求取环氧树脂复合绝缘活化能的改进介电谱法
发布时间：2021-11-19 04:57
分析了求取环氧树脂复合绝缘活化能时产生"温漂"现象的原因,并指出该现象使得原来的频-温平移法不再适用。为消除次要弛豫过程引起的"温漂"现象对活化能求解的影响,提出了求取活化能的改进介电谱法,在某种弛豫的特征频段,采用仅包含形状信息的介电谱一阶导数曲线,近似表征主要弛豫过程,并与改进德拜参数拟合法、原频-温平移法对比计算。结果表明:"温漂"现象对频-温平移法的干扰较大,改进介电谱法有效消除了"温漂"现象对活化能求解的影响。
【文章来源】：绝缘材料. 2020,53(07)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
环氧树脂试样的介电谱曲线随温度和频率的变化
文献[19]测量发现发电机主绝缘的介电谱曲线也出现随着温度升高，整个频域曲线整体上移的现象。实验还发现老化会加剧这一现象，使介电谱曲线无法沿频率轴平移重合，导致无法获得平移量与温度的可靠关系，进而影响活化能的求取。1.3“温漂”现象的物理机制
绝缘材料的介电弛豫过程主要有电子式极化、离子式极化、偶极子转向极化，而本文研究对象环氧树脂复合绝缘材料还存在夹层界面极化。温度升高会使极化的进行速度加快，弛豫时间减小，如文献[13]中环氧树脂介电谱曲线的峰1对应环氧树脂的b弛豫过程，属于偶极子主导的弛豫类型，随着温度升高向高频方向移动，如图3所示。介电谱曲线是由多个弛豫过程共同组成的，不同弛豫过程有其占主导的特征频段。电介质材料的转向极化多存在于e-4.6～e23Hz，界面极化多存在于f≤e-2.3Hz[20]。不同的弛豫过程在整个频段上彼此叠加，且每个弛豫过程的物理机理以及参与弛豫的运动单元不同，温度特性亦不同，所以存在多个弛豫过程的硅橡胶的介电谱曲线，无法获得全频段上重合的标准曲线，只有在弥散响应主导的频段上可获得重合曲线[14]。由上述分析可知，多个弛豫过程叠加的介电谱曲线，在随着温度升高向右平移的同时，也可能由于温度对不同弛豫过程的影响程度不同，使叠加后的介电谱曲线产生“温漂”现象。本研究采用的环氧树脂复合绝缘试样含有Al2O3粉末填料，材料内部晶相与非晶相之间会产生许多界面，因此包含多种弛豫过程。文献[13]的研究也指出，30℃时环氧树脂转向极化的特征频率为e13Hz，本研究的测量频段为10-3～103Hz，即e-6.91～e6.91Hz，故可认为本文所测频段主要包含转向极化弛豫过程和界面极化弛豫过程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电介质的衍生对导数介电分析方法及其应用[J]. 武康宁,黄雨薇,王子悦,朱远惟,李建英. 高电压技术. 2020(02)
[2]换油周期对变压器油纸绝缘老化性能影响规律[J]. 张明泽,刘骥,吕佳璐,陈庆国,贾海峰,陈昕. 电工技术学报. 2019(22)
[3]发电机主绝缘加速老化的频域介电特性[J]. 高波,郝长金,尹小兵,陈子宣,许竟,吴广宁. 电机与控制学报. 2019(03)
[4]大型电机定子线棒主绝缘老化性能的介电响应研究现状[J]. 付强,单志铎,陈庆国. 大电机技术. 2018(01)
[5]高频脉冲振荡法检测干式空心电抗器匝间绝缘缺陷[J]. 黄学民,谷裕,罗新,谭华安,刘春涛. 变压器. 2017(12)
[6]介电响应分析中温度归一化获得标准曲线的方法、意义及应用[J]. 高岩峰,梁曦东,仵超,左周,Dissado L A. 中国电机工程学报. 2017(15)
[7]温度对发电机主绝缘频域介电响应的影响研究[J]. 高波,郝长金,尹小兵,王兵,李帅兵,吴广宁. 中国电机工程学报. 2017(03)
[8]油纸绝缘介电响应检测技术研究现状与发展[J]. 董明,王丽,吴雪舟,王健一,李金忠,张冠军. 高电压技术. 2016(04)
[9]GIS用环氧浇注材料的介电松弛特性研究[J]. 尹桂来,李建英,唐壮,李欣,上官帖,晏年平,田浩,郝留成. 绝缘材料. 2015(03)
[10]变压器油纸绝缘频域介电特征量与绝缘老化状态的关系[J]. 廖瑞金,郝建,杨丽君,袁泉,唐超. 电工技术学报. 2012(05)
博士论文
[1]气体绝缘电器局部放电联合检测的特征优化与故障诊断技术[D]. 卓然.重庆大学 2014
[2]局部放电下六氟化硫分解特性与放电类型辨识及影响因素校正[D]. 刘帆.重庆大学 2013
[3]基于介电频谱特性的低压橡胶绝缘电缆老化程度评估方法研究[D]. 周长亮.大连理工大学 2012
[4]电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D]. 郑含博.重庆大学 2012
[5]变压器油纸复合绝缘电介质频率响应研究[D]. 刘君.西南交通大学 2012
