一、等温衰减电流法的研究(论文文献综述)
刘关宇[1](2021)在《电介质极化与电导剖析及半导电电极注入空间电荷特性》文中进行了进一步梳理在高压输电系统的电缆绝缘层中形成的空间电荷会造成输电线路发生故障。高压电缆中的半导电屏蔽层不仅使绝缘层和导体线芯紧密接触,而且对绝缘层起到均化电场和减少载流子由金属线芯向绝缘层注入空间电荷等作用,通过改善半导电屏蔽层来抑制聚合物介质中的电荷注入具有重要的理论及工程应用价值。传统半导电屏蔽层的表面缺陷容易在绝缘层中产生空间电荷积累,炭黑颗粒容易渗入绝缘层,亦可引发畸变电场和空间电荷积累。本文提出利用离子半导电电极来抑制电荷注入的新方法,并与传统电子半导电电极进行比较,研究它对电荷注入特性的影响及其介电极化/电导机理。电介质极化与直流电导两个基本物理过程来描述工程电介质的电气性能,对法拉第提出的电介质原始定义做出新的广义诠释。根据束缚能、活化能和陷阱深度等,将参加极化与电导的粒子与形态结构作为基本物理要素进行分析。采用电子和离子半导电电极作为高压电极进行电荷注入,电子半导电电极为低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene,LDPE)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate,EVA)和碳黑(Carbon Black,CB)构成的半导电复合材料;离子半导电电极是由碱金属无机盐制备的电解质水溶液;聚合物电介质采用综合电绝缘性能优良的聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)薄膜。用两种不同半导电电极对PET试样进行短时击穿实验,与未经半导电电极注入电荷预处理的结果进行对比。采用离子和电子半导电电极经过30min加电压注入电荷后,特征击穿场强分别降低了6.9%和14.3%,表明离子电极起到了抑制负电荷注入的作用。在不同温度以及不同频率下用两种半导电电极注入电荷预处理的PET试样测得的复介电函数(介电常数ε和介电损耗角正切值tanδ)温谱和频谱特性基本符合德拜松弛响应理论。离子半导电半导电电极进行注入电荷预处理后,ε和tanδ与未注入电荷试样的基本相同,而电子半导电电极注入电荷后,ε与tanδ明显下降,说明它注入的空间电荷明显限制了偶极取向极化,所以离子半导电电极能够抑制电荷注入。对不同种场强作用下离子半导电电极和电子半导电电极注入电荷的PET试样进行热刺激电流(Thermally Stimulated Current,TSC)测试,发现二者深陷阱峰值位置分别在95℃和105℃附近。与电子半导电电极相比,离子半导电电极注入电荷的TSC峰值显着降低,说明由它注入的电子及其形成的空间电荷明显减少。TSC谱积分表明,由离子半导电电极累计注入的电荷总量只有电子半导电电极注入电荷总量的1/4,因此离子半导电电极有效抑制了电荷注入。两种电极测试的电流密度~电场强度(J~E)对数曲线表明:在低场区域斜率K1小于1,遵循欧姆定律;高场区域斜率K2大于2,符合空间电荷限制电流(Space Charge Limited Current,SCLC)机理;与离子半导电电极相比,采用电子半导电电极测得的SCLC斜率K2更大,表明前者注入载流子较少且随电场增强而增加的速度较慢,由电子半导电电极注入的载流子更容易填充电荷陷阱而形成空间电荷。
林添堤[2](2020)在《交联聚乙烯高压电缆绝缘特性与老化状态研究》文中进行了进一步梳理进入新世纪以来,我国加大了对城市电网和农村电网的建设投资,大幅提高了全国尤其是农村地区的电缆使用率。交联聚乙烯(XLPE)具有良好的电学性能和耐热性能,在电力输配电系统中被广泛应用于不同电压等级的电缆绝缘中。然而电缆绝缘老化问题对社会正常的生产和生活造成了巨大的威胁。由于农村的环境条件比城市更为恶劣,湿度更大,电缆绝缘老化的问题更为严峻。因此,本文围绕电缆绝缘老化、电荷特性、介电及其理化性能展开研究,梳理了绝缘老化方式和老化机理,为农业电气化和城网的升级改造提供一定的理论基础和数据支撑。首先,开展了多因素加速老化实验,研究发现工频交流下新旧电缆的电树枝生长特性存在差异,随着工频电压等级的提高,电树枝的结构发生了明显的变化。在相同电压等级下电树生长速度随着频率的提高而加快。温度能改变树枝的结构和生长特性,高压高温耦合作用能够迅速提高树枝的生长速度,电-热-水联合老化下将加速绝缘的劣化。经历加速老化后,绝缘的表面电位衰减速度得到提升,陷阱密度提高,介电常数增大,发生分子链断裂,微观结构发生明显的劣化。其次,通过表面电位测试、空间电荷测试等实验,分析陷阱电荷特性对绝缘性能的影响,并结合理化特性的表征结果研究电缆绝缘在实际工况中的老化原理。研究发现,发生故障且投运时间较长的电缆表面电荷消散的速度更快。新电缆中深陷阱中心的电荷密度高于浅陷阱中心,老化的电缆电荷密度高于新电缆,而陷阱能级有变浅的趋势。