复合胺类化合物对油纸系统中绝缘纸热老化特性的影响

为研究复合胺类化合物作为热稳定剂添加到绝缘纸中对油纸绝缘系统热老化特性的影响,以双氰胺、三聚氰胺、尿素和聚丙烯酰胺为添加剂,在实验室条件下制备并挑选出3种最佳添加组合的改性绝缘纸样品,同空白绝缘纸样品一起分别与变压器油组成4种油纸绝缘试品,在110℃下进行热老化试验。定期取样测量了绝缘纸的聚合度、击穿电压和水分。最后利用计算量子化学从微观层面研究了复合胺类化合物的抗老化机理。结果表明:"双氰胺+三聚氰胺+聚丙烯酰胺"的组合对应的绝缘纸在老化过程中聚合度的下降速率和水分含量最低;4种绝缘纸的击穿场强无明显差异;较于β-D-吡喃葡萄糖分子,水分子、小分子酸将优先与胺类化合物分子发生化学反应;各种胺类化合物与水分子、小分子酸的反应难易程度不一致,复合添加时,可以集中不同胺类化合物的优势,得到最佳的抗老化效果。     

油纸绝缘热老化过程中热稳定剂对油的影响

为研究绝缘纸中热稳定剂在老化过程中对变压器油的影响,分别制备了含双氰胺、三聚氰胺、尿素以及未加任何试剂的绝缘纸试品,4种绝缘纸试品分别浸油后在130℃下进行了31d的油纸联合热老化试验,定期取样测量了绝缘纸的聚合度,绝缘油的酸值、油中溶解气体体积分数以及油的介质损耗。试验结果表明：添加双氰胺的绝缘纸抗老化效果最为明显,...     

油纸绝缘热老化过程中胺类化合物对绝缘油的影响机理

为了研究胺类化合物对绝缘油的影响,在已有的研究基础上选取了基于二氰二氨、三聚氰胺及聚丙烯酰胺的复合热稳定剂,制备了含有不同配比复合热稳定剂及未添加任何试剂的绝缘纸,干燥浸油处理后通过30d130℃加速热老化实验,测量了绝缘油的酸值、水分、介电损耗和击穿电压等热老化特性。结果表明胺类化合物改性绝缘纸会导致绝缘油老化过程中水分含量降低,对击穿强电压影响较小,但绝缘油的酸值及介电损耗会明显增加,加速绝缘油劣化。当三聚氰胺、二氰二氨及聚丙烯酰胺添加量质量分数分别为2.25%、0.75%、0.2%时,绝缘纸的热稳定性提升最大,且对绝缘油老化特性影响效果较小。通过铜元素含量及前线轨道能隙分析,认为胺类化合物在老化过程中产生氨气,促进铜离子的生成,从而加速绝缘油的老化。     

蒙脱土改性热稳定纸的制备及热老化特性研究

为改善现有纸改性方法的不足及研究蒙脱土(MMT)和热稳定剂对绝缘纸性能的综合影响,制备蒙脱土改性热稳定纸、普通绝缘纸,分别和矿物油组成油纸复合绝缘样品,在110℃老化箱中进行热老化试验。记录了在热老化期间绝缘纸和矿物油的主要特征参数及其变化规律,系统分析了添加物对纸和油老化特性的影响机理。研究结果表明:蒙脱土与胺类化合物的共同作用使改性纸兼具高击穿强度和抗热老化性能,改性纸使矿物油击穿电压有所升高。胺类化合物通过消耗水和小分子酸而延缓绝缘纸老化的作用得到试验结果印证,而经改性的蒙脱土与纤维素在纳米尺度上的复合作用可能是绝缘纸击穿电压上升的关键原因。     

矿物油-天然酯混合绝缘油减缓绝缘纸热老化速率机理的XPS研究

以矿物油-天然酯混合绝缘油及25#矿物油为研究对象,对比了两种绝缘油对绝缘纸热老化速率的影响,证实了混合油对油纸绝缘老化速率起到明显的抑制作用。为了进一步分析混合油对纤维素热老化的抑制机理,本文采用X射线光电子能谱(XPS)法,对在两种绝缘油中老化的绝缘纸表面及内部的XPS碳谱(碳原子的化学态)进行了研究,并结合表征绝缘纸老化程度的传统特征量-聚合度和油中糠醛含量进行了分析。结果表明,与矿物油相比,在混合油中老化的绝缘纸产生了新的基团-酯基(O-C=O),这是混合油抑制绝缘纸热老化的主要原因。通过XPS碳谱的定量分析,发现形成酯基的碳原子主要位于纤维素链中的葡萄糖环上,为今后绝缘油和绝缘纸的抗老化改性提供了参考。     

