c-C_4F_8/N_2混合气体稍不均匀电场下绝缘性能及放电分解产物的试验研究

SF6存在液化温度高和温室效应两大问题,电力行业发展急需新型环保气体。本文对cC_4F_8/N_2混合气体的绝缘性能进行了试验研究,测量了在稍不均匀电场中,不同气压强度以及混合比例条件下的工频交流击穿电压,结果表明,在实验条件范围内,击穿电压随着气压和c-C_4F_8占比的上升而上升;将实验结果与SF6比较发现c-C_4F_8/N_2混合气体具备和SF6相当的绝缘性能。此外,本文还对混合气体击穿后的气体进行了检测,发现了分解产物C_2F_4。本文为今后c-C_4F_8/N_2混合气体在电力行业中的实际应用提供了参考。     

c-C4F8和CF4混合气体在极不均匀电场下的交流绝缘特性

以实验的方法研究了c-C4F8和CF4混合气体在棒-板极不均匀电场下的50 Hz交流绝缘特性,寻找该混合气体最佳混合比、气压和电极间距.说明了实验方法和装置,实验的结果显示5%混合气体在电极间距为20 mm,压强0.3 MPa时,该混合气体是最佳绝缘状态,这个试验结果对该混合气体用作绝缘介质有重要的试验指导意义.     

c-C4F8及其与N2混合绝缘气体在典型故障时分解生成物的试验分析

氟碳气体由于其温室效益小,同时具有很高的耐电强度,是较好的替代SF6的气体。使用氟碳混合气体作为绝缘介质的气体绝缘开关和变压器,将成为一类新型的环境友好的输变电设备。因此用试验方法研究氟碳气体及其与N2的混合气体在局部过热、局部放电、火花放电及电弧放电等故障下的分解生成物,并对故障生成物的危害性进行了探讨。试验在自建的模型上进行,故障后的生成物使用气相色谱与质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)的方法来检测。试验结果表明:可稳定存在的过热故障下主要生成物为C2F4、C3F6;纯气体放电性故障的主要生成物为CF4、C2F6、C2F4、C3F8、C3F6;混合气体放电性故障另外产生C3F6N2;故障分解生成物毒性很小。根据故障生成物的特点,提出可根据故障生成物组分来区分氟碳气体绝缘电气设备中的过热性故障与放电性故障。     

基于SF6电气设备故障判断的脉冲氦离子化色谱检测法

为了有效地诊断SF6电气设备内部运行情况,介绍一种新型的SF6电气设备故障气体检测方法.该方法利用脉冲氦离子化色谱,一次进样可以检测SF6、O2、N2、H2S、SC2、SOF2、SO2F2、S2OF10、CF4、C3 F8、CO2及CO等组分,克服了其他检测方法灵敏度不高、响应非线性、检测组分少等缺点,是目前较具前景的SF6电气设备故障气体检测方法.     

交流电压下C4F7N/CO2混合气体中线性金属微粒放电特性研究

为了研究环保型气体C4F7N的绝缘性能,本文开展了绝缘子表面线性金属微粒在C4F7N/CO2混合气体下的放电特性实验并结合仿真和理论对实验结果进行了分析。研究结果表明,在0.1MPa气压条件下,C4F7N/CO2混合气体中,绝缘子表面附有金属微粒时,闪络电压会随金属微粒和接地电极之间距离的增加而先增大后减小。分析上述原因,线性金属微粒端部电晕放电产生的空间电荷削弱了空间电场的畸变程度;同时,C4F7N/CO2混合气体分解产生的CF3CN分子是一种高电气强度的物质,也会促使闪络电压升高。绝缘子倾角的变化对C4F7N/CO2混合气体闪络电压的影响要大于对SF6气体闪络电压的影响。绝缘子倾角为90度条件下,C4F7N/CO2混合气体下的闪络为SF6气体下闪络电压的0.96倍,两种气体绝缘性能相当。但C4F7N/CO2混合气体对不均匀电场的敏感性要高于SF6气体,电场不均匀系数由1变化到1.84时,C4F7N/CO2混合气体条件下闪络电压降低约26%。     