此外,新电缆电极附近积聚异极性空间电荷,而旧电缆则以注入同极性空间电荷为主;异极性电荷的消散速度明显低于同极性电荷。随着电缆投运时间增加,绝缘切片击穿强度下降,电阻率在同一数量级内变化,介电损耗提升,表面微观形貌明显劣化,出现C=C键、羰基和羟基等极性基团,而结晶状态的变化并不单一。最后,结合等温松弛电流法、绝缘介电及电荷特性综合评估现役电缆的老化状态,通过多个特征参数建立数学评估模型,模糊判定现役电缆的剩余寿命。分析发现,经历一定实际运行老化的电缆松弛电流在高频阶段衰减较快,电缆绝缘老化越严重,电流低频分量的衰减速度越慢;严重老化或经历过故障的电缆其老化因子出现骤升,电缆投运时间与老化因子呈近似线性关系。电缆绝缘的特征参数之间存在一定的相关性,基于相关性分析和多个电缆特征参数建立起来的数学评估模型,能初步预测现役电缆的剩余使用寿命。本文的研究结果进一步表明,电树和陷阱的产生是电缆老化的重要标志。在农业电气化过程中,如何防止土壤中的金属微量元素混入电缆绝缘和电荷积聚问题对提高电缆寿命至关重要。此外,在农业使用的电缆中,亦可通过本文建立的数学评估模型结合影响电缆老化的主要因素开展多因素老化评估和预测,防止因电缆老化导致的用电安全隐患,并可在某种程度上提高电缆的使用寿命。
汤振阳[3](2020)在《13.8kV级大型高压电机高浸透性主绝缘结构及评估技术研究》文中研究表明近年随着工业的发展,电机的电压等级越来越高,更高的电压等级意味着需要的更厚的绝缘尺寸,但在当前的技术中,由于材料、工艺、成本等各方面的限制,绝缘尺寸不可能无限增厚,这就迫切需要结合浸渍漆和云母带等材料开发出性能优异可靠的绝缘结构。本文设计了7种绝缘结构,通过常温和高温(155℃)介质损耗、击穿电压比较,选出两种性能较优异的结构进行2.5UN(UN为额定电压)下的电老化寿命试验。最后通过2.5UN的电老化寿命试验,确定了最优的绝缘结构是结构7——半叠包13层D云母带,单面厚度3.12mm。为进一步验证主绝缘结构7的性能,进行了每周期100h,最长7个周期的电热联合老化试验。该电热联合老化试验中采用的参数为2UN,155℃。并在每个老化周期结束后,对主绝缘进行等温松弛电流测量和理化分析。通过对不同老化周期下线棒的介损和击穿电压的相关性研究,发现随着老化程度的加深,0.6UN及更高电压下的介损会突然增高,在低电压测量介质损耗时,介质损耗与残余击穿电压的相关性较差。因此在采用介质损耗评估电极线棒的老化性能时,应当适当提高介质损耗的测试电压。等温松弛电流的试验数据表明,老化初期绝缘结构表现为界面极化效应,随着老化加深,原有的界面极化的转变为微观缺陷并引起空间电荷极化。基于等温松弛电流法提出了评估线棒主绝缘残余寿命的计算方法。通过不同老化周期下绝缘的红外光谱分析,发现绝缘结构中主要是环氧树脂发生裂解,绝缘结构中的云母和玻璃纤维基本没有发生老化。通过对不同老化周期下的绝缘进行TGA测试,发现随着老化程度升高,最快失重率会向高温方向转移,说明在老化过程中小基团或交联程度低的环氧会优先分解逃逸,剩余部分会在热的作用下进一步聚合固化。通过不同老化周期下TMA测试,发现随着老化程度加深,绝缘结构的膨胀系数越低,因此主绝缘的膨胀系数的变化率可以作为衡量主绝缘结构老化程度的一项参考指标。根据主绝缘结构在老化过程中诸多物理、化学参量的变化,提出了“老化指数”的计算方法。“老化指数”分成整体因子SW,状态因子St,缺陷因子Sd三个部分,分别用于反应主绝缘老化过程中,整体状态、理化特性、微观缺陷的变化趋势,对老化程度进行了全面的评估。通过计算得到了13.8k V级主绝缘结构的老化指数曲线,发现在当老化指数大于3.5时,绝缘结构的理化学性能和电气性能都明显下降。
吴海朋,戴斌,苏侃,陈祥朋,朱广越,宋余来[4](2019)在《基于等温松弛电流法的10kV电缆老化程度分析》文中研究指明等温松弛电流法作为一种非破坏性的电缆老化评估手段,为电缆老化程度的评估提供了参考依据.文中试验截取输电线路中一根运行近30年的10 kV交联聚乙烯电力电缆,进行等温松弛电流试验,利用三阶指数函数对所得的电流数据进行拟合处理,计算出函数各参数,进而计算老化因子初步诊断电缆老化状态,之后对等温松弛电流曲线进行I*t-lg(t)坐标变换,拟合分峰处理研究三种不同松弛过程对电流整体的影响,对lg-lg坐标下的松弛电流进行线性拟合得到拟合斜率,研究线性拟合斜率与电缆老化程度的关系,最后基于能级缺陷的角度,微观上分析老化程度与能级缺陷密度之间的关系.根据老化因子计算结果并结合老化判据得出结论,该试样电缆一相老化明显,两相老化严重,可知电缆整体上老化比较严重,同时对每相电缆的等温松弛电流数据进行多角度分析验证,所得结果与电缆老化因子计算值相符,进一步验证等温松弛电流试验结果的准确性,对工程线路中电缆的更换与维修有着一定的参考价值.
