不同电场下环氧树脂直流沿面闪络特性及其闪络电压分析

研究绝缘材料在不同条件下的沿面闪络特性对掌握绝缘子的电气强度及保证电气设备安全稳定运行具有重要意义。为此,研制了具有不同电场分布形式的沿面放电电极,通过实验研究了环氧树脂在真空及空气环境中的直流沿面闪络特性,并采用韦伯分布分析了闪络电压的变化规律。结果表明,环氧树脂在极不均匀电场下的闪络电压比稍不均匀电场下低,真空中闪络通道和闪络电压的分散性比空气中大,真空闪络受固体绝缘介质的影响大于空气闪络。不对称电场下沿面闪络电压具有明显极性效应,并且真空与空气中的极性效应相反。此外,环氧树脂直流闪络电压服从韦伯分布,可借助该方法定量评估绝缘系统对外加电压变化的敏感性。位置参数的引入有效提升了闪络电压数据的拟合效果,通过特征闪络电压、0.1%闪络概率的闪络电压进一步完善了对绝缘材料沿面电气性能的评价方法。

不同电场下硅橡胶直流沿面闪络特性实验研究

为进一步探究聚合物绝缘材料的沿面闪络特性,搭建了沿面闪络实验平台,在不同电场下对硅橡胶(Si R)进行沿面闪络实验。通过图像处理技术及数值计算方法对沿面闪络光、电特性进行分析,探索并建立了沿面闪络光、电特性间的关联。结果表明:沿面闪络的光、电特性与电场分布有关。与稍不均匀电场相比,极不均匀电场下沿面闪络发光强度较低、放电通道分形维数较小;并且极不均匀电场下闪络电压较低,放电能量较小。沿面闪络的光、电特性存在一定关联。通常地,闪络电压、电流较大时,闪络通道的亮度较大且分布范围较广,沿面放电能量较高。因此,沿面闪络的光、电特性参数能够有效反映绝缘材料的沿面绝缘强度。

硅橡胶直流沿面闪络及其对材料表面物化特征的影响

研究绝缘材料沿面闪络特性及闪络前后表面物化特征,有助于进一步认识闪络过程,对探究降低沿面闪络对材料影响,提高材料闪络电压的方法,有指导意义。因此,以硅橡胶为例,用韦伯分布统计方法探索了沿面闪络电压的规律,用原子力显微镜、傅立叶变换红外光谱测试技术,对闪络前后的表面特性进行了分析。结果表明:闪络电压随着气压与放电距离的增加而升高,且此过程中不同阶段二者对闪络电压影响程度不同;不同电场下的闪络电压服从二参数韦伯概率分布,尺度参数α和形状参数β可表征不同电场下材料的沿面绝缘性能。闪络后硅橡胶表面凸起和沟壑程度变大,表面粗糙度增加,Si-(CH3)2官能团含量降低,同等条件下,电场不均匀度越高,上述现象越明显。