包线的击穿电压、力学性能、热性能和直焊性进行测试,探究了封端三聚体含量对聚合物结构、性能以及漆包线性能的影响。结果表明,封端三聚体占比30%(摩尔分数)的支链型含氟聚氨酯的拉伸强度可达30.50 MPa、断裂伸长率为952%、初始分解温度提高至216.6℃、接触角增大至96.1°,相较于普通的聚氨酯均有大幅提高;相应漆包线的击穿电压高达7033.8 V,而封端三聚体占比10%的支链型含氟聚氨酯漆包线的击穿电压最高,达到了7513.4 V,是普通聚氨酯漆包线(4719.8 V)的1.6倍。同时,力学性能、热性能和直焊性均满足聚氨酯漆包线的使用要求。

关键词：支链含氟聚氨酯击穿电压漆包线

高气压氦气平行极板击穿电压及场致发射的影响

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物理学报 2021年第13期70卷 222-231页

作者：杨初平耿屹楠王捷刘兴南时振刚清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

本文建立了高气压下的氦气放电模型,通过与试验对比,验证了模型的有效性,并利用该模型对高气压下“场致发射”的影响进行了探讨.通过Fowler-Nordheim方程将电流密度转化为电子通量,并将电子通量添加到COMSOL相应的壁边界条件中进行仿真... 详细信息

本文建立了高气压下的氦气放电模型,通过与试验对比,验证了模型的有效性,并利用该模型对高气压下“场致发射”的影响进行了探讨.通过Fowler-Nordheim方程将电流密度转化为电子通量,并将电子通量添加到COMSOL相应的壁边界条件中进行仿真,在宏观层面(击穿电压)以及微观层面(空间电子密度)进行分析.研究发现,场致发射电流密度J由电场强度E、场增强因子以及金属逸出功W共同决定;β=300时场致发射的影响可以忽略,而对于β=400、电场强度10 MV/m以上的工况,场致发射对击穿的影响较大;对于以铜为平行平板电极的氦气击穿来说,电场强度E小于8 MV/m时可以忽视场致发射的作用;在微观层面上,场致发射能够给放电空间提供新的“种子电子”,进而提升整个空间的电子密度,使得粒子碰撞反应加剧,最终导致击穿.

关键词：场致发射氦气高气压击穿电压

电荷耦合效应对高耐压沟槽栅极超势垒整流器击穿电压的影响

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物理学报 2021年第6期70卷 229-236页

作者：徐大林王玉琦李新化史同飞中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 安徽建筑大学数理学院合肥230022

通过沟槽结构和可调节的电子势垒,沟槽栅极超势垒整流器可以更为有效地实现通态压降和反向漏电流之间的良好折衷.在高压应用时,电荷耦合效应对于提高该器件的反向承压能力起到了关键作用.本文通过理论模型与器件模拟结果,分析了沟槽深... 详细信息

通过沟槽结构和可调节的电子势垒,沟槽栅极超势垒整流器可以更为有效地实现通态压降和反向漏电流之间的良好折衷.在高压应用时,电荷耦合效应对于提高该器件的反向承压能力起到了关键作用.本文通过理论模型与器件模拟结果,分析了沟槽深度、栅氧厚度和台面宽度等关键参数对电荷耦合作用下二维电场分布的影响,归纳出了提高该器件击穿电压的思路与方法,为器件设计提供了有意义的指导.在此基础上,提出了阶梯栅氧结构,该结构在维持几乎相同击穿电压的同时,使正向导通压降降低51.49%.

关键词：沟槽栅极超势垒整流器电荷耦合效应击穿电压阶梯栅氧

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击穿电压检测结果准确性的研究

绝缘材料 2021年第7期54卷 116-120页

作者：刘志远熊雪梅王文龙宋玉侠钱三来文裕赵成龙谢崎桂林赛盟检测技术有限公司广西桂林541004 桂林电器科学研究院有限公司广西桂林541004

分析采样周期、升压速度、过流断闸时间等因素在绝缘材料击穿电压试验过程中对击穿电压值的影响,采用合理的改进工艺或方法,消除或降低试验误差。结果表明:采用数字滤波、加权平均等方法有效降低了击穿电压测量结果的分散性,提高了动态... 详细信息

