浸渍剂和压紧系数对全膜电容器端部电场分布的影响研究

全膜电容器边缘处的电场畸变是影响电容器元件击穿的重要因素之一.为研究浸渍情况和压紧系数对全膜电容器电场分布的影响,对电容器端部进行建模,通过改变浸渍情况和压紧系数,计算不同参数下电容器端部的电场分布情况,结果表明:未浸渍情况下电场最大值集中在折边处两侧,浸渍情况下场强在折边圆弧处分布较为均匀.同时发现,在浸渍情况下增大压紧系数K可以明显改善全膜电容器端部电场的分布情况.     

薄膜空隙率及其有关问题的探讨

1前言薄膜空隙率英文的名称为“SPACEFACTOR”，国内也有人将其翻译为“占空系数”。另外，“SPACEFACTOR”这一概念，应用在不同领域又有着不同的含义。表征电容器元件两极间除固体介质材料外的气隙，美、英等国引入了填充系数K；我国和前苏联国家则引入了压紧系数P，二者之间的关系为K＝1－P；日本则较多地应用浸渍前后电容器的容量之比（C2／C1）的概念。国内目前有人认为薄膜的空隙率指标测量值反映的就是薄膜层之间空气的含量，如果这样薄膜空隙率就相当于电容器的填充系数，也就是相当于电容器卷绕的薄膜介质、电极之间存…     

薄膜空隙率及其有关问题的探讨

1 前言 薄膜空隙率英文的名称为"SPACE FACTOR",国内也有人将其翻译为"占空系数".另外,"SPACE FACTOR"这一概念,应用在不同领域又有着不同的含义.表征电容器元件两极间除固体介质材料外的气隙,美、英等国引入了填充系数K;我国和前苏联国家则引入了压紧系数P,二者之间的关系为K=1-P;日本则较多地应用浸渍前后电容器的容量之比(C2/C1)的概念.国内目前有人认为薄膜的空隙率指标测量值反映的就是薄膜层之间空气的含量,如果这样薄膜空隙率就相当于电容器的填充系数,也就是相当于电容器卷绕的薄膜介质、电极之间存在的空气隙的含量.但实际上薄膜的空隙率的含义应不同于电容器的填充系数,压紧系数等概念.IEC674-3第一篇<对电容器用双向拉伸聚丙烯膜的要求>标准中规定:空隙率是由薄膜表面粗化引起的整体厚度比质量分析厚度增加的百分率.整体厚度也就是采用适用的机械测厚的方法测得的薄膜的厚度.本文将就薄膜空隙率的含义、测试方法及其相关的影响因素加以适当的讨论,供大家参考.     

再谈生产干式全膜电力电容器

目前，元件为扁平状，油浸式全膜电力电容器和自愈式金属化膜电容器已生产多年，唯有元件为扁平状，干式全膜电力电容器，因压紧系数K难于控制，至今尚未生产。本人曾在2002年第一期《电力电容器》杂志上发表文章指出：在电力电容器生产过程中，可以控制压紧系数K=1，从而可以生产干式全膜电力电容器。     

压紧系数计算公式探讨(上)——公式的建立

根据压紧系数的概念,本文引入聚丙烯薄膜增厚率和电容器浸渍后的层间间隙两个参数,推导出适用于电容器各种固体介质系统压紧系数的通用计算公式,提出选取浸渍后最佳层间间隙并由此间隙确定压紧系数的建议,以保证设计质量和产品性能。同时指出,由于聚丙烯薄膜厚度在浸渍前后的变化,引起压紧系数、层间间隙在浸渍前后也发生变化,而全纸介质则无此情况。     

自愈式电容器元件计算公式的简化

自愈式电容器元件一般采用园柱形结构,元件设计主要任务是确定以下技术参数:元件电容量(c);介质有效宽度(b);介质厚度(d);介质介电常数(ε);元件芯轴直径(D_x);极板有效长度(L);有效圈数(N);     

模型电容器的局部放电试验研究

1 概述局部放电试验是检测电容器内部微小放电的有效方法,是选取合理的设计参数、改进制造工艺的重要手段。本文介绍用不同浸渍油,不同薄膜,不同的介质结构,不同的压紧系数,不同的电极型式制造的多种类型的模型电容器及对这些试品进行局部放电试验的结果。     

