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运行多年的液体硅橡胶套管老化特征及修复效果评估 认领
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作者 韦晓星 徐驰 +3 位作者 卢文浩 陈灿 刘婉莹 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2020年第3期197-204,共8页
1999年投运500 kV高压直流套管户外侧出现严重的粉化龟裂现象,该套管外绝缘护套采用液体硅橡胶(LSR),并于2015年采用RTV进行外绝缘修复。通过憎水性、憎水迁移性、拉伸强度和撕裂强度测试分析了复合套管伞裙的宏观老化特征;借助扫描电... 1999年投运500 kV高压直流套管户外侧出现严重的粉化龟裂现象,该套管外绝缘护套采用液体硅橡胶(LSR),并于2015年采用RTV进行外绝缘修复。通过憎水性、憎水迁移性、拉伸强度和撕裂强度测试分析了复合套管伞裙的宏观老化特征;借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等手段分析了套管伞裙老化的微观特征;同时对修复后的套管伞裙性能进行评估。研究发现,液体硅橡胶伞裙老化由外表面向内部逐渐发展,具有明显的粉化层和未粉化层,老化后伞裙的憎水性、憎水迁移性、拉伸强度和撕裂强度均有不同程度的下降。微观下老化伞裙出现不规则片状分层,表面粗糙不平,附着力大大降低;粉化层中聚二甲基硅氧烷(PDMS)侧链有机基团被氧化,交联形成更多Si-O-Si键,同时伴随着TiO2和白炭黑填料的析出;由于老化过程中硅橡胶材料从有机向无机转变,粉化层中C元素和Si元素含量降低,O元素含量升高。研究表明,通过喷涂RTV修复老化的液体硅橡胶伞裙能够改善憎水性和憎水迁移性,但仍需定期监测修复套管的外观及憎水性变化。 展开更多
关键词 液体硅橡胶 老化 粉化层 傅里叶变换红外光谱 X射线光电子能谱
干式空心电抗器包封受潮对绝缘的影响研究 认领
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作者 李浩 晏年平 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期55-61,共7页
包封受潮是导致干式空心电抗器匝间绝缘失效的重要诱因,文中通过对故障退运电抗器的解剖分析以及匝间绝缘材料的湿热老化试验,研究包封受潮对干式空心电抗器匝间绝缘的破坏作用。首先,解剖了一台南方地区故障退运的电抗器,利用扫描电镜... 包封受潮是导致干式空心电抗器匝间绝缘失效的重要诱因,文中通过对故障退运电抗器的解剖分析以及匝间绝缘材料的湿热老化试验,研究包封受潮对干式空心电抗器匝间绝缘的破坏作用。首先,解剖了一台南方地区故障退运的电抗器,利用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、断裂拉伸试验等对样品的理化性能进行分析,推断受潮后包封内部绝缘的变化过程;然后,进一步对作为匝间绝缘材料的PET聚酯薄膜进行了湿热老化试验,研究了其在不同湿度老化条件下击穿场强、断裂伸长率的变化。研究表明:干式空心电抗器有可能严重受潮,受潮将导致包封内部各绝缘材料的水解,其中聚酯薄膜的耐水解性能很差,极易由于严重水解而导致机械强度的大幅下降甚至完全脆化,并在包封内部应力的作用下破裂从而导致匝间绝缘受损,所以有必要采取措施防止包封受潮并降低包封受潮对匝间绝缘的破坏。 展开更多
关键词 干式空心电抗器 包封进水 聚酯薄膜 匝间绝缘 湿热老化
复合绝缘子硅橡胶成分分析方法 认领
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作者 宋新明 夏云峰 +2 位作者 黎一杉 陈灿 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2020年第5期150-158,共9页