分析采样周期、升压速度、过流断闸时间等因素在绝缘材料击穿电压试验过程中对击穿电压值的影响,采用合理的改进工艺或方法,消除或降低试验误差。结果表明:采用数字滤波、加权平均等方法有效降低了击穿电压测量结果的分散性,提高了动态测量的准确度。

关键词：击穿电压采样周期分辨率数据分析动态测量

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颗粒污染物对变压器油击穿电压的影响

高电压技术 2018年第12期44卷 3903-3909页

作者：陈彬韩超刘阁重庆工商大学废油资源化技术与装备工程研究中心

变压器油中存在的固体颗粒物极易劣化油液的理化性能,尤其是金属颗粒对绝缘性能的影响更为显著。根据ISO4406标准,采用均匀设计法,配制了24组含Cu、Fe、SiO2的不同粒径不同污染度的颗粒污染物油样并对其进行了击穿电压性能测试,获得了... 详细信息

变压器油中存在的固体颗粒物极易劣化油液的理化性能,尤其是金属颗粒对绝缘性能的影响更为显著。根据ISO4406标准,采用均匀设计法,配制了24组含Cu、Fe、SiO2的不同粒径不同污染度的颗粒污染物油样并对其进行了击穿电压性能测试,获得了不同组分、颗粒含量对油液击穿电压的影响规律;根据测试数据建立了油样中不同粒径、含量的颗粒物与油样击穿电压之间的支持向量机数学模型。结果表明实验验证集利用所建模型获得的决定系数为0.9551、均方根误差为0.181×10^-2;随着Cu、Fe、SiO2颗粒含量的增加,油液的击穿电压减小;颗粒污染物在5-25μm范围内对油液击穿电压影响较为显著,且粒径越大,油液击穿电压值也越大。

关键词：颗粒污染物粒径变压器油击穿电压绝缘特性支持向量机

一种具有高击穿电压和低导通电阻的新型鳍状栅极LDMOS

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电子器件 2022年第1期45卷 7-12页

作者：蒋志林王旭锋于平平姜岩峰江南大学电子工程系物联网技术应用教育部工程研究中心江苏无锡214122

设计了一种具有新型鳍状栅极结构的LDMOS功率开关器件(FG-LDMOS),该器件在导电沟道处纵向刻蚀一组浅沟槽,再经热氧化后填充作为场板的多晶硅。鳍状栅极结构在不改变器件尺寸情况下,增大了沟道的有效宽度,增强了场板效应。通过Silvaco T... 详细信息

设计了一种具有新型鳍状栅极结构的LDMOS功率开关器件(FG-LDMOS),该器件在导电沟道处纵向刻蚀一组浅沟槽,再经热氧化后填充作为场板的多晶硅。鳍状栅极结构在不改变器件尺寸情况下,增大了沟道的有效宽度,增强了场板效应。通过Silvaco TCAD仿真验证,结果表明FG-LDMOS较传统LDMOS具有更好的电学特性,如击穿电压提高了25%达到100 V,比导通电阻R_(on.sp)降低了25%至2.68 mΩ/cm^(2),品质因数FOM提高了94.5%到3.58 MW/cm^(2)。此外该FG-LDMOS拥有优异的高频开关特性,其栅漏电容C_(GD)降到了0.46×10^(-16) F/μm,跨导gm升至0.26 mS。

关键词：鳍状栅极击穿电压比导通电阻 Silvaco TCAD

基于支持向量机的雾中棒–板间隙击穿电压预测

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高电压技术 2018年第3期44卷 711-718页

作者：阮江军徐闻婕邱志斌廖一帆武汉大学电气工程学院武汉430072 南方电网科学研究院有限责任公司广州510080

空气间隙的击穿电压是电场分布和大气环境综合作用的结果。采用支持向量机（support vector machine,SVM）建立了空气间隙在不同大气环境中的击穿电压预测模型,以电场特征量和大气参数作为预测模型的输入,基于二分类的思想,将空气间隙... 详细信息