复合热稳定剂对绝缘纸协同抗老化效应的分子模拟研究

为了从微观层面探究热稳定剂的复合添加对绝缘纸协同抗热老化特性的影响机理,以双氰胺、三聚氰胺为热稳定剂研究对象,对老化过程中的热稳定剂、β-D-吡喃葡萄糖分子、水分子和小分子酸等进行了量子化学计算,利用前线轨道理论考察了不同分子之间的化学反应活性。此外,采用分子动力学模拟软件,搭建了末添加、单一添加和复合添加热稳定剂的四种纤维素含水含酸模型,从纤维素与水分子、蚁酸分子的氢键结合数、相互作用能这两个方面考察了不同改性体系的差异及抗老化性能差异的机理。结果表明:热稳定剂分子与水分子、小分子酸的化学反应活性要强于β-D-吡喃葡萄糖分子与这些物质的反应活性;两种热稳定剂分子分别与水分子、小分子酸的反应活性存在差异,复合添加可以集中二者的优势,起到协同延缓绝缘纸老化的效果;双氰胺与三聚氰胺的复合添加在降低纤维素分子对水分子、蚁酸分子的吸附能力上存在协同作用。     

矿物油与植物油对绝缘纸热老化特性的影响研究

为研究植物绝缘油与矿物绝缘油中绝缘纸的老化特性,分别将FR3植物油和25~#矿物油与绝缘纸组成油纸绝缘组合,在130℃下开展人工加速热老化试验。分析两种油中老化绝缘纸的介电特性、微观结构以及拉伸强度。结果表明:随着老化时间的增加,绝缘纸的介质损耗因数(tanδ)和相对介电常数(ε_r)均呈下降趋势;相同老化时间下,相较于矿物油中的老化绝缘纸,植物油中的老化绝缘纸纤维结构保持更为完整,拉伸强度保持更好,植物绝缘油能在一定程度上延缓绝缘纸的老化进程。     

纳米Al_2O_3掺杂对油纸绝缘热老化特性的影响

油纸绝缘的热老化特性是影响变压器寿命的重要因素。为获得具有优良抗热老化性能的油纸绝缘,在绝缘纸抄造的过程中掺杂纳米Al_2O_3,通过测试复合绝缘纸的电气强度确定最佳掺杂质量分数为2%。将复合绝缘纸、普通绝缘纸分别进行浸油处理,并在130℃下进行31 d的加速热老化试验,测量分析绝缘纸的工频击穿强度、介电常数、介质损耗、聚合度、抗张强度与绝缘油中糠醛含量、油的颜色、酸值、水分、粘度和油中溶解气体等参数随老化时间的变化规律。结果表明:与普通油纸绝缘相比,热老化过程中复合绝缘纸的电气性能始终优于普通绝缘纸,聚合度和抗张强度下降速度减缓,浸渍复合绝缘纸的绝缘油颜色较浅、粘度变化小,油浸复合绝缘纸的老化产物生成量少。最后提出在热老化过程中纳米Al_2O_3表面羟基能有效吸附水分、中和小分子酸,从而抑制了H+在热老化反应中的催化作用,有效延缓了油纸绝缘的热老化。     

新型抗老化混合油-纸板绝缘热老化特性

为了促进混合绝缘油向变压器中推广应用,研究了可大规模批量化生产的新型抗老化混合绝缘油制备方法,并将该绝缘油与矿物油分别与绝缘纸板组成油纸绝缘进行130℃加速热老化实验,对比分析了其老化产物及介电、击穿特性。结果表明:新型混合绝缘油性能基本满足国标GB 2536—2011要求,并能延缓油纸绝缘的老化;不同老化时间新型混合绝缘油及其浸绝缘纸板的击穿电压大部分高于相应的矿物油及其浸绝缘纸板,老化初期两种绝缘纸板击穿电压随温度的升高逐渐降低,老化后期两种绝缘纸板击穿电压随着温度的升高先降低再升高;不同老化时间新型混合绝缘油及其浸绝缘纸板的介电常数和两者介电常数比高于相应的矿物油及其浸绝缘纸板,说明新型混合绝缘油提高了绝缘油和绝缘纸板电场分布均匀性,有利于变压器制造的小型化。     

