锰基普鲁士蓝钠离子电池正极材料研究进展

该综述简述了不同类型钠离子电池正极材料的研究进展,以锰基普鲁士蓝类似物作为对象,介绍了其结构特点、制备方法、存在问题和改进方法。可指导高性能锰基普鲁士蓝类似物正极材料的研发。

用于钠离子正极的锰基普鲁士蓝材料的制备及其性能

钠离子电池由于具有安全、价廉、资源丰富等优点,在大规模储能中具有重要的应用前景。普鲁士蓝类似物具有稳定、开放的框架结构,是非常有前景的正极材料。尽管如此,合成高性能的普鲁士蓝类正极材料仍面临较大挑战,其中之一是普鲁士蓝类似物一般含有较高的结晶水含量,影响材料的电化学性能。通过将极片在高真空下干燥,可有效脱除普鲁士材料中的结晶水。相对于普通真空干燥的电极,高真空干燥的电极显示出较高的容量,单一的充放电平台,较好的循环性能。在0.1C时,高真空干燥电极的首次放电容量达到139.0 mAh·g^(-1),在0.5C下经过200次循环,容量保持在107.1mAh·g^(-1)。此外,高真空干燥电极显示出优异的倍率性能,在10 C时,材料仍具有111.7mAh·g^(-1)的容量。

500kV输电线路地线悬垂线夹的断裂原因

某500 kV输电线路双回路直线塔右侧悬垂线夹断裂导致地线及OPGW光缆掉串。通过体视显微镜、光学显微镜、自动硬度计、扫描电子显微镜等对悬垂线夹断裂的原因进行了分析。结果表明:悬垂线夹紧固螺栓腐蚀严重,金具护套的铝合金材质不合格。螺栓磨损区域表面存在异常组织回火索氏体,表明螺栓曾经历过高温。综合分析表明,地线腐蚀引起的导通不良和断路是导致线夹护套磨损断裂的根本原因。

沿海湿热气候环境中1Cr13母线闸刀连杆球铰的断裂原因

沿海湿热气候条件下,某220 kV变电站母线闸刀驱动杆的连杆球铰发生完全断裂,闸刀无法操纵。为明确故障原因,使用体视显微镜、光学显微镜、直读光谱仪、扫描电子显微镜以及能谱分析仪等设备对连杆球铰进行了分析。结果表明:受海洋性气候影响,断裂的连杆球铰断面上存在腐蚀性元素Cl。综合来看,连杆球铰断裂的直接原因是在沿海湿热环境中,Cl离子破坏了1Cr13不锈钢表面的钝化膜,进而诱发了不锈钢的电化学腐蚀。腐蚀发展到一定程度后,与磨损交互作用,最终导致断裂。

丁腈橡胶在油浸环境中的性能变化与机理研究

丁腈橡胶是油浸式设备的主要密封材料之一,其性能直接影响设备的安全运行。以弹性应变能密度和硬度作为性能参数,结合红外光谱和拉伸断口特征等信息,分析丁腈橡胶在油浸环境中的结构变化,确定其传质行为与性能变化间的关系,以明确丁腈橡胶在油浸环境中的性能退化机理。结果表明,丁腈橡胶在油浸环境中出现溶胀,其弹性应变能密度和硬度明显下降,这两个指标与油浸参数有显著相关性;官能团氧化、油渗入和添加剂溶出等传质表现是导致其性能变化的重要原因。

悬式瓷绝缘子断裂原因

在某500 kV变电站运行过程中,其悬式瓷绝缘子发生断裂。采用宏观观察、渗透检测、扫描电镜及能谱分析等方法对该悬式瓷绝缘子断裂的原因进行分析。结果表明:该悬式瓷绝缘子瓷件本体存在夹杂、裂纹缺陷,且瓷件和铁帽胶合部位发生开裂;在长期露天环境下运行,受环境和载荷等外在因素的影响,水分子通过胶合开裂部位进入瓷体,引起瓷体发热,瓷件内部的热效应作用诱导裂纹加速扩展,瓷件强度显著下降,最终瓷绝缘子在应力最为集中的颈部位置发生断裂。

X70钢和X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的氢脆敏感性

采用动态充氢的试验方法,研究X70,X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的氢脆敏感性,即在对X70钢和X80钢试样施加过负阴极保护电位的同时,对试样进行慢应变速率试验。结果表明,随着阴极保护电位变负,X70钢和X80钢的氢脆敏感性均有所增强,在相同的阴极保护电位下,X80钢的氢脆风险大于X70钢。

GIS汇控柜冷凝除湿控制策略研究

为了克服气体绝缘金属封闭开关设备中(即GIS)汇控柜现有除湿技术的局限性,文中基于半导体冷凝除湿技术,对其控制策略进行了研究。首先,从半导体冷凝技术机理出发,根据相对湿度、绝对湿度、露点温度和饱和水汽压等推导出除湿能力公式。然后组建了GIS汇控柜温湿度模拟环境装置,通过实验研究了半导体冷凝除湿装置在柜内不同温度和湿度条件下的除湿能力。结果表明,用除湿能力值作为GIS汇控柜除湿装置的启停策略是有效且合理的。

电网支柱瓷绝缘子的温度循环效应和断裂失效影响分析

为提高瓷绝缘子服役性能的安全可靠度,降低电网突发性故障风险,对照分析了同批次的6支电瓷支柱绝缘子,分别进行温度循环和机械破坏试验,并进行了有限元仿真验算.试验结果表明:多次冷热循环处理后,电瓷绝缘子防水密封胶发生膨胀并析出,沥青缓冲层脱落缺失,弯曲破坏负荷有明显的下降.有限元模拟分析表明:冬季的温度应力在数值上远大于夏季,‒22℃极限低温作用下应力最大值达54.7 MPa,超过了瓷柱的极限强度(50 MPa).在机械破坏试验等效结构荷载以及沥青缓冲层缺失共同作用下,瓷柱的最大应力可高达53.89 MPa,在法兰口界面容易发生断裂,与试验结果相吻合.

