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高电压下多孔材料沿面闪络特性综合实验
1
作者 朱明晓 李孟陶 +3 位作者 孟庆伟 李鹏 董磊 陈继明 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第10期85-92,共8页
针对电气设备复合绝缘在高电压下极易发生沿面闪络故障问题,提出利用多孔结构提升闪络强度的方法,并设计了多孔绝缘材料沿面闪络特性综合实验。利用油/水乳液法制备了多孔聚二甲基硅氧烷材料,通过观测微观形貌分析了材料的孔隙分布特性... 针对电气设备复合绝缘在高电压下极易发生沿面闪络故障问题,提出利用多孔结构提升闪络强度的方法,并设计了多孔绝缘材料沿面闪络特性综合实验。利用油/水乳液法制备了多孔聚二甲基硅氧烷材料,通过观测微观形貌分析了材料的孔隙分布特性,实验测试了直流和交流电压下的沿面闪络强度,通过等温表面电位衰减、表面电荷扫描和闪络路径观测探讨了闪络强度提升机理,利用表面流注发展的流体仿真考察了孔隙对沿面放电的影响,揭示了多孔结构的抑制碰撞电离和促进表面电荷消散效应在提升闪络强度中的作用。该实验涉及电气、材料、物理及多物理场模拟,可有效提高学生的实验、仿真及理论分析等方面能力。 展开更多
关键词 复合绝缘 沿面闪络 多孔结构 综合实验 提升机理
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高重复频率猝发多脉冲加载下交联聚苯乙烯真空沿面闪络特性
2
作者 黄子平 李远 +2 位作者 邓旭 李逢 李欣 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期99-104,共6页
基于高重复频率强流多脉冲加速器的应用需求,针对交联聚苯乙烯(XLPS)材料在猝发多脉冲下的真空沿面闪络特性开展了实验研究。采用放置于平板电极中的XLPS圆台样品,在脉宽120 ns的单个脉冲和间隔500 ns的三脉冲加载下开展了真空沿面闪络... 基于高重复频率强流多脉冲加速器的应用需求,针对交联聚苯乙烯(XLPS)材料在猝发多脉冲下的真空沿面闪络特性开展了实验研究。采用放置于平板电极中的XLPS圆台样品,在脉宽120 ns的单个脉冲和间隔500 ns的三脉冲加载下开展了真空沿面闪络实验,通过对实验平台和实验规范的优化设计,有效提升了实验效率和数据有效性,观测到了样品发生真空沿面闪络前的试样电压顶降现象和前序脉冲闪络对后续脉冲的显著影响,获得了XLPS材料在相应条件下真空沿面闪络的统计数据。在实验基础上,对XLPS材料在高重复频率多脉冲加载下的真空沿面闪络特性进行了分析,为高重复频率多脉冲加速器的绝缘设计提供了实验依据。 展开更多
关键词 高重复频率多脉冲 交联聚苯乙烯 真空沿面闪络
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ZnO形貌及粒径对EP复合材料表面电荷传输及沿面闪络性能的影响 被引量：1
3
作者 尹国华 段祺君 +4 位作者 邵帅 夏国巍 李经纬 钟昱尧 谢庆 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第3期50-57,共8页
无机填料的形貌及粒径是影响环氧树脂(EP)复合材料沿面耐压性能的关键因素。本研究采用ZnO纳米纤维和不同粒径的颗粒状ZnO掺杂改性环氧树脂制备EP复合材料,并对复合材料进行了直流沿面闪络性能与电荷消散速率测试。结果表明:ZnO填料掺... 无机填料的形貌及粒径是影响环氧树脂(EP)复合材料沿面耐压性能的关键因素。本研究采用ZnO纳米纤维和不同粒径的颗粒状ZnO掺杂改性环氧树脂制备EP复合材料,并对复合材料进行了直流沿面闪络性能与电荷消散速率测试。结果表明:ZnO填料掺杂能有效提升EP复合材料的闪络电压,其中纤维状ZnO填料的提升效果要明显优于颗粒状ZnO填料,颗粒状ZnO/EP复合材料的闪络电压随填料粒径的减小呈现上升趋势。当ZnO纳米纤维的质量分数为15%时,EP复合材料的闪络电压相比纯EP提高了27.1%。构建了有限元仿真模型,计算结果表明纤维状ZnO使得EP内部电场非均匀系数提升,提高了复合材料的电流密度。 展开更多
