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聚合物纳米复合电介质的界面性能研究进展被引量：65: 2012年; 聚合物纳米电介质以其优异的性能而受到广泛关注,其中聚合物基体与纳米粒子间的界面作用机理成为研究热点。为此,综合国内外研究成果,论述了聚合物纳米电介质中界面区域的重要性,并从界面化学结构、物理结构模型、机械(力学)性能、热力学性能等方面强调了界面区域在电气绝缘性能中的作用机理。界面是纳米填充物与聚合基体之间的纳米级过渡区域,由于其独特的形成机理,其具有与聚合物基体和纳米填充物不一致的理化性质。界面在复合材料中占有主导地位,其微观结构及性能将直接影响复合材料的宏观性能。; 罗杨吴广宁彭佳张依强徐慧慧王鹏; 关键词：复合材料绝缘性能微观结构

方波脉冲电压下温度对聚酰亚胺薄膜电气绝缘特性的影响被引量：19: 2015年; 为了研究温度尤其是高温对变频牵引电机绕组匝间绝缘材料电气绝缘特性的影响,以聚酰亚胺纳米复合薄膜为研究对象,测试了薄膜的介电温度谱,研究了方波脉冲电压下温度θ对薄膜局部放电起始放电电压(partial discharge inception voltage,PDIV)、击穿电压Ub及老化寿命的影响,分析了薄膜在老化期间的空间电荷分布特性。研究结果表明:θ升高,薄膜高分子链热运动加剧,阻碍了分子链极性端基及侧链的取向极化作用,使薄膜的介电常数ε减小;同时,薄膜的介质损耗tanδ也因极化作用的减弱而减小,但因弛豫现象使介质损耗温度谱在110℃处出现1个峰值;θ升高,被陷阱捕获的电子更容易受激发而脱陷,易满足局部放电对初始电子的要求,使PDIV降低;载流子平均自由程增大,载流子能量增强,对薄膜高分子链的破坏作用加剧,导致Ub降低。空间电荷分布特性研究表明:θ升高,载流子能量增大,加速了薄膜高分子链降解并生成小分子及自由基,增大了薄膜的陷阱密度,载流子频繁地入陷与脱陷,进一步加剧了高分子的降解,使薄膜老化寿命明显缩短。研究为优化变频牵引电机绝缘系统的设计奠定了基础。; 周利军刘继午刘洋吴广宁罗杨彭佳; 关键词：聚酰亚胺纳米复合薄膜空间电荷

环境温湿度对聚酰亚胺介电强度的影响机制被引量：11: 2014年; 聚酰亚胺薄膜因其优良的电气、机械及热性能已在各种绝缘线缆中得到广泛应用。然而,环境应力可能会造成聚酰亚胺降解,从而降低其绝缘性能。以聚酰亚胺普通薄膜和聚酰亚胺纳米薄膜为测试对象,研究了单层膜、双层膜及三层膜在不同温度下的击穿特性,分析了水分对聚酰亚胺薄膜击穿场强的影响机制。结果表明:普通膜和纳米膜的击穿强度均随试验温度的升高而降低,尤其是当试验温度大于350℃时,下降速率明显增加,其主要原因是由于聚酰亚胺分子在高温下移动并发生热降解。由于单层膜具有更好的散热能力及结构均匀性,因此单层膜具有比双层膜和三层膜更高的击穿场强,纳米膜较高的热导率导致其具有更好的高温稳定性。潮湿环境中的水分子首先通过氢键作用与聚酰亚胺分子上的羧基(C=O)键结合,并进一步与之发生水解反应,使聚酰亚胺薄膜的击穿场强降低。; 罗杨吴广宁刘继午彭佳高国强孙继星朱光亚; 关键词：聚酰亚胺薄膜绝缘击穿介电强度降解

纳米改性变压器油的击穿及油纸复合绝缘频率响应特性被引量：13: 2013年; 添加纳米粒子改性是提高变压器油纸复合绝缘的可能途径,为此,采用电介质频率响应法,分别测试了纯净油纸复合绝缘与TiO2及SiO2纳米粒子改性油纸复合绝缘的频率响应,对比分析了微水质量分数与温度对3种不同油纸复合绝缘介质损耗的影响;测试了2种不同密度下的纳米粒子改性变压器油的工频击穿特性,分析了纳米粒子提升变压器油击穿电压的机制。结果表明:添加SiO2纳米粒子能够提高油纸复合绝缘的介电性能;纳米粒子改性变压器油提高了工频击穿电压,TiO2与SiO2纳米的体积质量为0.06g/mL时的工频击穿电压分别提高了61%和149%;纳米粒子的添加降低了改性变压器油的势阱,但是增加了浅陷阱的数量,增强了电荷的迁移能力。; 韦国刘继午彭佳刘君曹开江吴广宁; 关键词：变压器油油纸复合绝缘击穿频率响应

