表面氟化聚乙烯的驻极体性能研究

用氟气表面处理聚乙烯改变表面层化学结构的方法研究表面层的极性对空间电荷形成和注入的影响。结果表明在相同场强下界面和介质中的空间电荷比聚乙烯多,并在80kV／mm的高场强下表面氟化聚乙烯产生了空穴的注入。     

表面氟化聚乙烯中的空间电荷分析

根据在高场强下聚合物中的空间电荷主要来源于电荷的注入,而电荷的注入决定于聚合物的界面特性,用氟气表面处理聚乙烯试样改变表面层化学结构,来研究表面层的极性对空间电荷形成和注入的影响。测量了在不同场强下加压一定时间后短路条件下聚乙烯和表面氟化聚乙烯中空间电荷的分布情况,发现表面氟化聚乙烯的电荷注入的起始场强比聚乙烯试样的低,而且在相同场强下界面和介质中的空间电荷比聚乙烯多,在80kV／mm的高场强下表面氟化聚乙烯产生了空穴的注入,并通过测量材料的红外谱图对以上现象给出了微观的物理解释。     

第一性原理计算在磁性材料中的应用

简要介绍了第一性原理计算的基本原理,综述了近年来第一性原理计算在硬磁材料、软磁材料及其他功能磁性材料中的研究进展,提出了在磁性材料领域第一性原理计算存在的问题和建议,并对第一性原理计算在磁性材料中的前景进行了展望.     

锂离子电池正极材料第一性原理计算研究进展

综述了锂离子电池正极材料的第一性原理计算研究进展,重点评述了第一性原理在锂离子电池正极材料平均充放电电压的预测、锂的嵌／脱机理、电子结构的研究以及其它物理化学性质的理论计算中的应用,并对今后的应用情况进行了展望。     

基于第一性原理的SnO2(101)表面对SF6分解气体气敏性能研究

通过检测SF_6典型分解气体可以诊断出SF_6气体绝缘设备早期绝缘故障。二氧化锡(SnO_2)是应用广泛的气敏材料,文中采用第一性原理计算并分析了SF_6分解气体在SnO_2(101)表面的吸附情况,研究SnO_2(101)表面对SF_6分解气体的气敏性能。通过理论计算,获得了H_2S、SF_6、SO_2、SOF_2和SO_2F_2气体分子在SnO_2(101)表面吸附的吸附能、吸附构型、电荷转移、差分电荷密度、态密度、势能图与功函数等表征吸附特性的参量。分析计算结果发现,SnO_2(101)对H_2S和SO_2有很好的选择性和敏感性,有望成为检测SF_6分解气体的传感器材料。     

交联聚乙烯电缆附件中复合界面特性研究

通过对交联聚乙烯和冷浇注树脂绝缘材料间复合界面的形成、热力学过程、绝缘强度等几方面的理论分析和模拟试验,并以此预测其对整个附件寿命的影响,为绝缘结构设计提供参考依据。试验证明,理论推导与实际较吻合,且与绝缘材料绝缘特性有一定的关系。     

基于第一性原理的复合MoS2(001)表面对C2H2气体气敏性能研究*

C2 H2作为油浸式电力设备运行过程的主要故障特征气体之一,实现其高效检测有利于对设备运行状态进行准确评估.目前气敏材料是油中溶解气体检测研究的重点,为此利用第一性原理仿真对不同MoS2基复合材料的气敏机理进行分析,筛选出气敏性能好的组合形式.构建Sn原子和Zn原子复合后的单层MoS2(001)面超晶胞模型,计算复合后的形成能、复合原子电荷转移量和单层MoS2晶体态密度.针对两个复合模型及纯MoS2(001)面晶体建立C2 H2气体的吸附模型,计算吸附能、气体电荷转移量、差分电荷密度和吸附后气体的态密度.结果表明C2 H2气体分子在Zn原子复合模型上的转移电子量最多,吸附能最大.研究成果对高效C2 H2气体传感器的制备具有重要意义.     

聚乙烯界面电树特性的提高

介绍了几种添加剂的配合使用时聚乙烯界面电树特性的改善效果，并进行了分析，提出了一种减薄绝缘层厚度，提高聚乙烯电缆电压等级可行的方法。     

表面氟化聚酰亚胺薄膜的空间电荷动态特性研究

聚酰亚胺以其优良的电气性能作为一种重要的绝缘介质在工业领域得到了广泛的应用。由于温度能够显著影响绝缘介质的老化程度,对不同温度条件下聚酰亚胺薄膜的空间电荷分布开展研究具有重要的意义。最近的研究表明,表面氟化技术能够在不破坏聚酰亚胺薄膜内部分子结构的前提下改变其表层分子结构从而进一步提高其电气性能。通过对聚酰亚胺进行不同条件下改性处理,制备了4组试验试样,每组样品为两层聚酰亚胺叠加以研究其界面空间电荷分布。所用试样表面氟化处理时间分别为15 min、45 min和75 min。搭建了基于激光热脉冲法的空间电荷测量装置,分别测量了40℃、80℃、120℃、160℃下试样的空间电荷分布。结果表明表面氟化处理技术能够调节聚酰亚胺薄膜间空间电荷分布,且随着温度的提高聚酰亚胺内部积聚的空间电荷变少。     

聚乙烯绝缘中空间电荷的抑制方法及原理

随着我国经济的高速发展,研制高压直流XLPE电力电缆已提到日程,目前迫切的任务是研发直流XLPE电缆料,研发的关键在于消除或抑制XLPE中的空间电荷.文中在介绍国内外抑制聚乙烯绝缘中空间电荷方法的基础上,讨论抑制空间电荷的原理.     