关键词 环氧树脂 氧化锌 形貌粒径 沿面闪络 表面电荷
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电触发真空沿面闪络开关工作特性
4
作者 富英杰 董洛康 +4 位作者 秦沈熠 何孟兵 叶明天 王真 李正宏 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期19-24,共6页
电触发真空沿面闪络开关(VSFS)具有高导通速度、高绝缘恢复速度、体积小、结构简单等优点,适合于高电压、高功率转换的场合。导通速度和稳定性是VSFS输出性能的重要指标,其影响因素的研究决定了VSFS的优化方向。研究了结构、材料、触发... 电触发真空沿面闪络开关(VSFS)具有高导通速度、高绝缘恢复速度、体积小、结构简单等优点,适合于高电压、高功率转换的场合。导通速度和稳定性是VSFS输出性能的重要指标,其影响因素的研究决定了VSFS的优化方向。研究了结构、材料、触发极性对真空沿面闪络开关的输出性能影响。结果表明,体式结构相较于片式结构导通速度更快、更稳定。钛酸钡介质和氮化铝介质具有稳定的脉冲击穿电压,适合作为触发介质。石英的直流耐压高,适合作为主间隙介质。正触发方式下开关的输出指标要优于负触发。 展开更多
关键词 电触发真空沿面闪络开关 电极结构 介质材料 延迟时间 导通时间
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温度对环氧树脂沿面闪络特性的影响研究
5
作者 吴延宇 张蕾 +4 位作者 黄猛 周秀 汤浩 覃林生 李秀芬 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期199-206,共8页
特高压穿墙套管的绝缘问题是特高压输电技术研究的重点,在实际的工况中,由于内部及外部环境的影响,穿墙套管时常处于室温以上的环境温度中,导致绝缘性能受到一定程度的影响。为了研究交流和直流电压下环氧树脂闪络电压随温度的变化规律... 特高压穿墙套管的绝缘问题是特高压输电技术研究的重点,在实际的工况中,由于内部及外部环境的影响,穿墙套管时常处于室温以上的环境温度中,导致绝缘性能受到一定程度的影响。为了研究交流和直流电压下环氧树脂闪络电压随温度的变化规律以及温度的影响机制,搭建了环氧树脂沿面闪络试验平台,测量在恒定气压的SF_(6)氛围中,环氧树脂在不同温度下的闪络电压,仿真分析了闪络电压的变化原因。结果表明:在25~70℃范围内,随着温度升高,环氧树脂的闪络电压出现先小幅下降后上升的现象,存在闪络电压的最小值。该现象是由气—固界面电场分布、SF_(6)气体临界场强和环氧树脂表面陷阱能级的共同作用导致。研究成果可以为特高压直流穿墙套管绝缘优化配置提供实验依据。 展开更多
关键词 穿墙套管 环氧树脂 沿面闪络 温度
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基于多物理场耦合的盆式绝缘子低频沿面闪络特性研究
6
作者 李国强 卞荣 +4 位作者 陈科技 张琳琳 顾妙松 成智 王超 《浙江电力》 2024年第9期88-96,共9页
