本文關(guān)鍵詞：復(fù)合絕緣子用硅橡膠材料的陷阱對(duì)其閃絡(luò)特性的影響

  更多相關(guān)文章： 高溫硫化硅橡膠 熱刺激電流(TSC) 表面電荷 沿面閃絡(luò) 老化 電暈

【摘要】：硅橡膠材料復(fù)合絕緣子由于重量輕、防污閃性能好,在現(xiàn)代輸電線路中得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是特高壓輸電線路使用的更為廣泛。但作為復(fù)合材料其老化問(wèn)題不可避免,因此被更多研究人員所關(guān)注。電暈老化作為復(fù)合絕緣子一種主要的老化形式,其對(duì)沿面閃絡(luò)特性、憎水性等特性的變化情況已經(jīng)成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)備受關(guān)注的問(wèn)題。相關(guān)研究表明,陶瓷、聚乙烯等材料的陷阱特性對(duì)其沿面閃絡(luò)有較大的影響。結(jié)合電暈老化對(duì)高溫硫化硅橡膠材料表面的特性的影響,研究電暈老化后試樣的閃絡(luò)特性可以對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行高溫硫化硅橡膠材料的沿面閃絡(luò)現(xiàn)象提供一種思路。首先,研制了一套針對(duì)小尺寸硅橡膠試樣的沿面閃絡(luò)試驗(yàn)平臺(tái)。借助該平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)小尺寸且韌性較大材料的人工閃絡(luò)試驗(yàn)及閃絡(luò)電壓、閃絡(luò)電流和表面電荷分布等特性的測(cè)試;對(duì)表面電荷測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了校準(zhǔn)測(cè)試,表明了該裝置的測(cè)試有效性。通過(guò)多針 板的人工電暈加速老化試驗(yàn),得到了較為均勻的硅橡膠電暈老化試樣。對(duì)老化不同階段的試樣進(jìn)行了沿面閃絡(luò)試驗(yàn)和熱刺激電流測(cè)試,研究分析了老化進(jìn)程中的閃絡(luò)特性變化和陷阱特性的變化規(guī)律。測(cè)試結(jié)果表明,隨著老化時(shí)間的加長(zhǎng),試樣表面陷阱能級(jí)不斷加深,表面電荷量逐漸增加,閃絡(luò)電壓相應(yīng)的也有所下降,濕閃電壓下降明顯。同時(shí),發(fā)現(xiàn)表面電荷在試樣表面的分布有許多尖峰出現(xiàn),對(duì)照試樣表面發(fā)現(xiàn),尖峰的位置基本出現(xiàn)在針電極所在試樣區(qū)域。結(jié)合老化試樣表面特性分析,針尖區(qū)域老化程度較大,陷阱能級(jí)較深,致使捕獲電荷能力大。另外,抽取了現(xiàn)場(chǎng)退運(yùn)的來(lái)自兩廠家運(yùn)行不同年限的試樣,對(duì)相應(yīng)試樣的閃絡(luò)特性和陷阱特性進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),試樣隨著運(yùn)行年限的增長(zhǎng),絕緣子試樣表面粉化情況嚴(yán)重且有機(jī)高分子鏈段打斷而小分子大量生成,材料表面的空洞變多變深,也由開(kāi)始的分散性絮狀物逐漸變成集中性的孔洞,閃絡(luò)電壓降低、陷阱能級(jí)增高。最后,借助FTIR、SEM等方法,對(duì)人工電暈加速老化和現(xiàn)場(chǎng)試樣的微觀化學(xué)結(jié)構(gòu)和微觀形貌變化進(jìn)行了分析,以探索硅橡膠材料的陷阱特性對(duì)其閃絡(luò)特性的影響。結(jié)果表明,隨著電暈老化時(shí)間的增加,硅橡膠試樣表面的FTIR特征峰逐漸減小,甚至可能消失,同時(shí)有新的小特征峰出現(xiàn),從而可以說(shuō)明,電暈老化打斷硅橡膠試樣表面的大分子特征鍵,同時(shí)有小的短的特征鍵的形成,對(duì)老化后的試樣表面形貌的觀察可以看到黑色甚至白色物質(zhì)的析出可以說(shuō)明這一點(diǎn)。另外,根據(jù)SEM試驗(yàn)的測(cè)試分析可知,試樣的表面隨著老化的加深,表面逐漸出現(xiàn)了絮狀物以及裂紋、孔洞等可以表征陷阱的現(xiàn)象。從而通過(guò)輔助性試驗(yàn)也可說(shuō)明陷阱能級(jí)增大的原因�；谏鲜鲈囼�(yàn)的測(cè)試分析,可以得出,電暈老化會(huì)對(duì)HTV試樣表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,隨著老化時(shí)間的增加陷阱能級(jí)不斷加深,從而使得表面電荷量逐漸增加,畸化試樣局部場(chǎng)強(qiáng),最終影響閃絡(luò)電壓的大小,使得閃絡(luò)電壓有下降的趨勢(shì)。陷阱增多,陷阱能級(jí)增大,使得試樣表面容易吸收水分,致使?jié)耖W電壓顯著降低。