复合绝缘子硅橡胶伞裙护套属于高分子有机材料,在长期的户外运行条件下不可避免出现褪色、粉化、龟裂、变脆、憎水性变差等老化现象,影响到输电线路的安全运行。硅橡胶老化与运行环境和自身耐老化性能相关,直接表现为硅橡胶主要成分的变... 复合绝缘子硅橡胶伞裙护套属于高分子有机材料,在长期的户外运行条件下不可避免出现褪色、粉化、龟裂、变脆、憎水性变差等老化现象,影响到输电线路的安全运行。硅橡胶老化与运行环境和自身耐老化性能相关,直接表现为硅橡胶主要成分的变化,运维单位需定期对运行复合绝缘子进行抽检分析。提出复合绝缘子硅橡胶成分分析方法,定义胶含量。首先,为对硅橡胶主要成分进行标定,制作13种硅氧烷含量一定、氢氧化铝和白炭黑填料含量不同的硅橡胶平板样,利用密度和热失重2种方法对其进行研究。然后,运用线性回归方法对结果进行拟合。最后,选取不同生产厂家退运复合绝缘子伞裙内层样品进行验证。试验分析结果表明,基于硅橡胶的密度,和基于硅橡胶热失重过程中关键转折点的质量剩余比例,均可推算出硅橡胶样品的胶含量,2种方法具有结果的一致性,运维人员可以根据情况进行现场或者实验室离线分析,实现复合绝缘子快速、可靠的评估,保障了输电线路的安全运行。 展开更多
关键词 复合绝缘子 硅橡胶 胶含量 密度 热失重
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强风作用下复合空心绝缘子的电场计算 认领
4
作者 张楠 申子魁 +5 位作者 杨继红 赵海鹏 谷倩倩 张豪峰 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期111-117,共7页
高压断路器进出线的复合空心绝缘子主体长约8~10 m,弹性模量远小于瓷绝缘子。复合空心绝缘子在强风下会产生风偏,风偏量受风速大小和工作自身弹性模量影响。大幅风偏是否会引起复合空心绝缘子内外电场强度的畸变,劣化内外绝缘鲜有研究... 高压断路器进出线的复合空心绝缘子主体长约8~10 m,弹性模量远小于瓷绝缘子。复合空心绝缘子在强风下会产生风偏,风偏量受风速大小和工作自身弹性模量影响。大幅风偏是否会引起复合空心绝缘子内外电场强度的畸变,劣化内外绝缘鲜有研究。由于高压复合空心绝缘子成本高,投运时间短,退运下来的样品较少。文中采用有限元分析的方法模拟强风工况,进行电场计算。针对750 kV断路器复合空心绝缘子在强风下振动的1阶模态振型,计算绝缘关键区域的电场强度,阐明风偏对接地屏蔽电极附近的电场畸变的危害最大,并给出了风速阈值。文中指出应该监测强风地区的风速、玻璃钢管的工作温度以及复合空心绝缘子的风偏量。 展开更多
关键词 复合空心绝缘子 温升 风偏量 电场计算
激光诱导击穿光谱结合CARS-PLSR法快速定量检测绝缘子污秽 认领
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作者 王乃啸 王希林 +1 位作者 覃歆然 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期1378-1386,1428共10页
绝缘子污秽度在线检测是实现泛在电力物联网战略中电力设备智能化的重要需求,是电力系统外绝缘安全可靠运行的重要措施,研究快速、准确的在线检测污秽度的方法对监测输电线路运行状态非常关键。该文利用激光诱导击穿光谱结合自适应重加... 绝缘子污秽度在线检测是实现泛在电力物联网战略中电力设备智能化的重要需求,是电力系统外绝缘安全可靠运行的重要措施,研究快速、准确的在线检测污秽度的方法对监测输电线路运行状态非常关键。该文利用激光诱导击穿光谱结合自适应重加权优化算法–偏最小二乘回归研究绝缘子表面污秽成分快速检测方法。利用不同的光谱预处理方法预处理光谱数据,采用自适应重加权算法优化选择待测元素光谱强度变量,应用偏最小二乘法回归建立人工污秽等值附盐密度与待测元素光谱强度的定量分析模型。结果显示,归一化预处理方法结合自适应重加权算法光谱变量优化选择方法可以提高偏最小二乘法的分析精度,有助于激光诱导击穿光谱技术实现绝缘子污秽成分的快速检测。 展开更多
关键词 绝缘子污秽成分 激光诱导击穿光谱 竞争性自适应重加权算法 偏最小二乘回归
复合绝缘子高温硅橡胶老化现象分析及评估方法研究 认领 被引量:2
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作者 夏彦卫 伯岩 +4 位作者 刘杰 陈灿 王希林 徐驰 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期163-170,共8页
