封闭结构环氧浇注母线综合性能研究

发布时间：2020-06-21 22:38

【摘要】：环氧树脂是一种性能优良、应用广泛的绝缘材料。作为一种热固性树脂材料,它还具有优良的粘合性能,固化收缩小,稳定性好。但固化后的产品硬度高、弹性差、抗冲击性差。通过添加无机填料、固化剂和增韧剂来改善环氧树脂复合材料的力学性能。环氧树脂复合材料具有优异的绝缘性、耐火性、耐腐蚀性和耐水性。环氧树脂复合材料制成的母线体积小,结构紧凑,传输电流大,在极端环境下能稳定运行。环氧树脂复合材料浇注母排在实际使用中产生的热量影响浇注母排的绝缘材料性能和温度场分布。通过对母线性能的研究,以及对磁场、温度场的仿真计算,为复合绝缘材料浇注的母线在复杂环境中的应用提供了理论依据。因此,研究封闭结构环氧树脂复合浇注母线的性能具有重要的工程价值。本文采用某设备公司生产的封闭结构的环氧浇注母线为研究对象,对环氧树脂复合材料的电性能、力学性能和热性能进行了测试和分析。确定了环氧树脂复合材料的热老化试验方法。进行多温度老化试验,全面测试样品失重率、电性能和力学性能的变化规律。采用物理化学分析相结合的方法研究了复合材料的老化机理。选择失重率作为复合材料的特征参数,评价复合材料的寿命。基于试验数据,建立了环氧树脂复合材料的磁场和温度场的母线仿真模型。基于磁场模型计算母线焦耳热,利用温度场模型模拟了母线的温度场分布,并对磁场和温度场的模拟结果进行了比较分析。结果表明复合材料介电常数为3.44,具有良好抗开裂性,导热系数为2.547W·m~-~1·K~(-1),较高的导热性能;多温度热老化试验寿命评估,母线用环氧树脂复合材料的工作温度为90℃时寿命为15.6年,满足工程指标要求;母线进行额定条件下仿真计算结果表明浇注母线散热性能良好,辐射散热和对流散热基本相当,且能长时间安全运行;铜排在相同电流不同倒角条件下,得到额定工作条件下最优倒角值且倒角不同引起磁场损耗不超过1.5%;不同电流条件下母线温度场计算结果符合温度要求,体现出母线具有较强的载流能力和较高的安全运行裕度。
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM215;TQ323.5

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本文编号：2724752