蔡新景,庞丹,庞伶琦,毛雷,于建立,鲁志伟[5](2019)在《基于单极性输运模型的聚乙烯空间电荷输运特性研究》文中研究指明采用单极性载流子输运模型仿真了聚乙烯短路后的空间电荷的输运特性,比较了不同对流项离散格式数值解的准确性,并研究了放电电流的影响因素。研究结果表明,电子连续性方程为对流占优的对流扩散方程,应采用三阶迎风格式离散对流项。采用欧姆电极时,空间电荷消散所引起的放电电流衰减比阻塞电极快。随着电子迁移率和初始电荷密度的增加,相同时刻的放电电流密度越大。随着温度的增加,放电电流密度减小。该结果可为深刻认识等温松弛电流法和热刺激电流法实验结果提供理论基础。
林添堤,张成,刘皓,刘青,于波,刘志国,任成燕,邵涛[6](2020)在《基于等温松弛电流的110kV电缆绝缘状态评估》文中提出为了评估现役电缆的绝缘老化状态及剩余寿命,利用等温松弛电流法测试了8根110kV交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆的去极化电流。通过获得的电流曲线初步判断了电缆绝缘的老化状态,随后基于等温松弛理论引入三阶指数衰减模型对电流曲线进行拟合,并通过拟合参数计算老化因子A。实验结果表明,交联聚乙烯电缆的绝缘状态可大致通过去极化电流曲线来判断,老化因子与交联聚乙烯电缆的实际运行年限呈近似线性关系,经历故障的电缆其老化因子则出现异常变大。由于老化因子综合考虑了电缆绝缘的不同极化过程,因此可较为准确地评价高压电缆的老化状态,但其评价标准有待进一步细化。
高宇,王小芳,李楠,许棒棒,王继隆,杜伯学[7](2019)在《聚合物绝缘材料载流子陷阱的表征方法及陷阱对绝缘击穿影响的研究进展》文中指出聚合物绝缘材料在电气设备中已得到广泛应用,其绝缘安全对电气设备的可靠服役具有显着影响。由于聚合物材料内部因生产工艺、运行老化等原因形成大量的载流子陷阱,为空间电荷的积聚提供了条件,从而使聚合物绝缘材料面临着击穿破坏的风险,严重威胁其运行安全。因此,对聚合物绝缘材料内部的载流子陷阱进行有效表征,探寻其与材料老化、击穿的相关性,对于保障绝缘材料安全具有重要意义。针对聚合物绝缘材料载流子陷阱表征方法的研究进展进行总结,分析并评述了各类材料陷阱表征方法的基本原理、应用及局限性。研究表明:等温表面电位衰减法、热刺激电流法、光刺激放电法和电声脉冲法均可有效进行载流子陷阱的表征,但需进一步建立精细化数学模型以适用于不同尺寸规格的样品,并探究多种表征方法的内在关联性,发展聚合物材料载流子陷阱的三维成像技术。通过各类物理、化学手段实施聚合物材料的陷阱调控或陷阱编缉,可为提高材料的绝缘性能提供了新的思路。
韩秋波[8](2019)在《TiO2尺度和表面修饰对变压器油浸纸板沿面闪络特性改性的机理研究》文中指出随着输电电压等级的提高,空间电荷对换流变压器内油浸纸板绝缘性能的影响显着增强。如何抑制空间电荷的积累是高压的重要课题。调研发现TiO2纳米颗粒掺杂改性,在解决空间电荷问题上显示出巨大的潜力。TiO2纳米颗粒的改性与其引入的两相界面相关,而两相界面的形成与其尺度和表面修饰密切相关。因此有必要研究TiO2纳米颗粒尺度和表面修饰剂用量对油浸纸板沿面闪络改性的影响,以便进一步探索改性机理。本文首先制备了不同尺度(5nm,10nm和15nm)和不同修饰剂用量(无,适量和过量)的TiO2改性油浸纸板,并在正负雷电冲击下测试了油浸纸板的沿面闪络电压。其次利用等温表面电位衰减装置测试了油浸纸板的表面电位衰减曲线,并通过T.J.Sonnostine模型计算出油浸纸板的电子,空穴陷阱参数。最后,结合流注发展图像,采用气泡模型分析了 TiO2纳米颗粒引入的浅陷阱对油纸界面流注发展的影响。由于TiO2纳米颗粒可以改变油和纸板的介电常数,因此文章还研究了介电匹配程度对油浸纸板沿面闪络电压的影响。雷电冲击下的沿面闪络结果表明:TiO2纳米颗粒尺度从15nm降低到5nm时,正极性雷电冲击沿面闪络电压提高比例从1.1%增加到17.43%,负极性闪络电压提高比例从5.86%增加到32.48%。油酸则是通过改变纳米颗粒在油中的分布状态间接影响改性效果:未经油酸修饰的Ti02改性效果最差,经适量油酸修饰的纳米颗粒改性效果最好,添加过量油酸后纳米颗粒改性效果降低。等温表面电位衰减实验结果表明:纳米颗粒可以加快纸板表面空间电荷的消散,并且TiO2的尺度越小,电荷消散越快。其中负电晕充电下的纯油浸纸板表面电位从初始值衰减到接近零值需要2*105S,而5nm,10nm和15nm TiO2改性油浸纸板所用时间依次为40S,80S和7000S,快了 2~4个数量级,正极性电晕充电下的电位衰减比负极性下的略微缓慢。油浸纸板陷阱参数表明:TiO2纳米颗粒能够降低油浸纸板陷阱能级,增加浅陷阱密度,加快空间电荷消散。浅陷阱加快纸板表面电子的运动速度,使得流注头部出现与流注通道相同极性的空间电荷,产生一个与外施场强方向相反的电场来抑制流注发展,进而提高沿面闪络电压。TiO2纳米颗粒不但能够增加浅陷阱密度,同样会提高油和纸板介电常数匹配程度来降低纸板表面的极化电荷量。因此,TiO2纳米颗粒是通过增加浅陷阱密度和提高油纸介电匹配程度来提高油浸纸板沿面闪络电压。