复合绝缘子伞裙护套材料由高温硫化硅橡胶制造而成,硅橡胶在长期运行中的老化状态对于复合绝缘子的整体性能有着重要的影响。为了研究复合绝缘子伞裙护套材料在长期运行中的老化情况,文中对北方某地退出运行的复合绝缘子进行取样,选取... 复合绝缘子伞裙护套材料由高温硫化硅橡胶制造而成,硅橡胶在长期运行中的老化状态对于复合绝缘子的整体性能有着重要的影响。为了研究复合绝缘子伞裙护套材料在长期运行中的老化情况,文中对北方某地退出运行的复合绝缘子进行取样,选取典型复合绝缘子伞裙护套样品的表层和内部进行对比分析。通过傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱分析、X射线衍射分析、热失重分析等分析手段研究了高温硫化硅橡胶老化前后的有机官能团、元素比例和价态、微观形貌、微观结构等方面的变化,并采用统计学方法建立了高温硫化硅橡胶“有机成分”与其运行年限的定量关系。为复合绝缘子的寿命预测提供了一种可行的表征手段。 展开更多
关键词 复合绝缘子 高温硫化硅橡胶 有机成分含量 回归模型
室温硫化硅橡胶防污闪涂料老化分析及评估方法研究 认领 被引量:1
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作者 伯岩 刘杰 +3 位作者 陈灿 王希林 徐驰 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期126-133,共8页
RTV防污闪涂料是电力系统中广泛采用的防污措施,能够有效提高电力系统外绝缘耐污性能。但作为一种高分子材料,RTV涂料的耐候性并不理想,在长期运行中可能出现起皮、脱落、粉化等现象进而影响耐污性能。文中以同一厂家、不同运行环境下的... RTV防污闪涂料是电力系统中广泛采用的防污措施,能够有效提高电力系统外绝缘耐污性能。但作为一种高分子材料,RTV涂料的耐候性并不理想,在长期运行中可能出现起皮、脱落、粉化等现象进而影响耐污性能。文中以同一厂家、不同运行环境下的RTV防污闪涂料样品作为研究对象,分析了涂料的性能指标及微观结构变化情况。分析发现,RTV防污闪涂料在运行后会出现有机基团含量下降、二氧化硅成分增加等现象,且高温高湿环境中样品的老化更为严重。研究表明,老化后的RTV防污闪涂料热稳定性下降,有机组分减少,利用X射线衍射分析能够识别RTV防污闪涂料中的二氧化硅成分变化,可以用于防污闪涂料的状态评估。 展开更多
关键词 RTV防污闪涂料 老化 XRD 有机成分
复合绝缘子憎水特性与其微观特性的对应关系 认领 被引量:4
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作者 晏年平 房子祎 +3 位作者 刘玉婷 陈灿 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1745-1753,共9页
为研究复合绝缘子憎水特性与其微观特性的对应关系,选取江西电网4串线路复合绝缘子进行憎水性及憎水性迁移试验,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线衍射(XRD)等微观分析技术,研究了绝缘子表面元素含量及化合... 为研究复合绝缘子憎水特性与其微观特性的对应关系,选取江西电网4串线路复合绝缘子进行憎水性及憎水性迁移试验,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线衍射(XRD)等微观分析技术,研究了绝缘子表面元素含量及化合态以及微观结构变化情况。研究发现,表面粉化严重的绝缘子保持较高的静态接触角,与其粉化后表面粗糙度上升密切相关;静态接触角不能作为评估粗糙表面憎水性的唯一依据,应结合绝缘子表面是否保持有足够含量的憎水性基团进行评估。复合绝缘子憎水迁移性能优劣与其表层是否存在硅氧烷XRD衍射峰具有良好的对应关系,建议测量复合绝缘子表层是否存在硅氧烷XRD衍射峰,判断其憎水迁移性能否满足继续运行要求。 展开更多
关键词 复合绝缘子 憎水特性 傅里叶红外光谱 X射线光电子能谱 X射线衍射
三维结构钛酸钡陶瓷-树脂材料制备与介电性能研究 认领 被引量:1
