油紙絕緣結(jié)構(gòu)是油冷式變壓器保證正常使用的重要絕緣部分,要求絕緣紙具有優(yōu)異的耐老化和電氣絕緣性能,而傳統(tǒng)絕緣油紙在耐熱絕緣性能上還有待提高,因此設(shè)計一種絕緣材料,與變壓器油組成絕緣結(jié)構(gòu)后,可以提高傳統(tǒng)絕緣油紙的電氣絕緣與耐熱性能,將使電氣設(shè)備更加穩(wěn)定運行。本研究采用靜電紡絲的方法紡制聚酰亞胺（PI）多孔纖維膜,能夠讓變壓器油透過,并且具較好的耐熱絕緣性。采用兩步法結(jié)合靜電紡絲技術(shù)制備PI多孔纖維膜,將纖維膜浸入變壓器油中并進(jìn)行性能測試。通過純PI纖維膜的擊穿場強(qiáng)測試,分析純PI纖維膜的擊穿機(jī)理,測試分析純PI纖維膜的介電性能以及熱性能。研究發(fā)現(xiàn):純PI纖維膜進(jìn)行擊穿場強(qiáng)測試,其擊穿場強(qiáng)為50 k V/mm;純PI纖維膜的介電常數(shù)及介電損耗均較低,分別為1.725,0.0067;純PI纖維膜最初分解溫度為534℃,具有較好的熱性能。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)對纖維膜進(jìn)行同點多次擊穿至25次時,纖維膜每次擊穿場強(qiáng)變化均在40-55 k V/mm范圍之間,平均擊穿場強(qiáng)為53 k V/mm。通過原位聚合的方法將納米Al₂O₃與Fe₃O

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

PAA與PI纖維膜的紅外譜圖

哈爾濱理工大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文圖3-1PAA與PI纖維膜的紅外譜圖Fig.3-1TheinfraredspectraofPAAandPIfibermembranes3.1.2純PI纖維絕緣紙的SEM測試圖3-2為純PI膜在13kV電壓下放大2000倍的SEM掃描圖。對此進(jìn)行觀察純PI膜的纖維形貌。圖3-2純PI纖維膜的SEM圖Fig.3-2TheSEMimageofpurePIfibermembrane從圖中可以看出，PI纖維膜整體呈良好的三維網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)，纖維表面光滑平整，纖維直徑均勻相互交錯，形成多孔隙結(jié)構(gòu)。用軟件NanoMeasurer1.6對纖維膜的纖維直徑進(jìn)行多次測量取平均值[74]，計算纖維平均直徑為67113

哈爾濱理工大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文nm。利用ImageJ軟件對纖維膜的孔隙率進(jìn)行計算，計算纖維膜孔隙率為58.471%。3.1.3純PI纖維絕緣紙的擊穿場強(qiáng)分析對本實驗所制備純的PI纖維膜分別進(jìn)行不同點連續(xù)擊穿5次、10次、15次、20次，對每次的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并計算擊穿場強(qiáng)。圖3-3為純PI纖維膜不同點分別連續(xù)進(jìn)行擊穿的擊穿場強(qiáng)圖。其中擊穿位置1、2、3、4分別對應(yīng)的連續(xù)擊穿次數(shù)為5次、10次、15次、20次。圖3-3純PI纖維膜不同點分別進(jìn)行連續(xù)擊穿的擊穿場強(qiáng)圖Fig.3-3ThebreakdownfieldstrengthdiagramofcontinuousbreakdownatdifferentpointsofpurePIfibermembrane從圖中可以看出，PI纖維膜進(jìn)行一次擊穿時的擊穿場強(qiáng)為50kV/mm，當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行擊穿時，不同點進(jìn)行同點多次擊穿的擊穿場強(qiáng)數(shù)值變化在40-55kV/mm之間，數(shù)值變化不大。將連續(xù)多次擊穿的每個第一次，第二次，第三次，第四次以及第五次用虛線連接，可以看出，多次擊穿的擊穿場強(qiáng)并不是以一直降低變化，數(shù)據(jù)交叉變化，變化均在范圍內(nèi)。這是由于高壓靜電紡出的纖維膜具有均勻的孔隙結(jié)構(gòu)，當(dāng)與變壓器絕緣油接觸后，形成油紙絕緣結(jié)構(gòu)，當(dāng)進(jìn)行高壓擊穿時，油與纖維形成的油紙絕緣結(jié)構(gòu)發(fā)生過電流，擊穿發(fā)生在油與纖維以及纖維與纖維之間，當(dāng)進(jìn)行多次擊穿時，此過程可在纖維與油間多次發(fā)生并且相互間不影響，因此，可達(dá)到多次擊穿連續(xù)使用的效果。14

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3395577