国家重点基础研究发展计划(2014CB239501)
- 作品数：32 被引量：710H指数：14
- 相关作者：周远翔张云霄张灵刘睿党智敏更多>>
- 相关机构：清华大学天津大学郑州大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家电网公司科技项目更多>>
- 相关领域：电气工程一般工业技术理学电子电信更多>>
- 长距离电力电缆多谐振系统耐压试验方法的优化被引量：14
- 2018年
- 随着城市建设的快速发展以及供电需求的不断增加,越来越多的长距离、大截面高压电力电缆线路被投入使用,传统现场使用的单台耐压试验设备已无法满足电力电缆线路竣工验收及交接试验的容量要求。为此,在总结交联聚乙烯（XLPE）电力电缆竣工验收耐压试验方法和标准的基础上,提出了多谐振系统串并联接线方式的优化方法,并以某谐振系统进行的国内3条电力电缆线路耐压试验为案例进行了计算分析。研究结果表明：对于3个案例的耐压试验而言,其最优的接线方式分别是采用2台设备并联、单台设备、4台设备混联;采用最优接线方式时的谐振频率计算值与实测值之间的绝对误差分别为1.13、0.79、0.65 Hz;并且单台设备电流计算值与实测值之间的绝对误差分别为0.53、2.20、1.20 A。综上所述,多谐振系统接线方式优化方法在保证一定精度的同时,可实现长距离电力电缆变频耐压试验方案的优化。
- 曹京荥陈杰周志成胡利斌李陈莹谭笑
- 关键词：耐压试验接线方式品质因数
- 硅橡胶热老化特性及其对电缆附件运行可靠性的影响被引量：21
- 2014年
- 电力电缆大力发展,使得新型硅橡胶绝缘材料由于其优良的机电热性能得以广泛应用在超高压电缆附件绝缘领域,但是绝缘故障时有发生,成为电缆输电线路的薄弱环节。本文提出材料老化特性是影响超高压电力电缆附件运行可靠性的重要因素,对硅橡胶材料电树老化性能进行了深入研究,研究温度对电树起始电压、形态的影响规律和电树随着时间的发展规律。研究显示硅橡胶电树起始电压随温度的升高明显下降,电树形态从树枝状、松枝状向丛状树枝过渡,表明硅橡胶绝缘材料在电缆运行温度范围内存在明显的热破坏特性,对硅橡胶电缆附件绝缘可靠性造成不利的影响,而较高温度的丛状电树的滞长特性则将成为电缆附件的长期性故障隐患。在特性研究的基础上,对比分析了温度对硅橡胶和聚乙烯电树老化性能的差异,认为当前硅橡胶电缆附件故障频发的主要原因之一是对硅橡胶老化特性缺乏了解,造成现有的常规结构设计上冗余不足。
- 费益军张云霄周远翔
- 关键词：电缆附件硅橡胶电树
- β成核剂含量对等规聚丙烯电导电流和空间电荷特性的影响被引量：9
- 2019年
- 成核剂广泛用于调控聚丙烯的相变行为。为研究β成核剂含量对等规聚丙烯(iPP)电导电流和空间电荷特性的影响,制备了不同取代芳基杂环磷酸盐β成核剂(TMB-5)含量的iPP试样,开展了电导电流和温度场下空间电荷试验。结果表明,随着β成核剂的增加,β晶含量先增大后减小,而电导电流先减小后增大;25℃、-100 MV/m条件下极化30 min,六组iPP试样的电场畸变率均不超过6%;70℃、-100 MV/m条件下极化30 min,各组试样靠近阴极处均积聚正电荷,纯iPP试样电场畸变率最大(36.1%),而iPP-β0.1%(0.1%含量β成核剂)仅为13.2%。结合偏光显微观测和微晶团簇尺寸统计结果,从β成核剂的分散和成核过程分析了iPP试样中β晶含量变化的原因;利用极化和去极化过程中空间电荷的测试结果,并依据材料的微观结构与内部陷阱的相关性,解释了β成核剂含量对iPP试样内部空间电荷迁移和分布的影响过程。