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作者 张登 杨松 +4 位作者 徐云 李想 王希林 周和平 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2019年第6期782-787,共6页
介电常数是影响绝缘材料电气性能的主要电气参量。环氧材料的介电常数通常在3-4之间,提高其介电常数的方法主要是掺杂高介电常数的无机填料。三维结构无机填料的掺杂研究还较少,这种掺杂方式可以构造高介电骨架结构,从而更好地调节绝缘... 介电常数是影响绝缘材料电气性能的主要电气参量。环氧材料的介电常数通常在3-4之间,提高其介电常数的方法主要是掺杂高介电常数的无机填料。三维结构无机填料的掺杂研究还较少,这种掺杂方式可以构造高介电骨架结构,从而更好地调节绝缘材料介电常数。以纳米钛酸钡粉体和纳米木质纤维素为原料,通过球磨、冷冻干燥、高温烧结等系列工艺制备出具有三维结构的钛酸钡陶瓷,并将其掺杂于环氧树脂中测试复合材料的介电性能。在30wt.%的掺杂条件下提高环氧材料的介电常数至10.1,介电损耗维持在0.02的较低水平。将该材料应用于盆式绝缘子模型能使高压电极端的局部高电场降低超过30%。研究为纳米粉体复合材料制备提供了可供借鉴的思路,也为绝缘子电场优化提供了解决方案。 展开更多
关键词 纳米复合材料 三维结构 介电性能 电场优化
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复合绝缘子用硅橡胶老化状态评估方法 认领 被引量:1
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作者 夏云峰 宋新明 +2 位作者 何建宗 王希林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期440-448,共9页
复合绝缘子硅橡胶伞裙护套在长期的户外运行条件下会出现老化现象,给绝缘子运行带来隐患,运维单位需定期进行抽检分析来评估硅橡胶的老化状态,但目前尚无有效的评估方法。本文从电网系统对硅橡胶性能要求的重要指标入手,将憎水性以及耐... 复合绝缘子硅橡胶伞裙护套在长期的户外运行条件下会出现老化现象,给绝缘子运行带来隐患,运维单位需定期进行抽检分析来评估硅橡胶的老化状态,但目前尚无有效的评估方法。本文从电网系统对硅橡胶性能要求的重要指标入手,将憎水性以及耐漏电起痕和电蚀损性能两项指标分级,作为评估硅橡胶老化状态的根本凭据,然后测量材料其他的宏观微观参数,将硬度、明度、密度、热失重转折点和终点的剩余比例以及典型官能团红外光谱吸收峰等作为评估硅橡胶老化状态的备选特征量。最后利用统计分析的数学方法研究性能指标及老化状态与特征量之间的关系。结果表明,利用硬度 Hshore、HC 分级以及密度ρ能判别硅橡胶的老化状态,方法简单可行,便于运维人员对硅橡胶状态的可靠的评估,保障了输电线路的安全运行。 展开更多
关键词 复合绝缘子 硅橡胶 老化状态评估 性能指标 特征量
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外绝缘用液体硅橡胶热老化特性及机理研究 认领 被引量:1
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作者 晏年平 +3 位作者 叶蔚安 陈灿 王希林 徐驰 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期145-150,共6页
液体硅橡胶(LSR)具有优异的机械性能和良好的憎水性,广泛应用于制造互感器、避雷器等输变电设备的绝缘护套。文中对LSR进行200℃的热空气老化试验,发现随着老化时间增加,LSR的拉伸性能和撕裂性能都出现了明显的下降,硬度则出现小幅增加... 液体硅橡胶(LSR)具有优异的机械性能和良好的憎水性,广泛应用于制造互感器、避雷器等输变电设备的绝缘护套。文中对LSR进行200℃的热空气老化试验,发现随着老化时间增加,LSR的拉伸性能和撕裂性能都出现了明显的下降,硬度则出现小幅增加。通过平衡溶胀法测量了老化过程中LSR的交联密度,发现随着老化时间增加,总交联密度和化学交联密度都显著上升,而物理交联密度变化微弱。对LSR进行SEM、EDS和FTIR分析发现,在热老化的过程中LSR的微观形貌、元素组成和官能团组成的变化都较小。交联密度和LSR机械性能的变化呈现显著的相关关系,说明在热老化过程中,LSR化学交联是导致性能变化的主要因素,交联密度可以有效反映热老化过程中机械性能的变化。 展开更多
