预加直流电压对绝缘纸板放电过程的影响特性

为研究预加直流电压对油纸绝缘局部放电过程的影响特性,采用球-板电极模拟油纸绝缘系统中的稍不均匀电场,仿真计算出预加直流电压下球-板电极油纸绝缘系统的电势和场强分布,用脉冲电声法测试绝缘纸板去极化过程空间电荷时空变化特性与界面空间电荷衰减速率,并对试样进行交流局部放电试验,研究预加直流电压与局部放电起始电压之间的定量关系。结果表明:预加直流电压会在绝缘纸板界面产生残留空间电荷,升压过程中使局部放电起始电压和绝缘临界击穿电压均下降;降压过程中局部放电特性不受预加直流电压的影响,且局部放电熄灭电压与预加电压大小无关;随着预加直流电压的提高,每升高相同幅值的预加直流电压,交流局部放电起始电压降低的幅值有所减小。     

热老化时间对硅橡胶电树枝起始特性的影响

电缆系统长期运行在高温下会对新型超高压预制式电缆附件主绝缘材料硅橡胶(SIR)的性能产生影响。针对电缆长期最高运行温度(90℃)下热老化时间对硅橡胶材料电树枝老化特性的影响展开试验研究,测定90℃温度场下老化1 000 h对硅橡胶材料电树枝老化特性的影响规律,并进行理论分析。试验结果表明,90℃热老化作用下,硅橡胶随着老化时间的增加,起树电压出现先增再减的趋势。硅橡胶电树枝形态与老化时间密切相关,老化过程中树枝状比例很低,随着老化时间增加,丛状树枝比例先增再减,松状比例先减再增。另外,通过对最大放电量的测试可以发现,最大放电量的变化随时间先减再增。结合差热分析、平衡溶胀等试验对试验结果进行分析讨论后认为,90℃下硅橡胶交联网络破坏是硅橡胶起树电压大幅下降,电树枝形态改变的重要原因。运行温度下的热老化对硅橡胶的性能产生了严重的影响,需要引起重视。     

电场分量对交直流复合电场下油纸绝缘沿面放电特性的影响

油纸绝缘沿面放电现象与绝缘纸板表面的电场分布关系密切,因而使用无背面电极和有背面电极两种结构,研究了电场分量对交直流复合电压下油纸绝缘沿面放电特性的影响机制。研究结果表明:随着直流电压分量的不断增加,油纸绝缘的沿面闪络电压逐渐上升,且交流电压下的闪络电压最低;无背面电极结构下沿面闪络电压无极性效应,有背面电极结构中存在极性效应,且负极性直流电压分量作用下,由于纤维素中羟基的强电负性影响,致使沿面闪络电压较低;无背面电极结构时的闪络电压约为有背面电极结构时闪络电压的1.5倍,分析认为由于载流子受到强垂直电场分量作用,加剧了对绝缘纸板表面的碰撞,油纸绝缘空间电荷平衡状态易在较低交流电压分量作用下受到扰动而被破坏,进而诱发沿面闪络发生,致使沿面闪络电压逐渐下降,该下降趋势具有饱和现象;沿面闪络在交流电压分量接近波峰或者波谷位置处发生。     

基于红外成像技术的硅橡胶材料热特性的研究

利用红外成像技术在实验室和现场对不同的外绝缘材料温度变化特性进行了测量、分析和比较研究。研究结果表明,材料的热物性参数、环境温度和太阳辐射是外绝缘材料表面温度变化特性的主要影响因素。材料设计可以改善绝缘子的温度变化特性,提高其防污能力。凌晨,绝缘子表面温度可能低于环境温度。空气相对湿度高,绝缘子表面温度低是凌晨容易发生污闪的两个重要原因。     

合成绝缘子动载性能的研究

文章对绝缘子芯棒的动载特性进行了研究，在施加一定载荷的基础上，再叠加静扭转，正弦动态拉伸载荷和不同扭矩的动态扭转作用，从而对复合绝缘子芯棒在实际运行情况下的受力状态进行模拟试验，结果表明，基础载荷和扭转角度对绝缘子的性能具有相当大的影响，通过对实际运行情况进行比较分析，认为内楔式合成绝缘子在动态载荷下能满足运行要求。     

南阳压实膨胀土膨胀变形规律研究

以南水北调中线一期工程南阳陶岔-沙河南渠段中等膨胀土为研究对象,对压实膨胀土的膨胀变形进行了研究探讨,并对不同初始含水率、压实度和上部荷载的线胀率进行了拟合分析,得到压实膨胀土在有侧限约束条件下的有荷膨胀率与上部荷载之间呈半对数关系,在此基础上,提出了同时考虑压实度、含水率和上部荷载的拟合方程,并可用此方程对实际工程的膨胀变形量进行简单计算.结果表明:用一定厚度的非膨胀土填盖中等膨胀土渠坡,可以有效抑制渠坡的膨胀变形.     