空气间隙的击穿电压是电场分布和大气环境综合作用的结果。采用支持向量机（support vector machine,SVM）建立了空气间隙在不同大气环境中的击穿电压预测模型,以电场特征量和大气参数作为预测模型的输入,基于二分类的思想,将空气间隙在加载电压耐受或击穿分别表示为-1和1,并作为预测模型的输出。基于正交试验设计选取训练样本集,采用SVM模型对棒–板间隙在雾环境中的工频击穿电压进行了预测,预测结果与试验值符合良好,51个测试样本的平均绝对百分比误差仅为1.04%。根据预测结果,采用多元非线性回归方法拟合得到了击穿电压与雾环境中大气参数的关系式,分析所得影响规律与根据试验数据所得结论基本一致,验证了SVM模型预测结果的合理性。研究结果可为复杂大气环境下的空气间隙击穿电压预测及放电特性研究提供参考。

关键词：空气间隙击穿电压预测支持向量机雾多元非线性回归

基于支持向量机的棒-板空气间隙击穿电压预测方法及其应用

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电工技术学报 2017年第19期32卷 220-228页

作者：邱志斌阮江军黄道春舒胜文武汉大学电气工程学院武汉430072 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州350007

空气间隙的击穿电压与放电起始前的电场分布特征存在多维非线性关系。为了实现空气间隙的击穿电压预测,以电场特征集作为输入,以间隙在加载电压下是否击穿作为输出,采用支持向量分类机建立击穿电压预测模型。针对极不均匀电场空气间隙... 详细信息

空气间隙的击穿电压与放电起始前的电场分布特征存在多维非线性关系。为了实现空气间隙的击穿电压预测,以电场特征集作为输入,以间隙在加载电压下是否击穿作为输出,采用支持向量分类机建立击穿电压预测模型。针对极不均匀电场空气间隙的击穿特性受电晕影响的问题,提出两种修正方法:通过增加受电晕影响的训练样本数据,提高预测模型的泛化性能;或基于"电晕云"的思想进行二次电场计算及特征量提取,对预测模型的输入特征进行修正。采用修正后的模型对极不均匀电场下棒-板间隙的工频击穿电压及棒-板长空气间隙的操作冲击放电电压进行预测,预测值与试验值吻合良好。该方法有利于减少试验次数,降低试验成本。

关键词：棒-板空气间隙极不均匀电场击穿电压支持向量机电场特征量电晕层

表面氟化对聚酰亚胺薄膜吸水特性及其击穿电压和表面电荷特性的影响

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高电压技术 2016年第9期42卷 2943-2949页

作者：李进杜伯学李忠磊韩涛邢云琪李晓龙天津大学电气与自动化工程学院天津300072

对于长期运行在潮湿环境中的风机和牵引电机,其绕组绝缘—聚酰亚胺薄膜极易因吸水而导致绝缘性能降低或过早失效,使系统发生绝缘故障。因此有必要研究聚酰亚胺薄膜的吸水特性及吸水之后聚酰亚胺薄膜的电气强度和表面电荷的动态变化规律... 详细信息

对于长期运行在潮湿环境中的风机和牵引电机,其绕组绝缘—聚酰亚胺薄膜极易因吸水而导致绝缘性能降低或过早失效,使系统发生绝缘故障。因此有必要研究聚酰亚胺薄膜的吸水特性及吸水之后聚酰亚胺薄膜的电气强度和表面电荷的动态变化规律。表面氟化作为一种材料表面改性方法,可以通过改变聚合物表面的化学组成而提高聚合物绝缘的整体性能。针对聚酰亚胺薄膜分别进行时间为0、15、30、45和60 min的表面氟化处理,并对氟化后聚酰亚胺薄膜的吸水特性及吸水后其相对介电常数、击穿电压和表面电荷动态特性进行研究。实验结果显示:聚酰亚胺薄膜的吸水率随着表面氟化处理时间的增加逐渐减小,试样的相对介电常数由于吸水率增加而随之增大,当氟化时间为45 min时,试样的相对介电常数最小;表面氟化处理提高了聚酰亚胺薄膜浸水后的击穿电压和表面电荷消散时间。研究结果表明聚合物表面氟化处理能够提高聚酰亚胺薄膜在潮湿环境中的绝缘性能,并为其工程应用提供了有效改性方法。

关键词：表面氟化聚酰亚胺薄膜潮湿环境吸水率击穿电压表面电荷