朱磊峰[9](2019)在《基于非贵金属掺杂的碳基氧还原催化剂及能源器件的应用研究》文中指出氢能作为一种可储存可再生能源的方法,通过质子交换膜燃料电池(PEMFC)的直接电化学转换,可以高效地将其转化为电能,仅释放出无污染的副产物水。而目前限制燃料电池发展的一个重要原因是其中的速控步氧还原反应(ORR)需要大量的贵金属铂电催化剂。另一种新能源技术——金属-空气电池也同样受制于ORR催化剂。由于贵金属铂储量少、价格高、耐久性和抗中毒性差等原因限制了燃料电池和金属-空气电池的发展,故开发低成本、来源广、性能好、稳定性和抗中毒性优良的非贵金属ORR碳基催化剂至关重要。本论文基于非贵金属掺杂的方法设计合成了以下几种非贵金属ORR催化剂并应用于能源器件中:一、将边缘羧基化石墨烯和聚离子液体通过静电自组装作用产生的前驱体在无模板剂的情况下热解制备了一种多孔、高缺陷、高掺杂、高导电性和高亲水性的N,S,F三掺杂碳材料,在氨气中热解得到的最佳性能样品NSF-PC-NH3在碱性和酸性介质中均表现出优良的氧还原性能,半波电势分别为0.885 V和0.72 V(vs.RHE),更重要的是该催化剂展现出了高反应途径选择性、优良稳定耐久性和抗甲醇中毒性能。在锌-空气电池中展现出了比商业20%Pt/C催化剂更佳的放电功率和充放电稳定性,在PEMFC中展现出的最大功率密度为292mW/cm2,并且表现出较高的稳定性。二、通过简单混合原位聚合苯胺、酞菁铁、三聚硫氰酸和氧化石墨烯(GO),热解后得到一种含丰富褶皱和孔洞、高缺陷度的均一片状类石墨烯基S掺杂Fe-N-C催化剂(S-Fe-N/C)。在合成过程中苯胺原位聚合涂覆在GO上,水热反应将GO还原成石墨烯的同时形成富缺陷的含多级孔类石墨烯碳基体,在此过程中对酞菁铁分子实现包覆锚定并避免Fe原子的团聚,形成高活性的Fe-Nx活性中心。由于以上结构和化学成分特点,该S-Fe-N/C催化剂在碱性和酸性介质中均表现出优良性能,在碱性和酸性介质中半波电势分别为0.92V和0.785 V(vs.RHE),展现出优于商业20%Pt/C催化剂的高反应途径选择性、稳定耐久性和抗中毒性能,在PEMFC中低负载量下展现出最大功率密度为855 mW/cm2的良好器件性能。该课题也证实了 S掺杂对Fe-N-C催化剂性能的促进作用,为制备高性能非贵金属催化剂提供了一种新的思路。
苏金刚[10](2019)在《基于高压直流电缆附件的EPDM电树枝生长机理与抑制方法研究》文中提出高压电缆附件作为直流电缆输电的关键部件,其绝缘电树枝劣化是影响高压直流电缆系统安全、可靠运行的重要因素。本文以三元乙丙橡胶(EPDM)高压直流电缆附件绝缘为对象,基于机械应力、温度作用研究电荷输运与电树枝劣化规律和机理;基于纳米乙烯基笼型聚倍半硅氧烷(OVPOSS)、抗氧剂研究EPDM电树枝劣化抑制机理和方法,以期为高压直流电缆附件绝缘设计提供实验依据和理论支撑。研究工作和主要结论如下:(1)根据机械应力下电缆附件绝缘EPDM电树枝生长特性,发现电缆附件拉伸形变能促进电树枝生长,增大拉伸形变导致电树枝引发概率提高、生长速率加快;发现压缩形变使电树枝生长特性呈现相反趋势,电树枝生长被延缓。基于分子动力学仿真发现EPDM自由体积、内聚能是电树枝劣化的关键因素,建立了电荷输运的EPDM电树枝劣化物理模型。(2)基于温度作用下EPDM电树枝生长特性,发现恒定高温促进电树枝引发、增大电树枝劣化区域,高温作用下丛林状电树枝出现概率升高;温升作用下EPDM物理结构、电荷输运处于非平衡状态,能够促进电树枝生长、影响电树枝形态分布,温升越高其电树枝劣化越严重。结合EPDM局部链段松弛、自由体积、分子链间势能特性,建立了温度作用下EPDM陷阱分布、电荷输运与电树枝劣化相互作用的物理模型。(3)基于物理共混法制备了抑制电树枝生长的EPDM/OVPOSS复合材料,根据复合材料理化性能测试数据,发现纳米OVPOSS含量较低时,纳米粒子与基体之间具有明显的交联作用,使复合材料深陷阱能级、陷阱密度变大,对载流子捕获能力提高而增强电树枝生长抑制能力;纳米OVPOSS含量较高时,纳米粒子之间发生交联反应形成微米级物理缺陷,使复合材料深陷阱能级、陷阱密度变小,载流子输运调控能力减弱,导致电树枝生长抑制效果降低。(4)基于等温表面电位衰减陷阱分布测试与量子化学仿真计算,发现抗氧剂共轭苯环、极性羟基等构成化学陷阱使抗氧剂改性EPDM陷阱能级、陷阱密度增大,试样内部载流子输运调控能力增强,因而能够抑制电树枝劣化过程。发现复合抗氧剂比单抗氧剂改性EPDM陷阱能级、陷阱密度较大,电荷输运调控能力较强,电树枝生长抑制效果更为显着,采用复合抗氧剂改性EPDM是提高电缆附件绝缘耐电树枝性能的有效手段。
二、等温衰减电流法的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、等温衰减电流法的研究(论文提纲范文)
(1)电介质极化与电导剖析及半导电电极注入空间电荷特性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 半导电屏蔽材料的研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 电介质中极化与电导的两个基本物理过程 |
2.1 电介质极化与电导过程 |
2.1.1 电介质极化 |
2.1.2 电介质电导 |
2.1.3 极化与电导的关系 |
2.1.4 参加极化与电导两个基本物理过程(运动和结构)单元 |
2.2 极化与电导的时域-频域响应 |
2.2.1 极化与电导的时域响应特性 |
2.2.2 极化与电导的频域响应特性 |
2.3 高聚物电导 |
2.3.1 离子电导 |
2.3.2 电子电导 |
2.4 本章小结 |
第3章 半导电电极/PET制备与测试 |
3.1 电介质材料选择与半导电电极制备 |
3.1.1 聚合物绝缘材料 |
3.1.2 电子半导电材料 |
