基于三相联合分析的XLPE温度频变热老化研究
发布时间：2021-10-18 13:06
搭建了XLPE温度频变热老化平台,并利用红外光谱、气相色谱、XRD和DSC表征交联聚乙烯（XLPE）的老化状态。固相测试结果表明,XLPE在热老化前期仅发生分子链的热裂解,在老化中期羰基指数才开始逐渐增加。气相测试结果表明,XLPE在老化前期主要释放异丁烯等烃类气体,在老化中期释放的含氧气体比例不断增多。晶相测试结果表明,在老化初期材料中的晶体会被进一步完善,而在老化中期会对晶体产生严重破坏。根据以上实验测试结果,提出了一种基于三相联合分析的XLPE热老化检测方法,从XLPE固相、气相、晶相多角度联合分析了电缆材料在温度频变热老化过程中的材料分解情况,发现老化中期是材料各项性能发生剧烈变化的阶段。
【文章来源】：绝缘材料. 2020,53(08)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
XLPE温度频变热老化装置
XRD测试：采用D8 ADVANCE型X射线衍射仪对XLPE材料进行扫描，扫描速率为10°/min，扫描范围为10°～30°，并分析其衍射图谱，研究不同老化时间下XLPE试样的晶体特性。差示扫描量热分析（DSC）：采用德国NETZSCH公司DSC214型差示扫描量热仪对不同老化时间下XLPE试样的熔融行为进行分析，温度范围为室温到140℃，升降温速率为10℃/min。
图3、图4分别为XLPE试样的羰基指数CI和亚甲基指数MI随老化时间的变化规律。从图3～4可以看出，在前12 h的老化过程中，XLPE试样的羰基指数几乎保持不变，而在12 h后，试样的羰基指数急剧上升。这是因为在整个热老化过程中，随着老化时间的增加，交联聚乙烯试样发生热氧反应，分子链断裂产生羰基，进而使得试样中的羰基数目增多。而XLPE试样的亚甲基指数随老化时间的延长先增大后减小，并在老化12 h时达到最大值。这是由于在前12 h老化过程中，交联聚乙烯仅发生了热裂解，导致试样中的C-H键少许增多，老化12 h后，交联聚乙烯与空气进一步发生氧化反应，消耗分子链的C-H键。图4 XLPE亚甲基指数与老化时间的关系
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同温度热老化条件下交联聚乙烯电缆绝缘热性能和力学性能的劣化趋势研究[J]. 李欢,李建英,马永翔,闫群民,欧阳本红. 绝缘材料. 2018(01)
[2]电缆绝缘聚合物材料的老化成因机理及其研究现状[J]. 林木松,郭坤,张晟,李帮经. 高分子材料科学与工程. 2017(12)
[3]10kV交联聚乙烯电缆运行状态评估分析[J]. 杨颖,游蛟,贾志东,张雨津,陆国俊,范伟男. 高电压技术. 2017(05)
[4]交联聚乙烯电缆的老化及其诊断方法研究进展[J]. 李伟,吴麟琳,张幸,赵艾萱,王彦博,陶诗洋,邓军波,张冠军. 绝缘材料. 2016(11)
[5]加速热氧老化中交联聚乙烯电缆绝缘聚集态结构与介电强度关联性研究[J]. 詹威鹏,褚学来,申作家,罗智奕,陈腾彪,张旭,李欢,周福升,余盈荧,李茜,李建英. 中国电机工程学报. 2016(17)
[6]基于极化/去极化电流法的交联聚乙烯电缆热老化程度判定[J]. 杨帆,沈煜,王彦博,赵艾萱,张幸,邓军波,张冠军. 高电压技术. 2016(02)
[7]110kV交联聚乙烯电缆绝缘层老化状态研究[J]. 刘刚,谢月,李立浧. 广东电力. 2015(10)
[8]基于极化-去极化电流方法的交联聚乙烯电缆绝缘无损检测[J]. 雷勇,蒋世超,周凯,黄昊,李陈. 高电压技术. 2015(08)
[9]交联副产物对交联聚乙烯中空间电荷行为的影响[J]. 钟琼霞,兰莉,吴建东,尹毅. 中国电机工程学报. 2015(11)
