熒光光纖溫度傳感器護套材料在變壓器油中的熱老化
本文選題:等溫松弛電流 切入點:熒光光纖溫度傳感器 出處:《高電壓技術》2017年08期 論文類型:期刊論文
【摘要】:熒光光纖溫度傳感器長期浸沒在變壓器油中,隨著使用時間的增加,其護套材料不可避免地會經(jīng)歷老化過程。通過有限元仿真發(fā)現(xiàn)熒光光纖溫度傳感器及其護套在工作時所處的電場很小,熱老化是護套材料老化的主要形式。為此,針對熒光光纖溫度傳感器的3種不同護套材料即交聯(lián)聚烯烴、聚氨酯和聚氯乙烯,在不同溫度的變壓器油中進行了熱老化;然后使用Fourier變換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)對試樣的化學結(jié)構(gòu)進行了輔助分析,并且基于機械拉伸實驗和使用沿面電極布置形式的等溫松弛電流方法,對不同護套材料的老化狀態(tài)進行了分析評估。紅外光譜實驗結(jié)果表明:交聯(lián)聚烯烴和聚氨酯護套在變壓器油中熱老化后均發(fā)生一定程度的分解,聚氯乙烯護套的紅外光譜在老化前后沒有大的變化。機械拉伸實驗結(jié)果表明:交聯(lián)聚烯烴護套的斷裂伸長率和拉伸強度都大幅下降,聚氨酯護套的斷裂伸長率下降但是拉伸強度卻增加,而聚氯乙烯護套的斷裂伸長率和拉伸強度均沒有太大變化。等溫松弛電流方法計算結(jié)果表明:老化后各種護套的老化因子值均大于未老化護套的值。綜合評估可得:交聯(lián)聚烯烴護套在油中熱老化性能最差,聚氨酯護套次之,聚氯乙烯護套性能最好。
[Abstract]:The fluorescent fiber temperature sensor is immersed in transformer oil for a long time. Through finite element simulation, it is found that the electric field of fluorescent fiber temperature sensor and its sheathing is very small, and thermal aging is the main form of sheath material aging. According to three different sheathing materials of fluorescent fiber temperature sensor, crosslinked polyolefin, polyurethane and polyvinyl chloride, thermal aging was carried out in transformer oil at different temperature. Then, the chemical structure of the samples was analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscope, and based on the mechanical tensile test and the isothermal relaxation current method arranged along the surface electrode. The aging state of different sheathing materials is analyzed and evaluated. The results of infrared spectrum experiment show that both crosslinked polyolefin and polyurethane sheath decompose to a certain extent after thermal aging in transformer oil. The infrared spectrum of PVC sheathing did not change greatly before and after aging. The mechanical tensile test results showed that the elongation at break and tensile strength of crosslinked polyolefin sheathing decreased significantly. The elongation at break of the polyurethane sheath decreases but the tensile strength increases. However, the elongation at break and tensile strength of PVC sheathing have not changed much. The calculation results of isothermal relaxation current method show that the aging factors of all kinds of sheathing after aging are higher than those of unaged sheaths. The results show that crosslinked polyolefin sheaths have the worst thermal aging performance in oil. Polyurethane sheathing followed, PVC sheathing performance is the best.
【作者單位】: 國網(wǎng)河北省電力公司電力科學研究院;上海交通大學電氣工程系;
【基金】:國家電網(wǎng)公司科技項目(5204HB15001S)~~
【分類號】:TM41;TP212.11
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,本文編號:1564947
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