本文選題：局部放電模型　切入點：非平衡統(tǒng)計理論　出處：《物理學(xué)報》2014年11期

【摘要】：隨著電力設(shè)備電壓等級的提高,對電力設(shè)備中聚合物電介質(zhì)材料的可靠性提出了更加嚴(yán)格的要求,然而由于聚合物電介質(zhì)材料在生產(chǎn)制造過程中不可避免的存在氣泡、雜質(zhì)等缺陷,導(dǎo)致在高電場作用下會發(fā)生局部放電從而大大降低了電力設(shè)備的使用壽命.因此,為了預(yù)防和減少電力設(shè)備中因聚合物電介質(zhì)材料老化所帶來的事故,需要合理地估算其電老化壽命.本文從局部放電老化模型的微觀機理出發(fā),利用非平衡態(tài)統(tǒng)計理論建立了電裂紋不斷擴展的隨機微分方程,然后推導(dǎo)出聚合物電介質(zhì)的擊穿概率、可靠性以及電老化壽命與外加電場的函數(shù)關(guān)系.最后,對聚苯二甲酸乙二醇酯(polyetllyleneterephthalate,PET)薄膜材料進行具體分析,將電老化壽命公式的理論值與實驗數(shù)據(jù)作了比較,發(fā)現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)與理論值較為相符.因此,本文推導(dǎo)的聚合物電介質(zhì)電老化壽命公式可以有效地應(yīng)用在定量分析中,并有望為材料的電壽命預(yù)測提供幫助.
[Abstract]:With the increase of power equipment voltage grade, the reliability of polymer dielectric materials in power equipment is required more strictly. However, because of the inevitable existence of bubbles in the manufacturing process of polymer dielectric materials, In order to prevent and reduce the accidents caused by the aging of polymer dielectric materials in power equipment, some defects, such as impurity, lead to partial discharge under the action of high electric field, which greatly reduces the service life of power equipment. It is necessary to estimate the electrical aging life reasonably. Based on the microscopic mechanism of the partial discharge aging model, a stochastic differential equation for the continuous growth of electric cracks is established by using the statistical theory of non-equilibrium states. Then the functional relationship between the breakdown probability, reliability and electric aging life of polymer dielectric and the applied electric field is derived. Finally, the material of Poly (ethylene glycol phthalate) polyethylenetephthalate (PET) film is analyzed in detail. The theoretical value of the formula of electric aging life is compared with the experimental data, and it is found that the experimental data are in good agreement with the theoretical value. Therefore, the formula of electroaging life of polymer dielectric derived in this paper can be effectively applied in quantitative analysis. It is expected to be helpful to predict the electrical life of materials.
【作者單位】： 北京理工大學(xué)物理學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:11272053)資助的課題~~
【分類號】：TM215

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 鄒健,邢修三;電介質(zhì)絕緣老化和擊穿的隨機模型[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;1997年02期

2 邢修三;非平衡統(tǒng)計斷裂力學(xué)基礎(chǔ)[J];力學(xué)進展;1991年02期

3 劉付德,楊百屯,屠德民,劉耀南;固體電介質(zhì)的電老化與擊穿新理論和實驗[J];物理學(xué)報;1992年02期

4 鄭曉泉;謝安生;李盛濤;;發(fā)展在XLPE電纜絕緣內(nèi)外側(cè)的電樹枝[J];物理學(xué)報;2007年09期

5 謝安生;李盛濤;鄭曉泉;;高頻電壓下交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣中電樹枝生長的動力學(xué)模型[J];物理學(xué)報;2008年06期

6 陳向榮;徐陽;劉英;曹曉瓏;;交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣材料中電樹枝的導(dǎo)電特性研究[J];物理學(xué)報;2012年08期