为研究低频输电下GIS(气体绝缘金属封闭开关设备)中单相盆式绝缘子的沿面闪络特性,采用电-热-流体多物理场耦合仿真,考虑因集肤效应引起的温升变化以及材料性能参数的温度依赖特性,计算得到不同工作频率下盆式绝缘子的电磁损耗、温升特... 为研究低频输电下GIS(气体绝缘金属封闭开关设备)中单相盆式绝缘子的沿面闪络特性,采用电-热-流体多物理场耦合仿真,考虑因集肤效应引起的温升变化以及材料性能参数的温度依赖特性,计算得到不同工作频率下盆式绝缘子的电磁损耗、温升特性与沿面电场分布。基于时间-体积理论,综合考虑温度对气固界面电场分布以及有效载流子产生速率的影响,计算得到不同电压幅值和频率下盆式绝缘子的沿面闪络概率。仿真结果表明:低频输电方式能够有效缓解电磁损耗,降低GIS罐体内的最高温度,在相同绝缘结构配置下具有更高的沿面闪络电压。研究成果可为校核不同工作频率下气体绝缘高压电气设备的绝缘水平提供理论依据。 展开更多
关键词 低频输电 盆式绝缘子 沿面闪络 多物理场耦合 闪络电压预测
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碳化硅改性超疏水涂层协同增强直流沿面闪络性能及机理研究 被引量：3
7
作者 许文杰 黄正勇 +2 位作者 李剑 王飞鹏 苏凡云 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期2480-2490,共11页
超疏水涂层在能源电力装备防湿/污闪络方面具有潜在的应用前景,但其表面在直流电场下易积聚电荷,导致电场畸变,诱发沿面闪络。该文研制了一种兼具优异憎水性和电荷消散特性的碳化硅/氟碳树脂超疏水涂层,研究了其沿面闪络特性和机理。结... 超疏水涂层在能源电力装备防湿/污闪络方面具有潜在的应用前景,但其表面在直流电场下易积聚电荷,导致电场畸变,诱发沿面闪络。该文研制了一种兼具优异憎水性和电荷消散特性的碳化硅/氟碳树脂超疏水涂层,研究了其沿面闪络特性和机理。结果表明,填充碳化硅质量分数为40%的氟碳树脂超疏水涂层沿面闪络性能最佳,与室温硫化(RTV)硅橡胶涂层相比,其干闪和湿闪电压分别提升了62.1%和90.6%。研究发现,填充40%碳化硅的氟碳树脂超疏水涂层表面以浅陷阱为主,被捕获的载流子易于脱陷,有效提升了涂层的沿面干闪电压;同时,该超疏水涂层表面粘附功低,水滴易被电场驱离,可形成较大干区,显著提升了涂层的湿闪电压。因此,碳化硅/氟碳树脂超疏水涂层表现出良好的憎水性能、电荷消散特性和直流沿面闪络性能,对提升高湿环境中能源电力装备的绝缘性能具有重要参考价值。 展开更多
关键词 碳化硅 氟碳树脂 超疏水 沿面闪络特性
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固体绝缘子的真空沿面闪络研究 被引量：2
8
作者 何友辉 陈洪斌 +1 位作者 李飞 宋法伦 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期135-144,共10页
针对在高压设备中因沿面闪络现象而发生绝缘失效的问题,对沿面闪络现象中的基础特性测量手段、影响因素及其发生机制等关键问题进行了归纳总结,介绍了目前关于沿面闪络观测手段及其影响因素研究的主要进展,并对沿面闪络过程的具体机制... 针对在高压设备中因沿面闪络现象而发生绝缘失效的问题,对沿面闪络现象中的基础特性测量手段、影响因素及其发生机制等关键问题进行了归纳总结,介绍了目前关于沿面闪络观测手段及其影响因素研究的主要进展,并对沿面闪络过程的具体机制以及表面电荷在沿面闪络过程中扮演的作用进行讨论。其中,外在因素、电极-介质界面层因素以及真空-介质表面层因素等三大类因素在影响沿面闪络的同时也对表面电荷积聚消散造成影响,其具体机制各不相同。在沿面闪络的主流机制中,SEEA理论较完整地阐述了沿面闪络的起始过程,ETPR理论则对沿面闪络的发展过程有着更好的解释。此外,表面电荷为沿面闪络发生提供了必要电荷,其积累与消散行为对沿面闪络发展起着决定性作用。开发能够实现低二次电子发射系数与高表面电导的绝缘材料及表面改性技术将是该领域未来重点研究方向。 展开更多
关键词 沿面闪络 表面电荷 二次电子雪崩发射 电子极化松弛
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低温温度梯度下环氧玻璃纤维材料表面电荷积聚行为及其对沿面闪络特性的影响 被引量：2