关键词 液体硅橡胶 热空气老化 机械性能 交联密度
户外单元式环网柜的通风效果仿真与优化措施 认领 被引量:1
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作者 汪清 朱正国 +2 位作者 申子魁 徐笑然 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期59-64,共6页
城市配电系统广泛应用的户外环网柜在湿热的南方地区易产生凝露,因凝露引发的环网柜故障时常发生。文中提出通过加强自然通风散热阻碍凝露形成,首先对现有两种共箱方式的环网柜三维建模,然后利用Ansys CFX软件对不同通风设计的环网柜内... 城市配电系统广泛应用的户外环网柜在湿热的南方地区易产生凝露,因凝露引发的环网柜故障时常发生。文中提出通过加强自然通风散热阻碍凝露形成,首先对现有两种共箱方式的环网柜三维建模,然后利用Ansys CFX软件对不同通风设计的环网柜内部流域进行仿真,考虑百叶窗式通风口的横向位置、纵向间距以及顶部空间高度对内部通风散热效果的影响。最后讨论了在凝露发生后,通过在顶盖下表面涂覆亲水性涂料并设计合适的倾角避免凝露坠落至电气设备,最终得出最优设计。 展开更多
关键词 环网柜 自然通风散热 有限元仿真 亲水性涂层
表面粗糙度对激光诱导击穿光谱信号的影响 认领
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作者 陈凭 王希林 +6 位作者 洪骁 王晗 赵晨龙 邹林 李彦民 范建华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1929-1934,共6页
硅橡胶复合绝缘子是高压输电线路的关键设备,长期在复杂外界环境条件下带电运行后会发生表面老化,表现为粉化、褪色、粗糙度和硬度上升等现象。粗糙度作为复合绝缘子的老化特征量之一,其测量是复合绝缘子在线带电检测的难题。激光诱导... 硅橡胶复合绝缘子是高压输电线路的关键设备,长期在复杂外界环境条件下带电运行后会发生表面老化,表现为粉化、褪色、粗糙度和硬度上升等现象。粗糙度作为复合绝缘子的老化特征量之一,其测量是复合绝缘子在线带电检测的难题。激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)适用于开展输电线路复合材料的远程在线检测,但粗糙度对LIBS信号的影响还没有得到系统的研究,利用这种基体效应进行绝缘子表面粗糙度的测量尚无报道。制备了不同粗糙度的硅橡胶新样品,与500 kV线路退运的复合绝缘子样品进行对比分析,研究了硅橡胶材料的粗糙度对LIBS信号的影响,结果表明,对于新制备硅橡胶材料随着粗糙度的增加,各主体元素特征谱线强度会随之增强,不同主体元素之间的原子谱线强度比(Si 288.2 nm/C 247.9 nm和Al 394.4 nm/Si 288.2 nm)随之下降,说明样品粗糙度对LIBS测量结果影响显著。但特征谱线强度及不同主体元素原子谱线强度比与粗糙度之间的函数关系不明显,难以用于粗糙度测量。硅橡胶的主体元素为Si,Al,C和O等,考虑元素含量及特征谱线的选取方便选择Si为主要分析元素。对于Si原子谱线强度比,选取了两条上能级相近(E ki=40 991.88,39 955.05 cm^-1)的原子谱线(SiⅠ288.2 nm,SiⅠ250.7 nm)作为分析线,在满足局部热力学平衡与光学薄的条件下两条谱线的强度比应为定值,但样品粗糙度的改变会影响脉冲激光烧蚀材料表面的过程,从而改变等离子体的状态,使得谱线强度比值也随之变化。上述两条硅原子谱线强度比和粗糙度建立的定标关系,线性相关系数为0.88。对于500 kV输电线路退运的老化硅橡胶材料,其表面由于老化有部分氢氧化铝填料析出,使得基体成分不均匀性更为显著,其表面也变得更为粗糙,这导致一对谱线强度比值作为定标函数,实用性降低。因� 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 硅橡胶 粗糙度
