750 kV防冰型复合绝缘子冰闪试验研究

复合绝缘子以其优良的耐污闪性能在电力系统中得到广泛应用,然而普通伞形复合绝缘子的伞裙在覆冰情况下很容易被冰棱桥接,覆冰后复合绝缘子的绝缘特性明显下降.近年来,覆冰引起的输电线路和变电站绝缘子闪络事故对电力系统的安全稳定运行造成了严重威胁.国内外对输电线路及变电站覆冰绝缘子的闪络特性进行了大量研究,但大多以短串为主,针对超高压和特高压全尺寸完整串绝缘子的相关研究还比较少.开展了4种不同伞形的750 kV复合绝缘子的冰闪试验,结果表明:复合绝缘子加超大伞后,绝缘子的覆冰过程和最终覆冰状态不同,加装7,9,10个超大防冰伞复合绝缘子的闪络电压较普通型的分别高12.3％、25.8％、27.7％;冰闪电压随着防冰伞数量的增加呈上升且逐渐饱和的趋势,750 kV线路复合绝缘子的防覆冰伞形优化需选择合理的防冰伞裙间距离.     

均苯四甲酸-烟酰胺双组分水凝胶的结构与性能

以均苯四甲酸(P)和烟酰胺(N)为组分,采用不同物质的量之比(1:2,1:3)构建了一种双组分超分子水凝胶,通过流变等多种测试手段对凝胶的结构和性能进行分析.研究结果表明:凝胶是借助分子间氢键和π-π堆积双重作用形成的棒状纤维有序结构,具有良好的热稳定性和机械性能,并且可以通过改变双组分比例调控其结构和性能;此外,凝胶对温度、pH值以及F-等刺激具备多重响应性,有望在传感器和离子识别等领域获得实际应用.     

硅橡胶涂料的研究进展

硅橡胶涂料是一种应用十分广泛的多功能涂料。概述了硅橡胶涂料的优点，包括表面能低、机械性能和热性能稳定、耐腐蚀、阻燃等。同时归纳了硅橡胶涂料在改性过程中存在的问题，包括与无机纳米粒子相容性较差，表面处理步骤繁琐等。在此基础上，重点综述了近年来改性硅橡胶涂料在防覆冰、自清洁、阻燃、防腐蚀领域的研究进展。防覆冰硅橡胶涂料改性方式主要有添加纳米粒子改性、添加聚合物改性、对涂层进行表面处理等，同时介绍了表面形貌对结冰机理的影响；自清洁硅橡胶涂料主要通过表面处理、添加纳米粒子或聚合物改性制备；阻燃硅橡胶涂料可以与其他阻燃剂复配使用，同时也能赋予涂覆物自清洁性能；防腐蚀硅橡胶涂料可以通过添加聚合物形成交联网络、添加纳米粒子改性或等离子体氧化制得。针对应用于不同领域的硅橡胶涂料，分别从改性方式的可操作性，添加不同组分对所制备涂料结构与性能的影响，涂料的多功能化等方面进行了归纳，最后展望了硅橡胶涂料未来的研究方向。     

基于ARM单片机的异步电动机远程监测系统的设计

为了降低异步电动机监测系统成本和不增加电机转子的转动惯量，结合异步电动机动态速度估算、电磁转矩方程和可编程低通滤波器观测磁链，实现了无速度、无扭矩传感器的异步电动机转速和转矩的估算。系统的硬件设计采用性价比非常高的ARM单片机，12位串行A／D，以及通用电流电压传感器，大大提高了监测系统的性价比。为了实现监测系统与远程计算机之间的通信，该监测系统还设置了MC35I无线通信模块。试验结果验证了该异步电动机转矩和转速估算的有效性。     

塑壳式断路器操作机构弹簧的优化设计

根据塑壳式断路器操作机构的实际运动情况,利用仿真软件对操作机构弹簧进行优化设计。找到弹簧在合闸、分闸和自由脱扣3个过程中各个受力的峰值点和临界点,对处于这些关键位置点时的弹簧进行校核,结合实际情况,分析生产使用过程中出现的问题,并得出解决问题的最佳办法。正确的选用和使用弹簧,对于增加产品的机构寿命,提高产品的稳定性和可靠性有重要的作用。     

基于界面相互作用的黏附接触数学模型研究进展

黏附接触现象在各个领域都有着很重要的作用和影响。若要分析物体间的黏附接触行为,则建立相应的数学模型是有效的方法之一。现有文献中的数学模型种类繁多,对于不同受力情况下的黏附现象所适用的理论也不尽相同。针对常见的黏附现象,按照其不同的受力形式分为弹性体接触、粗糙表面黏附及基材表面剥离等几大类,分别对以上几类接触行为采用的理论模型及其应用进行了归纳分析整理。综合叙述了基于计算机模拟技术的现代仿真模型的基本原理、应用和发展,重点介绍了适用于一般物体之间黏附行为分析的通用模型,以期为黏附接触领域的研究和建模提供指导和参考。对于弹性体接触的情况,重点介绍了经典力学接触理论的基本公式和适用类型,包括Hertz接触理论、JKR模型和DMT模型等,并依据Tabor数讨论了JKR模型与DMT模型的差异。对于粗糙表面的黏附接触,重点介绍了Greenwood和Williamson(GW模型)所提出的多凸起模型的基本理论和局限性。对于材料的表面剥离情况,重点介绍了剥离力学中应用最广泛的Kendall剥离模型的基本理论。对于现代仿真技术手段,重点介绍了分子动力学模型(MD模型)和有限元模型(FEM)的基本思想和优缺点。之后分别对以上各类模型的拓展完善、应用领域及研究进展进行了归纳总结,最后对黏附接触领域数学模型的发展方向进行了展望。     