3.1.3 离子半导电材料 |
3.2 测试设备与方法 |
3.2.1 直流击穿 |
3.2.2 介电性能 |
3.2.3 TSC测试 |
3.2.4 电导电流 |
3.3 本章小结 |
第4章 半导电层/聚合物击穿及介电特性 |
4.1 聚合物击穿及介电理论 |
4.1.1 聚合物的击穿性能 |
4.1.2 聚合物的介电性能 |
4.1.3 击穿场强统计方法 |
4.2 半导电层注入电荷对聚合物直流击穿的影响 |
4.2.1 半导电电极/PET直流击穿特性 |
4.2.2 半导电电极注入电荷对直流击穿强度的影响 |
4.3 半导电层电荷注入对聚合物介电性能的影响 |
4.3.1 介电温变特性 |
4.3.2 介电频率特性 |
4.4 本章小结 |
第5章 半导电电极注入空间电荷特性 |
5.1 空间电荷注入的机理 |
5.1.1 空间电荷 |
5.1.2 受陷载流子的等温衰减电流 |
5.1.3 线性升温受俘载流子的衰减电流TSC |
5.1.4 空间电荷限电流SCLC |
5.2 半导电电极抑制空间电荷分析 |
5.2.1 不同场强下半导电电极电荷注入陷阱特性 |
5.2.2 半导电电极/PET直流电导特性 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(2)交联聚乙烯高压电缆绝缘特性与老化状态研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 交联聚乙烯在电缆绝缘中的应用 |
1.1.2 交联聚乙烯电缆在农业电气化工程的应用 |
1.1.3 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 电缆绝缘老化机理研究现状 |
1.2.2 电缆绝缘加速老化研究现状 |
1.2.3 电缆老化状态评估方法研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
1.4 本文研究的创新点 |
第二章 电缆样品和实验方法 |
2.1 样品描述 |
2.2 加速老化实验设计 |
2.3 空间电荷分布测试 |
2.3.1 理论依据 |
2.3.2 实验方法 |
2.4 等温表面电位测试 |
2.4.1 理论依据 |
2.4.2 实验方法 |
2.5 等温松弛电流测试 |
2.5.1 理论依据 |
2.5.2 实验方法 |
2.6 本章小结 |
第三章 多因素作用下电缆绝缘加速老化研究 |
3.1 工频交流下新旧电缆绝缘起树特性研究 |
3.2 不同电压形式下电树老化研究 |
3.2.1 不同工频电压等级下电树老化研究 |
3.2.2 脉冲电压下电树老化研究 |
3.3 电-热联合老化电树生长特性研究 |
3.3.1 工频10kV下不同温度等级电树生长特性 |
3.3.2 工频15kV下不同温度等级电树生长特性 |
3.4 电-热-水联合老化实验研究 |
3.4.1 联合老化电树生长特性研究 |
3.4.2 不同阶段电老化基础上多因素老化研究 |
3.5 不同老化阶段绝缘介电及理化性能变化 |
3.6 本章小结 |
第四章 现场运行老化电缆的绝缘及理化特性研究 |
4.1 电缆绝缘介电及电荷特性研究 |
4.1.1 电缆绝缘样品表面陷阱特性分析 |
4.1.2 电缆绝缘样品空间电荷行为分析 |
4.1.3 电缆绝缘样品介电性能表征 |
4.2 电缆绝缘理化性能表征 |
4.2.1 表面微观形貌分析 |
4.2.2 表面成分分析 |
4.2.3 热性能分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 现场运行老化电缆综合性能测试及状态评估 |
5.1 等温松弛电流法评估电缆绝缘状态 |
5.2 基于电缆绝缘介电及电荷特性状态评估 |
5.3 电缆绝缘老化状态综合评估 |
5.3.1 实验结果综合分析 |
5.3.2 相关性分析 |
5.4 寿命评估模型建立与预测 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术论文与研究成果 |
致谢 |
(3)13.8kV级大型高压电机高浸透性主绝缘结构及评估技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 高压电机主绝缘技术现状 |
1.1 高浸透性主绝缘技术对提升电机电压等级的意义 |
1.2 高压电机绝缘结构技术的发展及性能评估方法 |
1.2.1 高压电机绝缘结构的发展历程 |
1.2.2 主绝缘结构筛选方法 |
1.2.3 电机主绝缘性能的评估方法 |
1.3 本文的研究内容 |
第二章 主绝缘结构的设计与配方研究 |
2.1 主绝缘结构设计 |
2.1.1 云母带筛选 |
2.1.2 浸渍树脂筛选 |
2.1.3 工艺性试验 |
2.2 绝缘结构筛选 |
2.2.1 A、B云母带绝缘结构检测 |
2.2.2 B、C和D云母带结构常规性能测试 |
2.2.3 结构 5 和结构 7 的电老化测试 |
2.2.4 结构7 重复试验 |
2.2.5 结构7 的热老化试验 |
2.2.6 结构7 的电热老化试验 |
2.3 不同老化周期后线棒介质损耗及击穿电压相关性研究 |
2.3.1 测试方法 |
2.3.2 试验结果及分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 等温松弛电流法在主绝缘老化特性研究中的应用 |
3.1 等温松弛电流测试机理及测试方法 |
