氟化聚乙烯空間電荷及電暈老化特性的研究
發(fā)布時間：2021-11-05 13:24
隨著我國高壓直流輸電的迅速發(fā)展,以聚乙烯材料為主的擠壓型聚合物電纜因其優(yōu)異的機械及電氣性能而得到廣泛的研究和應用。然而,聚合物電纜在高壓直流電場的作用下,其內部容易積累空間電荷,導致材料中的電場分布發(fā)生畸變,從而引發(fā)材料老化、擊穿等一系列問題,嚴重威脅電網的安全穩(wěn)定運行。本文以線性低密度聚乙烯材料為研究對象,利用直接氟化技術對材料進行了表面處理,采用傅立葉紅外光譜儀和掃描電子顯微鏡表征了氟化前后聚乙烯樣品表面的化學成分及微觀形貌。結果表明,直接氟化技術使聚乙烯材料表面大量的氫原子被氟原子取代,引起聚乙烯樣品表面的化學成分和分子結構發(fā)生變化,同時增加了樣品表面的粗糙度�；陔娐暶}沖法研究了氟化處理前后聚乙烯樣品內部的空間電荷分布特性,通過等溫表面電位衰減法對材料表面電荷動態(tài)特性進行了分析,并計算得出了材料表面的陷阱能級與陷阱密度的分布,獲得了直接氟化技術對聚乙烯材料陷阱能級分布的影響規(guī)律。結果表明,直接氟化技術通過提高聚乙烯樣品表面的陷阱能級與陷阱密度,使樣品表面捕獲更多電荷并形成屏蔽層,同時提高電荷的注入勢壘,從而有效抑制了聚乙烯樣品在直流電場下空間電荷的注入和積累。利用電暈放電裝置對...
【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：70 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
直接氟化化學反應示意圖
或 X 射線等輻射，導致聚合物材料分解。臭氧氧化效應。電暈放電生成臭氧等活性氣體輕易氧化及腐蝕材料表面，絕緣性能下降，最終導致絕緣材料的完全失效[44]。熱老化理論。受到強電場的影響，電介質材料由于介質損耗而導致溫度上電介質材料中的傳遞速率較低，所以當材料傳遞熱量的速率較慢時將不量散發(fā)出去，那么介質中局部區(qū)域的溫度將明顯升高。同時伴隨著溫度逐介質材料的電導率將變大，導致介質損耗也逐漸增加。該過程的反復循環(huán)合物發(fā)生氧化降解、熔化、焦化等現象，最終導致材料發(fā)生絕緣擊穿[45] 電暈老化研究現狀暈放電可用圖 1.2 表示，電暈放電主要劃分為三個區(qū)域：電離區(qū)、粒子漂室區(qū)。電離區(qū)的局部電場強度最大，電暈放電將這部分區(qū)域的氣體電離并粒子，此區(qū)域同時存在著正、負電荷，并且密度相差不大。粒子漂移區(qū)的強度小于電離區(qū)，因此只會發(fā)生非常少的電離現象，此區(qū)域多是分布著和同極性的電荷。氣室區(qū)的局部電場強度最小，并且與針尖距離最遠。
性方法的一種，這種方法主要是通過對聚合從而影響材料的各方面性能。從二十世紀七乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等有機高分子材料發(fā)殊的化學結構和優(yōu)異的物理性能[49]。的直接氟化裝置對聚乙烯樣品進行表面處理描電子顯微鏡研究樣品表面在氟化前后的成沖法測量空間電荷的裝置、測量原理，以及基的裝置及測量原理，同時介紹了針-板電暈老備與氟化處理品的制備無添加劑的線型低密度聚乙烯（LinearLowD0.921g/m3, 熔體流動速率為0.70g/10min，通的樣品。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]含氟硅烷成分介質阻擋放電PET材料表面改性研究[J]. 毛舒馳. 塑料科技. 2017(10)