特高压换流变压器附属冷却器的漏油原因

某特高压变电站一台高端△接换流变压器的冷却器发生漏油。将冷却器解体检查后发现其内部3003铝合金导油管存在大量渗透点。运用体视显微镜、光学显微镜、光谱仪、SEM,EDS等技术对铝合金导油管漏油的原因进行了分析。结果表明:铝合金导油管的内表面存在数个腐蚀坑,腐蚀产物含有较高浓度的Cl、S等典型腐蚀元素。腐蚀过程使得铝合金管的壁厚不断减薄,最终在厚度方向上贯穿整根铝合金管,导致油品渗漏。

特高压变电站变压器升高座套管表面损伤原因分析

某特高压变电站一台主变压器发生故障,经拆解发现其升高座套管表面存在多处损伤痕迹。利用体视显微镜、光学显微镜、 SEM(扫描电子显微镜)以及EDS(能谱分析仪)等设备对套管表面各类损伤的形成原因进行分析。结果显示,套管表面存在金属熔融物、多孔状金属氧化物和沟壑状凹坑,表明损伤痕迹中同时存在放电痕迹、腐蚀痕迹以及刮擦痕迹。

金属技术监督在配网中的应用研究与实践

通过归纳配网设备金属部件性能指标,结合目前已广泛应用于主网设备的金属技术监督工作内容与方法,探讨了金属技术监督在配网中的应用,并给出了实例。阐述了开展配网金属技术监督的重要性。

高压电缆用交联聚乙烯热老化状态评估

对高压电缆用交联聚乙烯在105℃、120℃、135℃和150℃下进行空气热老化。采用拉力机、硬度计、红外光谱、热重分析仪等对老化前后交联聚乙烯的性能进行了测试与表征。结果表明,断裂伸长率和断裂强度在105℃、120℃和135℃下,500h以内变化较小,而150℃下老化,断裂伸长率和断裂强度在120h前略微下降,超过120h后,急剧下降;红外光谱测试表明,温度越高羰基指数越大,交联PE表面氧化越严重;150℃下不同老化时间样品的TGA表明,老化为120h时,起始分解温度、最大分解温度和分解终止温度都较原始有所上升,当老化时间超过120h后,交联PE开始降解、碳化,因此初始分解温度、最大分解温度降低,残留量增大;150℃下不同老化时间样品的DSC表明,交联PE在120h时的初始熔融温度、熔点略微上升,而结晶度从42.6%降低到38.9%,当老化时间超过120h后,交联PE样品的初始熔融温度、熔点和结晶度等逐渐降低。

热氧老化对10kV环网柜环氧基电缆套管材料性能影响

采用高温加速老化的方法,在200℃下对环氧基电缆套管样品进行了不同时间的热老化,并使用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、万能试验机、热失重仪(TGA)以及体积电阻率测试仪等对样品性能进行了探究。SEM和FTIR的测试结果表明,随着老化时间的增加,电缆套管样品表面发生了降解并产生了大量的孔洞和颗粒,主要是样品基材主链断裂并产生有色基团。机械性能和电性能测试结果表明,样品的弯曲强度和体积电阻率随着老化时间增加呈先增大后减小的趋势。TGA结果表明,短期热老化会使样品产生后固化效应提升热稳定性,而长期老化则会产生降解使热稳定性降低。随后通过活化能测试及相应计算对样品的使用寿命进行了可靠性评估,发现在100℃使用工况条件下,该产品的理论服役寿命为19年。

高压支柱瓷绝缘子断裂原因与缺陷检测技术分析

阐述高压支柱瓷绝缘子断裂的原因及检测缺陷的技术,提高安装及调试程序的科学性,避免出现运行维护过程的质量问题,使其维持正常稳定的状态。

基于激光超声的电网支柱瓷绝缘子载荷在线监测

针对特高压支柱瓷绝缘子载荷的远程带电测量重大需求,构建激光超声载荷测量数值模型,提出基于激光超声同步激励的空气波与表面波的修正算法,开发激光超声的支柱瓷绝缘子载荷在线监测方法与系统,并利用绝缘子弯曲试验进行验证。试验结果表明,该系统可以实现支柱瓷绝缘子超声数据的非接触式采集与分析,解决实际测量过程中光斑间距难以控制的难题,实现了弯曲载荷测量平均误差为16.20%,具有良好的工程应用前景。

电网支柱瓷绝缘子材料性能匹配参数优化分析

电网支柱瓷绝缘子多相材料之间的参数匹配性能对其力学性能的影响亟待深入分析。建立了支柱瓷绝缘子热-力耦合有限元模型,基于Isight优化平台,以瓷柱第1主应力S1为优化目标,对陶瓷、金属附件与水泥胶合剂的三相材料参数匹配进行了优化,使得瓷柱第1主应力S1下降了38%。优化分析得出的材料匹配参数,可为电网支柱瓷绝缘子改进提供参考。