環(huán)氧基碳納米管納米電介質(zhì)的直流真空沿面閃絡(luò)特性
本文選題:碳納米管 + 環(huán)氧樹脂。 參考:《高電壓技術(shù)》2017年09期
【摘要】:氣-固界面的沿面閃絡(luò)電壓低于同等條件下同種氣體的擊穿電壓,從而制約著特高壓電力設(shè)備的發(fā)展。對固體絕緣材料進行改性可以提高氣-固絕緣系統(tǒng)的沿面閃絡(luò)性能。為此,制備了8種不同的多壁碳納米管(MWCNTS)摻雜環(huán)氧樹脂,即摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0%、0.02%、0.05%、0.1%、0.125%、0.15%、0.2%和0.5%的8種試樣,并對試樣進行了顯微形貌、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、介電常數(shù)、表面粗糙度、電阻率、表面電位衰減特性(SPD)、直流真空沿面閃絡(luò)特性的測試。試驗結(jié)果表明:隨著摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高,環(huán)氧復(fù)合材料的沿面閃絡(luò)電壓先上升后下降,并且在摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%時達到極大值,環(huán)氧復(fù)合材料的閃絡(luò)電壓比純環(huán)氧樹脂的提升了23.1%。通過分析發(fā)現(xiàn),摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時,沿面閃絡(luò)電壓的上升與陷阱深度的增加及介電常數(shù)的下降有關(guān);而摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高時,沿面閃絡(luò)的下降與淺陷阱密度的增加及介電常數(shù)上升有關(guān)。通過分析得到,介電常數(shù)會引起電場畸變,陷阱的深度和密度會影響載流子遷移過程,二者均對沿面閃絡(luò)電壓產(chǎn)生影響。
[Abstract]:The flashover voltage of gas-solid interface is lower than the breakdown voltage of the same gas under the same condition, which restricts the development of UHV power equipment. The surface flashover performance of gas-solid insulation system can be improved by modifying solid insulation material. Eight kinds of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTS) doped epoxy resins were prepared, that is, the doped mass fraction was 0 / 0.02 / 0. 05 / 0. 1 / 0.125% and 0. 15% and 0. 5% respectively. The micromorphology, glass transition temperature, dielectric constant, surface roughness of the samples were also studied. Resistivity, surface potential attenuation characteristics, DC vacuum flashover along the surface test. The experimental results show that with the increase of doping mass fraction, the flashover voltage of epoxy composite rises first and then decreases, and reaches the maximum when the doping mass fraction is 0.1. The flashover voltage of epoxy composite is 23.1g higher than that of pure epoxy resin. It is found that the increase of flashover voltage along the surface is related to the increase of trap depth and the decrease of dielectric constant when the doping mass fraction is low, and the increase of the flashover voltage is related to the decrease of dielectric constant when the doping mass fraction is high. The decrease of flashover along the surface is related to the increase of shallow trap density and the rise of dielectric constant. The results show that the dielectric constant will cause electric field distortion, the depth and density of traps will affect the carrier migration process, and both of them will affect the flashover voltage along the plane.
【作者單位】: 西安交通大學(xué)電力設(shè)備電氣絕緣國家重點實驗室;平高集團有限公司國家電網(wǎng)高壓開關(guān)設(shè)備絕緣材料實驗室;中國電力科學(xué)研究院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51337008) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)(2015CB251003) 清華大學(xué)電力系統(tǒng)國家重點實驗室開放課題(SKLD16KZ04) 中國博士后科學(xué)基金(2014M552449) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金(xjj2014022) 西安交通大學(xué)“新教師支持計劃”(DWSQc130000008)~~
【分類號】:TM21
【相似文獻】
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,本文編號:1893312
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