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基于激光诱导击穿光谱的绝缘子污秽可溶盐定量关系 认领 被引量:1
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作者 王乃啸 王希林 +2 位作者 王黎明 黄荣辉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期620-627,共8页
绝缘子表面污秽影响高压线路运行安全,现有的绝缘子污秽检测方法主要是取样后在实验室测试其等值盐密和灰密,无法进行现场实时测量。该文利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,结合电感耦合等离子体光谱等元素分析技术,研究了人工污秽中若干... 绝缘子表面污秽影响高压线路运行安全,现有的绝缘子污秽检测方法主要是取样后在实验室测试其等值盐密和灰密,无法进行现场实时测量。该文利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,结合电感耦合等离子体光谱等元素分析技术,研究了人工污秽中若干盐类离子含量与激光光谱特征谱线的定量关系,提出了测量输电线路绝缘子污秽成分及浓度的新方法。结果表明,LIBS技术可检测污秽中绝大部分盐类元素含量。其中,Mg、Ca等元素特征谱线对应的含量与光谱相对强度呈现强线性关系,而Na、Al等元素部分谱线对应的可溶盐元素的含量与光谱相对强度的线性关系不明显,碱金属元素Na特征谱线受基体效应的影响较大。通过主成分分析方法分析了多种元素谱线的强度和浓度,实现了不同人工污秽主成分的聚类分析。 展开更多
关键词 绝缘子污秽 激光诱导击穿光谱 电感耦合等离子光谱 定量关系 主成分分析
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高污秽度环境中绝缘子积污特性研究 认领 被引量:3
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作者 刘世涛 李秀广 +4 位作者 李焕友 常彬 杨凯 叶蔚安 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2019年第1期63-67,共5页
在宁夏石嘴山高污秽度地区搭建积污站,以垂直悬挂、斜拉悬挂和水平悬挂的方式模拟I串、V串和耐张串悬挂不同伞型的瓷、玻璃和复合绝缘子。经过一定积污期之后,测试绝缘子的等值盐密(ESDD)、灰密(NSDD)、可溶盐离子成分和颗粒度,分析不... 在宁夏石嘴山高污秽度地区搭建积污站,以垂直悬挂、斜拉悬挂和水平悬挂的方式模拟I串、V串和耐张串悬挂不同伞型的瓷、玻璃和复合绝缘子。经过一定积污期之后,测试绝缘子的等值盐密(ESDD)、灰密(NSDD)、可溶盐离子成分和颗粒度,分析不同悬挂方式、不同材质绝缘子的积污特性。结果表明:在高污秽度环境中绝缘子积污主要受污秽自由沉降的影响,上表面污秽度高于下表面,上下表面积污不均匀程度从大到小的顺序为I串、V串、耐张串,双伞和三伞型绝缘子的污秽度高于钟罩型绝缘子,复合绝缘子的污秽度高于瓷和玻璃绝缘子。绝缘子污秽成分以CaSO4为主,粒径主要分布于0.2~100μm。 展开更多
关键词 高污秽度 绝缘子 积污特性
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基于激光诱导击穿光谱的装置参数优化与硅橡胶材料的主组分分析 认领 被引量:1
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作者 李勋 吕启深 +3 位作者 艾精文 陈凭 王希林 《智慧电力》 北大核心 2019年第1期72-76,93共6页
