基于局部放电理论的聚合物电介质击穿动力学理论研究

发布时间：2018-03-24 15:57

  本文选题：局部放电模型　切入点：非平衡统计理论　出处：《物理学报》2014年11期

【摘要】：随着电力设备电压等级的提高,对电力设备中聚合物电介质材料的可靠性提出了更加严格的要求,然而由于聚合物电介质材料在生产制造过程中不可避免的存在气泡、杂质等缺陷,导致在高电场作用下会发生局部放电从而大大降低了电力设备的使用寿命.因此,为了预防和减少电力设备中因聚合物电介质材料老化所带来的事故,需要合理地估算其电老化寿命.本文从局部放电老化模型的微观机理出发,利用非平衡态统计理论建立了电裂纹不断扩展的随机微分方程,然后推导出聚合物电介质的击穿概率、可靠性以及电老化寿命与外加电场的函数关系.最后,对聚苯二甲酸乙二醇酯(polyetllyleneterephthalate,PET)薄膜材料进行具体分析,将电老化寿命公式的理论值与实验数据作了比较,发现实验数据与理论值较为相符.因此,本文推导的聚合物电介质电老化寿命公式可以有效地应用在定量分析中,并有望为材料的电寿命预测提供帮助.
[Abstract]:With the increase of power equipment voltage grade, the reliability of polymer dielectric materials in power equipment is required more strictly. However, because of the inevitable existence of bubbles in the manufacturing process of polymer dielectric materials, In order to prevent and reduce the accidents caused by the aging of polymer dielectric materials in power equipment, some defects, such as impurity, lead to partial discharge under the action of high electric field, which greatly reduces the service life of power equipment. It is necessary to estimate the electrical aging life reasonably. Based on the microscopic mechanism of the partial discharge aging model, a stochastic differential equation for the continuous growth of electric cracks is established by using the statistical theory of non-equilibrium states. Then the functional relationship between the breakdown probability, reliability and electric aging life of polymer dielectric and the applied electric field is derived. Finally, the material of Poly (ethylene glycol phthalate) polyethylenetephthalate (PET) film is analyzed in detail. The theoretical value of the formula of electric aging life is compared with the experimental data, and it is found that the experimental data are in good agreement with the theoretical value. Therefore, the formula of electroaging life of polymer dielectric derived in this paper can be effectively applied in quantitative analysis. It is expected to be helpful to predict the electrical life of materials.
【作者单位】： 北京理工大学物理学院;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:11272053)资助的课题~~
【分类号】：TM215

【参考文献】

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【共引文献】

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