盐雾环境下清洁和染污绝缘子交流耐压特性

盐雾是沿海及盐碱地区一种特殊的气象环境,盐雾环境下绝缘子的耐受电压会显著降低,威胁到输电线路的安全运行。为了研究绝缘子在盐雾环境下的耐压特性,对悬式瓷绝缘子XWP–300表面清洁和染污2种情况下的试品进行了盐雾试验。研究结果表明,当盐密和雾水电导率增大到一定程度时,绝缘子的50%耐受电压(U_(50%))趋于稳定;雾水电导率相同的情况下,绝缘子在NaNO_3盐雾中的50%U较在NaCl盐雾中的低,Na_2SO_4盐雾中的U_(50%)较高,但3种盐雾中的U_(50%)差异较小,盐雾对绝缘子耐受电压的影响主要取决于雾水电导率。分析清洁和染污绝缘子盐雾试验过程中的泄漏电流发现,清洁绝缘子表面泄漏电流幅值随时间呈现快速增长到最大值后趋于稳定的趋势,而染污绝缘子表面泄漏电流幅值随时间呈现先增大后减小的趋势。此外,根据清洁绝缘子在电压恒定时表面泄漏电流随雾浓度变化的规律,提出了清洁绝缘子在盐雾中采用电压升降法进行试验的改进方案。     

输电线路绝缘子用融冰型防覆冰涂料的研究

为制备一种具备高憎水性、可降低水冰点的融冰型防覆冰涂料,筛选出能降低水的固-液相转变温度的金属有机化合物,并对含金属有机化合物的低冰点型融冰涂料进行了研究。结果表明:制备的低冰点型融冰涂料可将水的冰点温度由0℃降至约-4℃,并能使垂直白铁片试样上的覆冰在9 h后完全脱落,融冰和脱冰效果显著。在绝缘子上试验时,可观察到涂层与覆冰界面间有液态水出现,随着时间的延长,融冰点逐渐增多、扩大,融冰效果显著。由于绝缘子伞倾角较小,其冰层难以自然脱落。为实现工程应用,可考虑使用伞倾角较大的绝缘子,以增强脱冰效果。     

蒸汽雾中悬式绝缘子表面污层饱和附水量研究

为给输电线路绝缘子自然积污污秽度测量、微溶盐对污层电导率贡献和污闪电压研究提供参考,在人工雾室内对单片悬式玻璃、瓷和复合绝缘子的表面污层饱和附水量进行了研究。分析了材质、伞形、污秽度、复合绝缘子憎水性对蒸汽雾中绝缘子的表面污层饱和附水量的影响。研究表明:绝缘子饱和附水量与绝缘子的表面积和附灰密度(NSDD)直接相关,饱和附水量与NSDD基本呈线性关系,当NSDD增大到3.0 mg/cm2时,饱和附水量趋于饱和;相同污秽度下,瓷绝缘子的饱和附水量密度约是玻璃绝缘子的1.1倍;空气动力型绝缘子饱和附水量密度分别为伞下带棱的普通和深棱型绝缘子1.1、1.2倍;复合绝缘子饱和附水量密度远大于瓷绝缘子和玻璃绝缘子,约为单伞玻璃的3.9倍,单伞瓷的3.5倍,3伞瓷的3.1倍;复合绝缘子憎水性丧失后,饱和附水量密度约降低为憎水性丧失前的2/3。研究结果可为绝缘子污秽度测量、污层电导率研究和污闪试验提供参考。     

硅烷偶联剂KH570改性高岭土/丙烯酸酯复合压敏胶的制备和性能分析

研究采用硅烷偶联剂KH570改性羟基化的高岭土（kaolin-OH）,得到表面烯丙基官能化的高岭土（kaolinKH570）,其与丙烯酸酯类单体原位聚合制备可用于清除绝缘子表面污秽的kaolin-KH570/丙烯酸酯复合压敏胶（kaolin-KH570/丙烯酸酯PSA）。结果表明：当kaolin-KH570质量分数为1. 5%时,kaolin-KH570/丙烯酸酯PSA的粘接性能最佳,与未添加kaolin的丙烯酸酯PSA相比,其初粘力、180°剥离强度和23 ℃持粘力分别提高35. 7%,30. 7%和128. 6%;采用kaolin-KH570/丙烯酸酯PSA膜片对绝缘子表面清污,绝缘子表面的洗净率和除盐率可达到85. 8%和80. 6%,而憎水性从HC6级恢复至HC1级,且绝缘性能提高,提升了复合绝缘设备在污秽条件下运行的可靠性。