Application of a novel polypropylene to the insulation of an electric power cable

Cross‐linked polyethylene (XLPE) has been widely adopted as insulating material for high‐voltage power cables up to 500 kV. Further improvement of electrical and thermal properties on insulating material is required in order to increase cable operation efficiency. Therefore, the development of novel insulating material possessing high thermal properties will be necessary. Recent progress of catalysis technology contributes to obtain new polymeric materials which may be applied to electrical insulation. The authors investigated the basic properties of newly developed stereoregular syndiotactic polypropylene (s‐PP) which is synthesized with homogeneous metallocene catalyst. Though recycling of cross‐linked polymers such as conventionally used XLPE may be difficult because of their poor heat deformation, the s‐PP which is not cross‐linked must be suitable for recycling. A series of experiments on its physical and electrical properties gave the following results.

• (1) s‐PP has sufficient flexibility compared with isotactic polypropylene (i‐PP ).
• (2) Both AC and lightning impulse breakdown strength of s‐PP in spite of no cross‐linking are superior to those of XLPE in the temperature range from 25 to 90 °C.
• (3) Degradation by copper of s‐PP is less than that of i‐PP.
• (4) s‐PP/VLDPE blend shows sufficient brittleness temperature for use.

These results suggested that s‐PP should serve as insulating material for power cables at higher‐temperature operation. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 146(1): 18–26, 2004; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002//eej.10210     

CF4/CO2混合气体工频击穿特性的试验研究

SF₆是目前电气设备中广泛使用的气体绝缘介质,但其产生的温室效应对环境影响极大,因此,研究能替代SF₆的环保型气体绝缘介质具有重要的意义。CF₄是一种具有低温室效应指数（global warming potential, GWP）和低液化温度的强电负性气体。通过工频击穿试验,研究了CF₄/CO₂混合气体的工频击穿特性,并对其协同效应和GWP值进行分析。结果表明：CF₄混合比为50%的CF₄/CO₂混合气体的绝缘强度能达到纯CF₄的90%左右,同时GWP值低,具有用于气体绝缘的潜力;CF₄/CO₂混合气体的协同效应值在0.12~0.38,表现出明显的协同效应。     

微米氮化硼-纳米氧化铝复合环氧材料的导热与绝缘特性

环氧树脂(epoxy resin,EP)以其粘附力强、绝缘性能好等优点,在电气领域中得到广泛应用.但环氧树脂的低热导率限制其在器件中的使用,尤其在高频条件下.文中通过多巴胺改性微米氮化硼和纳米氧化铝,将制备的微纳米二元填料填充环氧树脂,研究环氧树脂复合材料的导热性能和电气绝缘性能.结果表明,质量分数22.5％BN和7....     

高频下电树老化引起的高密度聚乙烯击穿现象

为了分析高频下电树老化引起的高密度聚乙烯击穿现象,实验研究了冰水淬火高密度聚乙烯(HDPE)薄膜在频率50 Hz~90 kHz范围内的交流电压作用下电树老化引起的破坏现象及电树生长过程中的电树形态特性的变化。观测高频下树老化引起击穿过程中电弧运动发现:不同频率下HDPE薄膜中电树生长过程中存在树枝、树干、丛状和击穿型4种基本电树形态;在高频下不同电树形态存在形态转换的关系,且随着频率和电压的升高,相同条件下电树老化引起的击穿破坏概率大大增加。试验结果表明,在较高频率下树的形态易向击穿型发展。最后从高频电压对材料极化过程的影响及高频所引起的材料疲劳效应、热效应加剧角度出发,对在高频下电树老化易于引发击穿的特性展开了深入的讨论,解释了高频或中频电气设备易发生绝缘老化破坏的现象。     