[2]氟化剝離填料對氮化硼/環(huán)氧復合材料沿面閃絡電壓的影響[J]. 律方成,陰凱,付可欣,林浩凡,謝慶,侯志靈,張翀. 高電壓技術. 2017(09)
[3]高壓直流交聯聚乙烯電纜應用與研究進展[J]. 杜伯學,李忠磊,楊卓然,李進. 高電壓技術. 2017(02)
[4]直接氟化技術在絕緣材料方面的應用研究[J]. 王旭,陳騰,劉洋,劉向陽. 絕緣材料. 2016(12)
[5]高壓直流交聯聚乙烯電纜運行與研究現狀[J]. 李忠磊,杜伯學. 絕緣材料. 2016(11)
[6]方波脈沖下聚酰亞胺/納米復合薄膜耐電暈特性研究[J]. 吳旭輝,高國強,魏文賦,鐘鑫,張興濤,吳廣寧. 電力電容器與無功補償. 2016(05)
[7]表面氟化對聚酰亞胺薄膜吸水特性及其擊穿電壓和表面電荷特性的影響[J]. 李進,杜伯學,李忠磊,韓濤,邢云琪,李曉龍. 高電壓技術. 2016(09)
[8]采用等溫表面電位衰減法表征LDPE與HDPE內陷阱的分布特性[J]. 劉孟佳,周福升,陳錚錚,李建英,閔道敏,李盛濤,李茜,夏榮. 中國電機工程學報. 2016(01)
[9]交直流電暈對高溫硫化硅橡膠性能的影響[J]. 高巖峰,王家福,梁曦東,閻志鵬,劉瑛巖. 中國電機工程學報. 2016(01)
[10]基于等溫表面電位衰減法的直流電纜用低密度聚乙烯和交聯聚乙烯陷阱電荷分布特性[J]. 歐陽本紅,趙健康,周福升,李建英,閔道敏,劉孟佳. 高電壓技術. 2015(08)
博士論文
[1]直流電壓下聚四氟乙烯表面電荷的聚散及其對閃絡特性的影響[D]. 王邸博.重慶大學 2015
[2]表層分子結構與納米調控聚酰亞胺薄膜表面及空間電荷特性研究[D]. 李杰.天津大學 2014
[3]伽馬射線和紫外線老化條件下聚乙烯的空間電荷特性和陷阱特征[D]. 周天春.重慶大學 2012
[4]油紙絕緣介質的直流空間電荷特性研究[D]. 唐超.重慶大學 2010
碩士論文
[1]納米氧化硅/聚乙烯復合材料直流介電性能的研究[D]. 宋宇程.哈爾濱理工大學 2016
[2]交聯聚乙烯熱老化監(jiān)測及快速熱壽命評估[D]. 霍瑞美.上海交通大學 2014
[3]低密度聚乙烯/蒙脫土納米復合材料空間電荷特性研究[D]. 沈健.重慶大學 2011
本文編號：3477887
【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：70 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
直接氟化化學反應示意圖
或 X 射線等輻射，導致聚合物材料分解。臭氧氧化效應。電暈放電生成臭氧等活性氣體輕易氧化及腐蝕材料表面，絕緣性能下降，最終導致絕緣材料的完全失效[44]。熱老化理論。受到強電場的影響，電介質材料由于介質損耗而導致溫度上電介質材料中的傳遞速率較低，所以當材料傳遞熱量的速率較慢時將不量散發(fā)出去，那么介質中局部區(qū)域的溫度將明顯升高。同時伴隨著溫度逐介質材料的電導率將變大，導致介質損耗也逐漸增加。該過程的反復循環(huán)合物發(fā)生氧化降解、熔化、焦化等現象，最終導致材料發(fā)生絕緣擊穿[45] 電暈老化研究現狀暈放電可用圖 1.2 表示，電暈放電主要劃分為三個區(qū)域：電離區(qū)、粒子漂室區(qū)。電離區(qū)的局部電場強度最大，電暈放電將這部分區(qū)域的氣體電離并粒子，此區(qū)域同時存在著正、負電荷，并且密度相差不大。粒子漂移區(qū)的強度小于電離區(qū)，因此只會發(fā)生非常少的電離現象，此區(qū)域多是分布著和同極性的電荷。氣室區(qū)的局部電場強度最小，并且與針尖距離最遠。
