由电介质物理教学与科研50年看电气绝缘学科发展

本文从电介质物理课程创建和发展的角度,介绍了该课程的教学内容和思路,以及课程教学对科研工作的影响,特别是影响到科研从基础研究拓展到应用研究、从应用研究拓展到生产实际。在此基础上,说明该课程的建设和发展对于研究领域的扩展和电气绝缘学科的成长都具有极其重大的意义。

PWM变频电机绝缘技术的研究进展

论文介绍了变频电机绝缘破坏的研究进展。根据我国对变频电机绝缘破坏研究的实际状况及条件 ,提出了在跟踪国外新近研究动态的基础上 。

聚合物绝缘电热联合老化的陷阱理论和实验验证

基于聚合物电老化陷阱理论和自由基反应动力学，推导出聚合物在电热联合老化条件下的寿命公式，并通过对聚丙烯薄膜的电热联合老化寿命数据和聚乙烯不同温度下电树枝起始电压数据的统计分析，理论公式得到了实验验证。

变频牵引电机线圈绝缘电老化规律的研究

为了解决大量变频电机线圈绝缘过早损坏的问题,采用变频牵引电机线圈作为试样,施加高压脉冲方波电压进行电老化试验,研究脉冲电源的电压幅值、脉冲频率、温度对变频牵引电机线圈试样寿命的影响规律.试验结果表明:电机线圈寿命随电压幅值和温度的增加成指数性衰减,而在13～20kHz范围内,试样寿命与频率成负线性关系;在老化条件相同时,同批次试样的寿命差距较大;试样击穿点几乎都发生在电磁线的弯曲部分和铜线棱角处.

新型抗水树聚乙烯绝缘电缆料的研究

水树老化是塑料电力电缆在潮湿的环境下诱发击穿的重要原因 ,本文以适量的EAA和三梨糖醇对聚乙烯和交联聚乙烯样品进行了改性 ,研究了样品的水树形成规律。水树的形成概率和长度一般都随实验电压和时间的增加而增加 ,并且发现改性样品可以有效地抑制水树的形成 ,有望据此研制新型抗水树绝缘电缆料。通过对实验样品进行tanδ -V特性实验 ,找到了tanδ与水树形成概率和长度之间的定性关系。水树越明显 ,则tanδ越大 ,可以为检测材料中水树的程度提供依据。通过对发生水树的样品在真空状态下注入基金项目 :国家自然科学基金资助项目 ( 5 97770 0 1)。ProjectSupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina( 5 97770 0 1) .变压器油 ,可以使材料的介电性能得以恢复 。

发电机定子线圈绝缘诊断与寿命预测

发电机定子线圈绝缘在运行过程中要遭受电、热、机械等应力的联合作用而老化,随着中国高龄发电机组日益增多,及时掌握定子线圈绝缘的运行状态显得尤为重要。笔者总结了当今国内外发电机定子线圈绝缘诊断与剩余寿命预测的方法,并以一台18.5 MW/10.5 kV水轮发电机为例,介绍了一种实用的根据电气参量对定子线圈进行绝缘诊断与剩余寿命预测的方法。

高压XLPE电缆绝缘V-t特性研究综述

交联聚乙烯（cross-linked polyethylene,XLPE）绝缘电力电缆是输电线路的重要电力设备。针对高压交流和直流电缆系统的运行现状,介绍了运用V-t特性（击穿电压与击穿时间的关系）曲线描述XLPE电缆绝缘的电老化寿命模型,分析了国内外高压交、直流XLPE电缆绝缘V-t特性的研究方法及相关结果。已有的研究结果表明,交流XLPE电缆绝缘的电老化寿命指数n值在9~25之间,直流XLPE电缆绝缘的电老化寿命指数n值在13~20之间。国内目前尚未见有关直流电缆绝缘V-t特性研究的文献报道。

