长期服役XLPE电缆绝缘的空间电荷与热性能

交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)具有良好的电绝缘性能,被广泛用于高压电缆的绝缘材料,但长期服役会使电缆绝缘遭受不同程度的老化,降低绝缘性能,造成供电故障。为了评估不同运行年限XLPE的绝缘老化状态,进行了陷阱参数、空间电荷、表面化学组成、热性能以及介电性能的测试与分析。结果表明,XLPE电缆随运行年限的增加,表面电位衰减速率和电荷陷阱密度逐渐增加;而且新电缆积聚异极性电荷,以深陷阱为主;运行过的电缆积聚同极性电荷,以浅陷阱为主。DSC测试获得的熔融–结晶性能结果显示随着运行年限的增加,XLPE电缆绝缘结晶度降低,使载流子更易在试样内部形成击穿通道;此外,浅陷阱对电荷的捕获能力较弱,导致材料的击穿场强降低。交联副产物的变化和羰基的形成使得电缆老化或故障时绝缘材料的浅陷阱密度增加。总之,随着服役年限的增加,XLPE电缆绝缘出现明显劣化,产生C=C键、C=O以及—OH等极性基团和物理缺陷形成新的陷阱,增加了介质的浅陷阱密度,降低了绝缘的击穿性能。     

纳秒脉冲液相放电耦合微气泡固氮影响因素分析

由气液等离子体放电产生的活化水富含活性氧和活性氮(NO₂^-、NO₃^-、H₂O₂、O₃等)，在环境治理、材料合成和医疗卫生等领域有着广泛的应用前景。该文提出了一种“多微孔-同轴式”的微气泡等离子体放电结构，微孔和微气泡的引入降低了在液相中的击穿场强，并且微气泡增加了气液界面的化学反应和活性物质的溶解。以空气为放电气体，主要探究了正、负极性脉冲参数对活化水固氮特性的影响。此外，还考察了气体流速、温度等因素对活化水中的氮特性的影响，并诊断了电学特性。结果表明，正极性放电下NO₂^-产量和NO₃^-产量分别为7.2 mg、28.8 mg，相比负极性放电分别高出0.43 mg、3 mg，经计算正极性放电能量效率高达15.02 g/(kW·h)。同时研究发现，当气流流速为2 L/min时，固氮性能最佳；水温越高，氮含量会随着液相分解动力学温度的降低而减弱。