固化剂中脂环胺与聚醚胺比例对环氧薄膜储能性能的影响

固化剂作为连接环氧树脂分子链的纽带,其分子结构会影响环氧树脂的各项性能.本文通过调控固化剂中脂环胺与聚醚胺的比例,综合探究了固化剂分子结构对环氧薄膜热学性能、极化特性、电荷输运特性及储能性能的影响规律.结果表明:随着固化剂中刚性脂环胺比例的增加,环氧树脂的热稳定性显著增强,介质损耗降低,这主要是因为刚性基团的增加能有效限制分子链段的转向过程和载流子迁移过程.同时,随着脂环胺比例的增大,环氧薄膜的电气强度及充放电效率先提升后下降,其中F51/AP1.6的电气强度、储能密度与充放电效率最高,这与其较为稳定的分子结构、较低的介质损耗以及极高的深陷阱密度有关.     

聚合物基复合薄膜的高温储能性能研究进展

聚合物薄膜电容器具有功率密度大、安全性高、绝缘性好等优点而被广泛应用在工程领域。近年来,随着新能源交通、清洁能源并网、油气开采等领域对具有优异高温储能特性的介电薄膜电容器需求日益增加,高温、高电场等极限条件下介质薄膜电容器的储能受到越来越多的关注,相关研究已成为电工材料领域的研究热点。该文总结近年来有关聚合物基复合薄膜的高温储能研究进展。首先,介绍决定电介质材料高温储能特性的关键参数,分析高温、高电场对相关参数的影响规律;其次,梳理基于不同空间层次设计的聚合物薄膜高温储能特性优化研究现状,从分子结构、微观结构、介观结构3个方面总结高温储能性能的调控方法;最后,对进一步提升聚合物薄膜的高温储能性能做出展望。     

机械应力对聚丙烯薄膜局部放电性能的影响

聚丙烯薄膜在拉伸、收卷、分切等生产过程中以及高压储能电容器的芯子卷绕过程中由于现有技术条件的限制会受到各种不均匀机械应力的作用,这些非均匀应力会造成薄膜上的皱折、电弱点甚至硬伤,即绝缘缺陷。为研究这些缺陷的存在对高压储能电容器的工作可靠性的影响,运用电子拉伸试验机搭建了对聚丙烯薄膜施加可变机械应力的试验模型,并借助高灵敏度的直流局部放电测试系统采集聚丙烯薄膜在承受不同机械应力作用下的直流局部放电特征量,包括起始放电电压、放电次数、平均放电量、最大放电量;从机械应力导致薄膜介质内部出现电荷陷阱的机理分析了局放特征量的变化以及发展趋势。试验分析结果表明机械应力的作用会导致聚丙烯薄膜介质内部微孔增大以及分子链的断裂,介质内部电场严重畸变,从而导致直流局部放电性能的恶化。因此应大力提升电容器的生产和制作工艺,减少不均匀机械应力对薄膜的作用。     

磁链法计算并联细导体段电流分配的误差分析

能量法计算导体段电感的理论完备自洽,计算结果准确,但对全场域的积分复杂,计算效率低。磁链法只需对导体区域积分,计算简单,已广泛应用于导体段电感计算。但现有基于磁链法的电感计算方法因不满足电流连续性定律,计算结果存在误差,因此基于磁链法求得的电感用于计算并联导体段的电流分配也会导致误差,而现有文献尚未对其进行系统研究。该文首先针对工程中常见的电流单端注入单端流出的并联细导体段模型,推导磁链法计算并联支路电流的误差公式,揭示了误差电流正比于真实电流,且只与并联导体组的自感以及总电流注入、流出点的距离有关。该文的理论分析与计算修正了采用磁链法计算的并联细导体电流分配结果,在不降低计算速度的同时提高了计算的准确度,可为工程应用提供参考。