正温度系数材料调控绝缘直流电场分布

绝缘材料电阻率负温度系数(NTC)效应造成直流电场畸变,增大了高压直流设备的设计难度.为了弱化电阻率对温度的依赖,该文制备正温度系数(PTC)电阻率的陶瓷材料掺杂的环氧树脂复合材料(质量分数为0～35％),并测试热导率、电阻率-温度特性和直流击穿场强,仿真温度梯度下绝缘内部电场和温度分布.结果表明,高掺杂比例时的电场优化效果较好;质量分数为20％掺杂的环氧树脂复合材料的热导率提高66％,径向温差减小55％;电阻率负温度效应弱化,电导活化能下降了35％;最大畸变电场降低了58％,而直流击穿场强仅下降16％.分析认为,填料的PTC效应优化了环氧树脂复合材料的电阻率-温度特性,降低了热点温度,协同抑制电场畸变.正温度系数材料可改善温度梯度下绝缘内部的直流电场分布,相关复合材料在输电设备中具有应用可能性.     

B2O3和Al2O3共同掺杂ZnO压敏陶瓷的性能

研究了B₂O₃(B)和Al₂O₃(Al)共掺杂对ZnO压敏陶瓷电学性能和微观结构的影响。结果表明,共掺杂B和Al的ZnO压敏陶瓷,具有低泄漏电流、高非线性和低剩余电压等优良电性能。B和Al的掺杂率为3.0%(摩尔分数)和0.015%(摩尔分数)的ZnO压敏陶瓷,其最佳样品的电参数为：击穿电压E_{1 mA}＝475 V/mm;泄漏电流J_L=0.16 μA/cm²;非线性系数α=106;剩余电压比K = 1.57。     

温度对油纸绝缘空间电荷消散特性的影响

换流变压器的出厂试验中,残留在电介质中的空间电荷将会影响绝缘试验。通过研究油纸绝缘中空间电荷的消散特性,可以为换流变压器出厂试验项目程序和时间间隔控制提供理论和试验依据,进而提出合理的试验方案。本文通过电声脉冲法和三电极法测量不同温度条件下的油浸纸试品,观察温度对油浸纸试品直流空间电荷消散特性的影响,并分析提取空间电荷总量、最大正向场强、油浸纸体积电导率等特征量。研究得到了油纸绝缘的活化能为0.48e V。随着温度升高,油纸绝缘不仅在去极化过程中空间电荷消散速度加快,在极化过程中其积聚总量也增加。去极化的初始阶段,最大正向场强出现的位置靠近阳极,随着去极化时间的延长,最大正向场强出现区域逐渐向阴极扩展。同样温度下,去极化过程中,电流达到稳定值的时间小于空间电荷总量消散达到稳定值的时间。在工厂试验和运行过程中,为避免空间电荷畸变电场造成对绝缘的损伤,去极化过程或极性反转时间间隔按照空间电荷总量消散达到稳定值的时间计算,不低于38min。     

交联聚乙烯直流电缆料高温空间电荷行为特性

为研究进口交联聚乙烯(XLPE)直流电缆料高温空间电荷行为,开展了XLPE试样脱气前后的直流电导、介电和高温下空间电荷稳态暂态过程试验。结果表明:未脱气XLPE的电导电流和介质损耗均大于脱气XLPE;在-30 MV/m下脱气前后XLPE内部均为负极性电荷积聚,且在30℃和70℃下电场畸变率不超过25%;70℃、-100 MV/m下极化初始2 s的快速测量发现,脱气XLPE出现正空间电荷包的快速迁移,而-150 MV/m下则出现了负空间电荷包的注入与迁移,正、负空间电荷包的运动过程均遵循负微分迁移率。分析认为:脱气处理降低了XLPE交联副产物的含量,减少了离子电离,从而减小了低频区的电导率;在-30 k V/mm时,试样内部积聚的少量负电荷主要由交联副产物及杂质电离所产生,随着场强的提高,开始出现由电极注入的正电荷且杂质离子产生的速率要高于正电荷的注入速率;70℃、-150 MV/m下极化初始阶段,正电荷快速迁移至阴极附近,致使阴极附近电场严重畸变(畸变率最大达61.5%),导致阴极大量注入负电荷并在试样内部形成负空间电荷包。