环境友好型固体绝缘材料研究进展

材料产业是能源消耗和污染排放来源之一,研究环境友好型材料,真正实现材料的可持续发展,对减少资源和能源的浪费,控制污染排放,保护环境具有至关重要的作用。本文从实现资源回收利用的角度介绍了热固性绝缘材料的降解机理和设计,探讨了热塑性聚烯烃材料的研究和应用。并从减少污染排放的角度阐述了无卤阻燃聚合物的研究进展。

66 kV高导热风机电缆载流量与温升特性研究

构建以海上风电等为新增电源主体的新型电力系统是实现碳达峰、碳中和目标的重大战略,作为其关键装备——66 kV柔性电缆已成为目前10MW以上海上风机的主流集电方式,但其工作环境恶劣、散热条件差,迫切需要实现该型电缆载流能力的提升。因此本文制备了高导热主绝缘与护套材料,并通过有限元仿真模拟了高导热66 kV风机电缆载流量提升效果,使用解析法计算了不同负载下高导热电缆的载流能力。研究发现,改性材料与原材料相比,具有更好的电气绝缘性能,且绝缘材料与护套材料导热系数分别提升90%与52%,并使66 kV风机电缆载流量由682 A提升至720.2 A;相同负载电流下高导热电缆最大温度下降8.4℃。研究结果为高压风机电缆载流量提升提供了有效方法,同时为高压三芯电缆仿真计算提供了相关参考。

针板结构极不均匀电场中气泡迁移特性与吸附静止状态的绝缘特性分析

以去离子水作为冷却介质的换流阀散热系统难以同时兼顾绝缘与散热性能,影响了系统的可靠运行。相变冷却技术凭借卓越的散热能力正在逐步应用于高压大功率电力电子器件的冷却,但液体电介质中的气泡有绝缘劣化的风险。为更好掌握相变冷却气泡在极不均匀电场中的迁移特性和绝缘特性,采用数值模拟的方法分析了气泡粒径、速度和电场强度这3个关键因素对气泡运动轨迹的影响;研究了进入低场区后不同接触角气泡,对绝缘子表面电场强度的影响。研究结果揭示了各因素对气泡运动轨迹的显著影响,加深了对相变冷却气泡迁移特性和绝缘特性的认知,对直流装备相变冷却的进一步应用具有重要参考价值。