表层氟化环氧树脂的直流闪络特性

绝缘电介质表面电荷积累和分布对其沿面放电和击穿行为具有重要影响。通过表层氟化调控环氧树脂表面微观形貌和表面电位衰减速率,研究电极间隙、升压速率和电场均匀程度对环氧树脂负极性直流闪络特性的影响。结果表明：氟化导致环氧树脂表面电位衰减速率加快和表面粗糙度明显增加。经较长时间氟化的环氧树脂样品,其表面粗糙度上升趋至饱和且其在准均匀电场和极不均匀电场中的沿面闪络场强均有所增加。氟化修饰对极不均匀电场下的闪络场强提升效果更为明显：电极间隙10 mm时氟化15、30和60 min使环氧树脂在极不均匀电场中的闪络场强分别增加16%、34%和47%,而在准均匀电场中的闪络场强增加幅度仅分别为9%、15%和22%。表层氟化可抑制环氧树脂表面电荷积累,阻碍放电通道形成,从而提高闪络场强。     

聚乙烯表面形貌对其空间电荷特性的影响

随着空间电荷测量技术在最近三十年的巨大进步,固体电介质空间电荷研究成为研究热点.聚乙烯的热压冷却条件会显著影响聚乙烯的形态结构.而聚乙烯在热压过程中,其表面会由于不同的基底材料而形成不同的附生结晶层,从而具有不同的表面形貌.此附生层的形态对空间电荷特性有很大的影响.通过研究聚乙烯不同表面形貌的形成过程及其显微特征,并结合微观形态对不同表面形貌的聚乙烯进行了空间电荷测量分析,发现不同表面形貌的聚乙烯试样具有不同的空间电荷积聚特性.     

基于压电陶瓷逆压电效应的电压信号变送原理

提出了一种采用压电陶瓷材料和反射式光纤位移传感器的新型电压信号变送原理,利用压电陶瓷材料的逆压电效应获得被测电压动态位移,再由反射式光纤位移传感器测量逆压电效应所产生的动态位移量,实现电压参量的测量.通过对其线性度、准确度和温度特性的测试,结果表明,基于新型变送原理的电压互感器在实验室环境下的测量准确度可以达到0.1级,温度特性稳定.     

输电线路分布参数频率特性对能量平衡保护的影响

能量平衡保护通过比较2种计算方法获得的线路输入能量的差异来区分区内外故障,一种方法是实测能量,另一种方法是基于无内部故障的线路分布参数模型计算其能量消耗。文章分析了输电线路零序参数和正序参数的频率特性,说明了正序参数中仅电阻随频率升高而增大,电感和电容基本不变。从而在理论上证明了采用对应正序参数模分量的能量平衡保护的性能基本不受输电线路分布参数频率特性的影响,此结论得到了ATP仿真结果的验证。     

沿面介质阻挡放电等离子体特性参数的仿真计算

为了深入理解沿面介质阻挡放电(SDBD)的放电机理,揭示其产生等离子体的特性参数的演化规律,基于放电的物理过程和实验结果,以非对称结构SDBD发生器为研究对象,建立了其集总参数等效电路模型。首先参照高速相机拍摄的放电图像,估测了等离子体几何尺寸与电压幅值的关系曲线,借助Matlab/Simulink软件,联立Boltzmann方程求解器,求解基尔霍夫电压方程、电子连续性方程,得到电流、电子数密度、电子温度、等离子体电阻、气隙电压、介质表面电压等等离子体特性参数随时间的变化关系,并进一步计算了电子数密度、电子温度、电阻、容抗随电流密度的变化规律。结果表明:随着电流密度的增加,电子数密度和电子温度增大,等离子体电阻和容抗则非线性减小。研究结果可供深入分析激励器放电特性、实现阻抗匹配、提高等离子体发生器效率参考。     

真空环境下介质表面电荷分布的测量方法

对比分析了真空中介质表面电荷分布测量中三类较实用的方法:表面电位法、静电容探头法、普克尔斯效应反射法,阐述了真空中介质表面电荷测量方法的研究新成果,最后提出了这一领域留待解决的新问题。     

基于保护原理的智能告警系统

目前,国内外绝大部分变电站智能告警系统均简单分析SCADA采集的告警事件及保护录波数据,其对故障诊断的准确性和详细性均存在很大不足,很难发挥此项高级应用的效用。针对这种情况,提出基于保护原理的智能告警系统,系统采用基于保护原理的故障诊断算法,对各种故障信息,包括事故告警事件、保护录波数据、故障录波进行综合分析,得到较为准确详细的故障性质并评判保护动作的正确性。     

茂金属聚乙烯改性低密度聚乙烯中空间电荷的机理研究

针对高压,超高压直流塑料电缆中存在的空间电荷效应,文中选用与普通低密度聚乙烯(LDPE)化学结构相似的茂金属聚乙烯(MPE)作为成核剂与LDPE共混,用电声脉冲法(PEA)测量了共混物的空间电荷特性,以差示扫描量热法(DSC)研究了共混物的非等温结晶行为,用高阻计测量了共混物的体积电阻率的变化,结合聚合物的结晶和导电理论,讨论了共混物中空间电荷的形成和抑制机理。测试结果表明:1%的MPE与LDPE共混,能有效降低LDPE中空间电荷效应,提高结晶温度,降低体积电阻率。     

基于谐波叠加原理的变压器模型研究

本文作者从基本理论出发,建立了基于谐波叠加原理的三相变压器数学模型;分析了变压器阻抗的计算方法,通过与传统仿真模型的对比,验证了本文中提出模型的可行性与准确性。