9
作者 宋波 任明 +3 位作者 陈跃 胡一卓 柳玉洁 董明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期554-564,共11页
超导能源管道终端由于其特殊的运行环境,终端用绝缘材料在承受高电场的同时,也承受着近百摄氏度的低温温度梯度。为此基于超导电缆终端常用绝缘材料——环氧玻璃纤维材料,研究了低温温度梯度下绝缘材料表面电荷积聚特性及其对沿面闪络... 超导能源管道终端由于其特殊的运行环境,终端用绝缘材料在承受高电场的同时,也承受着近百摄氏度的低温温度梯度。为此基于超导电缆终端常用绝缘材料——环氧玻璃纤维材料,研究了低温温度梯度下绝缘材料表面电荷积聚特性及其对沿面闪络特性的影响机制。首先测量了环氧玻璃纤维材料在不同温度以及不同温度梯度下的沿面闪络特性;随后利用仿真软件建立了绝缘材料气-固界面的电荷迁移模型,分析了不同温度以及不同温度梯度对材料表面电荷积聚特性和表面电场分布特性的影响;最后结合试验结果与仿真结果,提出了低温温度梯度对绝缘材料沿面闪络的影响机制。试验结果表明:当温差ΔT=100K时,绝缘材料表面的局部放电起始电压与闪络强度分别为无温度梯度时的74.0%和75.9%。而仿真结果显示,低温温度梯度下绝缘材料表面电荷积聚现象明显,表面最高电场强度可达到不存在温度梯度时的10倍左右。因此,温度梯度下材料表面电荷积聚以及电场的畸变被认为是造成绝缘材料沿面绝缘强度下降的重要原因。该研究有助于理解低温温度梯度下材料表面电荷积聚特性及其对电场分布和闪络电压的影响机制,对低温下绝缘材料的绝缘特性研究以及绝缘优化设计具有重要意义。 展开更多
关键词 超导电缆终端 温度梯度 表面电荷积聚 沿面闪络 低温绝缘
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真空沿面闪络全局模型与数值仿真综述 被引量：1
10
作者 孙光宇 张建威 +7 位作者 杨雄 王超 张舒 郭宝烘 黄昆 连汝慧 宋佰鹏 张冠军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3792-3802,共11页
数值模拟技术广泛应用于真空沿面闪络机理及其抑制的研究中。文章回顾总结了真空沿面闪络全局模型与数值仿真所涉及的物理过程、常用建模方法、技术难点以及相应解决手段,并对真空闪络数值仿真的后续发展进行了讨论。首先介绍了基于二... 数值模拟技术广泛应用于真空沿面闪络机理及其抑制的研究中。文章回顾总结了真空沿面闪络全局模型与数值仿真所涉及的物理过程、常用建模方法、技术难点以及相应解决手段,并对真空闪络数值仿真的后续发展进行了讨论。首先介绍了基于二次电子发射雪崩理论的真空闪络全局模型,详细分析阴极三结合点处电子发射、介质表面二次电子倍增、介质表面气体解吸附以及最终沿面等离子体形成所包含的各物理过程,并按照闪络起始、发展和击穿,分3阶段介绍了对应粒子仿真所采用的建模理论、算法细节与仿真研究所得结果,主要包括阴极三结合点场致电子发射、介质二次电子发射、解吸附气体输运、电子−中性粒子碰撞等物理过程。文章随后回顾了基于全局模型的真空闪络抑制方法,主要包括通过电场优化降低场致发射,构造阻碍二次电子崩发展的表面微结构,以及抑制介质气体解吸附,并讨论了数值仿真在闪络抑制手段验证、开发中的重要作用。最后针对性地对其它非粒子模拟的分阶段闪络建模方法及其后续发展进行了讨论,包括动理学模型、流体模型、混合仿真模型以及体内体表联合模型。 展开更多
关键词 沿面闪络 真空 二次电子发射 阴极三结合点 粒子仿真
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冲击振动下GIS内金属颗粒运动及其诱发沿面闪络特性 被引量：5
11