纳米TiO_2填料对变频电机耐电晕电磁线绝缘性能的影响

测试和分析了某型耐电晕电磁线绝缘漆中无机填料的化学组成和微观形貌 ,并测试该电磁线绝缘漆的紫外 可见光吸收谱。从无机填料效用的角度研究了纳米TiO2 在绝缘破坏过程中的电、光及热效应。纳米TiO2 填充改性绝缘的电磁线遭受电晕破坏时 ,析出的纳米TiO2 微粉层可以改善电场分布 ,提高热传导能力 ,并在绝缘表面形成电子和紫外线屏障 ,捕获电晕放电产生的电荷 ,吸收紫外线。这些研究可为开发变频电机用耐电晕电磁线提供理论参考依据。

直流电缆屏蔽料对XLPE绝缘空间电荷的影响

随着交联聚乙烯(XLPE)绝缘直流电缆电压等级的提高,对半导电屏蔽料的质量及可靠性的要求也越来越高。选用了2种国外高电压等级用直流半导电屏蔽料、一种国产较为优秀的半导电屏蔽料和国内XLPE直流电缆绝缘料作为试验材料,测试了3种屏蔽料的热、电性能,屏蔽与绝缘的复合性能,研究了3种屏蔽料对XLPE绝缘空间电荷的影响。通过对试验结果的综合分析,提出了炭黑填充量、炭黑粒径和基体树脂以及界面结合情况是影响半导电屏蔽料体积电阻率和空间电荷注入的关键因素。

冷热循环老化对变频调速电机电磁线绝缘电性能影响的研究

为研究冷热循环老化对变频调速电机电磁线绝缘电性能的影响,通过对电磁线进行冷热循环试验,测试分析了冷热循环次数对电磁线绝缘电性能的影响规律。结果表明:电磁线试样的介质损耗因数(tanδ)、电阻(R)、电容(C)随冷热循环次数的增加而有所减小,击穿电压随循环次数的增加而变化不明显。tanδ随着电压的增大而减小,可能是由于该绝缘材料具有非线性效应。

热老化对变频牵引电机电磁线绝缘电性能影响的研究

为研究牵引电机电磁线线圈绝缘的降解影响因素,将电磁线在300℃下进行热老化试验,分析其介质损耗因数、电容、电流增量、绝缘电阻及击穿电压等电性能随老化时间的变化规律。结果表明:试样的介质损耗因数、电容和电流增量随热老化时间的延长呈增大趋势,绝缘电阻呈减小趋势,击穿电压变化不明显,不能用剩余击穿电压等效其剩余寿命,而诊断指数可以作为评判电磁线老化程度的一个新参数。

非球形导电粒子与绝缘体复合材料的介电增强研究

导电粒子掺入到绝缘体中会显著提高其介电常数，理论上这种增强超出了Ｃ－Ｍ方程和其它偶极近似的结果。近来有人［１］引入一种有效集结模型来描述这种增长规律，其中对于非球形导电粒子的影响引入一个形状因子ｕ０来描述，但他们都是把绝缘体作为基体来处理。本文的目的在于采用对等来处理这种介质，像文献［２］一样来修正Ｄ－Ｊ方程，同时与铜、铝微粒掺入聚乙烯中的实验规律进行了比较，微观分析了微粒的形貌和分布。

两种不同工艺变压器绝缘纸板热老化性能的试验研究

研究了压光型和预压型两种绝缘纸板的常规性能和在150℃热老化前后的性能,结果表明:预压型绝缘纸板的性能更佳,更适用于电力变压器。

挤出绝缘高压直流电缆系统试验技术规范综述及建议

高压直流电缆系统的试验标准和技术方法直接决定了对产品可靠性评估的准确性,也间接对电缆结构及运行设计产生影响。概述了国内外针对挤出绝缘直流电缆系统试验的相关技术规范及标准,重点介绍了CIGRE发布的技术手册TB 496中推荐的型式试验和预鉴定试验的方案及要求,以及我国国家电线电缆质量监督检验中心推出的TICW7.1-7.4系列技术规范;还介绍了若干发达国家针对直流电缆系统试验技术所进行的研究及应用,并对有待深入研究的相关课题提出了建议。