性方法的一種，這種方法主要是通過對聚合從而影響材料的各方面性能。從二十世紀七乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等有機高分子材料發(fā)殊的化學結構和優(yōu)異的物理性能[49]。的直接氟化裝置對聚乙烯樣品進行表面處理描電子顯微鏡研究樣品表面在氟化前后的成沖法測量空間電荷的裝置、測量原理，以及基的裝置及測量原理，同時介紹了針-板電暈老備與氟化處理品的制備無添加劑的線型低密度聚乙烯（LinearLowD0.921g/m3, 熔體流動速率為0.70g/10min，通的樣品。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]含氟硅烷成分介質阻擋放電PET材料表面改性研究[J]. 毛舒馳. 塑料科技. 2017(10)
[2]氟化剝離填料對氮化硼/環(huán)氧復合材料沿面閃絡電壓的影響[J]. 律方成,陰凱,付可欣,林浩凡,謝慶,侯志靈,張翀. 高電壓技術. 2017(09)
[3]高壓直流交聯聚乙烯電纜應用與研究進展[J]. 杜伯學,李忠磊,楊卓然,李進. 高電壓技術. 2017(02)
[4]直接氟化技術在絕緣材料方面的應用研究[J]. 王旭,陳騰,劉洋,劉向陽. 絕緣材料. 2016(12)
[5]高壓直流交聯聚乙烯電纜運行與研究現狀[J]. 李忠磊,杜伯學. 絕緣材料. 2016(11)
[6]方波脈沖下聚酰亞胺/納米復合薄膜耐電暈特性研究[J]. 吳旭輝,高國強,魏文賦,鐘鑫,張興濤,吳廣寧. 電力電容器與無功補償. 2016(05)
[7]表面氟化對聚酰亞胺薄膜吸水特性及其擊穿電壓和表面電荷特性的影響[J]. 李進,杜伯學,李忠磊,韓濤,邢云琪,李曉龍. 高電壓技術. 2016(09)
[8]采用等溫表面電位衰減法表征LDPE與HDPE內陷阱的分布特性[J]. 劉孟佳,周福升,陳錚錚,李建英,閔道敏,李盛濤,李茜,夏榮. 中國電機工程學報. 2016(01)
[9]交直流電暈對高溫硫化硅橡膠性能的影響[J]. 高巖峰,王家福,梁曦東,閻志鵬,劉瑛巖. 中國電機工程學報. 2016(01)
[10]基于等溫表面電位衰減法的直流電纜用低密度聚乙烯和交聯聚乙烯陷阱電荷分布特性[J]. 歐陽本紅,趙健康,周福升,李建英,閔道敏,劉孟佳. 高電壓技術. 2015(08)
博士論文
[1]直流電壓下聚四氟乙烯表面電荷的聚散及其對閃絡特性的影響[D]. 王邸博.重慶大學 2015
[2]表層分子結構與納米調控聚酰亞胺薄膜表面及空間電荷特性研究[D]. 李杰.天津大學 2014
[3]伽馬射線和紫外線老化條件下聚乙烯的空間電荷特性和陷阱特征[D]. 周天春.重慶大學 2012
[4]油紙絕緣介質的直流空間電荷特性研究[D]. 唐超.重慶大學 2010
碩士論文
[1]納米氧化硅/聚乙烯復合材料直流介電性能的研究[D]. 宋宇程.哈爾濱理工大學 2016
[2]交聯聚乙烯熱老化監(jiān)測及快速熱壽命評估[D]. 霍瑞美.上海交通大學 2014
[3]低密度聚乙烯/蒙脫土納米復合材料空間電荷特性研究[D]. 沈健.重慶大學 2011
本文編號：3477887
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