3.1.1 等温松弛电流测试机理 |
3.1.2 等温松弛电流测量方法 |
3.2 试验结果及数据分析 |
3.2.1 等温松弛电流测试结果 |
3.2.2 老化因子A的计算 |
3.2.3 基于等温松弛电流法计算主绝缘残余寿命的研究 |
3.3 本章小结 |
第四章 电热老化对主绝缘理化特性影响研究 |
4.1 不同电热老化周期后红外特性 |
4.1.1 红外测试样品制作及试验方法 |
4.1.2 红外测试结果及分析 |
4.2 不同电老化周期后主绝缘TGA特性 |
4.2.1 TGA测试样品制作及试验方法 |
4.2.2 TGA测试结果及分析 |
4.3 不同电老化周期后主绝缘TMA特性 |
4.3.1 TMA测试样品制作及试验方法 |
4.3.2 TMA测试测试结果及分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于主绝缘老化参数的评估方法研究 |
5.1 主绝缘整体因子S_W |
5.2 主绝缘状态因子S_t |
5.3 主绝缘缺陷因子S_d |
5.4 老化指数S的计算及分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(4)基于等温松弛电流法的10kV电缆老化程度分析(论文提纲范文)
1 老化机理与等温松弛电流理论 |
1.1 老化机理 |
1.2 等温松弛电流理论 |
2 试验装置及试验步骤 |
2.1 试验装置 |
2.2 试验步骤 |
3 试验结果分析 |
3.1 IRC测量结果及分析 |
3.2 老化因子微观分析 |
4 结 论 |
(6)基于等温松弛电流的110kV电缆绝缘状态评估(论文提纲范文)
1 引言 |
2 实验 |
2.1 电缆样段 |
2.2 样品预处理 |
2.3 实验方法 |
3 实验结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
(8)TiO2尺度和表面修饰对变压器油浸纸板沿面闪络特性改性的机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 纳米掺杂改性的发展和研究现状 |
1.2.1 浅陷阱模型 |
1.2.2 电子捕捉模型 |
1.2.3 极化势阱模型 |
1.3 现有研究不足 |
1.4 研究任务 |
第2章 样品制备与实验方法 |
2.1 TiO_2纳米颗粒的制备 |
2.2 变压器油浸纸板的制备 |
2.2.1 变压器油的预处理 |
2.2.2 纸板的预处理 |
2.3 雷电冲击下油浸纸板的沿面闪络实验 |
2.3.1 试验平台 |
2.3.2 实验方法 |
2.4 等温表面电位衰减试验 |
2.4.1 等温表面电位衰减模型的发展 |
2.4.2 等温表面电位衰减试验模型[54,55] |
2.4.3 等温表面电位衰减试验平台的搭建 |
2.5 本章小结 |
第3章 TiO_2纳米颗粒尺度及表面修饰剂对油浸纸板沿面闪络电压的影响 |
3.1 TiO_2纳米颗粒尺度对油浸纸板的沿面闪络电压的影响 |
3.1.1 TiO_2尺度对正极性雷电冲击下沿面闪络电压的影响 |
3.1.2 TiO_2尺度对负极性雷电冲击下沿面闪络电压的影响 |
3.2 修饰剂对油浸纸板沿面闪络电压的影响 |
3.2.1 油酸对正极性雷电冲击下油浸纸板沿面闪络电压的影响 |
3.2.2 油酸对负极性雷电冲击下油浸纸板沿面闪络电压的影响 |
3.2.3 油酸添加量对TiO_2纳米颗粒改性效果的影响 |
3.3 本章小结 |
第4章 TiO_2纳米颗粒尺度和表面修饰剂对油浸纸板表面陷阱特性的影响 |
4.1 油浸纸板的等温表面电位衰减试验 |
4.1.1 TiO_2尺度对油浸纸板表面电位衰减的影响 |
4.1.2 油酸添加量对油浸纸板表面电位衰减的影响 |
4.2 油浸纸板陷阱参数 |
4.2.1 TiO_2尺度对油浸纸板陷阱参数的影响 |
4.2.2 油酸添加量对油浸纸板陷阱参数的影响 |
4.3 本章小结 |
第5章 TiO_2纳米颗粒对油浸纸板改性机理的研究 |
5.1 雷电冲击下油浸纸板的沿面流注 |
5.1.1 雷电冲击下油浸纸板的侧面流注 |
5.1.2 雷电冲击下油浸纸板的正面流注 |
5.2 浅陷阱对油浸纸板沿面流注发展的影响 |
5.3 介电匹配对改性效果的影响 |
5.3.1 TiO_2在纸板中的分布状态 |
5.3.2 油和油浸纸板介电常数的测量 |
5.3.3 介电匹配与改性效果的相关性 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(9)基于非贵金属掺杂的碳基氧还原催化剂及能源器件的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 燃料电池 |
1.2.1 燃料电池原理 |
1.2.2 燃料电池发展简介 |
1.2.3 燃料电池的优势 |
1.2.4 燃料电池的类型 |
1.2.5 质子交换膜燃料电池(PEMFC)简介 |
1.3 金属-空气电池 |
1.3.1 金属-空气一次电池 |
1.3.2 金属-空气二次电池 |
1.4 氧还原(ORR)反应 |
1.5 贵金属氧还原催化剂 |
1.6 非贵金属氧还原催化剂(NPMC) |
1.6.1 非金属(metal-free)碳基氧还原催化剂 |
1.6.2 含过渡金属氮碳(M-N-C)氧还原催化剂 |
1.7 本论文的选题意义及研究内容 |
1.7.1 选题意义 |
