低气压下航空线缆的局部放电特性

为实现飞机电气化,电源电压等级不断升高,多电飞机电气系统中线缆绝缘发生局部放电（PD）的风险随之增加。该文通过设置线缆对接地金属板放电、线缆对线缆架放电和线缆与线缆间放电三种典型模型,全面探究了航空线缆在低气压以及典型工作频率下的局部放电特性。试验结果表明,三种放电模型的局部放电起始电压（PDIV）都随着气压的下降而降低,50kPa以上时线缆与线缆间放电模型的PDIV高出其他模型的2倍以上。电压频率的增大将显著增加模型的放电重复率,10kPa下的线缆对线缆架放电影响效果最为明显。相同工况下,不同放电模型局部放电相位分析（PRPD）谱图的相位宽度及“极性效应”强弱存在差异,这些特征有助于放电模型类型的识别,也将为航空线缆设计与故障诊断提供借鉴和参考。     

阻燃、耐火线缆选型需注意的几个问题

线缆的过载使用或绝缘老化引起的电气火灾在总电气火灾中占绝大多数。分析了建筑物内电气设计所选线缆的阻燃、耐火特性要求,以规范在电气设计时线缆选择的基本要求。     

高压功率模块封装绝缘的可靠性研究综述

随着高压功率模块在直流输电、高速铁路和新能源发电等领域的普及和应用,高压功率模块的可靠性问题将越来越突出。该文阐述高压功率模块封装结构、绝缘材料、放电检测、失效机理以及可靠性改进等方面研究的最新进展。首先,针对现有的高压功率模块封装结构,分析广泛应用的高压硅基IGBT和SiC MOSFET模块的封装结构,以及高压功率模块封装绝缘材料的类型与特性。随后,评述高压功率模块封装绝缘的老化和失效机理以及现有的局部放电评估标准和测量方法。此外,总结高压功率模块封装绝缘可靠性改进的方法。在综述的基础上,结合高压功率模块小型化、集成化、耐高温化的发展趋势,指出高压功率模块封装绝缘的主要威胁、挑战和发展趋势。     

变频电机绝缘系统老化试验方法的研究进展

对变频电机绝缘系统老化的原因和现象进行了介绍,总结了绝缘系统热老化、脉冲电老化、环境老化及多因子老化的试验标准和试样方法,指出现阶段的试验方法中存在的问题,提出今后的发展趋势。     

城市轨道交通车载线缆状态评估分类方法

线缆的绝缘状态关系到地铁车辆的安全运行,因此开展城市轨道交通车载线缆的状态评估具有重要意义。文中介绍了上海地铁车载线缆的运行情况,研究了线缆的故障机理,进而分析线缆在运行过程中可能受到的应力,如运行环境应力、机械应力等。针对分析的情况,筛选出地铁车辆上需要评估的线缆,制定线缆寿命评估规则,设置较为明确的试验检测方法,为地铁车辆线缆的检查、维护提供建议。     

油浸式电力变压器固体绝缘老化检测技术的应用

由于固体绝缘具有不可恢复的老化特性,其性能状态对变压器的运行寿命及维护策略有着重要的影响。本文分析了影响固体绝缘老化的各种因素以及目前诊断方法的优缺点,重点阐述了极化去极化电流法和恢复电压法,二者从变压器绝缘系统的电路模型入手,以介质响应理论为基础,通过极化特性曲线和相关参数的分析得到变压器固体绝缘状态的可靠信息。现场试验数据表明了测量结果与聚合度、糠醛分析法的一致性,因此介质响应分析法可以作为一条简单有效的途径实现变压器固体绝缘性能的无损检测,建议在电力设备运行维护单位广泛开展。     

交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘线缆辐照交联的质量问题

交联乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘线缆辐照加工后,容易出现交联程度不够、绝缘和护套发黄以及线缆卷绕开裂等质量问题,分析其产生的原因,并提出预防解决措施。     

油纸绝缘介电响应检测技术研究现状与发展

油纸复合绝缘广泛用于电力变压器、高压套管、电力电缆等电力设备中,而多数油浸式设备缺陷/故障是由油纸绝缘材料的老化/劣化所引起,因此合理、准确检测及评估油纸绝缘状态对确保设备安全可靠运行及延长使用寿命等均具有重要作用。近年来介电响应技术因其准确度高、测量结果可靠等优点被广泛应用于油纸绝缘状态检测与故障诊断中,在广泛调研油纸绝缘介电响应技术研究及应用情况的基础上,介绍了3种介电响应测试方法定义与原理,及现有油纸绝缘介电响应函数的理论解释模型与方法;结合多类油浸设备现场实际,重点讨论了介电响应现场应用进展及影响因素情况,并分析了存在的问题与对策;最后对介电响应技术在电力设备绝缘状态检测与评估未来的发展方向提出了展望。     