局部放电作用对变频电机匝间纳米复合绝缘的损伤机理研究被引量：11: 2014年; 局部放电是变频电机匝间绝缘过早失效的主要原因之一。在双极性连续方波脉冲电压下对变频电机匝绝缘试样进行老化试验,测试了不同老化阶段的局部放电次数及平均放电幅值,采用扫描电镜观察了不同老化阶段试样绝缘介质表面的微观形貌变化规律及击穿点特征。研究结果表明:老化过程中,平均放电幅值及放电次数与老化时间的关系比较复杂,但总体上呈上升趋势;局部放电对纳米复合材料的侵蚀主要是造成聚合物基体降解,无机纳米填料因为其较强的键能而残留在介质表面上并建立起一层无机绝缘层,从而有效阻止局部放电对介质的进一步侵蚀,纳米复合绝缘介质表面生成的团絮物及孔洞将加速绝缘降解,最终导致绝缘寿命终止。; 罗杨吴广宁刘继午朱光亚彭佳曹开江张依强; 关键词：变频电机匝间绝缘局部放电微观形貌

基于介电参量研究变频电机的绝缘老化机理被引量：1: 2016年; 为研究变频调速牵引电机的绝缘老化机理,采用高压方波脉冲对变频电机匝间绝缘绞线对试样进行加速老化试验,通过分析不同老化时间下绞线对的电容值和介质损耗因数（tanδ）,对绞线对在高压方波脉冲条件下的绝缘老化机理进行研究。结果表明：随着老化时间的延长,试样电容值逐渐减小,介质损耗逐渐增大。低频时绞线对的介电温度谱在125℃出现一个明显的损耗吸收峰,高频时在85℃出现一个损耗低谷。30℃时绞线对的介电频率谱在10~100 k Hz频率段出现损耗峰,峰值随老化时间延长而增大,而在80℃和150℃损耗峰消失,同时tanδ逐渐减小。老化后绞线对绝缘膜的有机相被烧蚀,留下颗粒状的不连续团簇物。; 江宁彭佳罗杨吴广宁; 关键词：变频牵引电机极化电容值介质损耗

变频牵引电机绞线对介质损耗的研究被引量：1: 2013年; 分析了变频牵引电机绞线对经热老化、电老化及电热联合老化后的3条介损-电压曲线(tanδ-U曲线),与其在高温下的tanδ-U曲线进行对比,并比较了绞线对在不同老化程度下的tanδ-U曲线。结果表明:绞线对经热老化及电热联合老化后测得的第1条tanδ-U曲线的转折点对应的电压明显比后2条tanδ-U曲线的高;经验证该转折电压为绞线对的局部放电起始放电电压(PDIV);随着老化程度的加深,测得的第1条tanδ-U曲线的转折点电压增大。; 刘继午周利军吴广宁罗杨彭佳朱光亚; 关键词：变频牵引电机介质损耗局部放电

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: 2013年; 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。; 罗杨吴广宁刘继午曹开江彭佳张依强朱光亚; 关键词：表面放电降解微观形貌分子结构

方波脉冲电压下聚酰亚胺材料的老化特性被引量：15: 2014年; 为研究变频电机的匝间绝缘特性,在方波脉冲电压下,采用电热联合法对100HN绞线对和100CR绞线对进行老化试验,测试了各老化阶段其介质损耗特性和局部放电(PD)参量。试验结果表明:随着老化时间的增加,2种绞线对的介质损耗都增大,且局部放电的平均放电量和放电次数也都随之增大。但由于100CR中的纳米粒子周围形成了大量含有浅陷阱的界面区域,这些区域对电荷的输运能力较强,因此同一老化条件下,与100CR绞线对相比,100HN绞线对的介质损耗较大,局部放电的放电次数较多,平均放电量较小。此外,纳米粒子的协同效应有助于保护聚酰亚胺基体,延长100CR绞线对的绝缘寿命。; 吴广宁彭佳刘继午罗杨朱光亚张依强; 关键词：聚酰亚胺材料介质损耗局部放电

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