[10]高压/超高压电力电缆关键技术分析及展望[J]. 周远翔,赵健康,刘睿,陈铮铮,张云霄. 高电压技术. 2014(09)
硕士论文
[1]交联聚乙烯热老化监测及快速热寿命评估[D]. 霍瑞美.上海交通大学 2014
本文编号：3442852
【文章来源】：绝缘材料. 2020,53(08)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
XLPE温度频变热老化装置
XRD测试：采用D8 ADVANCE型X射线衍射仪对XLPE材料进行扫描，扫描速率为10°/min，扫描范围为10°～30°，并分析其衍射图谱，研究不同老化时间下XLPE试样的晶体特性。差示扫描量热分析（DSC）：采用德国NETZSCH公司DSC214型差示扫描量热仪对不同老化时间下XLPE试样的熔融行为进行分析，温度范围为室温到140℃，升降温速率为10℃/min。
图3、图4分别为XLPE试样的羰基指数CI和亚甲基指数MI随老化时间的变化规律。从图3～4可以看出，在前12 h的老化过程中，XLPE试样的羰基指数几乎保持不变，而在12 h后，试样的羰基指数急剧上升。这是因为在整个热老化过程中，随着老化时间的增加，交联聚乙烯试样发生热氧反应，分子链断裂产生羰基，进而使得试样中的羰基数目增多。而XLPE试样的亚甲基指数随老化时间的延长先增大后减小，并在老化12 h时达到最大值。这是由于在前12 h老化过程中，交联聚乙烯仅发生了热裂解，导致试样中的C-H键少许增多，老化12 h后，交联聚乙烯与空气进一步发生氧化反应，消耗分子链的C-H键。图4 XLPE亚甲基指数与老化时间的关系
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同温度热老化条件下交联聚乙烯电缆绝缘热性能和力学性能的劣化趋势研究[J]. 李欢,李建英,马永翔,闫群民,欧阳本红. 绝缘材料. 2018(01)
[2]电缆绝缘聚合物材料的老化成因机理及其研究现状[J]. 林木松,郭坤,张晟,李帮经. 高分子材料科学与工程. 2017(12)
[3]10kV交联聚乙烯电缆运行状态评估分析[J]. 杨颖,游蛟,贾志东,张雨津,陆国俊,范伟男. 高电压技术. 2017(05)
[4]交联聚乙烯电缆的老化及其诊断方法研究进展[J]. 李伟,吴麟琳,张幸,赵艾萱,王彦博,陶诗洋,邓军波,张冠军. 绝缘材料. 2016(11)
[5]加速热氧老化中交联聚乙烯电缆绝缘聚集态结构与介电强度关联性研究[J]. 詹威鹏,褚学来,申作家,罗智奕,陈腾彪,张旭,李欢,周福升,余盈荧,李茜,李建英. 中国电机工程学报. 2016(17)
[6]基于极化/去极化电流法的交联聚乙烯电缆热老化程度判定[J]. 杨帆,沈煜,王彦博,赵艾萱,张幸,邓军波,张冠军. 高电压技术. 2016(02)
[7]110kV交联聚乙烯电缆绝缘层老化状态研究[J]. 刘刚,谢月,李立浧. 广东电力. 2015(10)
[8]基于极化-去极化电流方法的交联聚乙烯电缆绝缘无损检测[J]. 雷勇,蒋世超,周凯,黄昊,李陈. 高电压技术. 2015(08)
[9]交联副产物对交联聚乙烯中空间电荷行为的影响[J]. 钟琼霞,兰莉,吴建东,尹毅. 中国电机工程学报. 2015(11)
[10]高压/超高压电力电缆关键技术分析及展望[J]. 周远翔,赵健康,刘睿,陈铮铮,张云霄. 高电压技术. 2014(09)
硕士论文
[1]交联聚乙烯热老化监测及快速热寿命评估[D]. 霍瑞美.上海交通大学 2014
本文编号：3442852
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3442852.html
