纳米复合绝缘材料的热剌激电流测试研究

研究纳米复合聚酰亚胺薄膜热剌激电流(TSC)测试的影响因素和陷阱参数计算方法，并对不同样本和不同老化条件下的TSC结果进行分析。通过对不同的测试条件(包括不同的数据平滑方法、极化温度，极化电压、极化时间等因素)的TSC曲线特征分析，研究不同测试条件对纳米复合绝缘样本TSC测量结果的影响，并用高斯拟合对TSC曲线进行峰分离和陷阱参数计算。根据这些结论，对不同样本和老化条件下的热刺激电流特征进行分析和比较，得到热刺激电流和PWM脉冲电压下绝缘微观特征之间联系。结果表明，测试条件对TSC结果有明显影响，合适的测试方法有助于研究纳米复合聚酰亚胺薄膜在PWM电压作用下的微结构变化。     

硅橡胶热刺激电流试验参数的研究

为研究硅橡胶的耐电蚀性能,利用TSC系统测试了硅橡胶合成绝缘子在不同试验参数下的TSC特性。试验结果表明,极化电压、极化温度和极化时间等均对硅橡胶的TSC特性有一定影响,主要体现在低温区曲线形状的变化及最大幅值的出现;计算所得陷阱电荷量随极化电压、极化温度的变化呈现出倒“V”字型,随极化时间的增加呈现饱和趋势。理论分析表明,入陷电荷量及其与硅橡胶内部荷电粒子的相互作用因外加试验条件的改变而不同,因此所得TSC曲线也不同;结合计算所得陷阱电荷量,为后续试验确定了合适的TSC试验参数。     

不同等级冲击电流下氧化锌阀片温升情况的研究

氧化锌是现在避雷器阀片的主要材料。氧化锌阀片在遭受不同雷电流后,其温度会有不同变化,温度是监测氧化锌避雷器运行状况和寿命的重要依据。介绍氧化锌压敏电阻的基本特性,阐述可用于试验的SAW测温技术和测温系统,通过试验分别研究与分析正常和受潮氧化锌阀片在不同等级冲击电流下的温升情况,对于通过监测氧化锌阀片温度实现在线监测避雷器运行状况和寿命有重要意义。     

不同等级冲击电流下氧化锌阀片温升情况的研究

氧化锌是现在避雷器阀片的主要材料.氧化锌阀片在遭受不同雷电流后,其温度会有不同变化,温度是监测氧化锌避雷器运行状况和寿命的重要依据.介绍氧化锌压敏电阻的基本特性,阐述可用于试验的 SAW 测温技术和测温系统,通过试验分别研究与分析正常和受潮氧化锌阀片在不同等级冲击电流下的温升情况,对于通过监测氧化锌阀片温度实现在线监测避雷器运行状况和寿命有重要意义。     

基于热刺激电流的硅橡胶合成绝缘子老化诊断方法初探

初步研究了用热刺激电流(TSC)技术进行硅橡胶合成绝缘子老化状态评估诊断的可行性。首先研究各种试验参数对硅橡胶合成绝缘子TSC特性的影响，结合不同测试条件的硅橡胶绝缘子陷阱电荷趋势图，确定一种合适的TSC试验参数，并在此给定的试验参数下，对比研究同一厂家新旧2批合成绝缘子的TSC特性。初步试验发现，新旧绝缘子的TSC测试结果明显不同。结合绝缘子的憎水性测试及微观结构分析发现，TSC测试结果与憎水性、微观结构之间存在一定联系。研究结果表明，如果深入系统地研究TSC特性与老化特性之间的关系，TSC技术有可能成为硅橡胶合成绝缘子老化程度评价及诊断的新方法。     

热刺激电流法研究Al2O3陶瓷陷阱分布

利用独立开发的TSC试验系统,成功测量了厚达1 mm氧化铝陶瓷的热刺激电流特性。在世界上首次用试验证明,采用TSC法对接近工况Al2O3陶瓷进行研究是有效的。试验结果表明,Al2O3陶瓷试样的热刺激电流特性随金属氧化物添加剂的不同而不同。分析表明,金属氧化物添加剂显著影响氧化铝陶瓷的陷阱能级分布。     

Al、Ga离子对ZnO压敏电阻阀片电气性能的调控

为获取高性能氧化锌压敏电阻阀片,研究了采用镓离子、铝离子共同掺杂的氧化锌压敏电阻的电气性能。测试了氧化锌压敏电阻的小电流区以及高场区的伏安特性曲线。在固定的铝离子掺杂浓度下,随着镓离子掺杂浓度的增加,氧化锌压敏电阻的电压梯度以及非线性系数均表现出了先上升后下降的变化趋势,除此之外,泄漏电流表现出了先下降后上升的变化趋势。当硝酸铝和硝酸镓掺杂摩尔分数分别为0.1%和0.72%时,氧化锌压敏电阻可以获取最佳的电气性能,此时压敏电阻表现出了低残压、高非线性系数以及低泄漏电流的特性。该研究有助于装配电气性能优异的氧化锌压敏电阻。     

纳米聚酰亚胺复合材料的热刺激电流研究

采用改进的热激电流设备得到不同实验条件下(不同极化场强、极化温度、极化时间)的TSC曲线,研究不同测试条件对测量结果的影响.结果表明:选择适当的测试条件对测量的精确度有重要的意义;纳米粒子的存在有助于抑制聚合物分子链的运动和空间电荷效应.     