7 楊凱;張冠軍;趙文彬;嚴(yán)璋;;聚合物絕緣材料表面陷阱與電致發(fā)光現(xiàn)象研究[J];中國電機工程學(xué)報;2008年07期

8 廖瑞金;周天春;George Chen;楊麗君;;聚合物材料空間電荷陷阱模型及參數(shù)[J];物理學(xué)報;2012年01期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 喻志農(nóng);夏樊;李玉瓊;薛唯;趙志偉;;SiO_2和TiO_2緩沖層對柔性ITO薄膜彎曲特性的影響[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2009年08期

2 邢修三;多層次固體斷裂非平衡統(tǒng)計理論框架[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;1995年03期

3 韓利紅,初業(yè)隆,柴偉健,邢修三;一個估算疲勞壽命的解析公式[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;1999年02期

4 邢修三;固體斷裂非平衡統(tǒng)計理論[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);1996年01期

5 陳向榮;徐陽;徐杰;史文;楊文虎;劉英;曹曉瓏;李敬飛;;工頻電壓下110kV級XLPE電纜絕緣中電樹枝生長階段特性[J];電工電能新技術(shù);2010年03期

6 周凱;吳迎霞;陶霰韜;趙威;李旭濤;;中壓電纜終端高頻電熱老化試驗裝置的研制及分析[J];電工電能新技術(shù);2011年03期

7 武孔春,樊耀新,溫一波;地震動力過程與地震預(yù)測模型研究[J];地震研究;2002年04期

8 楊運民,彭向和,張曉敏;一種基于有限元方法的破壞生長模型[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年03期

9 陳向榮;徐陽;王猛;楊文虎;劉英;曹曉瓏;;高溫下110kV交聯(lián)聚乙烯電纜電樹枝生長及局部放電特性[J];高電壓技術(shù);2012年03期

10 唐承平,陳宇亮,王惠勇,伍曉東,芮勇勤;不對稱開挖巖質(zhì)高陡路塹邊坡的相似模擬研究[J];中外公路;2004年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張海龍;110～220kV XLPE電纜絕緣在線檢測技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2009年

2 鮑明暉;交聯(lián)聚乙烯中電樹枝的生長特性研究[D];華中科技大學(xué);2011年

3 李靜;任丘潛山型碳酸鹽巖儲層微觀分析及裂縫預(yù)測研究[D];中國石油大學(xué);2011年

4 姜世平;散體系統(tǒng)破碎動力學(xué)研究[D];南京理工大學(xué);2011年

5 姚國文;沖擊壓縮下氧化鋁陶瓷中的破壞波研究[D];重慶大學(xué);2003年

6 李燕青;超聲波法檢測電力變壓器局部放電的研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2004年

7 張光輝;金屬—陶瓷梯度材料強度問題的理論研究[D];武漢理工大學(xué);2004年

8 徐楠;42CrMo鋼疲勞可靠性分析與裂紋萌生微觀機理研究[D];山東大學(xué);2006年

9 潘鵬志;巖石破裂過程及其滲流—應(yīng)力耦合特性研究的彈塑性細(xì)胞自動機模型[D];中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2006年

10 殷景華;納米雜化薄膜微結(jié)構(gòu)分子模擬與表征及電性能[D];哈爾濱理工大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳佳;空間環(huán)境條件下絕緣材料聚醚酰亞胺（PEI）絕緣電阻模型研究[D];華中科技大學(xué);2011年

2 石林爽;無機納米摻雜LDPE電樹枝老化特性的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年

3 鄭杰;聚丙烯結(jié)構(gòu)形態(tài)與樹枝化放電特性研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年

4 趙榮國;含損傷非線性粘彈性材料本構(gòu)理論研究[D];湘潭大學(xué);2001年

5 周世才;非貫通細(xì)觀節(jié)理介質(zhì)CT實驗的數(shù)值模擬及影響參數(shù)討論[D];天津大學(xué);2004年

6 田紅偉;基于損傷的混凝土動態(tài)本構(gòu)模型研究及其在有限元分析中的應(yīng)用[D];河海大學(xué);2005年

7 廖驍俊;混凝土在雙軸作用下隨機損傷本構(gòu)關(guān)系研究[D];南昌大學(xué);2005年

8 朱萬剛;不同金屬射流強度下破巖效果研究[D];遼寧科技大學(xué);2008年

9 張曉帥;反鐵電儲能材料[D];天津大學(xué);2008年

10 葉笛;交聯(lián)聚乙烯電纜電樹枝引發(fā)特性及局部放電分析[D];重慶大學(xué);2009年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 鄭曉泉,G CHEN,A E DAVIES;XLPE電纜絕緣中的電樹枝種類及其影響因素[J];電工電能新技術(shù);2003年04期

