聚丙烯因具有优异的电气和耐热性能,同时符合环保可回收电缆绝缘材料的发展需求,从而引起广泛关注。纳米掺杂可有效改善聚丙烯纳米复合材料的电气、机械和热学性能,为其在高压直流电缆绝缘中的应用提供了新思路。为此介绍了聚丙烯及其纳米复合材料的研究进展,论述了纳米掺杂对改善聚丙烯及其多元共混物的空间电荷行为、电树枝老化、击穿强度等电...
纳米复合聚烯烃绝缘材料有望在未来应用于高压直流电缆的制造,但纳米粒子改善介质电性能的根本机制尚未完全清楚。一般认为,在纳米复合聚烯烃介质中,纳米粒子与聚合物之间形成的两相界面对材料的宏观性能起到了关键性作用。Lewis和Takada分别基于胶体化学和静电学理论提出了不同的纳米复合介质中的界面模型,Tanaka根据经过表面处理的纳米粒子与...
绝缘材料的热管理能力在电气装备、电子器件的性能、寿命和稳定性方面发挥着至关重要的作用。近些年,高功率密度和高集成已成为电气设备和电子器件的发展方向,单位体积内所产生的热量越来越高,良好的散热能力就成为保证其长时间稳定运行的关键因素。因此高导热绝缘聚合物纳米复合材料的研究备受关注。为此,综述了导热填料的种类、特性及其在制备...
氮化硼/环氧树脂复合材料因其优异的导热、机械、电学性能成为高压电气设备中重要的功能材料。为此提出对填料进行氟化剥离处理以提升复合材料的绝缘性能。通过制备含改性氮化硼质量分数分别为1%、2%、4%、8%的环氧树脂复合材料,与未处理填料的氮化硼/环氧树脂复合材料进行对比,研究其在直流电场下表面电荷消散与闪络电压的特性。采用SEM、FTIR...
为了研究聚合物/无机微纳米复合物的耐电树枝性能,采用熔融共混法制备了环氧树脂/二氧化硅/蒙脱土（EP/SiO_2/MMT）微纳米复合材料,利用针–板电极系统同时配合数字摄像系统对纯EP及其复合材料试样进行电树枝引发并记录树枝的生长过程以及形貌特征,对比研究了4种试样的起树率、电树枝发展过程、电树枝长度、扩展系数和形态特征。实验结果表明：...
为了制备高介电强度的聚乙烯（LDPE）材料,采用熔融法制备乙烯咔唑（VK）接枝聚乙烯,研究了引发剂过氧化二异丙苯（DCP）及VK用量对接枝率的影响,并进一步研究了接枝率对其介电性能的影响。结果表明：在聚乙烯为1.33×10^-3 mol时,当DCP为1.5×10^-4 mol和4.5×10^-4 mol时,随着VK用量的增加接枝率先升高后降低;而当DCP增加到7.5×10^-4 mol时,随着V...
为了探索纳米改性变压器油的微观结构与宏观性能的相关性,选择绝缘体二氧化硅为改性材料,在室温条件下,制备出了不同体积分数的二氧化硅纳米改性变压器油并对其稳定性进行了测试。通过对油样进行介电谱曲线复介电常数的测量,对比分析了纯油和纳米改性变压器油的介电谱曲线以及不同体积分数二氧化硅对纳米油介电谱曲线的影响。研究结果表明：和未...
为研究纳米ZnO掺杂对环氧树脂复合材料绝缘特性的影响,以纳米ZnO改性双酚A型环氧树脂材料为研究对象,考察了不同掺杂量下复合材料直流电导、介电常数等绝缘特征参数的变化趋势;并利用针板电极系统,分别对ZnO/环氧和SiO_2/环氧复合材料进行了起始局放电压对比测试。研究发现,当纳米ZnO质量分数〉15%时,复合材料开始呈现非线性电导特性,复合材料介...
电晕老化可能导致硅橡胶使用寿命和防污闪效果下降,为了研究硅橡胶材料在电晕作用后的老化特性和使用寿命,选取纳米复合室温硫化硅橡胶（RTV）和高温硫化硅橡胶（HTV）两种材料,在实验室模拟交流电晕老化环境,研究了电晕放电对两种硅橡胶综合性能影响,讨论了电晕放电对RTV和HTV的绝缘特性破坏效应。分析了不同硅橡胶在电晕作用下介损、电阻率、...
为研究陷阱参数对纳米蒙脱土（MMT）改性绝缘纸板介电特性的影响,探索出实验室制备纳米MMT改性绝缘纸板工艺。研究了其力学性能及介电特性随纳米掺杂比例的变化规律,借助热刺激电流（TSC）法测量了不同掺杂比例下改性纸板的陷阱参数,分析了纳米掺杂对改性纸板力学性能及介电特性的影响机理。试验结果表明：随着MMT纳米掺杂比例的提高,改性绝缘纸...