矿物油与天然酯混合油-纸绝缘热老化光谱及热重特性

为了比较矿物油-纸绝缘和混合油-纸绝缘在热老化过程中光谱和热重特性的异同,对矿物油-纸绝缘和混合油-纸绝缘在110°C进行264d的热老化。运用紫外-可见分光光度法研究了这两种油-纸绝缘不同老化程度的绝缘油,运用傅立叶红外光谱分析了在这两种油-纸绝缘中老化的绝缘纸,通过热重实验分析了这两种油-纸绝缘的热重特性。结果表明:混合油-纸绝缘老化速率小于矿物油-纸绝缘;两种油-纸绝缘中绝缘油紫外光谱特征峰吸收强度急剧增加的时刻相对应;混合油-纸绝缘中绝缘纸纤维素上羟基和脂肪酸的酯化反应能抑制绝缘纸老化;混合油-纸绝缘的热裂解速率小于矿物油-纸绝缘。     

老化和水分对电容性套管绝缘纸频域介电特性的影响

套管故障是引起变压器停运的主要原因之一,其中套管绝缘受潮引起的故障比例占据首位,而水分是引起油纸绝缘劣化的重要因素,因此研究不同水分对电容性套管绝缘介电特性的影响对于评估套管受潮状态具有重要意义。制备了不同初始水分质量分数的油纸电容型套管电容芯子试品,开展了实验室内油浸纸电容芯子的加速热老化试验,建立了介损特征区间积分模型,发现老化时间与油浸纸介损在特征区间的积分值符合线性规律,水分同介损在特征区间的积分宽度符合线性规律,表明油浸纸频域介电谱中的介损积分值可反映绝缘老化程度,为现场基于介损评估受潮下油纸套管的老化状态及受潮对绝缘老化的加速情况提供研究思路。     

多壁碳纳米管对聚合物/钛酸钡纳米复合材料的介电与导热性能的影响

将多壁碳纳米管加入到纳米钛酸钡体积分数为40%的乙烯-羧酸乙烯酯复合材料中,制得了三相纳米复合材料,研究了复合材料的形貌以及多壁碳纳米管对复合材料介电常数、逾渗阈值、介电松弛和导热性能的影响。结果表明：多壁碳纳米管的加入能显著提高复合材料的介电常数和导热系数。     

The Role of Connectivity in Thermal Imaging

This paper demonstrates the role of connectivity, a concept originally developed by Newnham two decades ago, in improving image quality of infrared (IR) imaging systems by enhancing the thermal modulation transfer function (MTF). IR imaging in the medium wavelength range (7.5 to 14 m), corresponding to the thermal black body maximum near room temperature and to the atmospheric window, is desirable for a wide range of applications. Night vision, target recognition, reconnaissance, driving aids, and navigation in foggy and poor visibility weather are among the applications of this technology. 1:3 arrays fabricated from ceramic barium strontium titanate (BST) have made it possible to produce compact, low-cost, uncooled infrared cameras that are capable of delivering television quality images.     

变压器油纸绝缘的介电响应特性研究——加速热老化的介电谱

为了研究变压器油纸绝缘老化的介电响应特征量,本文对油纸绝缘试品进行了加速热老化,并在老化的不同阶段开展了相同试验温度下的极化、去极化电流(PDC)和频域谱(FDS)试验。在PDC试验数据的基础上,引入时域介电谱理论,提取其峰值和峰值时间常数作为老化特征量,研究了该特征量与绝缘老化的关系。结果表明,绝缘老化使PDC试验的极化及去极化电流曲线均明显上移,FDS试验的复电容实部和虚部曲线在低频段均向右上平移,时域介电谱曲线则向左上方平移,这是由于老化引起水分、有机酸等含量的增加以及对纤维素结构的破坏,提高了油纸绝缘间夹层介质界面极化的强度和响应速度而造成的。在本文的试验条件下,油纸绝缘的时域介电谱对其老化反应灵敏,可定量反映油纸绝缘老化程度的变化情况,其峰值和峰值时间常数可考虑用作表征油纸绝缘老化程度的特征量。     