- 彭兆伟关永刚张灵周远翔沙彦超
- 关键词：等规聚丙烯相变行为Β成核剂电导电流空间电荷
- 基于理化分析的热老化聚酰亚胺薄膜的电导特性被引量：10
- 2019年
- 为研究热老化对聚酰亚胺薄膜电导电流特性的影响,分别开展了300℃下10、20和30 d的加速热老化试验,并进行红外光谱、扫描电镜、直流击穿、介电特性和电导电流等综合测试分析。结果表明:热老化聚酰亚胺的拉伸强度明显下降,酰亚胺基团相对含量减少,表面出现孔洞缺陷;直流击穿强度呈下降趋势。电导电流测试结果发现,电老化阈值场强随热老化程度加深而减小,而电导电流则相反;随着测试温度上升,未老化与热老化30 d试样的电老化阈值场强均有所增加。分析认为,加速热老化下材料内部酰亚胺键和醚键发生断裂,部分基团与氧气反应,以气体形式逸出,形成孔洞缺陷,导致拉伸强度降低,陷阱密度增大,空间电荷积聚更加容易,从而降低电老化阈值场强;不同温度下同一试样的电导率差异主要在欧姆区,载流子迁移率增大导致电导率的增大,空间电荷难以积聚,从而提高电老化阈值场强。
- 莫雅俊张灵周远翔刘杰张云霄周仲柳
- 关键词：聚酰亚胺热老化电导电流迁移率
- 硅橡胶电树枝老化显微图像与局部放电特性对应关系被引量：22
- 2015年
- 局部放电检测是保障电力电缆正常运行提供了最为可行的手段之一,但其对电缆附件硅橡胶绝缘中电树枝老化状况的诊断理论依据尚十分不足。为此,通过试验同步观测了高压电缆附件用硅橡胶材料电树枝老化过程中的图像和局部放电特征。研究表明:局部放电频次–相位–放电量呈现宽相位范围内的随机分布特性;放电与电树枝老化图像说明放电次数与电树枝分形维数随电树枝发展同时增长,当局部放电频次高时,硅橡胶中电树枝容易呈现树枝通道较为密集的丛状和松枝状电树枝。该研究首次将电树枝唯象特征与脉冲序列特性进行比较分析,发现大放电量脉冲对应电树枝通道的快速伸长;有明显主干通道时,正半周中较大的放电脉冲数对应主干道条数。唯象特征、脉冲序列特性、局部放电信号的综合分析为利用局部放电检测硅橡胶绝缘中的电树枝老化状态提供了理论基础。
- 周远翔刘睿张云霄张旭郭大卫
- 关键词：高压电缆附件硅橡胶电树枝局部放电
- 附生结晶对低密度聚乙烯空间电荷注入和输运特性的影响被引量：4
- 2017年
- 为研究附生结晶对低密度聚乙烯(low-density polyethylene,LDPE)中空间电荷注入和输运过程的影响,选用玻璃(glass)、聚四氟乙烯(PTFE)和等规聚丙烯(i PP)这3种典型基底材料,制备了具有不同附生结晶试样,即LDPE-G、LDPE-PTFE和LDPE-i PP,开展了室温下空间电荷和直流击穿特性的研究。结果表明:在-100 MV/m电场强度下3组试样均在阳极附近产生正空间电荷包且向阴极迁移;极化30 min时间内,空间电荷引起试样内部最大畸变电场强度值达到177 MV/m;对于LDPE-G、LDPE-PTFE和LDPE-i PP中的空间电荷,由电极注入的负电荷由少到多,正电荷由多到少;3组试样Weibull击穿电场强度由高到低排列顺序依次为:LDPE-i PP、LDPE-PTFE和LDPE-G。分析认为:不同附生结晶结构通过片晶排列方式来改变LDPE表面相对介电常数,导致电荷注入势垒高度变化,3组材料不同的正空间电荷注入难易程度以及表面片晶的排列方式影响了击穿通道的产生概率。
- 程子霞滕陈源张灵周远翔尹琪张云霄
- 关键词：聚乙烯附生结晶空间电荷场致发射击穿