为了研究纳米蒙脱土的分散效果对复合材料电导和击穿性能的影响,采用熔融共混的方法分别制备了无相容剂和以EEA、EVA为相容剂的3种聚合物/蒙脱土纳米复合材料,研究了有机化蒙脱土（organic montmorillonite,OMMT）在聚合物中的层间距变化,对复合材料进行了直流电导–温度和交流击穿场强测试。结果表明：有机化OMMT的分散效果取决于相容剂的极性...
气-固界面的沿面闪络电压低于同等条件下同种气体的击穿电压,从而制约着特高压电力设备的发展。对固体绝缘材料进行改性可以提高气-固绝缘系统的沿面闪络性能。为此,制备了8种不同的多壁碳纳米管（MWCNTS）掺杂环氧树脂,即掺杂质量分数分别为0%、0.02%、0.05%、0.1%、0.125%、0.15%、0.2%和0.5%的8种试样,并对试样进行了显微形貌、玻璃化转变温...
为研究聚合物力学和电学性能变化的微观机理,利用Materials Studio（MS）软件建立了聚乙烯分子结构模型。通过施加预直流电场作用,研究了分子链段运动产生的能量和自由体积变化对微观结构、力学性能和击穿性能的影响。模拟结果表明：在预直流电场作用下,聚合物分子链段出现局部有序排列现象,并且随着电场强度（简称场强）由5.20×102 MV/m增加到5...
为研究纳米二氧化硅掺杂低密度聚乙烯体系的玻璃转化温度（Tg）、聚乙烯链的均方位移以及水分子在体系中的扩散系数,通过分子动力学（MD）模拟方法构建了低密度聚乙烯（LDPE）无定形区、纳米二氧化硅以及水分的复合模拟模型。结果表明：水分会降低复合体系的玻璃转化温度;纳米二氧化硅的加入增强了复合模型的热稳定性能,提升了复合体系的玻璃转...
为提高聚酰亚胺纳米复合薄膜的耐电晕性能,利用大气压空气等离子体和硅烷偶联剂对纳米粒子表面进行改性,通过原位聚合法制备聚酰亚胺纳米复合薄膜,利用傅里叶红外光谱（FTIR）分析等离子体处理对纳米粒子表面化学键的影响,利用扫描电镜（SEM）分析了纳米粒子在薄膜中的分散特性,测试了聚酰亚胺纳米复合薄膜的介电频率谱和耐电晕时间。研究结果表...
输电线路舞动在线监测和特征提取是舞动灾害预警的关键。针对采用分裂导线的（超/特）高压输电线路,提出了一种舞动信息提取与舞动分析的新方法。从视频中捕获每帧图像,选择分裂导线间隔棒为特征物进行边缘检测;通过自动搜索定位各帧图像中间隔棒轮廓位置,计算得到间隔棒中心坐标,以及间隔棒X、Y方向瞬时位移与偏移（距离）的时间序列;最后利用...
为准确识别高压电气设备中被噪声淹没的局部放电信号,提出了一种基于相关概率小波变换的局部放电信号检测方法。该方法首先对采集到的原始信号进行小波变换,利用局部放电信号与噪声信号相关性的不同对各层的小波系数进行预处理,然后基于分位数的概念在处理后的各分解层上设置若干个多尺度阈值,根据这些阈值计算原始信号各处为局部放电信号的概率...
针对实际检测中存在绝缘子串中劣化绝缘子漏报问题,提出一种基于戴维南等效电路法的红外检测盲区计算方法。在分析盘型悬式绝缘子电压分布的基础上,着重考虑绝缘子红外检测盲区的范围并进行定量的分析。结果表明：电压分布和温度差范围是影响盲区范围大小的两大核心因素,并得到盲区范围和2者的变化曲线。根据检测盲区变化规律,提出绝缘子串分段...
目前越来越多的电力设备开始尝试新的绝缘介质来替代传统纤维素绝缘纸和新型绝缘油组成的绝缘结构。Nomex绝缘纸由于具有良好的机械性能和电气性能,在相对较高的温度长期运行而不影响其绝缘性能而受到关注,但是对于Nomex绝缘纸和传统纤维素绝缘纸在KI50X绝缘油中的空间电荷特性研究较少。为此通过电声脉冲法对比研究了Nomex绝缘纸和传统纤维素绝...
为利用气体分析法监测SF_6高压电气设备中可能出现的金属尖端放电情况,通过搭建针–板电极模型模拟金属尖刺缺陷放电,研究了不同放电强度下SOF_2、SO_2F_2、SO_2 3种主要分解气体的体积分数增长规律及其比值特性;通过内置kdhf-03吸附剂,研究了吸附剂对气体体积分数的增长速率和比值特征量的影响。结果表明,相同放电强度下,分解气体体积分数随时...