硅橡胶材料被广泛应用于输电线路外绝缘领域,但长期运行后会逐渐发生老化现象,目前缺乏可应用于现场的、有效的老化表征手段。基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)可以快速获取硅橡胶样品的元素组成,并结合热重分析方法有效地测量硅橡胶的... 硅橡胶材料被广泛应用于输电线路外绝缘领域,但长期运行后会逐渐发生老化现象,目前缺乏可应用于现场的、有效的老化表征手段。基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)可以快速获取硅橡胶样品的元素组成,并结合热重分析方法有效地测量硅橡胶的主组分,相比于常规的元素测量手段,该方法具有良好的现场应用前景。由于光谱的质量对基于LIBS的硅橡胶老化分析影响较大,需优化LIBS参数获取高质量的光谱以进行材料组分分析。以新制高温硫化硅橡胶(HTV)为样品,对单脉冲激光能量、激光聚焦位置、光谱仪采集光谱的延迟时间对光谱质量的影响进行讨论,获得了新制HTV样品的烧蚀阈值与适用于硅橡胶材料组分分析的优化LIBS参数,最后利用热重分析仪测量了样品的主组分,发现与LIBS的测量结果有很好的对应关系。 展开更多
关键词 高温硫化硅橡胶(HTV) 激光诱导击穿光谱 参数优化 热重分析
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复合直流套管LSR伞裙粉化层与内层的微观对比研究 认领
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作者 晏年平 徐驰 +1 位作者 陈灿 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期134-142,共9页
文中以中国南方地区出现粉化现象的高压直流套管液体硅橡胶(LSR)伞裙为对象,借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射图谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等微观分析手段,对老化严重的伞裙粉化层和几乎未老化的内层... 文中以中国南方地区出现粉化现象的高压直流套管液体硅橡胶(LSR)伞裙为对象,借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射图谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等微观分析手段,对老化严重的伞裙粉化层和几乎未老化的内层液体硅橡胶进行了对比研究。经过研究发现,粉化层的微观形貌出现不规则片状分层,表面粗糙不平,附着力大大降低。粉化层中聚二甲基硅氧烷(PDMS)侧链有机基团被氧化,交联形成更多Si-O-Si键;粉化层中有TiO2和白炭黑填料发生析出。对应液体硅橡胶的微观老化特性,可提取出多种参数用于定性或半定量反映其老化程度:FTIR光谱中Si-O-Si和Si-C对应吸收峰的峰高之比;XRD衍射图谱中无定形SiO2和PDMS对应衍射峰的积分强度之比;通过XPS分析Si元素细部能谱的分峰拟合得到的硅氧烷链节中Si/O/C平均原子比例等。对液体硅橡胶伞裙样品表层和内层,计算以上参数进行对比,有助于更准确地分析其老化状态。 展开更多
关键词 液体硅橡胶 老化 粉化层 FTIR XRD XPS
水分侵入压接界面对复合绝缘子的影响 认领
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作者 杨昌建 徐驰 +2 位作者 晏年平 王希林 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1841-1848,共8页
我国南方沿海地区多处于高温高湿地区,降雨时间长且降雨量大,为探究此类环境下水分侵入绝缘子芯棒与金具压接界面引起绝缘子温差和机械破坏负荷变化的机理,选取复合绝缘子试样,将其在电解液中水煮42h并继续浸泡不同的时长,然后进行工频... 我国南方沿海地区多处于高温高湿地区,降雨时间长且降雨量大,为探究此类环境下水分侵入绝缘子芯棒与金具压接界面引起绝缘子温差和机械破坏负荷变化的机理,选取复合绝缘子试样,将其在电解液中水煮42h并继续浸泡不同的时长,然后进行工频电压下的红外测温和机械破坏负荷试验,并对金具滑脱后脱出的芯棒表面进行傅里叶红外光谱、热失重、扫描电镜和能谱分析。得出结论:随着浸泡时间的增加,水分逐渐侵入绝缘子芯棒与金具的压接界面,导致该处芯棒环氧树脂的相对含量降低,压接界面中环氧树脂、偶联剂与金属原子间配位键减弱,其直观表现为绝缘子温差先增加后趋于稳定,机械破坏负荷逐渐减小。浸泡后的绝缘子进行一定时间的干燥后其压接界面处水分会向外扩散,压接界面中的配位键恢复,机械破坏负荷增大。 展开更多
