基于电学性能的发电机线棒主绝缘热老化特性研究

抽水蓄能发电机组长期运行过程中的热效应会对定子线棒主绝缘性能造成不利影响。本文以18 kV抽水蓄能机组发电机VPI定子线棒为研究目标，制备试样并设计热老化方案，通过介电性能测试、电导测试及击穿特性测试，探究定子绝缘在不同热老化温度、不同热老化周期下的电学性能变化规律。结果表明：定子线棒弯曲段试样出现了较为明显且完整的损耗峰，在热老化过程中，绝缘材料的介电常数频谱整体随着老化周期的增加呈现增大趋势，其中弯曲段试样的介电常数随频率升高出现阶梯性下降趋势。随着老化的进行，试样的电导率逐渐上升，吸收比与极化指数均呈下降趋势，直线段试样和弯曲段试样的击穿强度均不断降低，其中弯曲段试样的击穿强度下降更为明显。     

特高压直流套管用环氧树脂/皱纹纸复合绝缘体系介电性能的研究

特高压直流套管是制约我国特高压直流输电设备发展的瓶颈。针对特高压直流套管用绝缘材料,分析观察了直流套管用皱纹纸的显微结构,制备了纯环氧树脂和环氧树脂/皱纹纸复合绝缘体系的试样,进行了介电性能测试,研究了不同试样介电性能随温度的变化规律。为研制特高压直流干式套管提供试验依据。     

可加工陶瓷研究进展

介绍了国内外可加工玻璃陶瓷、石墨系复相陶瓷、h-BN系纳米复相陶瓷、可加工层状复相陶瓷、可加工多孔陶瓷、稀土磷酸盐系复相陶瓷和Mn＋1AX。化合物等7种可加工陶瓷的制备机理的研究现状,并对该领域今后的发展方向进行了进一步探讨。     

评价多孔Si_3N_4陶瓷断裂韧性的新方法——单向压缩试验

人们常用单边梁切口法(SENB)评价多孔陶瓷的断裂韧性(K_(IC)),K_(IC)随孔隙率增加而不断下降。SENB测试结果表明,多孔陶瓷中的微气孔、微裂纹不仅没有起到增韧作用阻止裂纹扩展,反而加速了扩展。而评价多孔陶瓷热震损伤抗力(R')时发现,多孔陶瓷R'随孔隙率增加而增大,该理论表明孔隙率增加阻止了裂纹扩展。很显然,采用SENB法测定的K_(IC)值与微裂纹增韧以及热震损伤理论相矛盾。多孔陶瓷的单向压缩试验表明,其σ-ε曲线可明显分为两部分,即弹性变形部分和非线性部分。非线性部分出现是由于众多微裂纹亚稳扩展所致,最终发生失稳断裂。用该法测出的断裂能,可量化微裂纹增韧效应,完善了多孔陶瓷断裂韧性的测试方法。     

陶瓷化硅橡胶研究进展

介绍了陶瓷化硅橡胶的组成成分、制备工艺、性能特点和成瓷机理,详细讨论了复合材料中各个组分对材料关键性能的影响,并指出了现有研究的特点与不足,最后对未来陶瓷化硅橡胶的研究方向提出了建议。     

高压XLPE绝缘电力电缆缓冲层与金属护层结构设计仿真计算与优化

针对近年来电力系统运行的XLPE绝缘高压电缆因缓冲层发生的故障与隐患增多,就缓冲层、金属护层对电缆的作用,通过测量缓冲层等材料的相关参数,运用有限元(Ansys)软件仿真计算了高压电缆的电场分布,分析了不同优化条件下缓冲层结构的影响,提出了高压电缆缓冲层与金属护层结构设计优化建议。     

高温下110kV XLPE电缆绝缘在空气和硅油介质中的老化机理研究

以110 kV XLPE高压电缆为研究对象,在高温下对电缆用XLPE绝缘材料进行加速热老化实验,对比研究有氧(空气)与无氧(硅油)环境下其热学和力学性能的变化规律。结果表明:热氧老化过程会加速XLPE绝缘中分子链的裂解,降低熔融温度和结晶度;氧气的存在使得XLPE绝缘的起始分解温度和热分解活化能降低,拉伸强度和断裂伸长率减小。相比于无氧环境的老化试样,热氧老化的试样热学和力学性能劣化更快。     

AlN和AlN/BN层状复合陶瓷的高温氧化行为

采用循环氧化法对单相AlN和层状AlN/h-BN复合陶瓷在1000及1300℃空气中的氧化动力学曲线进行研究.结果指出,在1000℃时,层状AlN/h-BN复合陶瓷的氧化增量低于单相AlN陶瓷;在1300℃时,其氧化动力学曲线分为缓慢增重、快速氧化增重和抛物线增重3个阶段,由xRD分析及扫描电镜观察发现,在1300℃氧化30 h后,试样已不存在BN相,并且由于界面层BN的氧化挥发而残留有微孔.     

表面粗糙度对硅橡胶材料表面超疏水性的影响

采用一种简单的方法制备出了硅橡胶超疏水性表面;将模具内表面做成一定的粗糙度;按照常规成型工艺,将液体硅橡胶浇注在模具内使其固化,待固化完毕后脱去模具,得到不同粗糙度的表面.经过接触角测量仪测定和扫描电子显微镜分析,结果表明:当硅橡胶表面粗糙度Ra=6.63 μm时,在其表面形成了类似于荷叶的乳突结构;在乳突表面还有亚微米级的小颗粒存在,形成了微米亚微米两级的粗糙结构,材料表面与水的静态接触角为153.5°,滚动角为8°,材料具有超疏水性;当硅橡胶表面粗糙度 Ra<6.63 μm时,材料表面的静态接触角随着表面粗糙度的增加而增加,当Ra=6.63 μm,静态接触角出现最大值153.5°.当表面粗糙度Ra>6.63 μm,材料表面的静态接触角随着表面粗糙度的增加而减小.     

高压交联电缆副产物释放过程研究

交联副产物释放过程的定量分析和去气工艺研究是高压交联电缆领域的技术难题,本文基于菲克第二定律和顶空气相色谱,采用数学建模和试验验证的方法,研究了影响副产物释放的各种因素,计算了高压交联电缆的去气时间。结果表明:副产物热释放过程主要取决于初始浓度、绝缘厚度、位置分布、去气时间和扩散系数,提高去气温度可以促进副产物的释放,采用低脱气绝缘料可有效缩短去气时间,绝缘厚度对去气时间的影响显著,采用顶空气相色谱法可验证实际去气效果。