检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2024年第3期41卷 1270-1280页

作者：高俊国张广威刘艳丽鞠惠丞刘力伟刘雄军韩啸哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 江苏上上电缆集团科学技术研究院溧阳213300

探究新型环保材料聚丙烯(PP)绝缘和其纳米SiO_(2)复合材料的电老化寿命,为后期PP绝缘电缆应用可靠性提供理论支撑。基于电老化寿命公式-反幂定律,通过恒压加速老化试验估算了PP绝缘和SiO_(2)/PP复合材料的寿命模型参数,再采用逐级升压... 详细信息

探究新型环保材料聚丙烯(PP)绝缘和其纳米SiO_(2)复合材料的电老化寿命,为后期PP绝缘电缆应用可靠性提供理论支撑。基于电老化寿命公式-反幂定律,通过恒压加速老化试验估算了PP绝缘和SiO_(2)/PP复合材料的寿命模型参数,再采用逐级升压加速老化试验对寿命指数n的可靠性进行评估。并对SiO_(2)/PP复合材料进行结构表征和性能测试。结果表明,SiO_(2)/PP6的寿命指数n为14.61,相较PP6的12.54提升了16.51%;试验阶段发现在较低老化场强下SiO_(2)的掺杂对PP6的失效时间提升效果明显,预测SiO_(2)/PP6在老化场强25 kV·mm^(-1)以下的长期电老化寿命是PP6的5倍以上。同时,掺杂纳米SiO_(2)使PP绝缘的工频介电损耗因数和损耗峰高度降低。基于电老化空腔理论,提出了SiO_(2)通过消耗热电子能量限制链段断裂,从而提升PP绝缘电老化寿命的观点。

关键词：聚丙烯绝缘电老化寿命纳米SiO_(2) 加速电老化试验复合材料

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基于机器学习的PVDF基复合介质储能特性数据分析与预测

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高电压技术 2022年第5期48卷 1997-2004页

作者：冯宇唐文昕张天栋迟庆国陈庆国哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

近年来,机器学习作为一种新型数据分析方式,在电气、材料、化学等领域都取得了优异的成果。对储能介质材料而言,以聚偏氟乙烯(polyvinylidenefluoride,PVDF)材料作为基体,向其中加入纳米填料能够极大地增加复合介质最大储能密度。该研... 详细信息

近年来,机器学习作为一种新型数据分析方式,在电气、材料、化学等领域都取得了优异的成果。对储能介质材料而言,以聚偏氟乙烯(polyvinylidenefluoride,PVDF)材料作为基体,向其中加入纳米填料能够极大地增加复合介质最大储能密度。该研究利用机器学习探索并建立复合介质所含填料(微观信息)-复合介质储能性能(宏观性能)的对应关系。首先,收集165组复合介质储能特性参数建立数据库,以填充相材料的特征作为输入描述符(包括固有描述符和选择描述符);其次,对原始数据进行处理,根据复合介质的最大储能密度提升倍数划分数据集标签。为达到兼顾预测精度和准确率的目的,分别设置二分类、三分类和四分类数据集,使用3种机器学习算法对数据集进行训练;最后,将11组全新的数据输入训练模型进行验证,其中7组数据可以正确预测分类,证明机器学习方法应用在高储能密度复合介质研究中的可靠性。该研究将交叉学科的前沿成果运用在复合介质的研究领域,所建数据库与训练模型将加速高性能复合介质的发现。

关键词：复合介质最大储能密度纳米填料机器学习数据集标签

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用于液体食品灭菌的双极性方波脉冲电源

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电工技术学报 2024年第16期39卷 5121-5133页

作者：朱博马成勇吴国延苏贺魏新劳哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 华能灌云清洁能源发电有限责任公司连云港222228

为了满足高压脉冲电场(PEF)液体食品灭菌对脉冲电源的特殊要求,该文首先基于传统Marx电路提出了新的拓扑结构,以减少半导体开关的使用数量,设计了用于多样性负载残余电荷的放电回路,通过对双极性脉冲电路中半导体开关导通时序的控制,实... 详细信息