聚丙烯层压纸绝缘电缆发展现状

本文综述了数十年来国内外聚丙烯层压纸（PPLP）在常温与低温条件下的介电、理化特性研究进展,介绍了PPLP绝缘高压电缆与PPLP绝缘高温超导电缆的应用现状,展望了PPLP材料与PPLP绝缘电缆未来的发展趋势。     

聚合物绝缘材料多因子老化的研究现状与发展

聚合物绝缘材料在电、热、机械等多种应力作用下会发生老化而导致绝缘性能下降,研究聚合物绝缘材料在多应力因子老化的理论及试验方法,对于预测剩余寿命和指导绝缘设计具有重要意义。首先对多因子老化的唯象和物理寿命模型进行了梳理和对比,其次对多因子老化的试验方法进行了总结;然后简单讨论了协同效应在多因子老化中的作用;最后对聚合物材料多因子老化研究的发展趋势进行了讨论分析。寿命模型的对比表明,基于化学反应速率理论的电-热寿命模型适用于较低电场下,热应力为主的老化情况,基于失效概率理论的电-热寿命模型适用于较高电场下,电应力为主的老化情况;相比于唯像模型,物理模型考虑了材料的微观结构特性和具体老化机制,在预测剩余寿命和指导绝缘设计方面具有优势。以后的多因子老化研究中,应重点研究不同应力间的协同效应,及其引起的新的老化机制,将材料老化过程中宏观性能的变化和微观结构和物理机制联系起来,建立物理意义明确的寿命模型。     

基于去极化电流法的变压器油纸绝缘状态

变压器油纸绝缘作为典型的复合电介质在老化过程中,其介电特性将发生显著的变化。本文为了研究油纸绝缘老化的介电响应特征量,设计了一套模拟变压器油纸绝缘老化的实验装置,研究了在加速电老化过程中,不同老化阶段的油纸绝缘的去极化电流,并利用傅立叶红外光谱分析了老化过程中油的化学组分的变化,作为对电老化程度的验证。研究结果表明,去极化电流的Debye等效电路模型能有效分析变压器油纸绝缘的老化状态,分析表明电路模型中最大和最小时间常数所对应的电阻R和电容C可作为老化特征量,其中最大时间常数所对应的Rmax、Cmax反应了绝缘油的老化情况,而最小时间常数对应的Rmin、Cmin反应了绝缘纸的老化情况。     

电机线棒环氧云母绝缘老化特性研究

为将频域介电谱测试技术应用于大型电机定子线棒绝缘老化状态的无损检测中,在热、电、机械等多因子联合作用下对定子线棒环氧云母绝缘进行加速老化试验,测试不同老化程度试样的频域介电谱.采用最小二乘法提取频域介电响应的Davidson-Cole模型参数作为特征参量,采用特征参量分析环氧云母绝缘的老化程度.最后通过拟合建立特征参量与老化时间的关系.结果表明:环氧云母绝缘的介质损耗因数tanδ随老化程度的增加而增大,尤其在频率为10-3～10-1 Hz有明显的增大趋势;Davidson-Cole模型提取的特征参量β和τ可用于表征绝缘的老化程度,β随老化时间的增加线性减小,τ随老化时间的增加呈指数函数减小,Δε随老化时间的增加明显增大.通过τ与老化时间的拟合关系,得出了定量表征绝缘老化程度的公式,可以考虑作为老化程度评估的经验公式.     

低气压方波电压下多电飞机电机绝缘局部放电研究

随着宽禁带电力电子器件与电机技术的发展,推进电机的比功率密度与容量大大提高,能够更好的满足多电飞机推进的需求,但极端环境条件(低气压、高温)与具有高d U/dt(快速上升、下降时间)的高频方波电应力更加容易引发局部放电(partialdischarge,PD),加速电机绕组绝缘材料的老化,导致电机系统失效。局部放电检测是衡量绝缘可靠性的重要手段,但与正弦电压下局部放电检测方法不同,具有高d U/dt的方波电压在上升沿和下降沿会引发强烈电磁干扰,极大地影响局部放电检测。为了解决此问题并研究低气压下多电飞机电机绝缘局放特性,提出基于特高频下混频技术和硅光电倍增技术的多电飞机推进电机绝缘局部放电联合检测方法,有效解决了高d U/dt方波下的电磁干扰问题。针对飞机实际运行工况,利用所提出的检测方法测量了不同气压下(低至20 kPa),施加方波电压时电机绝缘试样的局部放电特性,并与施加正弦电压的情况进行对比。分析了电机绝缘气–固复合绝缘的界面电荷弛豫过程,发现重复方波电压下界面弛豫电荷与局放残余电荷对瞬态电场的存在拮抗作用。提出了不同气压高d U/dt方波下局部放电起始电压的改进Paschen公...     