为了进一步深入认识雾霾环境影响下绝缘子的积污和污闪规律,基于大量采样数据,对雾霾污区线路的积污绝缘子表面污秽的理化性质进行了测定,并分析研究了其盐密、灰密（NSDD）、pH值、粒度和元素碳与有机碳质量之比k等特征。研究结果表明：绝缘子积污物组分与大气雾霾组分在主要离子和元素含量上有较大差异;绝缘子表面污秽中总碳量水平在5%左右,远...
粒径是影响绝缘子积污的重要因素之一。为此采用激光粒度法对±660 k V银东直流输电线路长期积污后的线路绝缘子表面污秽颗粒进行粒径测量、统计分析,并区分不同带电形式、上下伞面、与导线间不同距离、绝缘子不同材质等,讨论线路绝缘子自然积污的特性和分布规律。统计结果表明：激光粒度法–干法测试线路绝缘子污秽粒径,其结果服从对数正态分布;...
为了揭示覆冰闪络特性以提高闪络预测结果的准确性,对比分析了长串和短串覆冰绝缘子交流闪络过程的泄漏电流特性。根据泄漏电流时域波形将绝缘子覆冰闪络过程分为4个阶段,选取第3阶段的准恒定特征电流（IW）和第4阶段闪络前最后一周期泄漏电流峰值（IFT）作为闪络预测的2个重要特征量,并研究了其与覆冰严重程度、污秽度和覆冰水电导率的关系。结...
在对设备进行操作冲击耐压试验的同时进行局部放电测量可更加准确地进行设备绝缘状态的判断。对SF_6气体中极不均匀电场在振荡型操作冲击电压下的局部放电特性进行了研究,搭建了振荡型冲击电压发生系统,产生了符合IEC 60060-3标准的振荡型操作冲击电压。基于特高频法和脉冲电流法建立了冲击电压下局部放电测量系统,构建了尖板电极模型模拟SF_6气...
对工作于非线性负荷电网下的电子式互感器进行在线校验,数据处理算法的精确度是保证在线校验可靠性的关键。为提高在线校验精度,有效抑制频率波动、间谐波和高次谐波的影响,提出一种基于离散Fourier变换（DFT）算法数据预处理及主频谱修正的改进算法。在离散Fourier变换前对采样数据进行等长度截断叠加,实现相位补偿;构建二阶Hanning自卷积窗函...
直流电源系统中的直流电弧由于难以熄灭,是导致系统故障的主要原因之一,对其检测方法展开研究具有重要意义。为此提出了一种基于电弧电磁辐射特性的直流电弧检测方法,通过搭建直流电弧产生装置模拟直流系统中松弛连接的情况,设计4阶Hilbert天线测量直流电弧电磁辐射信号。电弧的电磁辐射信号与电流突变信号变化一致,且突变脉冲的时间间隔满足Gam...
为研究高电导率雾对染污绝缘子交流闪络特性的影响,在人工气候室内采用高压微雾加湿法和固体涂层法模拟XP10-160型悬式瓷质绝缘子串污秽湿润过程,并通过人工污秽试验获得了绝缘子闪络电压与盐密、雾水电导率的关系曲线。研究结果表明：绝缘子污秽闪络电压随雾水电导率的增大而降低,且当原有绝缘子表面盐密值较小时,雾水电导率对其闪络特性的影响...
为研究油浸式变压器局部放电特高频检测技术的信号量化标定问题,在人工模拟变压器内搭建了典型局部放电的缺陷模型并进行相关实验研究,同时提取了4种在不同放电电压下的油中典型缺陷的局放视在放电量和特高频信号积累能量作为标定特征量,并对其关联性进行比较分析。研究表明,4种典型缺陷的特高频信号积累能量与其视在放电量平方均存在较好的一次...
为研究复合电压下阀内部屏蔽罩电极的起晕电压特性,搭建了用稍不均匀电场电极缩尺模拟阀用屏蔽罩电极,并搭建了复合电压电极电晕放电平台,基于紫外成像技术研究了稍不均匀场中阀用屏蔽罩电极缩尺模型的紫外光子数特性及起晕电压特性,并获得了不同电极尺寸下的起晕电压的变化规律。在此基础上,利用有限元方法对不同交直流配比下,电晕起始电场强度...
变电站现场复杂的电磁干扰是造成当前局部放电在线检测出现误报漏报的重要原因,也是长期以来困扰局放在线检测技术发展的关键瓶颈。为此,选取地理位置、电压等级等方面具有代表性的变电站,采用超高频（UHF）和高频电流两种检测方式,通过现场实测方式系统研究了不同变电站电磁干扰信号的时域、频域以及统计特征,并对来源进行了定位。研究表明,移...
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