复合导电高分子材料微观网络结构及导电行为仿真分析

导电填料的形貌、尺寸、材料特性及导电填料之间、导电填料与基体之间的相互作用等因素,均能对复合导电高分子材料的导电行为产生重要的影响。为此,通过建立球状导电填料填充的复合导电高分子材料微观结构模型,利用Matlab计算软件,仿真分析了复合导电高分子材料的导电行为即渗流现象,研究了导电填料的粒径大小和体积分数对复合导电高分子材料导电特性的影响。研究结果表明,该仿真模型能够从整体上反映复合导电高分子材料的导电特性,并能推广到其他形貌的导电填料的情况以及三维领域。     

应用于接地网防腐的导电室温硫化硅橡胶涂层性能研究

接地导体腐蚀会显著增大其接地电阻,严重危害电力系统的安全运行。为此,提出了一种应用于接地网的导电室温硫化(RTV)硅橡胶材料,其具有化学性质稳定、现场施工方便的特点。通过对炭黑、碳纤维和导电玻璃珠等几种常用导电填料的对比,最终选用导电炭黑作为调整材料电阻率的导电填料,制备的导电硅橡胶材料体积电阻率控制在10Ω.cm数量级。根据理论计算、模型和现场试验测试了该种导电硅橡胶材料应用于接地系统的效果,计算和试验结果表明应用该种导电性材料后接地电阻升高幅值≤10%。防腐试验研究表明,该种导电硅橡胶材料具有良好的机械性能和稳定的化学性质,可以显著缓解环境腐蚀问题。应用该种导电涂料,可以避免铜接地体造成的土壤污染,是一种环境友好材料。     

填料在共连续结构中选择性分散的功能与智能高分子材料的研究进展

综述了利用共连续亚微观结构和填料的选择性分散来设计和制备功能与智能高分子材料的最新研究成果。重点介绍了双连续结构的形成及其在介电绝缘材料、导电导热材料和形状记忆材料等体系中的应用。与"海-岛"结构相比,"双连续"结构中的两个组分都可以形成三维网络结构,因而都可看作基体相,有利于材料的力学、导电以及导热等性能的协同提高。通过控制功能性金属或无机填料在共连续结构中的选择性分散可以在很大范围内调节和优化材料的功能和智能特性,为设计和制备新型高分子纳米复合材料提供了新思路。     

正温度系数聚合物复合材料的制备及限流特性的仿真研究

使用正温度系数(PTC)材料制成的用于限流的PTC电阻器件,可作为防止过流故障的无源元件.通过熔融共混法制备了4个不同体系的聚合物基PTC材料,研究导电填料的质量分数、偶联剂和补充导电填料对于聚合物PTC材料性能的影响;根据聚合物PTC材料的温度-电阻特性和传热方程,对其限流过程进行了仿真研究.实验结果表明:提高导电填料的浓度会导致复合材料的室温电阻率减小,使用硅烷偶联剂改性CB能够提高复合材料的PTC性能,多种填料共同作用能够调节复合材料的PTC性能.仿真结果表明,在一定假设条件下,PTC电阻器作为防止过流故障的无源元件,能够在较短时间内限制电力系统的短路电流.     

特种导电碳黑对环氧树脂导电性的影响

大多数塑料是绝缘材料,其电阻率为10~(12)～10~(17)欧姆。厘米。因此,塑料在输配电技术及设备以及通信工程等方面已成为不可缺少的材料。但另一方面,良好的绝缘性能常常导致产生静电场,使得在某些应用中引起故障。通过添加填料制成的导电塑料在计算机的屏蔽以及阻燃、防爆电气设备等方面有很多用途。通过添加金属粉末、石墨粉末、碳纤维和碳黑等导电填料,可使塑料产生一定的导电能力,但在大多数场合下必须添加20～30%重量份的导电物质,这就影响了塑料     

GIS/GCB用三相盆式绝缘子水压强度的影响因素分析

笔者通过试验并分析了三相不通孔盆式绝缘子水压试验过程中的应力变化,结合盆式绝缘子的生产工艺,确定了浇注件内应力特别是金属嵌件周围内应力大是造成水压破坏的根本原因,而填料品质及嵌件周围导电橡胶质量则是决定内应力大小的主要材料因素,控制导电橡胶、填料的技术指标,避免嵌件与浇注体粘接不良,防止填料在浇注料中沉降,优化固化工艺,注意过程设备及工装质量等是降低内应力、保证生产过程盆子水压强度稳定的有效措施。     