XLPE绝缘电老化中局放特性试验研究

利用TE571局放检测仪和超宽频带局放(PD)检测系统研究了XLPE电缆绝缘试样加速电老化过程中判断试样老化状态的局放统计参量和单次放电波形特性。结果表明,电老化过程中单次放电时域波形的上升沿变陡,从老化前50 ns降低为老化50 h的8 ns;脉冲幅值从老化前的2 mV增加到老化50 h的17 mV;放电频谱中特征峰的位置随着老化程度的加剧向高频方向移动,从老化前<15 MHz增加到老化50 h的<50 MHz和125~200MHz。该研究为放电单次波形检测技术评估XLPE电力电缆绝缘状态的基础研究。     

变压器油纸绝缘电热联合老化机理研究

变压器油纸绝缘系统在运行中需要承受电、热等共同作用,目前一般研究工作重点在电故障、热故障以及电或热老化对油纸的特性影响,而电热联合老化特性研究较少。该文通过研究油纸绝缘电热联合老化,对不同老化阶段油纸结构的聚合度,抗张强度和频域介电谱特性进行测量和研究。研究结果得到了电热联合老化条件下的聚合度的二阶模型以及聚合度与抗张强度的拟合公式。进一步研究频域介电谱发现随着老化时间的增加,在低频区εr和tan δ随频率的减小而有不同的增大趋势。在10-3,10-1Hz频率区εr和tan δ与绝缘纸老化状态有明显的相关关系,拟合得到在10-3、10-2及10-1Hz特征频率处的εr和tan δ值与绝缘纸聚合度的指数函数关系。该研究将为油纸绝缘在电热联合作用下的老化机理及应用FDS无损评估变压器油纸绝缘状态提供方案。     

退役高压电缆附件绝缘状态及理化性能分析

为了探究长期服役对高压电缆附件老化状态的影响,研究退役电缆附件的绝缘特性及理化性能.以三元乙丙橡胶(EPDM)和硅橡胶(SIR)两种退役电缆附件绝缘为研究对象,测试其力学性能、微观结构及化学成分,测试并分析其介电性能和绝缘状态.结果表明,EPDM样品中C?O?C键的出现以及SIR样品分子链上有机基团的减少可作为电缆附件绝缘老化的标志,附件的绝缘老化在宏观上表现为力学特性的下降;经历老化或击穿事故的电缆附件,其分子链在电、热等综合作用下断裂成小分子,小分子可能重结晶,导致样品晶型及聚集状态的改变;经历严重老化的电缆附件,其介电性能发生明显劣化.样品理化性能及介电性能的改变可基本反映电缆附件的绝缘及老化状态.     

大型发电机定子绝缘诊断和剩余寿命预测

大型发电机定子线圈是电机的关键部件,定子绝缘的老化受热、电、机械和其它等因素的影响而发生老化和损伤。随着高龄机组日益增多,对绝缘老化的诊断和评定显得尤为重要。从电气性能、声和光谱相结合,对发电机定子绝缘老化进行诊断和寿命预测,为机组安全和经济运行提供保障。     

回复电压法用于变压器油纸绝缘老化状态评估

油纸绝缘材料发生老化现象时,往往会引起固体绝缘纸板材料中含水量增加及绝缘系统电介质响应特性改变。若对其进行回复电压测量,会表现出峰值升高、起始斜率增大以及峰值时间缩短等定性特征。为了进一步量化油纸绝缘老化现象与回复电压之间的关系,在介绍回复电压法基本原理的基础上,针对实验室内不同老化程度和不同含水量的油纸绝缘系统进行了回复电压试验,并结合现场实测经验,提出了基于回复电压的油纸绝缘老化状态评估方法。结果表明,油纸绝缘老化或受潮会显著降低其极化谱的主时间常数,绝缘固体材料的含水量与主时间常数的对数之间存在定量关系,利用主时间常数可以有效评估油纸绝缘的老化状态。     

一种基于未确知测度理论的油纸绝缘老化评估方法北大核心CSCD

依据油纸绝缘时域介电响应介电谱及其能量谱,定义了两个能反映油纸绝缘老化程度的新特征量——去极化能量初始斜率S_(W)和去极化能量半衰期t_(half)。通过测试样本分析确定了S_(W)、t_(half)与油纸绝缘老化程度之间的关联性,验证了其作为绝缘老化指标在油纸绝缘老化评估中的有效性。针对复合油纸绝缘介电特征量,提出了一种新的未确知测度理论的绝缘老化特征指标综合评估体系。建立了绝缘老化评估结构层次与评价指标分级区间,在复合特征指标的权重分析基础上,引入未确知测度理论,针对其中等级评定环节的主观性问题,提出一种非对称贴近度改进的复合指标绝缘状态等级评估模型。最后,将新型的绝缘状态老化评估模型应用于介电响应试验样本,验证了非对称贴近度改进的未确知测度评估模型可以有效、合理地对变压器绝缘状态进行评估。     

高压绝缘工具的综合绝缘诊断

介绍了高压带电作业硬质绝缘工具的一些新检测诊断技术。采用电气、局部放电、红外、超声等先进的综合绝缘检测手段，能检测出硬质绝缘工具和电气绝缘管材的潜伏性局部绝缘缺陷，可监测绝缘电老化状况，进行更有效的绝缘诊断分析。