为了满足高压脉冲电场(PEF)液体食品灭菌对脉冲电源的特殊要求,该文首先基于传统Marx电路提出了新的拓扑结构,以减少半导体开关的使用数量,设计了用于多样性负载残余电荷的放电回路,通过对双极性脉冲电路中半导体开关导通时序的控制,实现对双极性脉冲波形的陡化,并基于此设计搭建出可供液体食品灭菌实验用的双极性方波脉冲电源;其次,利用OrCAD仿真软件对电路进行可行性分析,验证了电源在阻容性负载下输出波形依然是方波,以及电路的钳位功能;最后,设计并搭建了3级双极性方波脉冲电源的实验样机。测试结果表明,双极性脉冲电源实现了±6 kV、50~500 Hz的高压脉冲输出,输出脉冲宽度达2~20µs,正、负极性脉冲上升沿与下降沿在300ns内。通过设计回路对负载及时放电,显著陡化了脉冲拖尾,具有良好的负载适应性。利用搭建的双极性方波脉冲电源灭菌实验平台对生鸡蛋清进行灭菌实验,结果表明,提高双极性方波脉冲输出的电压幅值、频率和宽度均可以增强对液体食品的灭菌效果,且脉冲电压幅值的提高对灭菌效果的提升更加显著,但脉冲电压幅值、频率和脉冲宽度的提高均会使液体食品温度升高从而导致异常放电,因此需要合理地调控三个参数来控制液体食品的温升以获得更好的灭菌效果。该文可为双极性方波脉冲液体灭菌技术提供理论和技术支持。

关键词：高压脉冲电场脉冲灭菌双极性方波 Marx电路

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基于线型腔光纤激光器的变压器局部放电长距离检测技术

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中国电机工程学报 2023年第15期43卷 6145-6154页

作者：谯继贤张伟超邵启兵赵洪工程电介质及其应用技术教育部重点实验室(哈尔滨理工大学) 黑龙江省哈尔滨市150080

用于电力设备局部放电检测的传统光纤声波传感器,因受灵敏度、介质相融性、难以与解调系统空间分离等因素影响尚未广泛应用。线型腔光纤激光器(linear cavity fiber laser,LCFL)因具有超窄出射线宽而对高频应变具有极高的检测灵敏度,且... 详细信息

用于电力设备局部放电检测的传统光纤声波传感器,因受灵敏度、介质相融性、难以与解调系统空间分离等因素影响尚未广泛应用。线型腔光纤激光器(linear cavity fiber laser,LCFL)因具有超窄出射线宽而对高频应变具有极高的检测灵敏度,且其体积微小,敏感单元与解调系统相互独立,可有效解决传统光纤声波传感器所面临的上述问题。该文提出并研制基于线型腔光纤激光器技术的局部放电声波检测系统。为解决LCFL光源本征特性在局部放电长距离检测应用中引入的外部光反馈噪声问题,利用半导体激光器外部光反馈理论确定光隔离器的安装位置,使LCFL工作于外部光反馈系数A区(0~200.6m)对系统进行优化,将系统长距离条件下的平均噪声幅值降低了87.49%。在80kVA油浸式变压器绕组长距离传导光纤局部放电检测平台开展实验,结果表明:所研究的LCFL局部放电检测系统在最大超声衰减情况下可有效应用于局部放电长距离检测。在相同超声激励源下,LCFL系统平均最大响应幅值比压电陶瓷传感器(piezoelectric transducer,PZT)高1354%,且稳定性优于PZT。

关键词：线型腔光纤激光器局部放电外部光反馈油浸式变压器

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电流、电位时域谱在绝缘介质介电特性表征中的应用研究综述

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中国电机工程学报 2023年第20期43卷 8124-8140页

作者：孙云龙郭文敏郑欢韩永森李忠华工程电介质及其应用技术教育部重点实验室(哈尔滨理工大学) 黑龙江省哈尔滨市150080

随着人类社会对电力系统安全性与稳定性需求的不断提高,以及近年来我国能源、国防等领域的飞速发展和进步,提高绝缘介质以及新型电工材料的介电性能和绝缘可靠性的需求也在与日俱增。准确评估绝缘的介电性能和老化状态是保障绝缘结构长... 详细信息

随着人类社会对电力系统安全性与稳定性需求的不断提高,以及近年来我国能源、国防等领域的飞速发展和进步,提高绝缘介质以及新型电工材料的介电性能和绝缘可靠性的需求也在与日俱增。准确评估绝缘的介电性能和老化状态是保障绝缘结构长期稳定运行的前提,同时对新型电工材料的研发也具有一定的指导意义。该文综述了时域介电谱中的电流时域谱和电位时域谱在绝缘介质介电特性表征和绝缘状态诊断中的应用,详细阐述极化去极化电流谱、等温松弛电流谱、热刺激电流谱和交流时域谱以及表面电位衰减谱和回复电压谱的基本测量原理和分析方法,指出当前时域介电谱在应用中存在的局限性,并展望多种测试技术的联合应用将是实现对电介质介电特性全面表征的有效途径。