环氧导电粘合剂的研究

本文研究了以石墨、银粉为导电填料的环氧树脂／咪唑类导电粘合剂;通过固化剂改性,以银粉为主要导电填料,石墨为辅助导电填料,制得一种性能优良、涂覆性好的导电粘合剂。     

环氧导电粘合剂的研究

本文研究了以石墨、银粉为导电填料的环氧树脂／咪唑类导电粘合剂；通过固化剂改性，以银粉为主要导电填料，石墨为辅助导电填料，制得一种性能优良、涂覆性好的导电粘合剂。     

低填料比石墨烯/环氧树脂复合材料非线性电导机理的实验研究

为研究石墨烯导电填料的加入对环氧材料电导机理的影响,制备了不同填料质量比下石墨烯/环氧树脂复合材料。通过测量得到该复合体系的渗流阈值为质量分数1.35%,选择了石墨烯填料质量分数为0.3%、远低于渗流阈值的复合材料进行研究。利用高温高场强电导电流测试系统,测量了纯环氧材料和石墨烯/环氧复合材料在50、80和100℃下和0.24~14.4 k V/mm场强下的极化电流曲线。研究结果表明:直流电压作用下,两种材料的极化电流衰减速率均随场强和温度的增加而增大。随着场强的增大,两种材料的电导机理均发生了从欧姆电导到空间电荷限制电流理论(SCLC)为主导的转变,且这种转变电导电流场强阈值(Ethi)随温度的升高而降低。石墨烯填料的加入使环氧材料电导电流密度活化能增大,且活化能随着场强的增加逐渐降低,石墨烯/环氧复合材料在高场强区的电导机理受SCLC和隧道效应共同影响。     

硅橡胶在电缆附件设计中的应用

应用高温硫化液体硅橡胶、半导电材料和高介电常数填料做原料,采用有限元的方法设计预制式电缆附件,并通过具体实例建立电缆附件的有限元计算模型,展开电场强度的计算,对仿真模拟计算数据和试验结果进行比较和分析。结果表明:硅橡胶等材料能满足电缆附件产品的设计要求,同时证明有限元方法在电缆附件的设计中是切实可行的。     

Ultra-wide-band PD diagnostics of power cable terminations in service

During the past decade the PD probing in the ultra-high frequency (UHF) range has successfully been proven for on-site PD diagnostics of GIS cable terminations in service. Therefore it was decided to apply this non-conventional method also for condition assessment of the insulation integrity of outdoor cable terminations. In order to evaluate the minimum detectable PD level the paper deals with comparative PD studies using the IEC and the UHF method. Moreover, experimental studies on the attenuation of PD pulses traveling through power cables were performed in order to assess the spatial selectivity of the UHF method applied.     

Development of a new detection method of partial discharge for EHV long-distance active cable line

A new method was used to measure the characteristics of partial discharge (PD) for an active 9.5-km long-distance 275-kV XLPE cable line with insulating joints. It was found that the detection of PD and the calibration of detection sensitivity were carried out safely and easily. The proposed method includes:

• 1 detection of PDs and injection of calibration pulses using two pairs of metal electrodes placed on PVC jackets with anti-corrosion layers separated by a joint sleeve sectionalizing insulator;
• 2 measurement of detection sensitivity with distance using calibration pulses injected from an adjacent insulating joint;
• 3 detection of PDs with a high S/N ratio measured at a frequency corresponding to the lowest noise level; and
• 4 usage of rf cores attached at cross-bonding leads and wires for sheath current limiters to reduce the crosstalk of signal and noise through these lines at insulating joints.

Using a combination of these techniques, the highest detection sensitivity was 1 pC in the vicinity of an insulating joint, and 15 pC at 617 m from the adjacent joint. The sensitivity obtained by the conventional PD measurement using a low-frequency method was at most 1000 pC.     

局部放电HF/UHF联合分析方法的现场电缆终端检测应用

使用局部放电检测方法检测高压电缆终端内的绝缘缺陷问题.根据高压电缆终端产生局部放电的不同信号传播特性,设计基于高频HF(High Frequencv)和超高频UHF(Ultra High Frequencv)检测原理的局部放电信号传感器以及便携式检测设备等,并开展现场电缆终端的局部放电在线检测.高频电流传感器可耦合接地线上流过的高频放电电流信号,而超高频传感器则感应空间传播电磁波信号.利用便携式检测设备实时采集数据结果,通过提取脉冲信号波形和多传感器信号联合比较分析等手段,对检测到的脉冲信号进行区分,排除外界干扰,分辨来自电缆终端内部的真实局部放电信号.现场检测结果表明,基于HF和UHF的局部放电联合分析方法,能够提高电缆局部放电辨别的准确性和有效性.     

