沖擊電壓下流注的發(fā)展速度是衡量納米改性變壓器油絕緣性能的一個(gè)重要指標(biāo),也是分析納米變壓器油改性機(jī)理的關(guān)鍵參數(shù),但是現(xiàn)有研究中大多聚焦于沖擊電壓下的擊穿電壓和擊穿時(shí)間。為此,搭建了基于紋影法的流注高清拍攝平臺(tái),拍攝了不同形狀、不同尺寸TiO₂納米粒子改性變壓器油在正極性雷電沖擊電壓下的流注發(fā)展過程,分析流注發(fā)展速度的變化規(guī)律,揭示其與陷阱之間的關(guān)系。結(jié)果表明,納米粒子的幾何形貌改變可以明顯影響納米變壓器油中流注的發(fā)展。棒狀納米粒子使得變壓器油中流注發(fā)展速度更慢,對(duì)流注的抑制作用更明顯。同時(shí),隨著納米粒子尺寸的減小,納米變壓器油中流注發(fā)展速度變慢,從而抑制了流注的發(fā)展。分析表明,TiO₂納米粒子幾何形貌對(duì)陷阱特性的影響是引起流注發(fā)展速度變化的根本原因。 

【文章來源】：高電壓技術(shù). 2020,46(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

4 流注發(fā)展速度與陷阱密度的關(guān)系

納米粒子表面陷阱態(tài)隨其微觀特性變化，進(jìn)而影響改性效果，該定量關(guān)系不僅可為納米粒子功能設(shè)計(jì)提供依據(jù)，還可進(jìn)一步在此基礎(chǔ)上挖掘電子遷移和流注發(fā)展之間的聯(lián)系，建立納米改性的數(shù)學(xué)模型。當(dāng)Nt和vs的單位分別取1019 m-3和km/s時(shí)，擬合結(jié)果如表3所示，擬合優(yōu)度為0.994,N0和v0的標(biāo)準(zhǔn)差較小，所得值已較為準(zhǔn)確，但是A的標(biāo)準(zhǔn)差較大，需要補(bǔ)充更多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來獲取更為準(zhǔn)確的擬合結(jié)果。而且式(3)中所隱藏的物理過程以及A、N0和v0這3個(gè)常數(shù)的物理意義還需進(jìn)一步研究。圖1 4 流注發(fā)展速度與陷阱密度的關(guān)系

不同長徑比棒狀納米變壓器油的陷阱分布如圖12所示。長徑比為3和4的納米變壓器油中陷阱能級(jí)小于長徑比為5的納米變壓器油，其陷阱密度也更大。長徑比為5的納米變壓器油中峰值陷阱能級(jí)為0.74 e V，峰值陷阱密度為9.66×1018 m–3，長徑比為3和4的納米變壓器油峰值陷阱能級(jí)相近，分別為0.70 e V和0.71 e V，它們的峰值陷阱密度也接近，約為1.26×1019 m-3。由上可知，純油和納米變壓器油中的峰值陷阱能級(jí)均在0.7 e V左右，但是峰值陷阱密度變化明顯，說明納米粒子對(duì)陷阱能級(jí)的影響很小，主要影響變壓器油中的淺陷阱密度。純油和不同幾何形貌納米變壓器油的峰值陷阱密度如表2所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3412544