Thick films for multilayer substrates

Abstract

Low temperature fired ceramics based on alumina/glass added oxide ceramics have been developed and are being used by several companies as substrates for high density assembled modular packaging.^1–3 The features of low temperature fireable substrates are the cofireability with highly conductive metals such as Ag, Ag-Pd, or Cu, and the cofireability with other passive component materials for L, C, R and relatively low dielectric constant elements. But most of these substrates have the disadvantage that their thermal expansion coefficient is not perfectly compatible with Si or GaAs. This paper reports the results of a newly developed cordierite/glass based substrate employing Cu as the surface and internal conductors and having the freedom of tuning the thermal expansion coefficient by changing the composition. The ceramic composition with adjustable thermal expansion coefficient value of 3 to 7 ppm/°C can be manufactured and easily matched with the thermal expansion coefficient of Si or GaAs without a big change of electrical performance.     

SF_6断路器开断能力数值预测方法研究综述

综述了SF6断路器极限开断能力以及介质开断能力的数值预测方法的最新研究进展。电流过零前200 ns的电弧电导(G200)是判断断路器热开断能力的一个重要参数,为计算G200,对电弧特性进行模拟,在燃弧阶段采用磁流体动力学模型,而在接近电流零区采用Mayr模型,从而建立相应的电路模型来确定电弧时间常数和电弧功率损耗系数等参数,以分析高压断路器的热开断能力。为判断电击穿能力,需要根据电弧过零时灭弧室内的每一点的压力和温度值,确定对应点的临界击穿场强分布Ec,同时计算在暂态恢复电压作用下灭弧室内的电场分布Ea,然后通过比较灭弧室内各处Ea和Ec的值,就可以判断出灭弧室内不同区域电击穿几率的大小。     

高耐热高耐焊性环氧胶膜的研制

以双酚A型环氧树脂EP638、EP828为基体树脂,丁腈橡胶为增韧剂,酰肼为固化剂,咪唑为固化促进剂,引入导热填料氮化硼、氧化铝,制备了高耐热高耐焊性环氧胶膜。采用单因素试验法优选出制备环氧胶膜的最佳工艺条件,对环氧胶膜的导热性能、介电性能、剪切强度、粘结强度和玻璃化转变温度(Tg)等进行测试。结果表明:制备高耐热高耐焊性环氧胶膜的最佳工艺条件是:m(EP638)∶m(EP828)=1∶1;w(丁腈橡胶)=20%,w(酰肼)=10%,w(咪唑)=5‰,w(填料)=60%,m(A12O3)∶m(BN)=1∶1;固化条件为120℃/1 h+150℃/1 h。此时环氧胶膜的介电常数为5.66,导热系数为0.581 W/(m·K),粘结强度为36.99 MPa,Tg为174.77℃,耐浸焊时间达10 min。     

环氧树脂/SiO2空心球低介电常数材料的制备与性能研究

以正硅酸乙酯为前驱体,采用模板法制备了粒径为50 nm左右的SiO<,2>空心球,并将其掺入到环氧树脂中,制备了EP/SiO<,2>空心球纳米复合材料.采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)和精密阻抗分析仪分别对复合材料的化学结构、断面形貌、热稳定性及介电性能进行了表征.结果...     

高压精密直流电阻分压器散热设计

直流电阻分压器的散热问题是制约其长期运行可靠性、测量精度的关键因素之一.尤其在分压器工作电流较高时.笔者通过实验及仿真分析相结合的方法.找到了一种解决方案.设计了一种以高导热系数的固体物质为绝缘介质的直流分压器结构,进行了温度场的计算和温度测量试验.该设计为开发直流电子式电压互感器产品提供了基础.     

多胶模压绝缘及其胶黏剂耐盐雾性能实验研究

海洋能电机绝缘在海水环境下受盐度、温度、湿度等环境因素的影响,电学性能会发生一定变化。海洋能电机线圈绝缘电性能的优劣关系着整个电机的使用寿命。为了对多胶模压(Resin-Rich Molding,RRM)绝缘及其胶黏剂耐盐雾性能进行研究,设计了利用阻抗谱测试分析多胶模压绝缘的介电常数、介质损耗、电阻率等电性能的试验,通过对不同盐雾试验周期下的试样进行相关电性能测量,总结多胶模压绝缘及其胶黏剂耐盐雾性能的关系,从而研究多胶模压绝缘及其胶黏剂绝缘性能的老化规律,为海洋能电机绝缘系统耐盐雾腐蚀能力研究提供试验依据。