Pattern analysis of partial discharges in SF6 GIS

The measurement of partial discharge(PD) of several faults in gas-insulated system (GIS) is discussed. Phase-resolved PD patterns have been measured using three different PD detection measuring systems: according to the IEC 270 recommendations, a VHF/UHF measuring system with narrow band filtering, and the UHF measuring system with wide band filtering. PD patterns are compared using computer-based discrimination tools. The influence of the selected center frequency on the PD patterns is discussed for the narrow band VHF/UHF measuring system. The influence of the number and type of GIS components between the discharging defect and the capacitive coupler on the shape of the PD patterns is analyzed. For several GIS components the signal reduction is studied. It was found that the shape of PD patterns is independent on the used PD detection circuit and the propagation path of the PD signals. As a result, discrimination and classification of PD distributions of several studied defects are possible using digital tools     

超高频技术检测高压电力电缆及接头中局部放电的研究

本文介绍了超高频技术检测高压电力电缆及接头中局部放电的特点 ,对超高频电容耦合器做了一定的研究 ,并给出了试验系统和结果 ,此外简介了国内外在这方面的发展现状     

电缆接头局部放电电磁仿真与多传感器联合检测

目前对于已敷设的电力电缆的局部放电检测,单一的采用高频电流法或超高频法都易受到现场干扰信号的影响。因此,为提高检测的有效性和准确度,文中采用高频电流法和超高频法联合检测的方法,通过对比两种检测结果中是否同时存在脉冲信号来相互鉴别去除干扰信号。对于其中的超高频检测,为了克服内置式传感器在已投运电缆中无法应用的局限性,采用了外置式传感器。其使用时面临着信号辐射出来及在空气传播过程中强度会有较大衰减的情况,针对这一情况结合用于三相交叉互联的电缆中间接头的屏蔽层是断开的这一特征,进行了建模仿真,验证了采用外置式传感器的可行性,得到了信号最强的传感器最佳安装位置。最后利用研制的传感器进行了现场实测,验证了仿真结论,并证明了联合检测的方法能够很好的甄别干扰信号与真正的局部放电信号。     

基于VHF的交联电缆附件局放检测的研究

为在线检测XLPE电缆附件局放,基于电磁耦合法设计了VHF宽频带钳型电流传感器,该传感器检测频3~60 MHz,灵活方便、操作安全,易于安装,还建立了XLPE电缆附件和几种典型的电缆局放模型(气泡放电,毛刺放电等)。试验表明,不同局放类型统计特征谱图不同;VHF检测技术与传统检测方法的检测结果一致性较好。     

变压器局部放电超高频信号外传播特性的试验研究

介绍了目前内置超高频传感器在电力变压器局部放电监测中的应用情况,分析了利用外部传感器检测局部放电产生的超高频信号的可行性,设计了一套基于超高频法的电力变压器局放测量系统。实验结果表明,超高频电磁波可以透过变压器夹缝衍射出来,为变压器局部放电检测提供了一种新途径。     

On-line partial discharge detection in cables

This paper describes an on-line PD (partial discharge) detection technique applicable to power cables. The method can be applied to both wire screen and solid shielded cables. In wire screen shielded cables, PD components with frequencies <100 MHz can be detected at distances over 150 m from the source, PD activity with levels as low as 20 pC can be detected within 100 m. However, in the case of solid shielded cables, PD levels of ⩾50 pC can be measured within 60 m in the frequency range <50 MHz. This method also can be utilized to check cable accessories such as splices and terminations. PD pulses with frequencies to ~300 MHz can be measured near the joints and terminations. The suitability and the sensitivity of the VHF technique were checked against two other alternative PD detecting techniques (pulse phase analyzer and high speed digital oscilloscope) by performing PD measurements in standard air gap and defects induced in EPR-insulated cable under laboratory-controlled conditions. The suitability and sensitivity of the VHF method were as good as the two alternative PD detection techniques     

XLPE电缆及接头局部放电的超高频测量与分析

超高频的局部放电测量是目前国外电力设备绝缘检测研究的焦点问题之一。本文建立了一套超高频局部放电的测量系统，设计了XLPE电力电缆及其接头局部放电超高频测量的电容耦合传感器，分析了传感器的等效电路，测量了其频率响应，对电缆以及接头中的实际放电进行了测量分析。