准均匀电场下C5F10O/干燥空气与C5F10O/N2的绝缘特性

SF_6因优异的电气特性广泛应用于电器绝缘设备中,但其产生的温室效应对大气环境具有极大损害。近年来,C_5F_(10)O作为一种环保型SF_6潜在替代气体受到国内外科研工作者的关注。为进一步探究C_5F_(10)O/干燥空气与C_5F_(10)O/N_2的绝缘特性,文中利用气体绝缘性能测试平台,对不同气压、不同C_5F_(10)O分压下的2种混合气体在准均匀电场下进行工频击穿试验。实验结果表明,C_5F_(10)O混合气体绝缘强度随气体压强的增大而增大;提高C_5F_(10)O分压亦可提高两类缓冲气体的绝缘强度,且对N_2绝缘强度提升相对值大于干燥空气。从绝缘强度考虑,适当增大C_5F_(10)O混合气体气压和C_5F_(10)O分压,C_5F_(10)O/干燥空气比C_5F_(10)O/N_2混合气体更具潜力替代室内中低压设备中的SF_6。     

丁烷层流预混火焰多环芳烃生成化学动力学模拟

近年来,随着环保要求的不断提高,碳氢燃料燃烧过程中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)形成、生长和氧化的详细反应动力学研究成为热点。该文通过更新的层流预混火焰中描述丁烷热分解、氧化,苯的形成,多环芳烃生成及氧化等过程的详细机制反应模型,对层流预混C4H10/O2/Ar稳态火焰中芳香烃和多环芳烃的形成和生长进行动力学模拟计算,获得火焰中反应区和燃尽区反应物、主要燃烧产物、中间组分及PAHs的浓度分布,同时采用敏感系数分析法确定了丁烷火焰中影响PAHs生成的主要基元反应。研究结果表明:采用的更新机制模型能够很好地预测丁烷火焰中大多数低分子量的脂肪烃、燃烧副产物、中间组分及PAHs的浓度分布;丙炔基(H2CCCH)的化合反应是苯环生成的主要反应序列;萘(C10H8)生成的主要步骤是环戊二烯基(c-C5H5)的化合反应,活化分子茚基与c-C5H5反应可以形成大量的菲(C14H10);同时模型更近一步论证了PAHs生成的"脱氢加乙炔"机制。     

High‐field electrical properties of new LDPE films prepared using metallocene catalyst

Now low‐density polyethylene (M‐LDPE) prepared using metallocene catalyst has narrower composition distribution and molecular weight distributions than linear low‐density polyethylene (LLDPE) using Ziegler catalyst. The authors compared the electrical insulating properties of M‐LDPE films and conventional LLDPE films. The high‐field current of M‐LDPE was found to be lower than that of LLDPE. The difference in current increased with the decrease of temperature. The high‐field current was much reduced in M‐LDPE with a low melting point. The impulse breakdown strength of M‐LDPE increased with the decrease of temperature. The insulating properties of M‐LDPE with a low melting point were improved at 30 °C. These results were explained by the fact that M‐LDPE with a low melting point includes more low‐molecular‐weight components. We also discuss the effects of antioxidant on the electrical properties of M‐LDPE. We compared the electrical conduction and breakdown strength of undoped M‐LDPE and antioxidant‐doped M‐LDPE. Differences in their electrical properties were minor. It was found that the excellent properties of M‐LDPE do not depend on the effects of antioxidant. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 130(2): 1–9, 2000     

C_4F_8/N_2混合气体局部放电特性实验研究

由于SF6气体的温室效应,减少或杜绝SF6气体的使用已成为共识。从局部放电(partial discharge,PD)性能的角度探讨了用C4F8/N2混合气体代替SF6气体用于气体绝缘设备的可行性。通过试验测量C4F8/N2混合气体在不同气压、不同混合比、不同电极距离情形下的局部放电起始电压,得到了这3种因素对混合气体局部放电性能的影响,并与纯SF6气体的局部放电起始电压做了对比。结果表明:纯C4F8气体的局部放电起始电压是纯SF6气体的1.3倍左右;C4F8气体与N2气体具有协同效应,协同系数在0.45左右;C4F8/N2混合气体的局部放电能力与同混合比的SF6/N2混合气体的相似。因此,综合考虑液化温度、环境影响、局部放电性能后,C4F8气体含量在10%～20%的C4F8/N2混合气体有可能替代SF6气体用于气体绝缘设备。     