[6]高压设备放电紫外检测技术及其应用研究[D]. 汪金刚.重庆大学 2008
硕士论文
[1]基于电介质响应法的油纸绝缘微水扩散特性研究[D]. 李先浪.西南交通大学 2014
本文编号：3504335
【文章来源】：绝缘材料. 2020,53(07)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
环氧树脂试样的介电谱曲线随温度和频率的变化
文献[19]测量发现发电机主绝缘的介电谱曲线也出现随着温度升高，整个频域曲线整体上移的现象。实验还发现老化会加剧这一现象，使介电谱曲线无法沿频率轴平移重合，导致无法获得平移量与温度的可靠关系，进而影响活化能的求取。1.3“温漂”现象的物理机制
绝缘材料的介电弛豫过程主要有电子式极化、离子式极化、偶极子转向极化，而本文研究对象环氧树脂复合绝缘材料还存在夹层界面极化。温度升高会使极化的进行速度加快，弛豫时间减小，如文献[13]中环氧树脂介电谱曲线的峰1对应环氧树脂的b弛豫过程，属于偶极子主导的弛豫类型，随着温度升高向高频方向移动，如图3所示。介电谱曲线是由多个弛豫过程共同组成的，不同弛豫过程有其占主导的特征频段。电介质材料的转向极化多存在于e-4.6～e23Hz，界面极化多存在于f≤e-2.3Hz[20]。不同的弛豫过程在整个频段上彼此叠加，且每个弛豫过程的物理机理以及参与弛豫的运动单元不同，温度特性亦不同，所以存在多个弛豫过程的硅橡胶的介电谱曲线，无法获得全频段上重合的标准曲线，只有在弥散响应主导的频段上可获得重合曲线[14]。由上述分析可知，多个弛豫过程叠加的介电谱曲线，在随着温度升高向右平移的同时，也可能由于温度对不同弛豫过程的影响程度不同，使叠加后的介电谱曲线产生“温漂”现象。本研究采用的环氧树脂复合绝缘试样含有Al2O3粉末填料，材料内部晶相与非晶相之间会产生许多界面，因此包含多种弛豫过程。文献[13]的研究也指出，30℃时环氧树脂转向极化的特征频率为e13Hz，本研究的测量频段为10-3～103Hz，即e-6.91～e6.91Hz，故可认为本文所测频段主要包含转向极化弛豫过程和界面极化弛豫过程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电介质的衍生对导数介电分析方法及其应用[J]. 武康宁,黄雨薇,王子悦,朱远惟,李建英. 高电压技术. 2020(02)
[2]换油周期对变压器油纸绝缘老化性能影响规律[J]. 张明泽,刘骥,吕佳璐,陈庆国,贾海峰,陈昕. 电工技术学报. 2019(22)
[3]发电机主绝缘加速老化的频域介电特性[J]. 高波,郝长金,尹小兵,陈子宣,许竟,吴广宁. 电机与控制学报. 2019(03)
[4]大型电机定子线棒主绝缘老化性能的介电响应研究现状[J]. 付强,单志铎,陈庆国. 大电机技术. 2018(01)
[5]高频脉冲振荡法检测干式空心电抗器匝间绝缘缺陷[J]. 黄学民,谷裕,罗新,谭华安,刘春涛. 变压器. 2017(12)
[6]介电响应分析中温度归一化获得标准曲线的方法、意义及应用[J]. 高岩峰,梁曦东,仵超,左周,Dissado L A. 中国电机工程学报. 2017(15)
[7]温度对发电机主绝缘频域介电响应的影响研究[J]. 高波,郝长金,尹小兵,王兵,李帅兵,吴广宁. 中国电机工程学报. 2017(03)
[8]油纸绝缘介电响应检测技术研究现状与发展[J]. 董明,王丽,吴雪舟,王健一,李金忠,张冠军. 高电压技术. 2016(04)
[9]GIS用环氧浇注材料的介电松弛特性研究[J]. 尹桂来,李建英,唐壮,李欣,上官帖,晏年平,田浩,郝留成. 绝缘材料. 2015(03)
[10]变压器油纸绝缘频域介电特征量与绝缘老化状态的关系[J]. 廖瑞金,郝建,杨丽君,袁泉,唐超. 电工技术学报. 2012(05)
博士论文
[1]气体绝缘电器局部放电联合检测的特征优化与故障诊断技术[D]. 卓然.重庆大学 2014
[2]局部放电下六氟化硫分解特性与放电类型辨识及影响因素校正[D]. 刘帆.重庆大学 2013
[3]基于介电频谱特性的低压橡胶绝缘电缆老化程度评估方法研究[D]. 周长亮.大连理工大学 2012
[4]电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D]. 郑含博.重庆大学 2012
[5]变压器油纸复合绝缘电介质频率响应研究[D]. 刘君.西南交通大学 2012
[6]高压设备放电紫外检测技术及其应用研究[D]. 汪金刚.重庆大学 2008
硕士论文
[1]基于电介质响应法的油纸绝缘微水扩散特性研究[D]. 李先浪.西南交通大学 2014
本文编号：3504335
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