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环氧树脂高频松弛的交流电导与双极性方波击穿特性
1
作者 蒋起航 王威望 +2 位作者 钟禹 李盛涛 徐永生 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1159-1171,共13页
高频非正弦电压下环氧树脂击穿表现出较强的频率依赖性,并且存在复杂的宽频电-热耦合特性。高频电压下环氧树脂交流电导,特别是载流子非线性输运过程是理解高频绝缘击穿的关键。该文以两种电工环氧树脂为研究对象,采用宽频介电谱研究环... 高频非正弦电压下环氧树脂击穿表现出较强的频率依赖性,并且存在复杂的宽频电-热耦合特性。高频电压下环氧树脂交流电导,特别是载流子非线性输运过程是理解高频绝缘击穿的关键。该文以两种电工环氧树脂为研究对象,采用宽频介电谱研究环氧试样交流电导的频率与温度依赖关系,通过Almond-West模型分析得到低频下交流类直流电导率与温度的关系,低频电导随温度变化更符合Vogel-Fulcher-Tammann模型。基于Havriliak-Negami复合介质多分散松弛极化理论,分析高频、高温下的松弛行为,认为高频交流电导率主要由松弛过程α产生的极化损耗引起。通过高频双极性方波击穿测试平台,测试了重复频率双极性方波电压(500 Hz,1 kHz,2 kHz,3 kHz)下环氧试样的击穿场强,基于三参数Weibull分布统计分析特征击穿场强随频率的关系,发现击穿场强与频率呈负相关。研究提出考虑Poole-Frenkel效应的高频高场交流电导模型,并建立高频自由体积随频率变化的击穿模型。研究指出高频下分子链段振动效应增强,导致交流电导增强;高频下分子链运动滞后于频率响应,导致总体自由体积增大,造成高频击穿场强下降。研究结果对高频绝缘破坏与可靠性研究具有重要意义。 展开更多
关键词 环氧树脂 交流电导 双极性方波电压 自由体积 高频击穿
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方波脉冲下纳米氧化硅掺杂对聚酰亚胺绝缘性能的影响 被引量：4
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作者 刘洋 吴广宁 +1 位作者 高国强 张血琴 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期73-78,85,共7页
聚酰亚胺纳米复合薄膜(polyimide,PI)广泛应用于电机绝缘。方波脉冲下的局部放电是变频电机绝缘失效的主要原因之一。为了研究高频脉冲电压下PI膜的老化,探讨纳米粒子在PI膜中的作用机理,文中将粒径为30 nm的Si O2无机填料掺杂到PI膜中... 聚酰亚胺纳米复合薄膜(polyimide,PI)广泛应用于电机绝缘。方波脉冲下的局部放电是变频电机绝缘失效的主要原因之一。为了研究高频脉冲电压下PI膜的老化,探讨纳米粒子在PI膜中的作用机理,文中将粒径为30 nm的Si O2无机填料掺杂到PI膜中。利用场发射扫描电镜(SEM)观察纳米Si O2在PI膜中的分散情况,并在方波脉冲电压下对复合薄膜进行了耐压和耐电晕实验,最后运用纳米复合3层结构解释了PI膜绝缘破坏的过程。研究结果表明:纳米粒子均匀分散到PI基体中,纳米Si O2的加入可以提高PI膜的电导率和介电常数,影响电子迁移率;PI/Si O2膜耐压特性随着Si O2纳米粒子体积分数的增加先增强后减小,在体积分数为5%时达到最大值。耐电晕特性随着Si O2纳米粒子体积分数增加而上升。Si O2纳米粒子会在试样中产生大量的有机—无机界面以及复合结构,影响了电子在介质中的作用机理,导致PI膜绝缘性能发生改变。 展开更多
关键词 PI/SiO2纳米复合膜 双极性方波电压 击穿电压 电晕老化 纳米复合结构
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表面放电对聚酰亚胺薄膜材料的电气损伤特性研究 被引量：29
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作者 罗杨 吴广宁 +4 位作者 刘继午 曹开江 彭佳 张依强 朱光亚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第25期187-195,27,共9页
聚酰亚胺(polyimide,PI)薄膜作为特殊工程塑料在变频电机绝缘设计中得到了广泛应用,方波脉冲电压下的局部放电是造成变频电机绝缘系统失效的主要原因之一。为探讨放电对电机绝缘的损伤作用过程,基于ASTM 2275 01标准设计一套表面放电老... 聚酰亚胺(polyimide,PI)薄膜作为特殊工程塑料在变频电机绝缘设计中得到了广泛应用,方波脉冲电压下的局部放电是造成变频电机绝缘系统失效的主要原因之一。为探讨放电对电机绝缘的损伤作用过程,基于ASTM 2275 01标准设计一套表面放电老化试验系统,并对PI薄膜进行老化试验。表面放电使介质表面碳化,增加了PI薄膜的表面电导率,这对表面放电活性有较大的影响;借助扫描电子显微镜观察了不同放电老化阶段下PI薄膜表面及横截面的微观形貌,发现PI薄膜的降解是从试样表面逐渐向内部发展的过程;采用傅里叶红外光谱(Fourier transform infraredspectroscopy,FTIR)分析了PI薄膜在老化前后的FTIR图谱,发现PI分子主链上的醚键(C-O-C)和酰亚胺环(C-N-C)键在放电老化作用下断裂,表面放电侵蚀造成有机分子链断裂是聚合物降解的本质原因。 展开更多
关键词 双极性方波脉冲电压 表面放电 PI薄膜 降解 微观形貌 分子结构
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基于方波脉冲电压绝缘寿命实验的漏电流检测 被引量：4
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作者 蒋存波 项春雷 +1 位作者 杨家志 陈丽虹 《电测与仪表》 北大核心 2014年第18期68-72,120,共6页
在脉冲电应力绝缘加速老化实验中,为消除试样电容过渡过程电流对绝缘材料和结构绝缘失效判定的影响,提高实验结果的准确性和可靠性,设计一种漏电流检测电路。在双极性高频脉冲电压下电容过渡过程电流主要集中在脉冲边沿5μs以内,12μs... 在脉冲电应力绝缘加速老化实验中,为消除试样电容过渡过程电流对绝缘材料和结构绝缘失效判定的影响,提高实验结果的准确性和可靠性,设计一种漏电流检测电路。在双极性高频脉冲电压下电容过渡过程电流主要集中在脉冲边沿5μs以内,12μs后过渡过程基本结束,此后试样回路电流主要是绝缘漏电流;利用此特性,通过控制电路控制电子开关,在每个脉冲边沿切除电容过渡电流而代以前一时刻的漏电流保持值,而12μs后再切换回电流检测信号。理论分析和实验结果表明,该漏电流检测方法可以有效的消除试样等效电容过渡过程电流对漏电流检测的影响,其相对偏差率小于3.03%,可以较好的满足脉冲电应力绝缘寿命加速老化实验的要求,且提高实验结果的可靠性。 展开更多
关键词 漏电流检测 绝缘寿命实验 双极性方波脉冲电压 绝缘漏电阻
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