作者 李星 刘卫东 +1 位作者 许渊 丁登伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2838-2847,共10页
金属颗粒被认为是造成绝缘沿面故障的重要原因之一。运行中,断路器等开关操作产生的冲击振动会使气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)内静止的金属颗粒起跳,引起绝缘性能下降。为此,该文建立电场叠加冲击振动实验平台,研究... 金属颗粒被认为是造成绝缘沿面故障的重要原因之一。运行中,断路器等开关操作产生的冲击振动会使气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)内静止的金属颗粒起跳,引起绝缘性能下降。为此,该文建立电场叠加冲击振动实验平台,研究冲击振动作用下金属颗粒运动诱发绝缘沿面闪络过程,分析该过程中的局放特征,探讨金属颗粒形状和尺寸对运动和闪络特性的影响。实验结果表明,冲击振动作用下GIS内静止于壳体的金属颗粒会发生起跳。跳动过程中,金属颗粒可能吸附至绝缘子表面,也可能直接引发绝缘子沿面闪络。5和6mm长线形金属颗粒较容易引发绝缘子沿面闪络,而4mm长颗粒则未能引发闪络。冲击振动作用后,5和6mm长线形颗粒引发闪络前平均跳动时间分别为445和145s。而相比于线形金属颗粒,片状颗粒更容易吸附至绝缘子表面,而不易引起突发性闪络。研究结果有助于认识实际运行中开关操作对GIS内金属颗粒运动及其引发闪络特性的影响,可有效地解释现场发生的与开关操作强相关的绝缘故障。 展开更多
关键词 开关操作 气体绝缘组合电器 金属颗粒 运动特性 沿面闪络
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纳米Al_(2)O_(3)/环氧树脂复合材料微秒脉冲沿面闪络特性研究 被引量：1
12
作者 曹春诚 李文博 +3 位作者 程显 林海涛 夏荣翔 安永科 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期111-119,共9页
GIS中由于开关分合闸等操作而引发的内部脉冲过电压会导致绝缘件表面出现多次闪络击穿等问题。因此,文中研究了不同纳米Al_(2)O_(3)填充含量下环氧树脂复合材料在微秒脉冲电压下的沿面闪络特性;并针对1.5%Al_(2)O_(3)/EP复合材料在脉冲... GIS中由于开关分合闸等操作而引发的内部脉冲过电压会导致绝缘件表面出现多次闪络击穿等问题。因此,文中研究了不同纳米Al_(2)O_(3)填充含量下环氧树脂复合材料在微秒脉冲电压下的沿面闪络特性;并针对1.5%Al_(2)O_(3)/EP复合材料在脉冲电压频率为10 kHz,幅值为18 kV,电极间隙为10 mm下开展沿面闪络老化试验,对比老化前后闪络电压最小值和表面电阻变化趋势,分析不同程度的老化对绝缘材料表面微观形貌、元素成分以及电气性能的影响。结果表明,预加直流电晕放电能够降低环氧树脂材料的闪络电压,且当纳米Al_(2)O_(3)填充含量为1.5%时对闪络现象的抑制效果最为显著。同时,环氧树脂复合材料在经过沿面闪络老化试验后,老化区域C、O元素之比降低,材料表面形成大量凸起颗粒和裂纹,使其呈现疏松、亲水等特点。研究结果可为提升环氧树脂表面耐压能力提供指导意义。 展开更多
关键词 纳米Al_(2)O_(3) 环氧树脂 沿面闪络 脉冲电压 老化特性
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铬锰掺杂对氧化铝陶瓷沿面闪络特性的影响 被引量：1
13
作者 温奕超 唐斌 张树人 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第11期1315-1319,共5页