2 謝安生;李盛濤;鄭曉泉;G CHEN;;外施電壓頻率對XLPE電纜絕緣中電樹枝生長特性的影響[J];電工電能新技術(shù);2006年03期

3 陳向榮;徐陽;徐杰;史文;楊文虎;劉英;曹曉瓏;;工頻電壓下110kV XLPE電纜電樹枝生長及局放特性[J];高電壓技術(shù);2010年10期

4 邢修三;脆性斷裂的統(tǒng)計理論[J];物理學(xué)報;1966年04期

5 邢修三;延時斷裂統(tǒng)計理論[J];物理學(xué)報;1990年10期

6 鄭曉泉;謝安生;李盛濤;;發(fā)展在XLPE電纜絕緣內(nèi)外側(cè)的電樹枝[J];物理學(xué)報;2007年09期

7 張冠軍,楊敏中,嚴(yán)璋,劉源興,安岡康一,石井彰三;采用光學(xué)方法研究陶瓷絕緣材料的沿面閃絡(luò)特性[J];中國電機工程學(xué)報;2000年08期

8 鄭曉泉;G Chen;AE Davies;;交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣中的雙結(jié)構(gòu)電樹枝特性及其形態(tài)發(fā)展規(guī)律[J];中國電機工程學(xué)報;2006年03期

9 趙文彬;張冠軍;嚴(yán)璋;;復(fù)合材料的陷阱參數(shù)對其在真空中高壓脈沖下沿面閃絡(luò)特性的影響[J];中國電機工程學(xué)報;2007年09期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊英歌;周海;王爽;夏謹(jǐn);盧一民;;聚合物在太陽能電池材料中的應(yīng)用[J];化工新型材料;2007年02期

2 周荃;夏磊;徐金洲;郭穎;張菁;;介質(zhì)阻擋放電及其在聚合物表面刻蝕中的應(yīng)用[J];東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年01期

3 胡海兵;李鴻巖;劉斌;;納米填料對聚合物介電性能的影響[J];絕緣材料;2006年05期

4 錢伯章;;用透明聚合物替代玻璃可改進光伏模塊性能[J];橡塑技術(shù)與裝備;2008年07期

5 劉克儉;傅玲玲;唐伯朝;;氣相色譜法評定聚合物絕緣材料的耐漏電起痕性能研究(摘要)[J];絕緣材料;1987年05期

6 於黃忠;彭俊彪;;共混型聚合物太陽電池原理及研究進展[J];化學(xué)進展;2007年11期

7 錢伯章;;可提高光伏模塊性能的透明聚合物[J];國外塑料;2008年06期

8 楊凱;董明;張冠軍;嚴(yán)璋;;交流電壓下聚合物絕緣材料電致發(fā)光特性[J];電工技術(shù)學(xué)報;2009年03期

9 ;材料[J];電子科技文摘;2002年10期

10 上元;導(dǎo)電聚合物的開發(fā)進展[J];材料導(dǎo)報;1991年12期

相關(guān)會議論文 前10條

1 蔣帆;楊靜;李如臣;馬鴻文;李金洪;;利用蒙西熱電廠粉煤灰制備礦物聚合物材料的優(yōu)化工藝研究[A];《硅酸鹽學(xué)報》創(chuàng)刊50周年暨中國硅酸鹽學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