【關(guān)鍵詞】：高溫硫化硅橡膠 熱刺激電流(TSC) 表面電荷 沿面閃絡(luò) 老化 電暈
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM216
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 硅橡膠材料陷阱特性的研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 復(fù)合絕緣子沿面閃絡(luò)特性的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 存在的問(wèn)題14-15
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容15-16
• 第2章 試驗(yàn)裝置及其測(cè)試方法16-27
• 2.1 熱刺激電流（TSC）試驗(yàn)系統(tǒng)16-18
• 2.1.1 介質(zhì)陷阱的測(cè)量方法16
• 2.1.2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介16-18
• 2.2 沿面閃絡(luò)試驗(yàn)系統(tǒng)18-25
• 2.2.1 直流電壓源18-19
• 2.2.2 電極形式19
• 2.2.3 閃絡(luò)電壓和電流的測(cè)量19-20
• 2.2.4 表面電荷測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)與校驗(yàn)20-25
• 2.3 試驗(yàn)用試樣的制備25-26
• 2.4 試驗(yàn)測(cè)量方法26
• 2.5 小結(jié)26-27
• 第3章 硅橡膠材料的陷阱能級(jí)特性27-36
• 3.1 介質(zhì)材料的陷阱特性27
• 3.2 TSC介質(zhì)陷阱的計(jì)算方法27-29
• 3.3 老化時(shí)間對(duì)硅橡膠陷阱能級(jí)的影響29-32
• 3.4 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行硅橡膠絕緣子的熱刺激電流測(cè)試32-35
• 3.4.1 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行復(fù)合絕緣子試樣的選取方法32-33
• 3.4.2 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行復(fù)合絕緣子的陷阱特性33-35
• 3.5 小結(jié)35-36
• 第4章 電暈老化硅橡膠試樣的沿面閃絡(luò)特性36-48
• 4.1 電暈老化后試樣憎水性隨放置時(shí)間的變化36-37
• 4.2 隨加壓的變化硅橡膠試樣表面電荷的分布37-42
• 4.3 老化時(shí)間對(duì)硅橡膠試樣閃絡(luò)特性的影響42-46
• 4.4 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行硅橡膠復(fù)合絕緣子沿面閃絡(luò)試驗(yàn)46-47
• 4.5 小結(jié)47-48
• 第5章 硅橡膠的陷阱對(duì)其閃絡(luò)特性的影響48-60
• 5.1 傅立葉變換紅外光譜分析48-50
• 5.1.1 試驗(yàn)使用儀器48
• 5.1.2 紅外光譜分析方法48-49
• 5.1.3 不同電暈老化時(shí)間試樣的紅外光譜分析49-50
• 5.2 SEM測(cè)試分析50-51
• 5.3 表面電荷分布與沿面閃絡(luò)特性的內(nèi)在聯(lián)系51-52
• 5.4 試樣的陷阱深度與沿面閃絡(luò)特性的內(nèi)在聯(lián)系52-53
• 5.5 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的硅橡膠復(fù)合絕緣子的陷阱與閃絡(luò)電壓的關(guān)系53-59
• 5.6 小結(jié)59-60
• 第6章 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 結(jié)論60-61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果66-67
• 致謝67