1.7.2 研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂与设备 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验设备 |
2.2 材料结构表征与测试 |
2.2.1 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试 |
2.2.2 凝胶渗透色谱(GPC)测试 |
2.2.3 核磁共振谱(NMR)测试 |
2.2.4 X射线衍射(XRD)测试 |
2.2.5 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
2.2.6 透射电子显微镜(TEM)及高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)测试 |
2.2.7 原子力显微镜(AFM)测试 |
2.2.8 拉曼光谱(Raman)测试 |
2.2.9 X射线光电子能谱(XPS)测试 |
2.2.10 接触角测试 |
2.2.11 比表面积和孔隙分析测试 |
2.3 材料电化学测试 |
2.3.1 工作电极薄膜的制备 |
2.3.2 循环伏安法(CV)测试 |
2.3.3 线性扫描伏安法(LSV)测试 |
2.3.4 电化学交流阻抗谱(EIS)测试 |
2.3.5 旋转环盘电极(RRDE)测试 |
2.3.6 催化剂稳定性测试 |
2.3.7 抗甲醇中毒性测试 |
2.3.8 Fe-Nx活性中心测试 |
2.4 能源器件的组装与测试 |
2.4.1 质子交换膜燃料电池的组装与测试 |
2.4.2 锌-空气电池组装与测试 |
第三章 基于聚离子液体的非金属三掺杂碳基氧还原催化剂并应用于能源器件的研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料的制备 |
3.2.1 边缘羧基化石墨烯(ECG)的制备 |
3.2.2 聚离子液体(PIL)的制备 |
3.2.3 N,S,F三掺杂非金属氧还原催化剂(NSF-PC)的制备 |
3.3 材料结构的表征结果与讨论 |
3.4 材料电催化性能测试的结果与讨论 |
3.5 能源器件性能测试 |
3.5.1 应用于锌-空气电池性能测试 |
3.5.2 应用于氢氧质子交换膜燃料电池性能测试 |
3.6 本章小结 |
第四章 类石墨烯基硫掺杂Fe-N-C氧还原催化剂并应用于燃料电池器件的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料的制备 |
4.2.1 类石墨烯基硫掺杂Fe-N-C催化剂(S-Fe-N/C)的制备 |
4.2.2 非原位聚合聚苯胺硫掺杂Fe-N-C催化剂(S-Fe-N-C wp PANi)的制备 |
4.2.3 类石墨烯基Fe-N-C催化剂(Fe-N/C)的制备 |
4.2.4 类石墨烯基氮掺杂催化剂(N/C)的制备 |
4.3 材料测试表征结果与讨论 |
4.4 材料电催化性能测试结果与讨论 |
4.5 应用于氢氧质子交换膜燃料电池性能测试 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
研究成果及发表的学术论文 |
致谢 |
作者及导师简介 |
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(10)基于高压直流电缆附件的EPDM电树枝生长机理与抑制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 高压直流电缆概述 |
1.1.2 高压直流电缆附件概述 |
1.1.3 高压直流电缆附件电树枝劣化现象 |
1.2 电树枝引发机理 |
1.3 电树枝劣化影响因素 |
1.3.1 电压波形对电树枝劣化的影响 |
1.3.2 机械应力对电树枝劣化的影响 |
1.3.3 温度对电树枝劣化的影响 |
1.3.4 多物理场对电树枝劣化影响评述 |
1.4 电树枝生长抑制方法研究进展 |
1.4.1 无机纳米填充对电树枝生长特性的影响 |
1.4.2 有机物填充对电树枝生长特性的影响 |
1.4.3 电树枝生长抑制方法评述 |
1.5 本文的主要研究工作 |
第2章 试样制备与研究方法 |
2.1 实验原料与试样制备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 试样制备 |
2.1.3 试样微观形貌表征 |
2.2 电树枝劣化测试 |
2.2.1 实验样品 |
2.2.2 电树枝劣化测试平台 |
2.3 陷阱分布测试 |
2.3.1 基于等温放电电流的陷阱分布测量方法 |
2.3.2 基于表面电位衰减的陷阱分布测量方法 |
2.4 仿真模拟实验方法 |
2.4.1 基于分子动力学的模拟方法 |
2.4.2 基于量子化学的模拟方法 |
2.5 本章小结 |
第3章 机械应力对EPDM电树枝生长特性的影响 |
3.1 本章引言 |
3.2 拉伸应力下EPDM电树枝特性 |
3.2.1 拉伸应力下EPDM电树枝的起始特性 |
3.2.2 拉伸应力对EPDM电树枝生长特性的影响 |
3.3 压缩应力下EPDM电树枝特性 |
3.3.1 压缩应力下EPDM电树枝的起始特性 |
3.3.2 压缩应力对EPDM电树枝生长特性的影响 |
3.4 机械应力下EPDM物理结构及陷阱分布特性 |
3.4.1 拉伸应力对EPDM微观结构的影响 |
