高频脉冲下牵引电机绝缘的局部放电特性

变频牵引电机定子绝缘承受来自变流器的连续高压方波脉冲,可能导致绝缘过早失效,其老化机理与工频交流电压作用下差异很大。局部放电是导致变频调速牵引电机绝缘失效的主要原因之一。研究高频方波脉冲下的局部放电特性为牵引电机绝缘材料的改进和优化提供理论基础,试验分析了普通和聚酰亚胺纳米复合薄膜制成的电磁线寿命,结果发现纳米试样的寿命得到很大提高。针对普通和聚酰亚胺纳米复合薄膜研究了不同脉冲频率、上升时间和温度对放电起始电压、平均放电量和放电次数的影响。结果表明,频率的增加、上升时间的缩短和温度的增加加剧了局部放电活动,普通薄膜试样的局部放电活动更强,其原因是纳米粒子的添加导致纳米复合薄膜存在大量界面区和电导率增加,电荷的迁移速率增大,空间电荷累积效应减弱。     

聚合物纳米复合电介质的界面性能研究进展

聚合物纳米电介质以其优异的性能而受到广泛关注,其中聚合物基体与纳米粒子间的界面作用机理成为研究热点。为此,综合国内外研究成果,论述了聚合物纳米电介质中界面区域的重要性,并从界面化学结构、物理结构模型、机械（力学）性能、热力学性能等方面强调了界面区域在电气绝缘性能中的作用机理。界面是纳米填充物与聚合基体之间的纳米级过渡区域,由于其独特的形成机理,其具有与聚合物基体和纳米填充物不一致的理化性质。界面在复合材料中占有主导地位,其微观结构及性能将直接影响复合材料的宏观性能。     

大型变压器油中溶解气体在线监测技术进展

介绍了近年来国内外大型变压器油中溶解气体在线监测技术的最新进展。结合在线监测原理．描述了其监测过程。重点阐述了油气分离技术和气体分离与检测技术的发展．讨论了各种方法的技术特点和应用前景。通过对多种油气分离方法的性能比较,认为高分子透气膜法最适合变压器油中溶解气体在线监测。概括了多种基于油中溶解气体分析DGA(Dissolved Gas Analysis)技术的变压器故障诊断方法．并指出在线监测数据和离线监测数据获得的条件不同,两种数据存在差异,其处理方式也应该有所不同。     

无机纳米填充对聚酰亚胺高频脉冲下局放特性的影响研究

聚酰亚胺薄膜作为特种工程塑料薄膜之一,目前被广泛应用于变频调速牵引电机对地绝缘和匝间绝缘中,是变频电机的基础绝缘材料。笔者在高频脉冲方波条件下,对纳米和非纳米聚酰亚胺薄膜进行了不同频率和不同上升时间下的局部放电测试,比较分析了其特征参量的变化情况。结果表明:气隙表面电导率对局部放电有很大影响,上升时间对PD参数的影响主要取决于初始电子的延迟和气隙的动态电场ΔE,无机纳米填料在聚合物中产生大量界面改善了材料的电导率,电荷沿着气隙表面运动更加容易,同时纳米材料中大量浅陷阱的存在,使局部放电初始电子的产生更加容易。     

拉出值对碳滑板/铜银合金接触线载流磨损性能的影响

利用环-块式载流摩擦磨损试验机,通过调节碳滑板往复滑动的行程,来模拟实际工况中的拉出值(定位点处接触线偏移受电弓中心的距离),研究拉出值对电弧放电特性以及滑板/接触线摩擦磨损性能的影响。结果表明:放电频率、电弧能量都随着拉出值的增大而增大;有电流时,碳滑板在无拉出值状态下的温升比其有拉出值时要低,而其在有拉出值状态下表面温升随着拉出值的增大而降低;无电流时,碳滑板温升随着拉出值的增大而降低;当拉出值为0时,碳滑板的磨损率非常低,一般不超过3.090 mm~3/km。当拉出值不为0时,碳滑板磨损率随着拉出值的增大而降低。     

酸对变压器油纸绝缘水分含量测量的影响

为了更准确地进行油纸绝缘水分含量的测量,探寻老化产物中最为主要的酸对于水分测量的影响,从而为变压器绝缘状态评估提供可靠指导,文中在实验室条件下制备含有不同水分含量以及含有不同类型不同酸值的油纸绝缘试样,采用极化/去极化电流法(PDC)对有机酸对于水分测量的影响开展了研究。试验结果表明:乙酸在油纸间的分布会受到水分含量变化的影响,而硬脂酸的分布并不受含水量的影响;乙酸和硬脂酸对去极化电流曲线影响不同,乙酸对去极化电流曲线尾端影响很大,而硬脂酸对去极化电流曲线首段影响严重;乙酸和硬脂酸分别影响绝缘纸与绝缘油中的含水量测量,且存在一定比例关系,故实际中可以考虑采取补偿的方法消除不同酸对油和纸中水分测量的影响。     

污秽参数对硅橡胶材料放电特性的影响规律

基于人工污秽试验开展了污秽参数对硅橡胶材料放电特性影响规律的研究。首先,基于紫外脉冲原理搭建了放电紫外脉冲检测系统。在此基础上,研究了污秽程度与污秽分布对硅橡胶材料交/直流放电紫外脉冲与闪络特性的影响。结果表明:交/直流条件下,污秽程度越高,相同电压下硅橡胶材料的紫外脉冲数越多,闪络电压越低。硅橡胶材料的污层存在洁净干带时紫外脉冲数更多,更易发生闪络。在交流与直流条件下,洁净干带位置对硅橡胶材料放电特性的影响完全不同,在交流条件下,洁净干带位于高压端和低压端时,紫外脉冲数和闪络电压大致相同,洁净干带位于中间位置时紫外脉冲数最多,闪络电压最低;在直流条件下,洁净干带分别位于低压端、中间位置、高压端时,紫外脉冲数依次减少,闪络电压依次升高。相同电压下,中间单洁净干带样品比中间双洁净干带样品的紫外脉冲数更多,闪络电压更低。在不同污秽程度及污秽分布下,紫外脉冲数与闪络电压均具有较高的一致性,紫外脉冲法可用于检测硅橡胶材料的污秽状态。     

电压对碳滑板磨损性能和温升的影响

在受电弓/接触网高速载流摩擦磨损试验机上试验研究恒定电流及不同电压下,纯碳滑板与铜银合金接触线载流滑动摩擦时,接触压力和相对滑动速度对纯碳滑板磨损性能和温升的影响。试验结果表明:随着试验电压的增加,弓网间的电弧放电现象更加明显,燃弧时间更长,磨损率先急剧增大后趋于平缓,纯碳滑板的磨损率与温度表现出正强相关性。分析纯碳滑板磨损后的形貌可知:随着试验电压的增加,纯碳滑板的磨损先以机械磨损为主,然后转变为以电弧烧蚀和氧化磨损为主;纯碳滑板表面的电弧烧蚀坑增多且分布较均匀,烧蚀区面积增大。     

不同受电弓滑板材料电弧烧蚀特性对比研究

列车高速运行时的弓网离线现象会导致弓网电弧的产生,烧蚀受电弓滑板,加剧滑板的摩擦磨损,影响列车的安全稳定运行。基于自制的升降台电弧烧蚀试验装置,研究纯碳和浸金属受电弓滑板的电弧烧蚀特性。通过计算单次烧蚀过程中的电荷转移量,测量烧蚀后滑板材料的烧蚀量,并观察烧蚀后的滑板表面形貌,探究滑板材料的烧蚀量及烧蚀形貌与电荷转移量间的关系。