- 温度场下非等温结晶对低密度聚乙烯空间电荷特性的影响被引量：19
- 2017年
- 为研究温度场下非等温结晶对低密度聚乙烯(low-density polyethylene,LDPE)空间电荷特性的影响,制备了3种不同退火速率的非等温结晶试样即LDPE-I(冰水)、LDPE-A(空气)和LDPE-S(缓慢),并使用温控脉冲电声(PEA)法开展了20℃、40℃和60℃温度场下空间电荷特性的研究。结果表明:非等温结晶过程中,更小的退火速率有利于LDPE充分结晶,因此结晶度更高、晶胞平均尺寸更大且尺寸均匀性更好;20℃温度和-100 MV/m直流电场强度条件下3组试样均出现正空间电荷包,LDPE-I电荷包注入速率和迁移速率均为最大;40℃和60℃温度下,仅在LDPE-I中存在正空间电荷包。针对上述现象,结合20℃温度下去极化过程载流子视在迁移率和陷阱深度情况进行解释:由于LDPE-I试样晶胞尺寸小且均匀性差,晶区/无定形区界面面积增加,所以深浅陷阱密度均增大;推测其界面缺陷类型复杂,导致陷阱深度分布广,从而对正空间电荷包的注入和迁移过程影响更大。
- 张灵周远翔滕陈源张云霄陈明程子霞
- 关键词：低密度聚乙烯非等温结晶空间电荷温度场载流子迁移率
- 拉伸状态下聚丙烯/聚烯烃弹性体共混物的空间电荷和陷阱分布特性被引量：15
- 2017年
- 聚丙烯(PP)/聚烯烃弹性体(POE)共混物被认为可替代交联聚乙烯应用于高压直流电缆中。电力电缆在制作、安装和运行过程中会受到机械应力作用,为研究其对电缆绝缘性能的影响,采用电声脉冲法(PEA)测试并分析了不同拉伸比下PP/POE共混物的空间电荷分布特性,并采用表面电荷衰减方法分析了不同试样的陷阱能级分布。研究结果表明:机械拉伸能促进PP/POE共混物内空间电荷的迁移和积累,其中拉伸比为1.2时空间电荷积聚最多;当拉伸比从1增加到1.2时,试样中浅陷阱密度增大,深陷阱的密度与深度减小;当拉伸比从1.2增加到1.4,试样中浅陷阱密度减小,深陷阱的密度与深度增大。分析认为,PP/POE共混物内部结构的变化为拉伸影响空间电荷和陷阱分布特性的主要原因。
- 徐航杜伯学苏金刚
- 关键词：聚丙烯聚烯烃弹性体高压直流电缆拉伸比空间电荷
- 高压直流电容器电介质研究现状被引量：24
- 2018年
- 直流滤波电容器、直流支撑电容器等高压直流电容器是保证高压直流输电质量与稳定运行的核心器件。聚合物薄膜作为电力电容器的关键固体电介质，其击穿强度、温升特性直接影响电容器的容量与绝缘水平。本文简要介绍了高压直流电容器固体电介质材料的发展历程，论述了聚合物薄膜的击穿强度、温升特性，同时探讨了温度、复杂电场对聚合物薄膜老化行为的影响规律，对聚合物薄膜电介质面临的问题与改进措施的国内外研究成果进行了总结。
- 许然然杜伯学肖谧
- 关键词：击穿场强温度特性
- 环境友好型直流电缆料聚丙烯绝缘的电树枝研究进展被引量：19
- 2018年
- 聚丙烯因具有优异的电气和耐热性能，符合环保可回收电缆绝缘材料的发展需求，从而引起广泛关注。高压直流电缆在运行过程中，除了承受直流额定电压外，还要承受脉冲电压，导致线路电压急剧变化，加剧电场畸变。电缆温度变化影响绝缘材料电导率及空间电荷积聚，使绝缘材料内部电场畸变，导致电树枝的引发和生长。本文对比了相同条件下聚丙烯与交联聚乙烯电树枝生长特性，分析了直流脉冲复合场、温度等因素对聚丙烯电树枝生长特性的影响规律，探讨了不同方法抑制电树枝的机理。
- 朱乐为杜伯学
- 关键词：高压直流电缆聚丙烯电树枝
