直流电压下交联聚乙烯电缆绝缘中电树枝的生长特性研究

为了研究交联聚乙烯电缆绝缘材料中直流电树枝的生长速率、形态特征及通道特性,利用树枝化试验及显微观察系统,在针尖半径为5μm、针-板电极间距为2mm、周期性施加的间断直流电压下,对试样进行了分组试验。试验结果显示:电树枝由细单枝逐渐发展为稀疏丛状结构,树枝通道为非导电型;电树枝生长缓慢,生长速率不超过1.0μm/min;树枝长度主要取决于加压周期数及直流电压幅值,电压持续时间在高压下影响增大;针极意外接地情况下,电树枝将瞬间引发或快速生长。理论分析表明,电树枝生长规律可以由文中所建立的非导电树枝模型及等效电路进行合理解释,而空间电荷效应是产生直流接地树现象的根本原因。     

微纳米无机氧化物环氧复合涂层的快脉冲真空闪络特性

围绕一台具有200kV最大峰值输出电压,上升沿40ns,半高宽300ns,真空度5×10^-3Pa快脉冲真空闪络试验装置,采用不锈钢指形电极系统,研究了不同真空度、不同闪络间隙对闪络特性的影响,确定了实验用的真空度和电极间距．重点研究了不同质量分数的微米Al2O3·3H2O和纳米SiO2,Al2O3,Al2O3·3H2O填料的环氧基复合材料的闪络特性,讨论了界面对闪络性能的影响机制．     

聚丙烯薄膜辐射后生成电子陷阱的实验研究

本文详细地研究了聚丙烯薄膜受到高能电子束辐照以后介质电性能的变化,利用不同吸收剂量下相应的热刺激电流直接地表征了介质中的陷阱密度随吸收剂量的变化.实验结果表明,在本文所研究的吸收剂量范围(1×10~3Gy～1×10~5Gy)内,辐照在薄膜中引起的电子陷阱密度随吸收剂量的增加迅速增大,介电常数与吸收剂量无关,介质损耗角正切随吸收剂量增加而升高.进一步分析表明,薄膜性能的这些变化主要是由氧化作用、辐射交联、辐射裂解所引起的.根据实验结果,本文提出了聚丙烯薄膜应用的吸收剂量宜限制在<1×10~4Gy的范围内.     

变压器油流动带电度的微静电测量方法及其影响因素

为推动我国变压器油流动带电度测量技术的标准化,在实验室建立了一套微静电测量系统,制定了详细的测量规程,并对影响测量结果的关键因素(温度、流速、滤纸和油流次数)进行了试验研究和讨论.研究结果表明:变压器油流动带电度的测量值随温度(10～50℃)的升高显著增加,据此推导出带电度随温度变化的校正公式;新油的带电度基本不受流速的影响,老化油的带电度随流速增长下降明显;滤纸和油流次数同样是影响测量结果的重要因素.该研究对于推动我国变压器油流动带电度测量技术的标准化工作具有积极意义.     

高压交联聚乙烯电缆绝缘结构的可靠性设计方法

采用可靠性理论中的应力-强度干涉模型来设计交联聚乙烯（XLPE）电缆绝缘厚度，通过考虑绝缘强度的概率分布与所承受电压分布之间的相互干涉来计算绝缘可靠度。采用的可靠性设计方法可以使所设计的国产220kV XLPE电缆绝缘厚度从27mm减薄到23mm。计算结果表明，在制造过程中，减小绝缘厚度分布的标准差可以提高电缆的可靠度。     

氧化锌压敏陶瓷击穿的几何效应与微观结构的关系

采用两面磨薄试样的方法，研究具有不同击穿场强的氧化锌压敏陶瓷的击穿场强与Ｅ１ｍＡ与厚度的关系，得到了击穿中场强Ｅ１ｍＡ随厚度变化的几何效应规律，利用光学显微方法，观测试样微观结构并用ＺｎＯ晶粒工度的分散度和平均晶粒长宽比作为微观结构特征参数表征ＺｎＯ晶粒尺寸分布的不均匀性和形状的不规整性，研究表明，临界厚度ｄ０与ＺｎＯ晶料尺寸的分散度成正比；斜率ｂ２与平均晶粒长宽比也成正比，建立了宏观电性能与微观     