2 蔡東東;陳善慈;張其勝;盧燦忠;生瑜;朱德欽;鄭慶東;;基于梯形雜環(huán)并七苯分子的聚合物材料及其在太陽能電池中的應(yīng)用[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第11分會場摘要集[C];2012年

3 周劍章;席燕燕;林仲華;;硫化鎘-聚苯胺同軸納米電纜的制備及其光致發(fā)光增強效應(yīng)[A];第十三次全國電化學(xué)會議論文摘要集（下集）[C];2005年

4 馮金奎;曹余良;艾新平;楊漢西;;一種可以用于大功率電池的聚合物正極材料[A];第二十七屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

5 鄧小艷;饒保林;;粉體填充聚合物材料的熱傳導(dǎo)理論[A];2007年全國絕緣材料與絕緣技術(shù)專題研討會論文集[C];2007年

6 馬衍偉;張熊;余鵬;陳堯;;新型超級電容器納米電極材料的研究[A];2009中國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2009年

7 劉學(xué)忠;鐘力生;;兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機絕緣的重復(fù)脈沖電老化壽命評定方法[A];2011中國電工技術(shù)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

8 伍飛飛;廖瑞金;夏時宇;汪可;;油紙絕緣缺陷繞組模型在局部放電作用下的加速電老化壽命研究[A];重慶市電機工程學(xué)會2010年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

9 熊玉卿;羅崇泰;張浩力;周凱歌;;導(dǎo)電聚合物的制備及其性能研究[A];TFC’09全國薄膜技術(shù)學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2009年

10 徐艷;王本根;;循環(huán)伏安制備電化學(xué)電容器用鉭基氧化釕電極的電化學(xué)性能[A];第十三次全國電化學(xué)會議論文摘要集（上集）[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前3條

1 于洋邋張兆軍;新型導(dǎo)電聚合物材料及膜導(dǎo)電性測量儀研發(fā)成功[N];科技日報;2008年

2 趙峻;日研制出轉(zhuǎn)換率更高的太陽能薄膜電池[N];電子資訊時報;2008年

3 葛進;日研制出非硅系高光電轉(zhuǎn)換率太陽能電池[N];科技日報;2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 王法軍;聚醚砜基高介電常數(shù)復(fù)合材料的研究[D];華中科技大學(xué);2009年

2 董典帥;聚合物絕緣材料耐電痕性研究及其非線性分析[D];天津大學(xué);2008年

3 周麗萍;多相復(fù)合體系的電磁輸運[D];蘇州大學(xué);2007年

4 何麗娟;新型光激放電測量裝置研制及典型聚合物PSD譜[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

5 劉弘景;伽馬線輻射對聚合物電介質(zhì)電痕破壞現(xiàn)象影響的研究[D];天津大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 沈浮;磁場環(huán)境下聚合物介質(zhì)的表面擊穿與伽瑪線輻射的影響[D];天津大學(xué);2008年

2 劉弘景;輻射環(huán)境下聚合物材料的絕緣擊穿研究[D];天津大學(xué);2007年

3 胡濤;提高體異質(zhì)結(jié)有機太陽能電池特性的研究[D];北京交通大學(xué);2009年

4 陳仕軍;不同條件下交聯(lián)聚乙烯電纜電樹枝生長特性研究[D];重慶大學(xué);2009年

5 盧斐;有機固體電解電容器陰極材料及器件特性研究[D];電子科技大學(xué);2005年

6 馬艷紅;太陽能電池聚合物材料及DNA大分子的分子模擬[D];吉林大學(xué);2011年

7 史范;寬光譜有機材料的合成及光伏性質(zhì)研究[D];東北師范大學(xué);2010年

8 張宗鑫;溫度對電聲脈沖法聚合物空間電荷測量的影響[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

9 蔣強;恒流電暈三極管及其在聚合物材料電暈極化應(yīng)用的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年

10 陳佳;空間環(huán)境條件下絕緣材料聚醚酰亞胺（PEI）絕緣電阻模型研究[D];華中科技大學(xué);2011年

，

本文編號：1659001