针对绝缘材料在高电压绝缘系统中易发生沿面闪络现象的问题,设计了一种通过体掺杂来提高氧化铝陶瓷闪络电压的方案。以95%Al_(2)O_(3)陶瓷为基料,掺杂不同含量的Cr_(2)O_(3)-MnCO3,在1510~1590℃的烧结温度下制备铬锰掺杂的氧化铝陶瓷,... 针对绝缘材料在高电压绝缘系统中易发生沿面闪络现象的问题,设计了一种通过体掺杂来提高氧化铝陶瓷闪络电压的方案。以95%Al_(2)O_(3)陶瓷为基料,掺杂不同含量的Cr_(2)O_(3)-MnCO3,在1510~1590℃的烧结温度下制备铬锰掺杂的氧化铝陶瓷,并研究了铬锰掺杂对该绝缘陶瓷烧结性能和真空绝缘性能的影响。结果表明,Cr_(2)O_(3)-MnCO3的掺入促进了氧化铝陶瓷的烧结,新生成的MnAl2O4能降低陶瓷整体的电阻率,同时Cr+的掺入降低了陶瓷整体的二次电子发射系数。在保持95%氧化铝陶瓷绝缘性能的前提下,Cr_(2)O_(3)-MnCO3的掺入能有效提高陶瓷的沿面闪络电压,其中老练电压可达109 kV。 展开更多
关键词 沿面闪络 氧化铝陶瓷 铬锰掺杂 烧结
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纳秒脉冲下高气压SF_(6)中同轴绝缘子沿面闪络影响因素实验研究 被引量：2
14
作者 陈旭良 李俊娜 +3 位作者 崔光曦 李楚男 李奇胜 葛建伟 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期129-134,共6页
研究纳秒脉冲下的绝缘子沿面闪络影响因素对电磁脉冲模拟装置绝缘结构设计具有重要的借鉴意义。通过搭建绝缘子沿面闪络实验平台,实验研究了在0.5 MPa的SF_(6)气体中,脉冲电压波形、绝缘材料和绝缘子沿面场强分布对绝缘子沿面闪络电压... 研究纳秒脉冲下的绝缘子沿面闪络影响因素对电磁脉冲模拟装置绝缘结构设计具有重要的借鉴意义。通过搭建绝缘子沿面闪络实验平台,实验研究了在0.5 MPa的SF_(6)气体中,脉冲电压波形、绝缘材料和绝缘子沿面场强分布对绝缘子沿面闪络电压的影响。结果表明:绝缘子的闪络电压具有随着脉冲前沿时间减小而增加的趋势;相较于脉冲电压全波,绝缘子在脉冲电压前沿波形耐受下闪络电压较高;聚酰亚胺材料的绝缘性能最好;通过降低绝缘子沿面最大场强,改善电场分布可以有效地提高绝缘子的闪络电压。 展开更多
关键词 纳秒脉冲 沿面闪络 绝缘材料 沿面场强 聚酰亚胺
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等离子体梯度氟化提升非均匀电场下环氧树脂沿面闪络性能的研究 被引量：1
15
作者 谢珂 卢森微 +4 位作者 邵春 谢子豪 宋岩泽 闫纪源 谢军 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第10期75-83,共9页
在高压直流电场下环氧树脂表面的微粒和缺陷会使局部电场发生畸变,形成非均匀电场,进而诱发沿面闪络。现有环氧树脂表面改性方案大多关注于处理的均匀程度,对非均匀电场下的耐压性能提升有限。本文针对非均匀电场开展仿真研究,结合电场... 在高压直流电场下环氧树脂表面的微粒和缺陷会使局部电场发生畸变,形成非均匀电场,进而诱发沿面闪络。现有环氧树脂表面改性方案大多关注于处理的均匀程度,对非均匀电场下的耐压性能提升有限。本文针对非均匀电场开展仿真研究,结合电场特点进行针对性的梯度改性方案设计,将等离子体氟化改性技术与梯度绝缘理念相结合,在传统氟化改性的基础上实现了对环氧树脂的等离子体阶跃型梯度氟化改性。结果表明:等离子体阶跃型梯度氟化使环氧树脂的表面微观形貌、化学组分和电气性能均呈现出阶跃型梯度分布,既可以降低环氧树脂的表面场强最大值,又可以调控界面电荷动态行为,大幅提升环氧树脂的沿面闪络性能,提升效果优于等离子体均匀氟化。 展开更多
关键词 等离子体改性 环氧树脂 表面特性 沿面闪络 梯度改性
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液氮中聚四氟乙烯冲击沿面闪络的极性效应