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1 車文俊;復(fù)合絕緣子的尺寸及爬電距離檢查[J];電瓷避雷器;2001年03期

2 張志偉;復(fù)合絕緣子端部密封存在的問(wèn)題及解決辦法[J];四川電力技術(shù);2001年03期

3 龔文權(quán),鐘連宏,李金法;復(fù)合絕緣子運(yùn)行與評(píng)價(jià)[J];高電壓技術(shù);2002年05期

4 袁檢,張建榮,吳經(jīng)鋒,邱毓昌;運(yùn)行中復(fù)合絕緣子質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法的探討[J];電瓷避雷器;2003年01期

5 徐其迎,李日隆;復(fù)合絕緣子的運(yùn)行性能及問(wèn)題探討[J];電瓷避雷器;2003年03期

6 包建強(qiáng),吳明祥;進(jìn)口復(fù)合絕緣子斷裂原因分析[J];電瓷避雷器;2003年05期

7 常豐文 ,張福林;復(fù)合絕緣子微風(fēng)振動(dòng)載荷特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)力分析[J];華北電力技術(shù);2003年01期

8 黃梓容,謝從珍,劉鐵橋,張躍華,趙天任;改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高復(fù)合絕緣子制造質(zhì)量[J];廣東輸電與變電技術(shù);2003年02期

9 歐陽(yáng)旭丹 ,邁克林;750kV復(fù)合絕緣子通過(guò)技術(shù)鑒定[J];高電壓技術(shù);2004年05期

10 張福林,陳虹麗,王黎明;復(fù)合絕緣子振動(dòng)蠕變特點(diǎn)及試驗(yàn)參數(shù)的確定[J];纖維復(fù)合材料;2004年02期

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1 黃修乾;熊西林;楊學(xué)全;;復(fù)合絕緣子在高海拔地區(qū)的應(yīng)用[A];2009年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2009年

2 張偉;;延邊電網(wǎng)輸電線路復(fù)合絕緣子運(yùn)行情況分析與應(yīng)用[A];高效 清潔 安全 電力發(fā)展與和諧社會(huì)建設(shè)——吉林省電機(jī)工程學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

3 王茂成;林則良;李虎;王茂旭;雍軍;胖質(zhì)玲;;基于220kV耐張復(fù)合絕緣子串優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[A];山東電機(jī)工程學(xué)會(huì)第十一屆優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集[C];2008年

4 閆文斌;王達(dá)達(dá);于虹;李衛(wèi)國(guó);趙現(xiàn)平;;復(fù)合絕緣子內(nèi)部缺陷可視化檢測(cè)[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集[C];2012年

5 閆文斌;王達(dá)達(dá);于虹;李衛(wèi)國(guó);趙現(xiàn)平;;復(fù)合絕緣子內(nèi)部缺陷可視化檢測(cè)[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

6 王全興;馮振波;毛韶雋;陳誠(chéng);;一起220kV輸電線路復(fù)合絕緣子斷串原因分析及防范措施[A];第十九屆輸配電研討會(huì)論文集[C];2011年

7 葉廷路;吳光亞;張愛(ài)軍;呂軍;沈慶河;張勤;張銳;李慶峰;梁曦東;肖嶸;;復(fù)合絕緣子運(yùn)行性能及使用壽命評(píng)估方法的研究[A];2012輸變電年會(huì)論文集[C];2012年

8 崔婷;安昌萍;林偉;;重慶電網(wǎng)110KV運(yùn)行交流復(fù)合絕緣子試驗(yàn)研究[A];重慶市電機(jī)工程學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

9 閆文斌;王達(dá)達(dá);李衛(wèi)國(guó);趙現(xiàn)平;于虹;屠幼萍;;復(fù)合絕緣子陡波擊穿原因可視化分析[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

10 李峰;張杰;王剛;;復(fù)合絕緣子在我國(guó)的發(fā)展、應(yīng)用與展望[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 通訊員　 張秀貴;山東泰光集團(tuán)研制出百萬(wàn)伏復(fù)合絕緣子[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

2 劉英 高荊萍;東北最大復(fù)合絕緣子生產(chǎn)基地將落戶大連[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2009年

3 記者 魏廣軍　通訊員 林軍英;平高集團(tuán)成功研制出新型空心復(fù)合絕緣子[N];平頂山日?qǐng)?bào);2009年

4 趙林杰 李成榕 王偉;復(fù)合絕緣子檢測(cè)技術(shù)亮點(diǎn)斑斕[N];中國(guó)電力報(bào);2004年

5 許立柱邋蘇艷利;全國(guó)最大的綜合性復(fù)合絕緣子生產(chǎn)基地開(kāi)工建設(shè)[N];咸陽(yáng)日?qǐng)?bào);2008年

6 劉英　記者 李楠;大連電瓷將建成東北最大復(fù)合絕緣子生產(chǎn)基地[N];大連日?qǐng)?bào);2009年

7 方彬;復(fù)合絕緣子檢測(cè)方法亟待開(kāi)發(fā)[N];中國(guó)電力報(bào);2004年

8 于佳駿;神馬科技支柱復(fù)合絕緣子交付用戶[N];中國(guó)電力報(bào);2008年

9 本報(bào)記者　樊云芳　王曉櫻;張德賽與他發(fā)明的新型復(fù)合絕緣子[N];光明日?qǐng)?bào);2005年

10 李冬琴;新能天寧絕緣子產(chǎn)品通過(guò)鑒定[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 汪詩(shī)經(jīng);覆冰地區(qū)交流復(fù)合絕緣子傘形結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];重慶大學(xué);2015年

2 謝從珍;硅橡膠復(fù)合絕緣子傘裙優(yōu)化研究[D];華南理工大學(xué);2010年

3 趙林杰;硅橡膠復(fù)合絕緣子憎水性與污閃特性研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 許U，

本文編號(hào)：1012205