La、Cr掺杂对钛酸锶钡陶瓷调谐性能的影响

针对可调谐微波器件对材料高介电可调性与低介电损耗的性能需求，采用传统固相烧结法，设计并制备了具有优异调谐性能的施受主复合掺杂(Ba_0.675Sr_0.325)_1-0.005La_0.005Ti_1-xCr_xO₃(x=0.3%、0.5%、0.7%、1.0%)陶瓷。引入施主杂质La取代A位元素改善介电可调性，受主杂质Cr取代B位元素降低介电损耗，并改变施主/受主掺杂比，研究了施主/受主掺杂比对钛酸锶钡(BST)陶瓷微观结构与电学性能的影响规律。实验结果表明：随着受主杂质摩尔分数的增加，晶粒尺寸先增大后减小，致密度先提升后降低，即合适的施主/受主掺杂比更有利于试样的致密化；当Cr³⁺的摩尔分数为0.7%时，试样的调谐性能最佳，其介电可调性为83.6%,介电损耗为0.004 1,优值因子可达到204,此时，试样的击穿场强达到14 kV/mm。研究结果可为材料在强外加电场下使用稳定性提供参考。     

TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3绝缘结构的真空沿面闪络特性

基于变插入层介电常数的多层绝缘结构能改善电场分布、提高真空沿面闪络特性.通过真空热压烧结制备了TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3(A-B-A)3层绝缘结构,A层w(TiO2)为0.5%到20%.测量了该绝缘结构的真空沿面闪络特性,发现闪络特性随w(TiO2)的增加而提高,当w(TiO2)为20%时,其脉冲初次闪络电压较同等厚度的Al2O3陶瓷提高了63%.研究发现:A层的介电常数可由w(TiO2)调控,介电常数的增大能有效降低真空-绝缘子-阴极三结合点处的电场强度;A层表面存在的TiO2颗粒可以减小二次电子发射系数并改善表面电荷分布;TiO2的电导率虽比Al2O3高,但其仍为绝缘体,即使TiO2含量较高时也不会形成贯穿的导电通道.     

非有效接地系统大容量电容器组投切电磁暂态分析

依据某变电站35kV系统参数,分析在电网中采用SF6开关一次投切72MVar电容器组的可行性。研究采用EMIP程序模拟操作过程,通过计算电网的工频电压升高、合闸过电压、分闸过电压、重燃过电压以及避雷器泄流,分析了操作中可能出现的风险和防范风险的措施,认为在变电站进行投切35kV72MVar电容器组的系统试验时,正常操作时过电压、涌流低于国标要求,但试验回路稳态电压波动较大;若开关无法开断试验负荷,有爆炸的可能,并导致主变出口短路;如果发生开关单相重燃,可能发展为两相重燃,高值过电压将损害主变绝缘,并导致避雷器爆炸。试验事故发生可能性由开关设计和制造工艺决定。作为初次进行的型式试验,具有较大的风险。以上计算分析为制定配电网操作过电压试验方案提供了依据。     

冲击电压试验及测量技术进展

综述了数字技术推动下的冲击电压试验和测量技术发展,该技术正逐渐被加以规范．新的国际标准体系中提出以认证、比对的手段考核冲击电压测量系统的不确定度．测量技术的发展带动高频冲击电压对于绝缘系统击穿机理的研究．最新研究表明,雷电冲击电压波形中的过冲和附加振荡对电力设备绝缘击穿电压均有影响．其影响与过冲和附加振荡频率及幅值有关,建议引入试验电压因子k来评估过冲或震荡频率对试验电压等效的影响。