关键词 复合绝缘子 水分侵入 压接界面 机械破坏负荷 配位键
UV–C辐照对RTV涂料绝缘子着生虚幻球藻的灭活效果 认领 被引量:1
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作者 楼凯 陶益 +2 位作者 刘小宁 王希林 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期557-563,共7页
针对中国西南和华南地区多处变电站出现绿球藻附着生长在绝缘子表面、形成藻污层,严重影响其绝缘性能的问题,以典型绝缘子表面着生藻类虚幻球藻为研究对象,考察了C波段紫外光辐照(UV–C)对虚幻球藻的灭活及裂解效果,以及对藻细胞光合活... 针对中国西南和华南地区多处变电站出现绿球藻附着生长在绝缘子表面、形成藻污层,严重影响其绝缘性能的问题,以典型绝缘子表面着生藻类虚幻球藻为研究对象,考察了C波段紫外光辐照(UV–C)对虚幻球藻的灭活及裂解效果,以及对藻细胞光合活性和色素含量的影响。结果表明:对于初始数密度为1.2×107个/mL的虚幻球藻,250 mJ/cm2剂量能够在7 d内有效抑制细胞生长,500~2 000 mJ/cm2剂量可以在48 h内实现快速杀藻,灭活率大于79%。500 m J/cm2及以上剂量更适合快速杀灭并去除藻类污秽。UV–C辐照迅速引起藻细胞光合活性降低,造成胞内氧化压力升高,是引起藻细胞在辐照后2~3d内发生细胞膜破裂乃至完全裂解的作用机制。光合活性指标对UV–C辐照的敏感性高于细胞数和破胞率,且光合活性指标检测快捷,可作为指示杀藻过程的有效性,并作为预警藻细胞恢复生长趋势的指标。 展开更多
关键词 绝缘子 虚幻球藻 UV-C辐照 灭活效果 光合活性
硅橡胶表面硬度的激光诱导击穿光谱分析 认领 被引量:1
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作者 陈凭 王希林 +4 位作者 周伟才 刘丙财 吕启深 王黎明 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1315-1321,共7页
硅橡胶材料的老化状态是输电线路运维的重点关注内容,现有研究认为硬度是表征其老化程度的重要指标之一。目前复合绝缘子的伞裙硬度主要是在停电间隙用邵氏硬度计测量,现场应用限制较大。激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spec... 硅橡胶材料的老化状态是输电线路运维的重点关注内容,现有研究认为硬度是表征其老化程度的重要指标之一。目前复合绝缘子的伞裙硬度主要是在停电间隙用邵氏硬度计测量,现场应用限制较大。激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)是一种元素测量技术,利用高能脉冲激光烧蚀样品表面产生等离子体,分析等离子体光谱得到样品成分元素信息。已有LIBS研究中某些材料的表面硬度与材料特征元素的离子原子谱线强度比值以及等离子体激发温度之间存在较强的相关性,但在复合材料中这种相关性较弱,通常需要对大量谱线进行筛选以得到满足条件的谱线,且对全谱信息的利用程度不高。研究了不同氢氧化铝、白炭黑填料含量的高温硫化硅橡胶表面硬度与LIBS光谱的关系,发现表面硬度与填料含量之间具有较强的相关性,并通过主成分分析对不同硬度的硅橡胶光谱数据进行降维,结合神经网络可对不同硬度的样品进行区分。结果表明,LIBS技术与机器学习算法相结合可以准确测量硅橡胶硬度,这种方法利用了更多光谱信息,且不需要在众多谱线中寻找特征分析线,因此分析精度与速度得以提升。 展开更多
关键词 激光诱导击穿光谱 硅橡胶 硬度 主成分分析 神经网络
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