环氧树脂真空沿面闪络后表面形貌的AFM分析及分形特征提取

发布时间：2018-02-09 08:36

  本文关键词： 环氧树脂 表面形貌 原子力显微镜 沿面闪络 分形　出处：《电工技术学报》2017年16期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：系统而准确地描述绝缘材料表面形貌特征有利于进一步掌握材料表面形貌的放电损伤规律,对建立表面形貌与闪络特性之间的关联具有重要意义。在不同电场下对环氧树脂进行真空沿面闪络,通过原子力显微镜(AFM)研究不同闪络次数、不同放电位置的试样表面形貌特征,并引入分形理论对形貌特征进行定量分析。结果表明,随着闪络损伤增强,试样表面形貌依次经历了毛刺状、颗粒状、山峰状和连续山峦状的演变过程,表面粗糙度不断增大,且极不均匀电场下闪络对表面形貌的影响更为显著。此外,环氧树脂表面形貌具有分形特性,利用分形维数与多重分形参数能定量表征表面形貌的复杂程度及高度分布状况。研究发现,闪络后环氧树脂的沿面耐压性能总体呈下降趋势,且介质的沿面绝缘特性与表面粗糙度及分形参数间均存在一定关系。
[Abstract]:Systematic and accurate description of the surface morphology of insulating materials is conducive to further understanding the discharge damage law of the surface morphology of the insulating materials. It is of great significance to establish the correlation between surface morphology and flashover characteristics. The vacuum flashover of epoxy resin is carried out under different electric fields and the different flashover times are studied by atomic force microscope (AFM). The surface morphology of samples with different discharge positions was quantitatively analyzed by fractal theory. The results showed that the surface morphology of the samples experienced burr shape and granular shape with the increase of flashover damage. In the evolution process of peak shape and continuous mountain shape, the surface roughness is increasing, and the influence of flashover on surface morphology is more obvious under extremely uneven electric field. In addition, the surface morphology of epoxy resin has fractal characteristics. Fractal dimension and multifractal parameters can be used to quantitatively characterize the complexity and high distribution of surface morphology. It is found that the surface pressure resistance of epoxy resin decreases after flashover. Moreover, there is a certain relationship between the dielectric insulation characteristics along the surface and the surface roughness and fractal parameters.
【作者单位】： 河北省输变电设备安全防御重点实验室(华北电力大学);新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学);
【基金】：国家自然科学基金青年基金(51507066) 河北省自然科学基金(E2015502081) 中央高校基本科研业务费专项资金(2016ZZD07) 新能源电力系统国家重点实验室开放课题(LAPS16009)资助项目
【分类号】：TM215.1

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本文编号：1497523