变频电机用电磁线绝缘电老化性能分析和表征

通过对变频电机用绝缘电磁线进行高频脉冲电老化试验,研究了绝缘电磁线的电老化寿命及其变化规律。采用电子能谱仪和显微镜对绝缘电磁线表面在电老化过程中的析出物进行了成分分析和形貌表征。结果表明:绝缘电磁线在施加一定电压条件下会出现局部放电,其寿命随施加电压的增加呈指数式衰减,在电老化过程中电磁线绝缘表面有白色析出物质,对试样表面析出物进行能谱分析发现C、O、Mg、Si、Ca增加较多,击穿点周围C、F、Cu元素含量大幅度增加。新试样表面平坦且没有杂质,而经过电老化后的电磁线试样表面团聚物堆积、凹凸不平。

变频电机用漆包线绝缘耐脉冲电压强度测试装置的研制

介绍了所研制的漆包线绝缘耐脉冲电压强度测试装置的工作原理和性能指标。根据脉冲宽度调制(PWM)电压波形的特性,确定了PWM模拟发生器的脉冲电压参数。该装置输出的脉冲方波幅值1.6～-1.6kV连续可调,频率20kHz,方波宽度20.15μs ,方波电压上升时间空载16.2ns ,满载25ns ,可同时测量五个绞线对试样,还具有自动保护、自动记时功能。测试结果表明:测试装置的主要性能达到国际同类测试仪的先进指标。

柔性直流系统挤出绝缘电缆暂态过电压仿真

电压源换流器高压直流(VSC-HVDC)输电系统中广泛应用了挤出绝缘直流电缆。针对开关操作、内部故障以及雷击所引起的暂态过电压对直流电缆系统可靠性的挑战,基于南澳柔性直流输电示范工程,利用PSCAD/EMTDC建立直流电缆系统仿真模型,设置交流单相接地、两相短路、桥臂电抗器接地等不同类型的故障,分析了各类故障条件下直流电缆系统的暂态过电压特性。研究结果表明,直流电缆端部过电压峰值最大可达2 p.u.,且电缆端部出现的过电压幅值与短路电阻值有关。

乙烯-丙烯酸共聚物用作交联聚乙烯绝缘水树抑制剂的研究

以极性的乙烯 -丙烯酸共聚物 (EAA)对交联聚乙烯 (XL PE)进行了共混改性 ,使 XL PE由憎水性变为有一定程度的亲水性。分析了实验 XL PE样品中形成水树的原因及抑制水树的机理 ,认为水树形成的条件是在结构缺陷处有水滴形成 ,而抑制的方法就是设法消除水滴的形成。实验中找到了抑制 XL PE中水树形成的最佳

变频交流牵引电机绝缘系统新构想

简要介绍了国内外变频牵引电动机绝缘系统的现状,讨论了变频电机的绝缘破坏机理,并从无机填料效用的角度研究了纳米TiO2在绝缘破坏过程中的电、光及热效应。根据变频交流牵引电动机的制造工艺特性和纳米填料作用机理,提出了用纳米无机填料填充改性定子绕组绝缘,将“漆包绝缘”的概念通过合理途径引入到变频牵引电机中,用以提高变频牵引电机耐高频脉冲和电晕性能的新思路。

纳米粉末填充绝缘在变频电机中的电场均匀化效应

本文介绍了变频调速电机绝缘过早破坏的过程,应用有限元方法计算了变频电机绕组的匝间电场分布,研究了纳米粉末填充电磁线绝缘对变频电机绕组匝间电场分布的影响,分析了电晕放电所析出的纳米粉末粒子在不均匀电场中的自适应迁移过程,以及形成的粉末绝缘层对绕组匝间电场产生的均匀化效应及其对绝缘耐脉冲电晕破坏性能的影响。