Bi_2O_3含量对ZnO压敏电阻热刺激电流特性的影响EI北大核心CSCD

ZnO压敏电阻的性能优劣直接关系到ZnO避雷器性能的好坏进而影响电力系统的安全稳定运行,而ZnO的烧结配方是决定其性能优劣的一个主要因素。为了研究Bi_2O_3含量对ZnO压敏电阻片电气特性的影响规律,对不同Bi_2O_3含量的ZnO压敏电阻片试样进行热刺激电流特性测试、电子显微镜扫描测试、伏安特性测试。研究结果表明:随着Bi_2O_3含量的增加,ZnO晶粒尺寸增大,ZnO压敏电阻片的电压梯度降低。随着Bi_2O_3含量的增加,ZnO压敏电阻片的非线性系数、陷阱电荷量先增大后减小。添加剂Bi_2O_3可以促进液相烧结,形成陷阱和表面态,在界面上形成势垒,使材料具有优异的非线性特性,从而改善ZnO压敏电阻片的电气特性。     

GIS用环氧浇注材料的介电松弛特性研究

为研究GIS用环氧浇注绝缘件试样在不同温度下的介电松弛特性,采用差示扫描量热(DSC)、宽频介电谱(BDS)以及热刺激电流(TSC)分别测试了试样的玻璃化转变温度(Tg)、介电松弛和陷阱分布。结果表明:升温速率为20℃/min时,环氧试样的玻璃化转变温度为118.08℃;环氧试样在不同的温度区间存在3个松弛过程,分别对应着环氧材料本征β松驰、α松弛及载流子在高温下的脱陷过程;TSC高温区域陷阱的活化能为1.5eV,与介电谱图中150℃出现的损耗峰活化能1.28eV接近,为载流子入陷与脱陷所致。介电温谱的试验结果反映了介电常数和介质损耗随温度的变化关系,与宽频介电谱试验和TSC试验结果相对应。通过研究环氧浇注件松弛极化过程及陷阱分布,为提高传统环氧树脂复合材料的电气性能提供技术支持。     

填料低密度聚乙烯热激电流研究

本文描述在不同极化条件下,有填料低密度聚乙烯(f-LDPE)的热激电流(TSC)谱,详细讨论这些结果的物理实质,由此得出结论:f-LDPE的极化机理是偶极松弛,而不是受陷电子的脱陷过程.因为,填料含有极性基,可作为电子陷阱而俘获高电场下从电极注入的电子,所以填料起电子受主作用.     

不同类型冲击电流对ZnO压敏电阻老化的影响研究

为了比较不同类型冲击电流对氧化锌（ZnO）压敏电阻直流老化的影响,将相同类型的ZnO压敏电阻样品分别开展2 ms方波（峰值为2 kA）耐受试验和4/10μs冲击电流（峰值为100 kA）试验。实验结果表明,在1～3轮（3～9次）的冲击耐受下,2 ms方波对ZnO压敏电阻的老化特性能起到一定优化作用,而4/10μs大电流冲击则使得ZnO压敏电阻老化特性持续劣化。利用扫描电子显微镜（SEM）、光谱仪、数字源表研究其微观结构以及电气性能参数变化。结合实验结果分析原因,4/10μs冲击电流对ZnO压敏电阻的损伤程度大于2 ms方波冲击电流的损伤程度,更容易引起ZnO压敏电阻的老化,在1～3轮（3～9次）2 ms方波耐受下,可以改善压敏电阻老化特性,其原因在于冲击电流产生热效应使构成晶界势垒亚稳定成分填隙锌离子在晶界发生反应而降低其浓度,得到比冲击前更稳定的晶界结,从而提高了其老化特性。     

用TSC谱图研讨ZnO压敏陶瓷材料脉冲后的衰退

用热刺激电流(TSC)谱图分析法对氧化锌(ZnO)陶瓷材料的极化机理及通过对比实验对脉冲衰退机理进行了分析,讨论了热离子松弛极化、夹层极化,它们对材料损耗的影响以及脉冲电流作用引起材料一些性能参数的变化,对实验中发现的ZnO材料热释电现象给予研讨。     

TSC高压晶闸管阀过电流失效机理

为满足晶闸管投切电容器(TSC)装置可靠性及其试验方法和试验等效机理研究的需要,重点研究了TSC装置的核心部件--高压晶闸管阀在过电流故障状态下的失效机理.首先介绍了TSC系统及其阀的结构以及过电流故障形成的原因和特征,并给出了过电流的数学方程和仿真波形.然后按照过电流故障的不同发展阶段对TSC阀的电流、电压和热等应力进行了解析分析.在上述基础上,结合器件的物理特性,对TSC阀各个元件在各种故障应力下的内部物理过程进行了分析.最终得到了TSC阀在过电流故障的不同发展阶段的失效模式和失效指标,从而揭示了TSC高压晶闸管阀的过电流失效机理.     