关键词：时域介电谱电导极化陷阱介电特性表征

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光辐照交联高密度聚乙烯耐环境应力开裂与直流电性能

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高分子材料科学与工程 2024年第8期40卷 138-146页

作者：陈珍珍谢书鸿闫志雨邱兴宇牛学超王凯赵新东杨佳明中天科技海缆股份有限公司江苏南通226010 工程电介质及其应用教育部重点实验室(哈尔滨理工大学) 黑龙江哈尔滨150080

为满足深海光电复合缆在高压力、强腐蚀性海水环境中的运行要求,文中选择具有良好阻水性能且可耐受直流高压的高密度聚乙烯(HDPE)作为电缆绝缘材料。但结晶度较高的HDPE耐环境应力开裂性能较差,为此采用交联改性来加强片晶间的作用力来... 详细信息

为满足深海光电复合缆在高压力、强腐蚀性海水环境中的运行要求,文中选择具有良好阻水性能且可耐受直流高压的高密度聚乙烯(HDPE)作为电缆绝缘材料。但结晶度较高的HDPE耐环境应力开裂性能较差,为此采用交联改性来加强片晶间的作用力来保证材料在保持阻水性能的同时能极大地提高材料的耐开裂特性。鉴于HDPE加工温度高(~140℃),与传统的过氧化物交联及硅烷交联工艺适配性差的问题,提出了基于光敏的紫外光引发交联技术,配合一种含有多不饱和双键的交联助剂制备了不同交联度的HDPE材料。从拉伸与热延伸试验得出,随着材料交联度的提高,片晶间的相互作用明显增强,有效提升了材料的耐环境应力开裂性能(>900 h),并保持了优异的阻水特性(<0.125%);基于第一性原理计算,并结合空间电荷分布、直流电阻率与直流击穿强度测试得到,交联助剂的极性基团——羰基在材料内引入了0.8 eV的空穴陷阱与1.9 eV的电子深陷阱,在材料内部有效抑制了空间电荷注入现象,并提高了材料的直流电阻率,保持了材料的直流击穿强度。

关键词：高密度聚乙烯紫外光辐照交联耐环境应力开裂直流电性能

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静电纺丝聚酰亚胺绝缘纸孔隙结构对其浸渍与击穿特性的影响

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 769-777,I0031页

作者：关毅翁凌刘春晖池明赫安振陈庆国工程电介质及其应用教育部重点实验室(哈尔滨理工大学) 黑龙江省哈尔滨市150080 吴江变压器有限公司江苏省苏州市215222

为研究绝缘纸微观孔隙结构对其浸渍与击穿特性的影响规律,该文采用静电纺丝技术,以聚酰亚胺(polyimide,PI)为原料,通过改变纺丝电压制备不同孔隙的PI绝缘纸,对不同纺丝电压下制备的绝缘纸孔隙结构、浸渍速率以及击穿场强进行了表征与测... 详细信息

为研究绝缘纸微观孔隙结构对其浸渍与击穿特性的影响规律,该文采用静电纺丝技术,以聚酰亚胺(polyimide,PI)为原料,通过改变纺丝电压制备不同孔隙的PI绝缘纸,对不同纺丝电压下制备的绝缘纸孔隙结构、浸渍速率以及击穿场强进行了表征与测试。结果显示:随纺丝电压升高,PI绝缘纸的中值孔径减小,孔隙率增加,浸渍速率加快,油浸纸击穿场强上升,最多可达40.35%。分析表明:提高纺丝电压可改变PI绝缘纸的孔隙结构,减小孔径,增加孔隙率,进而提高PI纸的浸渍速率与油纸亲和性,使PI油浸纸浸渍更充分,进而减少内部缺陷,提高击穿场强。在制备油纸绝缘用新型绝缘纸时,应考虑绝缘纸孔隙结构对油纸绝缘浸渍与击穿特性的影响,以获得更高的击穿场强。

关键词：孔隙结构浸渍特性击穿特性静电纺丝

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湿度对低温次大气压脉冲电场空气流注放电特性的影响

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电工技术学报 2024年

作者：朱博马祥杰苏贺魏新劳韩稀木哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨理工大学电气与电子工程学院