16
作者 李力 宋萌 史正军 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期58-62,共5页
为了探究液氮浸渍下的沿面放电问题,对聚四氟乙烯在液氮环境中极不均匀电场下的沿面闪络电压进行了测量。结果表明其极性效应表现出正极性脉冲下的沿面闪络电压普遍高于负极性时的规律。通过对闪络痕迹的分析,结合电场分布仿真和液氮中... 为了探究液氮浸渍下的沿面放电问题,对聚四氟乙烯在液氮环境中极不均匀电场下的沿面闪络电压进行了测量。结果表明其极性效应表现出正极性脉冲下的沿面闪络电压普遍高于负极性时的规律。通过对闪络痕迹的分析,结合电场分布仿真和液氮中沿面闪络机理的理论研究,提出液氮环境中沿面闪络极性效应的表现与变压器油相反的原因是液氮介质极易气化,在闪络过程中气化层的形成较容易,而液氮介质相对于气化层内的氮气产生空间电离的程度要小得多。 展开更多
关键词 液氮环境 聚四氟乙烯 冲击沿面闪络 极性效应
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空气中激光触发沿面闪络的蒙特卡罗仿真 被引量：3
17
作者 潘如政 王珏 +4 位作者 严萍 孙广生 张东东 周媛 李敏堂 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期887-890,共4页
搭建了空气中脉冲电压下激光触发沿面闪络试验平台,在试验平台上进行了尼龙介质的激光触发沿面闪络特性试验,应用蒙特卡罗方法对尼龙在空气中激光触发沿面闪络过程进行仿真。建立了激光触发沿面闪络的蒙特卡罗仿真模型,对蒙特卡罗算法... 搭建了空气中脉冲电压下激光触发沿面闪络试验平台,在试验平台上进行了尼龙介质的激光触发沿面闪络特性试验,应用蒙特卡罗方法对尼龙在空气中激光触发沿面闪络过程进行仿真。建立了激光触发沿面闪络的蒙特卡罗仿真模型,对蒙特卡罗算法的实现过程进行了描述,得出激光能量密度不同时的闪络时延。仿真结果显示,随着激光能量密度的上升,激光触发沿面闪络时延下降,这表示激光能量密度增加,在介质表面上产生的电子数增多,使沿面闪络的时延减小,仿真结果与试验结果趋势一致,初步验证了空气中脉冲电压下激光触发沿面闪络机理。 展开更多
关键词 沿面闪络开关 沿面闪络 激光触发 蒙特卡罗 仿真
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铜微粒对环氧树脂直流沿面闪络特性的影响 被引量：6
18
作者 邵千秋 孙魄韬 +3 位作者 司马文霞 许航 杨鸣 刘春香 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1651-1659,共9页
高压直流断路器的触头在频繁分合闸过程中会由于电弧烧蚀和机械磨损等原因而产生铜微粒,铜微粒会沉积在断路器断口环氧树脂表面,并显著降低其沿面绝缘性能。针对上述问题,搭建了试验平台,研究了直流电场下铜微粒粒径和位置对环氧树脂沿... 高压直流断路器的触头在频繁分合闸过程中会由于电弧烧蚀和机械磨损等原因而产生铜微粒,铜微粒会沉积在断路器断口环氧树脂表面,并显著降低其沿面绝缘性能。针对上述问题,搭建了试验平台,研究了直流电场下铜微粒粒径和位置对环氧树脂沿面闪络电压的影响规律;基于COMSOL Multiphysics建立了环氧树脂非平衡态等离子体沿面闪络模型,分析了铜微粒粒径和位置对沿面闪络电压的影响机制。研究结果表明：附着铜微粒会显著降低环氧树脂沿面闪络电压,铜微粒紧贴高压电极表面时,沿面闪络电压随铜微粒粒径的增加而下降;铜微粒位置亦会对环氧树脂沿面闪络电压产生影响,铜微粒与电极间距越小,沿面闪络电压下降就越明显;铜微粒粒径和位置的变化改变了初始放电发生过程和正负流注头部最大电场强度,进而改变了环氧树脂沿面闪络电压。上述研究结果可为解决高压直流断路器中铜微粒引起的沿面闪络问题提供参考。 展开更多