直流氧化锌避雷器阀片小电流特性研究

研究了氧化锌阀片在各种电压波形，不同频率以及温度下的功率损耗特性，并对两种配方的国产直流阀片进行了三种电压波形的加速老化试验，试验结果表明，直流电压对氧化锌阀片的小电流特性影响最为苛刻，建议采用直流电压来考验直流氧化锌阀片的老化性能。     

合成绝缘子材料的TSC试验研究

通过采用热刺激电流法对合成绝缘子材料进行热刺激电流(TSC)的探索性对比测试,力图探索热刺激电流法在评价合成绝缘子特性中的应用可能性.文中对比了同一厂家的两批合成绝缘子试样的TSC特性,初步的试验发现,新旧合成绝缘子之间的TSC测试结果是明显不同的,结合试样的憎水性试验以及微观结构的分析,表明TSC测试结果在一定程度上能够与合成绝缘子材料的老化联系起来.通过深入系统的研究合成绝缘子的TSC特性和合成绝缘子材料的老化特性之间的关系,将能够为合成绝缘子老化特性及老化程度的评价提供新的方法.     

基于热刺激电流的大电机VPI主绝缘电老化特性

为了研究大型发电机定子线棒主绝缘在不同电老化阶段的老化机理,利用热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)法对少胶真空压力浸渍(vacuum pressure impregnating,VPI)定子线棒绝缘进行研究。主要分析了VPI绝缘TSC峰的形成机理,计算了不同TSC峰的特征参数,利用傅里叶红外光谱(Fouriertransforminfraredspectroscopy,FTIR)分析了绝缘材料含有的胶黏剂的基团变化,利用扫描电镜(scanningelectronmicroscopa,SEM)观测了微观状态下材料形貌变化。试验结果表明:在所测–40～120℃区间内,VPI绝缘TSC谱为1条由转向极化和界面极化引起的双峰曲线,峰值温度分别在–5℃和70℃附近。随着电老化时间的增加,转向极化峰活化能略有下降,界面极化峰活化能明显上升,各峰曲线幅值及释放电荷量均有不同程度的增加。因此该研究结果为利用TSC法分析定子线棒主绝缘老化机理奠定了基础。     

氧化铝陶瓷绝缘子真空沿面闪络过程中的陷阱机制

采用热刺激电流法(TSC)研究了不同烧结温度和掺有不同添加剂的氧化铝陶瓷的陷阱能级密度分布特性以及在负脉冲电压作用下的真空中表面带电和沿面闪络特性。研究发现，氧化铝陶瓷的陷阱分布与其真空中的表面带电和沿面闪络特性之间存在一定的内在联系，即材料中的陷阱密度越大，其表面电荷密度越高，且沿面闪络电压越低。上述结果表明，氧化铝陶瓷在真空沿面闪络过程中，除了电介质的二次电子发射作用外，载流子的入陷、脱陷机制也起着相当重要的作用。     

TSC测试中寄生电流的特性研究

热刺激电流测试(TSC)中寄生电流的存在对测试结果会产生一定的影响.通过对TSC电极系统的热电效应测试和聚酰亚胺的寄生电流、TSC测试,分析了寄生电流产生的机理及特性,探讨了寄生电流对TSC测试的影响.研究表明寄生电流主要由聚酰亚胺中的恒偶极子松弛产生,热电效应和聚酰亚胺内部陷阱电荷释放并非主导因素.当聚酰亚胺内部结构发生变化时,寄生电流将改变.寄生电流叠加于TSC电流中,严重影响了TSC测试精度,为消除其影响可扣除TSC电流中的寄生电流.     

氧化锌压敏电阻多片并联方法及性能分析1

MOV(金属氧化锌压敏电阻)常以多片并联的形式应用于限压型SPD(电涌保护器)中,由于其性能的优劣直接影响器件的整体保护效果,遂对MOV多片并联方法及性能进行分析,通过并联后MOV电气特性的理论与试验分析,得出MOV产生电流偏差IL的主因是由于U_(1mA)和R_d的不一致性。同时基于ATP-EMTP(电磁暂态分析软件),考虑在大电流作用下MOV的响应特性和全电流区的伏安特性,并构建电路模型,利用2 ns上升速率的方波回路和8/20μs脉冲电流发生回路进行实测,仿真MOV在不同片数下的残压与通流特性,得到多片并联后MOV的特性参数变化趋势,得出MOV 5片并联其效果相对最佳。