蒙脱土/聚酰亚胺复合薄膜的电击穿破坏特性

通过在聚酰亚胺基体中引入一定量MMT片层,可以改善薄膜的耐电老化性能,对薄膜电老化前后表面形貌及化学组成的研究结果表明:MMT片层均匀而充分的分散提高了MMT/PI薄膜的耐电弧性,这是聚酰亚胺薄膜电老化性能改善的原因。     

N_2/SF_6混合气体的绝缘特性

为了探讨 N_2/SF_6混合气体代替纯SF_6气体作为气体绝缘输电管道绝缘介质的可行性,通过对低含量SF_6混合气体在不同混合比和压力下的工频及操作冲击耐电强度试验,分析了混合气体的绝缘特性。研究结果表明:在不改变现有输电管道结构和尺寸的情况下,可适当增加低含量SF_6混合气体的压强来保证输电管道的绝缘强度。     

叠片陶瓷电容器原理及使用过程中的注意事项

叠片陶瓷电容器由于性能优良而得到了广泛应用,但是在其使用过程中会出现很多意想不到的问题,进而影响到设计产品的性能。为了更好地使用陶瓷电容器,让其性能得到充分的发挥,对叠片陶瓷电容器的原理进行了分析,详细地阐述了在使用环境因素、电气因素及机械因素这三方面中电容器性能改变的原因,提出了在这几方面使用中需要注意的事项。     

The application of novel polypropylene to the insulation of electric power cable (3)

Having a higher melting temperature than polyethylene, polypropylene has been expected to be an insulation material for power cables. But isotactic polypropylene (i‐PP) used generally is unsuitable as cable insulation because it shows poor flexibility, low breakdown strength due to growing spherulites, and so on. But stereoregular syndiotactic polypropylene (s‐PP) newly developed with metallocene catalyst shows quite different properties than i‐PP. In our previous paper, we investigated the basic properties of s‐PP and the initial properties as a cable which was manufactured using s‐PP insulation. It was revealed that s‐PP had superior thermal and electrical properties to cross‐linked polyethylene and the s‐PP insulation table showed satisfactory initial properties. However, in order to apply to an actual cable, the properties must be maintainable over 30 years after construction. In this paper, we estimated the long‐term remaining properties for s‐PP insulation table. A series of experiments on long‐term properties gave the following results: (1) s‐PP cable shows longer life over 30 years; (2) the breakdown strength of s‐PP cable after a long‐term experiment equal to 30 years is slightly lower than the initial breakdown strength, but it is sufficient as a remaining property. Furthermore, water‐tree resistivity of s‐PP was investigated and it was revealed that s‐PP significantly suppressed the water tree propagation compared with XLPE. These results suggested that s‐PP cable would serve as a next‐generation cable. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 155(3): 1–8, 2006; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience. wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20114     

汽轮发电机组轴承振动增大原因分析及处理

介绍了广州珠江电厂2号汽轮发电机组（N300-16.7／537／537）7、8号轴承大修后振动出现缓慢增大的现象,通过拟定针对性的诊断试验,得到了振动变化的基本特征,具体分析了振动增大的原因,并判断为轴承损坏后,经过解体检查得到确认。介绍了振动处理的情况和效果。     

锂离子蓄电池正极材料磷酸钒盐研究进展

磷酸钒盐具有环保、成本低廉、结构稳定、安全性能优秀、电化学性能较好等特点,成为了近年来研究的热点.对Li3V2(PO4)3、LiVPO4F、VOPO4等磷酸钒盐的研究现状进行了综述,并对上述材料进行了展望.其中,Li3V2(PO4)3具有优秀的性价比,将是非常有希望取代LiCoO2的正极材料.     

基于DSP的智能断路器主控制器显示模块的设计与实现

介绍了基于DSP的智能断路器主控制器的组成原理和主要功能,重点阐述了显示模块的硬件设计和软件设计。其中,数字信号处理器选用的是低功耗、高速度的TMS320F2812,液晶选用的是LCM192643,编程工具为TI公司提供的CCS。实践证明,采用该设计方法可以正确显示线路的各种电气信息,具有较高的实用价值。