电力复合脂的研制及导体温度场分析
发布时间：2020-10-11 22:43
本文用合成油PAG660和四氟硼酸锂(LiBF4)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiNTf2)、六氟磷酸锂(LiPF6)三种锂盐合成了三种离子液并考察了离子液的导电性和摩擦学性能；将合成的离子液作为添加剂加入实验室自制高碱值复合磺酸钙基润滑脂并考察其理化性能、导电性和摩擦学性能；最后采用ANSYS有限元分析方法模拟电连接处涂敷电力复合脂前后的温度场。得出主要结论如下：1、合成的离子液导电性随着锂盐含量的增加而增强,而且合成的离子液较基础油PAG660具有更好的摩擦学性能,当LiBF4含量为1%时能达到最佳的减摩抗磨效果。2、离子液加入高碱值复合磺酸钙基润滑脂中能有效提升润滑脂的导电性和减摩抗磨性能,电力复合脂的导电性随着锂盐比例的增加而增强,当电力复合脂中含1%LiBF4时可获得最佳的减摩抗磨效果。3、含锂盐的离子液和电力复合脂表现出优异的减摩抗磨性能可能是由于在摩擦副间形成了具有优异减摩抗磨性能的Si02、磷酸盐、CaF2、FeS等摩擦保护膜。4、采用ANSYS有限元分析方法模拟电连接处在涂敷电力复合脂前后的温度场,从理论上验证了导电性良好的的电力复合脂可以有效的降低电连接处的接触电阻,从而降低电连接处的温度,延长电气设备的使用寿命,提高输变电设备运行的可靠性。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TE66
【部分图文】：
出了一个薄弱环节：可拆卸和不可拆卸的电气设备电连接处（高压隔离开关、电??车受电弓、馈电线、电刷、母排接头、过桥引线接头等）的过热问题，典型电气??设备电连接处如图１－１所示。据不完全统计，约４５％的电气设备电连接处都存在??过热现象，究其原因主要是因为电气设备电连接处接触面加工无论有多么光滑，??都不可避免的在微观上是凹凸不平的，也就是说电气设备电连接处实际上是点接??触而不是面接触，因此其有效接触面积便仅占其名义面积的极小一部分，于是导??致电气设备电连接处电阻过大或者在长期使用过程中氧化而引起电阻增加，电流??流过时产生大量的热量而又引起接触电阻的加大，如此恶性循环最终导致电气设??备电连接处过热甚至打火花而引起火灾等重大事故，例如２００９年荆州农网１１０?ｋＶ??隔离开关在整个秋季由于过热问题而迫使停电检修就高达近４０次。同年国庆时段??２２０?ｋＶ潜江变电站因潜江等地的电网公司采取的一些非正常运行方式时，洪湖曹??市、潜江泽口等多处地区地又发生２０处高压隔离开关因过热而损坏的不良现象。??因此隔离开关等电气设备连接处过热问题在很大程度上影响了电网的安全稳定??运行
?２８７．０９?＞９９??图２－２为四氣棚酸裡（ＬｉＢＦ４?）、六氣磯酸钮（ＬｉＰＦｓ巧ｎ双Ｈ氣甲烧構醜亚胺裡??（ＵＮＴｆ２）３种裡盐阴离子化学结构式和３种裡盐与ＰＡＧ化学反应过程图，由图中??可心文看出裡盐与ＰＡＧ的反应过程实质是ＰＡＧ进入裡盐阴阳离子间从而使裡盐变??成高分子化合物。??Ｘ—Ｌｉ＋?十?Ｖ＼〇＿—??■?」ｎ?Ｌ?Ｊ／７７?Ｌ?ｌ］」。Ｌ?Ｌ’ｉ＇」所??ＬｉＸ?ＰＡＧ?ＬＫＰＡＧ）Ｘ??Ｆ?Ｆ??＼?／?、［少Ｆ?Ｆ—ｆｅ－Ｆ??ｊ＇?ｆ／ｈｒ?Ｉ??Ｆ?Ｆ?Ｆ?Ｆ??Ｘ＝ＮＴｆ２?Ｘ＝ＰＦ？?Ｘ＝ＢＦ４??图２－２裡盐阴离子化学结构式和裡盐与ＰＡＧ化学反应图??２丄２裡盐离子液的合成结果??在室温下将基础油ＰＡＧ６６０和裡盐混合置于烧杯内攪拌均匀进行离子液的??原位合成反应，待反应完全后取出待用，用ＵＢＦ４、ＬｉＰＦｓ和ＬｉＮＴｆｚＨ种裡盐和??基础油ＰＡＧ６６０合成了裡盐离子液，每种锥盐均对应Ｐ／ｎ，２％３％，４％５％（ｗｔ％）五??种比例（本文所有百分比均指质量百分比），共计１５种离子液，合成离子液均呈??现略徹浑浊的无色透明液体
华北化力大学硕上学位论文??２．３裡盐离子液的摩擦学性能及机理分析??２．３．１试验仪器和参数??仪器：ＯＬＳ４０００Ｈ维形貌测量仪，购自美国Ｆ囚公司的Ｎｏｖａ?Ｎａｎｏ?ＳＥＭ５０??系列超高分辨率场发射扫描电子显微镜，如图２－５所示的兰州中科凯特科工贸有??限公司生产的ＭＦＴ－Ｒ４０００高速往复摩擦磨损试验机，磨损试验机参数如下：??载入范围：１０－２００Ｎ精度０．５Ｎ??０．１－１０Ｎ?精度?０．０５Ｎ；（可选）??０．０１－１Ｎ?精度?０．０００５Ｎ；（可选），??往复频率：０．１－２０ＨＺ??升降高度：２５ｍｍ??往复长度：５－４０ｍｍ??压头：必３－６ｍｍ球??温度：室温－２〇（ｒｃ可调（可选）??