3.4.2 拉伸应力下EPDM陷阱分布特性 |
3.4.3 压缩应力对EPDM微观结构的影响 |
3.4.4 压缩应力下EPDM陷阱分布特性 |
3.5 基于EPDM微观结构的电树枝劣化机理 |
3.5.1 机械应力下EPDM微观结构破坏与作用机理 |
3.5.2 机械应力下EPDM电荷输运对电树枝劣化的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 温度对EPDM电树枝生长特性的影响 |
4.1 本章引言 |
4.2 恒温作用下EPDM电树枝特性 |
4.2.1 恒温作用下EPDM电树枝的起始特性 |
4.2.2 恒温作用对EPDM电树枝生长特性的影响 |
4.3 温升作用下EPDM电树枝特性 |
4.3.1 温升作用下EPDM电树枝形态分布 |
4.3.2 温升作用对EPDM电树枝生长特性的影响 |
4.4 温度对EPDM物理结构特性的影响研究 |
4.4.1 温度对EPDM自由体积分布的影响 |
4.4.2 温度对EPDM非键作用能的影响 |
4.5 温度对EPDM陷阱特性的影响研究 |
4.5.1 温度对EPDM等温放电电流特性的影响 |
4.5.2 基于等温放电电流的陷阱分布特性 |
4.5.3 温度对EPDM表面电位衰减特性的影响 |
4.5.4 基于表面电位衰减的陷阱分布特性 |
4.6 温度对EPDM电荷输运与电树枝劣化的作用机理 |
4.7 本章小结 |
第5章 纳米OVPOSS填充EPDM电树枝生长抑制机理研究 |
5.1 本章引言 |
5.2 EPDM/OVPOSS复合材料的理化性能 |
5.2.1 复合材料微观结构与化学组成 |
5.2.2 复合材料介电特性与电导特性 |
5.3 EPDM/OVPOSS复合材料电树枝特性 |
5.3.1 EPDM/OVPOSS复合材料电树枝的起始特性 |
5.3.2 纳米OVPOSS对EPDM电树枝生长特性的影响 |
5.3.3 EPDM/OVPOSS复合材料电树枝生长的极性效应 |
5.4 EPDM/OVPOSS复合材料陷阱分布研究 |
5.4.1 纳米OVPOSS对EPDM表面电位衰减特性的影响 |
5.4.2 纳米OVPOSS对EPDM陷阱分布的影响 |
5.5 纳米OVPOSS对EPDM电荷输运及电树枝劣化的作用机理 |
5.5.1 纳米OVPOSS的电子结构 |
5.5.2 纳米OVPOSS对EPDM电荷输运的调控作用 |
5.5.3 纳米OVPOSS抑制EPDM电树枝劣化的机理分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 抗氧剂改性EPDM电树枝生长抑制机理研究 |
6.1 本章引言 |
6.2 单抗氧剂改性EPDM电树枝生长特性 |
6.2.1 单抗氧剂改性EPDM电树枝的起始特性 |
6.2.2 单抗氧剂对EPDM电树枝生长特性的影响 |
6.3 复合抗氧剂改性EPDM电树枝特性 |
6.3.1 复合抗氧剂改性EPDM电树枝的起始特性 |
6.3.2 复合抗氧剂对EPDM电树枝生长特性的影响 |
6.4 抗氧剂改性EPDM陷阱分布研究 |
6.4.1 单抗氧剂对EPDM陷阱分布的影响 |
6.4.2 复合抗氧剂对EPDM陷阱分布的影响 |
6.5 抗氧剂对EPDM电荷输运及电树枝劣化的作用机理 |
6.5.1 抗氧剂对EPDM电荷输运的调控作用 |
6.5.2 抗氧剂对EPDM电树枝劣化的抑制机理 |
6.5.3 复合抗氧剂改性EPDM电树枝劣化抑制机理 |
6.6 抗氧剂改性EPDM电树枝生长的极性效应 |
6.7 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 后续研究工作展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、等温衰减电流法的研究(论文参考文献)
- [1]电介质极化与电导剖析及半导电电极注入空间电荷特性[D]. 刘关宇. 哈尔滨理工大学, 2021(01)
- [2]交联聚乙烯高压电缆绝缘特性与老化状态研究[D]. 林添堤. 福建农林大学, 2020(02)
- [3]13.8kV级大型高压电机高浸透性主绝缘结构及评估技术研究[D]. 汤振阳. 上海交通大学, 2020(01)
- [4]基于等温松弛电流法的10kV电缆老化程度分析[J]. 吴海朋,戴斌,苏侃,陈祥朋,朱广越,宋余来. 东北电力大学学报, 2019(06)
- [5]基于单极性输运模型的聚乙烯空间电荷输运特性研究[J]. 蔡新景,庞丹,庞伶琦,毛雷,于建立,鲁志伟. 智慧电力, 2019(11)
- [6]基于等温松弛电流的110kV电缆绝缘状态评估[J]. 林添堤,张成,刘皓,刘青,于波,刘志国,任成燕,邵涛. 电工电能新技术, 2020(04)
- [7]聚合物绝缘材料载流子陷阱的表征方法及陷阱对绝缘击穿影响的研究进展[J]. 高宇,王小芳,李楠,许棒棒,王继隆,杜伯学. 高电压技术, 2019(07)
- [8]TiO2尺度和表面修饰对变压器油浸纸板沿面闪络特性改性的机理研究[D]. 韩秋波. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [9]基于非贵金属掺杂的碳基氧还原催化剂及能源器件的应用研究[D]. 朱磊峰. 北京化工大学, 2019(06)
- [10]基于高压直流电缆附件的EPDM电树枝生长机理与抑制方法研究[D]. 苏金刚. 天津大学, 2019(06)