关键词 高压直流断路器 铜微粒 环氧树脂 沿面闪络电压 COMSOL MULTIPHYSICS 非平衡态等离子体沿面闪络模型
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真空中固体绝缘沿面闪络现象的研究进展 被引量：57
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作者 张冠军 赵文彬 +3 位作者 郑楠 于开坤 马新沛 严璋 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期30-35,共6页
针对长期以来高电场下复合绝缘系统的耐电性能受绝缘材料的沿面闪络现象所限制,严重制约了很多电气电子系统的整体性能的现状,迫切需要深入研究真空中绝缘子沿面闪络现象,为此,综述了国内外相关研究现状和进展,认为此现象是一种发生在... 针对长期以来高电场下复合绝缘系统的耐电性能受绝缘材料的沿面闪络现象所限制,严重制约了很多电气电子系统的整体性能的现状,迫切需要深入研究真空中绝缘子沿面闪络现象,为此,综述了国内外相关研究现状和进展,认为此现象是一种发生在高电场下的复杂界面(电极与材料的交界面)和表面(材料的表面)的物理现象。闪络过程在本质上反映出高电场下的电荷行为,由体内(材料的表层内)和体外(材料的表面及表面以上)2过程支配。需综合考虑绝缘材料的介电常数、电阻率、二次电子发射特性、表面陷阱分布等影响因素,进而提出表征和改善真空中沿面闪络特性的综合评价体系,最终达到认识新的物理现象并将之有效调控的目的。 展开更多
关键词 真空 固体绝缘材料 沿面闪络 电极接触 电荷注入 电输运
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直流电压分量对交直流叠加电压下油纸绝缘沿面闪络的影响 被引量：31
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作者 沙彦超 周远翔 +3 位作者 孙清华 黄猛 金福宝 黄建文 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1337-1343,共7页
为了更加深入地了解换流变压器中交直流叠加电压下油纸绝缘的沿面闪络问题,通过搭建直流电压分量可以任意调节的交直流叠加电源系统,研究了具有背面电极和不具有背面电极这2种结构下油纸绝缘的沿面闪络问题。试验结果表明:在复合电场下... 为了更加深入地了解换流变压器中交直流叠加电压下油纸绝缘的沿面闪络问题,通过搭建直流电压分量可以任意调节的交直流叠加电源系统,研究了具有背面电极和不具有背面电极这2种结构下油纸绝缘的沿面闪络问题。试验结果表明:在复合电场下,有背面电极时,沿面闪络电压比无背面电极时稍低;在2种结构下,沿面闪络电压均表现为纯交流电压时最低,随着直流电压分量的增加,沿面闪络电压也逐渐增加。此外为分析油纸绝缘界面的影响,还研究了相同电极结构下纯油的击穿电压。对比分析纯油的击穿电压和油纸绝缘的沿面闪络电压后发现:直流电压分量较低时,油纸绝缘界面的存在降低了该结构的击穿电压;而直流电压分量较高时,油纸绝缘界面的存在反而稍微提高了该结构的击穿电压。最后从复合电场分布的特点出发,分析了不同直流电压分量下油纸绝缘的沿面闪络过程。分析后认为:直流电压分量较小时,电极附近电场强度较高,导致油易于电离并产生大量载流子,从而促进了油纸沿面闪络的发展;而随着直流电压分量的变大,电场分布将变得不同,其沿面闪络电压升高;同时,上述电场分布的特点也是造成直流电压分量较低时沿面闪络电压低于纯油击穿电压的原因。 展开更多
关键词 油纸绝缘 沿面闪络 交直流叠加电压 油纸绝缘界面 介电常数 电导率 电场分布
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