压紧系数和电容的通用公式及其应用

目前,我国许多电力电容器厂在设计电容器时计算电容是按苏联电力电容器设计手册和技术文献进行的。其步骤大致如下: 1.计算极间厚度: d_1=d_1t d_1-一层纸厚度。 t-极间纸层数。 2.设元件压紧系数为K 3.计算介质的介电系数ε     

生产干式全膜电力电容器的设想

1　干式全膜电力电容器的依据根据物理学基础知识 ,可以推导出电力电容器元件电容计算公式 :Cy=Dcp·ε· Wy· bm1 .8× 1 0 6dj( 1 )原苏联从事电力电容器事业的科技工作者根据元件极板中 ,固体介质之间存在间隙的实际情况 ,在公式 ( 1 )中引进了压紧系数k,此时公式 ( 1 )可写成 :Cy=Dcp·ε· Wy· bm· k1 .8× 1 0 6dj现在生产全膜电容器时 ,元件电容计算公式相应可写成 :Cy=Dcp·εf· Wy· bm· k1 .8× 1 0 6nmdm( 2 )式中 :Dcp—元件平均直径 ;bm—元件极板铝箔宽度 ;εf—油膜复合介电系数 ;Wy—元件圈数 ;nmdm—极板间固体…     

电容器芯组元件及其介质中的机械应力对电容器寿命的影响

本文探讨了电容器芯组元件及其介质中的机械应力对电容器预期寿命的影响,找出了产生机械应力的原因和改进措施。介绍了纸膜介质结构电容器和纯膜介质结构电容器的生产制造和运行经验。     

高损耗介电材料的介电参数测量方法研究

介绍一种高损耗介电材料的介电参数(介电常数、介质损耗角正切、交流电导率)测量的新方法及其原理。这种测量方法只需使用数字式示波器,或者高频电压表等常用仪器就可以在10 Hz至10 MHz范围内的比较宽的频率下测量高损耗电介质的介电性能。     

含有非线性介质的绝缘结构内瞬态电场仿真分析

以同轴电极中填充电导率或相对介电常数为非线性绝缘介质所构成的绝缘结构作为主要研究对象,分别仿真分析了在阶跃电压作用下非线性绝缘介质内瞬态电场分布.采用电场模拟软件ElecNet的瞬态2D求解器对同轴电极中填充非线性绝缘介质所构成的绝缘结构进行瞬态仿真分析.结果表明:相对介电常数非线性的绝缘介质只在初始状态时起到均化电场作用,稳态时绝缘利用系数较小;电导率和相对介电常数均为非线性绝缘介质,在整个过程中都能起到均化电场作用,改善电场的效果最好.     

耐高温聚合物电介质材料的研究与应用进展

耐高温聚合物电介质材料以其优良的耐高温稳定性、优异的介电性能以及良好的耐环境稳定性等在电工绝缘领域中具有广阔的应用前景。系统综述了国内外近年来在耐高温聚合物电介质材料基础与应用领域的最新研究进展。从耐高温聚合物电介质材料的发展历史、结构特性以及应用研究等方面进行了综述。重点介绍了耐高温聚合物电介质材料在轨道交通牵引电机、新能源电力设备以及航空航天电气设备等电工绝缘领域中的应用状况。最后对耐高温聚合物电介质材料的未来发展前景进行了展望。     

Estimation of the location of dielectrics using a capacitor with widely spaced parallel electrodes and additional electrodes

We have investigated the estimation of the location of a dielectric from the capacitance measured with widely spaced measurement electrodes provided with a shield and additional electrodes. In order to investigate the estimation method, a numerical technique was developed for calculating the capacitance between widely spaced measurement electrodes by finite element analysis. We discuss the new method for estimation of the locations of two dielectrics by using a capacitor with widely spaced parallel electrodes and additional electrodes. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 172(3): 8–17, 2010; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20938     

介质阻挡放电等效电容的测量与分析

为深入理解放电机理并优化介质阻挡放电反应器设计,提高运行效率,介绍了通过Lissajous图形计算介质阻挡放电气隙等效电容Cg,电介质层等效电容Cd及负载电容的方法,通过实验研究了外加电压及气隙距离的变化对Cd、Cg和总电容C的影响。结果表明,给定介质厚度和电源频率时,随外加电压的增加,Cd逐渐增大,在相同的电压下,Cd随气隙距离的增加而减小;Cg随外加电压的增大而减小,在相同的电压下,Cg随气隙距离的增加也是减小的;C随外加电压先增大再减小,中间会达到一个最大值,相同电压下,随着气隙距离的增加,介质电容减小,而且,随着气隙距离加大,介质电容所能达到的峰值会减小。     