【参考文献】
本文编号：2837227
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TE66
【部分图文】：
出了一个薄弱环节：可拆卸和不可拆卸的电气设备电连接处（高压隔离开关、电??车受电弓、馈电线、电刷、母排接头、过桥引线接头等）的过热问题，典型电气??设备电连接处如图１－１所示。据不完全统计，约４５％的电气设备电连接处都存在??过热现象，究其原因主要是因为电气设备电连接处接触面加工无论有多么光滑，??都不可避免的在微观上是凹凸不平的，也就是说电气设备电连接处实际上是点接??触而不是面接触，因此其有效接触面积便仅占其名义面积的极小一部分，于是导??致电气设备电连接处电阻过大或者在长期使用过程中氧化而引起电阻增加，电流??流过时产生大量的热量而又引起接触电阻的加大，如此恶性循环最终导致电气设??备电连接处过热甚至打火花而引起火灾等重大事故，例如２００９年荆州农网１１０?ｋＶ??隔离开关在整个秋季由于过热问题而迫使停电检修就高达近４０次。同年国庆时段??２２０?ｋＶ潜江变电站因潜江等地的电网公司采取的一些非正常运行方式时，洪湖曹??市、潜江泽口等多处地区地又发生２０处高压隔离开关因过热而损坏的不良现象。??因此隔离开关等电气设备连接处过热问题在很大程度上影响了电网的安全稳定??运行
?２８７．０９?＞９９??图２－２为四氣棚酸裡（ＬｉＢＦ４?）、六氣磯酸钮（ＬｉＰＦｓ巧ｎ双Ｈ氣甲烧構醜亚胺裡??（ＵＮＴｆ２）３种裡盐阴离子化学结构式和３种裡盐与ＰＡＧ化学反应过程图，由图中??可心文看出裡盐与ＰＡＧ的反应过程实质是ＰＡＧ进入裡盐阴阳离子间从而使裡盐变??成高分子化合物。??Ｘ—Ｌｉ＋?十?Ｖ＼〇＿—??■?」ｎ?Ｌ?Ｊ／７７?Ｌ?ｌ］」。Ｌ?Ｌ’ｉ＇」所??ＬｉＸ?ＰＡＧ?ＬＫＰＡＧ）Ｘ??Ｆ?Ｆ??＼?／?、［少Ｆ?Ｆ—ｆｅ－Ｆ??ｊ＇?ｆ／ｈｒ?Ｉ??Ｆ?Ｆ?Ｆ?Ｆ??Ｘ＝ＮＴｆ２?Ｘ＝ＰＦ？?Ｘ＝ＢＦ４??图２－２裡盐阴离子化学结构式和裡盐与ＰＡＧ化学反应图??２丄２裡盐离子液的合成结果??在室温下将基础油ＰＡＧ６６０和裡盐混合置于烧杯内攪拌均匀进行离子液的??原位合成反应，待反应完全后取出待用，用ＵＢＦ４、ＬｉＰＦｓ和ＬｉＮＴｆｚＨ种裡盐和??基础油ＰＡＧ６６０合成了裡盐离子液，每种锥盐均对应Ｐ／ｎ，２％３％，４％５％（ｗｔ％）五??种比例（本文所有百分比均指质量百分比），共计１５种离子液，合成离子液均呈??现略徹浑浊的无色透明液体
华北化力大学硕上学位论文??２．３裡盐离子液的摩擦学性能及机理分析??２．３．１试验仪器和参数??仪器：ＯＬＳ４０００Ｈ维形貌测量仪，购自美国Ｆ囚公司的Ｎｏｖａ?Ｎａｎｏ?ＳＥＭ５０??系列超高分辨率场发射扫描电子显微镜，如图２－５所示的兰州中科凯特科工贸有??限公司生产的ＭＦＴ－Ｒ４０００高速往复摩擦磨损试验机，磨损试验机参数如下：??载入范围：１０－２００Ｎ精度０．５Ｎ??０．１－１０Ｎ?精度?０．０５Ｎ；（可选）??０．０１－１Ｎ?精度?０．０００５Ｎ；（可选），??往复频率：０．１－２０ＨＺ??升降高度：２５ｍｍ??往复长度：５－４０ｍｍ??压头：必３－６ｍｍ球??温度：室温－２〇（ｒｃ可调（可选）??
【参考文献】
相关期刊论文 前6条
1 李星伟;王国刚;强春媚;;电力复合脂对金属导体连接耐腐蚀性能的试验研究[J];电力建设;2011年08期
2 龚炳林;;一种新型的电气连接材料——导电膏[J];电气时代;2008年05期
3 崔孝玲;李世友;乌志明;周园;雒和明;;四氟硼酸锂的热分解动力学[J];吉林大学学报(理学版);2009年06期
4 熊鑫欣;;电气设备检修中导电膏的正确使用[J];科技信息;2009年21期
5 卜军敏;晏金灿;白雪峰;任天辉;赵屹东;;几种磷氮极压抗磨添加剂在聚乙二醇中的摩擦学研究[J];摩擦学学报;2012年02期
6 陈河山;导电膏在电气连接中的应用[J];设备管理与维修;2004年06期
相关硕士学位论文 前1条
1 闻振中;高碱值复合磺酸钙系列轴承润滑脂的制备及摩擦学机理研究[D];华北电力大学;2013年
本文编号：2837227
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