酯基绝缘油:研究进展与未来趋势

酯基绝缘油因其低碳排放、高安全性和环保优势,被视为潜在的下一代变压器绝缘油。在人口密集的都市、高速大容量轨道交通、海上风电、水源地和森林等环保区域,其具有广阔的应用前景。酯基绝缘油与矿物绝缘油在分子结构上存在差异,因此理化和电气性能有所不同。为此,综述酯基绝缘油的研究现状,通过对合成酯、天然酯与传统矿物绝缘油的对比分析,探讨酯基绝缘油在提升电气设备安全性和环境可持续性方面的潜力,并指出未来研究应关注的关键问题。

雪花状Fe_(2)O_(3)-AgNPs SERS基底在大豆基天然酯绝缘油-糠醛检测中的应用

本文通过一步水热合成了雪花状三氧化二铁(α-Fe_(2)O_(3))纳米材料,并通过化学还原法在其表面原位生长银纳米颗粒(AgNPs),并将其作为表面增强拉曼散射基底用于检测大豆基天然酯油中的糠醛浓度。根据扫面电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X射线衍射仪(XRD),电化学工作站以及拉曼光谱仪(Raman)分别进行表征。结果表明,以RhB作为探针分子,最低检测限为10-11 mol/L(M),而且相较于单一AgNPs基底,α-Fe_(2)O_(3)-AgNPs的SERS性能更优异。将α-Fe_(2)O_(3)-AgNPs基底进行功能化处理,使其表面修饰4-ATP分子,并用于检测大豆基天然酯绝缘油中的糠醛,最低检测限能达到0.05 mg/L。检测结果完全满足电力行业绝缘油的老化标准(重度老化,4mg/L;中度老化,0.5 mg/L;轻度老化,0.1 mg/L)。

基于气液两相及光电离的酯基绝缘油流注放电模拟

流注放电是一个非常复杂的多尺度、多物理场耦合过程,目前尚无准确的模型能描述其发展过程。相变及光电离是影响流注演变的重要因素,但现有流注放电模型很少将其影响考虑到模型内。为分析二者对流注放电的影响,该文在COMSOL中建立针/板放电几何模型,以酯基绝缘油为研究对象,基于电流体动力学模型,以相变温度为临界点,分别构建气相和液相下的电离机制。此外,建立了与电场阈值相关的光电离数学模型。结果表明,光电离的引入促使优势流注分支的产生,且光电离主要发生在优势流注头部区域。由于高温区域主要集中在针尖处,气相区域会随着局部温度的升高而产生,在电场作用下,气相区域发生碰撞电离,在针尖处产生更多的小流注分支。气相区域对主流注的传播速度几乎没有影响,主流注的传播速度主要受场致电离和光电离的控制。光电离在流注头部产生了更多的载流子,促使改进模型的主流注以更快的速度传播,从而易实现传播模式从慢速到快速的转换。该文可为酯基绝缘油快速流注的产生机理提供新的研究思路,为提高其击穿电压提供指导依据。