提升纳米复合电介质击穿强度的理论与方法

聚合物复合电介质材料在电工领域有着广泛的应用。在电力设备运行过程中,电介质材料在温度、电(磁)场、机械力以及环境的作用下会发生击穿现象,造成电力设备失效以及由此引起的损失。因此,提升复合电介质的击穿强度一直是电工领域的重要问题。纳米复合电介质代表未来电力设备绝缘的发展方向。该文首先简述聚合物电介质的基本击穿理论,并总结提升纳米复合电介质击穿强度的基本策略及原理。接着,聚焦纳米粒子对电荷产生、输运以及电场分布的作用,总结几种提高纳米复合电介质击穿强度的方法,包括纳米粒子的表面工程、调控纳米粒子的维度和排列、制备多层结构的复合电介质、制备核壳结构纳米粒子复合介质,以及利用金属纳米颗粒的纳米效应。最后,对提升纳米复合电介质击穿强度未来的研究方向进行展望。     

Electric field calculation in composite dielectrics by first‐order triangular surface charge method

This paper proposes a technique for calculating electric fields in composite dielectrics by the first‐order triangular surface charge method. The proposed technique utilizes two kinds of triangular elements, namely, conforming and nonconforming elements: these are elements whose charge density is continuous and discontinuous between the neighboring elements, respectively. We basically apply nonconforming elements at the edges of a polyhedral shape where the normal component of electric field cannot be fixed. We have computed the electric field for a spherical or a rectangular solid dielectric in the presence of a uniform field. Comparison shows that the proposed first‐order method works better than the zeroth‐order one, and that, in particular, the combined use of conforming and nonconforming elements produces the highest accuracy. © 2001 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 135(1): 8–14, 2001     

大型汽轮发电机主绝缘的频域介电响应研究

为研究将频域介电谱法(frequency domain dielectric spectroscopy,FDS)用于发电机绝缘状态无损诊断的可行性,对发电机线棒试品进行多因子加速老化,采用FDS法测量了不同老化程度下发电机定子线棒的介质损耗因数tanδ和相对介电常数ε,建立与常规试验参量介质损耗角正切tanδ和电容C之间的量化关系。结果表明,线棒试品的老化程度对频域谱曲线影响显著,随着老化的进行,tanδ和ε的值增大,低频下增大趋势更加明显,tanδ频谱曲线的损耗峰向高频方向移动;不同老化程度的线棒试品在特征频率处的tanδ与电容C、特征频率处的ε和工频下tanδ满足指数函数关系,研究成果表明FDS技术可用于发电机老化状态的无损诊断。     

电容式湿度传感器在汽–水系统中的静态响应特性分析

电介质的介电理论表明,同一压力和温度下的饱和水和饱和蒸汽,介电常数相差较大。基于此理论,该文利用电容法进行湿度标定实验研究,及对电容式湿度测量仪的静态特性进行分析。实验中采用向空气中喷雾化水滴的方式来模拟湿蒸汽,应用所设计的多电极同轴圆筒形电容传感器测量蒸汽湿度。测量电路以电容为测量参数,以电压为输出信号,通过输出与电容值成正比的电压值的大小来反应电容量的大小。实验结果表明,传感器电容值不随空气流量的增加而变化,其稳定性较好;在实验范围内该传感器的灵敏度不是一个定值,最大灵敏度为0.045nF/1%;湿度越小该传感器的可重复性越好,随着湿度的增加,其可重复性概率逐渐减小,其可重复性指标值为3.68%;随着汽流湿度的逐渐增加,传感器电容逐渐增大,湿度在小于12%的范围内,其线性度较差,而湿度范围在3%~8%时,其线性度较好。     

纳米填料对聚合物介电性能的影响

聚合物基纳米复合材料作为电介质和电气绝缘材料在电力电子技术领域有着广泛的应用前景。在综合国内外近年来公开发表的相关文献基础上,对无机纳米粒子的填充对聚合物材料在击穿强度、体积电阻率、介电性能以及耐电晕等方面的研究进展进行了评述,并指出今后研究的方向。