随着绿色低碳的要求逐渐提高，电动飞机成为空中交通运输业的一大关注点。为了研究电动飞机内部设备在高频电压下的空气放电机理，该文对高空环境下脉冲电场针板间隙空气放电的现象进行分析。从不同海拔下的温度和气压、脉冲电场参数以... 详细信息

随着绿色低碳的要求逐渐提高，电动飞机成为空中交通运输业的一大关注点。为了研究电动飞机内部设备在高频电压下的空气放电机理，该文对高空环境下脉冲电场针板间隙空气放电的现象进行分析。从不同海拔下的温度和气压、脉冲电场参数以及湿度方面进行考虑，构建针-板电极流注放电的仿真模型，并搭建试验平台进行定性研究。结果表明：当约化电场强度一致时，随着海拔的增加，击穿电压下降，流注的传播速度逐渐下降，电子密度逐渐减少；随着上升沿的延长，流注的生成时间延长，流注传播速度减慢。当在一个脉冲内未完成放电时，随着脉宽的逐渐增大，其放电的完成度逐渐升高；当在一个脉冲内可以完成放电时，脉宽的增长对放电的影响较小。随着湿度的增大，流注发展的速度增加，同一时刻电子密度的峰值变大。

关键词：高压脉冲电场低温次大气压流注放电针-板电极湿度

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取向碳化硅晶须硅橡胶复合材料导热性及绝缘性

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复合材料学报 2024年第1期41卷 134-143页

作者：于天骄宋伟冯景涛彭修峰宋文宏哈尔滨理工大学电气与电子工程学院工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150086 上海拜高高分子材料有限公司上海201400

随着电子产品的集成密度和功率密度不断增加,优化热界面材料变的尤为重要。本文以一维碳化硅晶须(SiC_(w))为填料,硅橡胶为基体制备出导热硅橡胶复合材料,综合分析了复合材料的微观形貌、物相结构、导热性及绝缘性。首先通过共沉淀法制... 详细信息

随着电子产品的集成密度和功率密度不断增加,优化热界面材料变的尤为重要。本文以一维碳化硅晶须(SiC_(w))为填料,硅橡胶为基体制备出导热硅橡胶复合材料,综合分析了复合材料的微观形貌、物相结构、导热性及绝缘性。首先通过共沉淀法制备出Fe_(3)O_(4)对SiC_(w)包覆的改性材料,其次将包覆Fe_(3)O_(4)的SiC_(w)在液体硅橡胶基体中分散均匀,最后将其置于恒稳磁场中完成晶须取向及基体固化。结果表明:SiC_(w)晶须表面包覆一层Fe_(3)O_(4)纳米颗粒且在硅橡胶基体中呈现取向排列,制备出SiC_(w)取向结构的硅橡胶复合材料。当取向SiC_(w)含量达到10wt%时,相比于纯硅橡胶导热系数可提升72%,比未取向10wt%SiC_(w)填充的高40%。相比于纯硅橡胶体积电阻率下降两个数量级,但仍然具有良好的绝缘性。通过COMSOL对SiC_(w)随机分散与取向排列的硅橡胶复合材料进行模拟仿真,仿真结果表明,含量10wt%的SiC_(w)可使硅橡胶导热系数提升60%,体积电阻率在10^(15)Ω∙cm以上,而10wt%取向SiC_(w)可使硅橡胶导热系数提升170%,体积电阻率在10^(14)Ω∙cm以上,与实验结果的趋势相一致。

关键词：硅橡胶碳化硅晶须取向导热性绝缘性

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复杂运行条件下非均匀老化油纸绝缘典型电场变化特性

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高电压技术 2024年第4期50卷 1731-1741页

作者：梁一霖张明泽刘骥雷胜杰贾海峰李璐哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院哈尔滨150030

油纸绝缘作为变压器的主要绝缘部分,长期运行后变压器主绝缘发生的非均匀老化现象,在复杂运行条件下(环境温度、受潮情况,电压类型)将导致工况运行时主绝缘内的电场分布发生变化,因此明确工况运行下非均匀老化油纸绝缘内特征位点(最大... 详细信息

油纸绝缘作为变压器的主要绝缘部分,长期运行后变压器主绝缘发生的非均匀老化现象,在复杂运行条件下(环境温度、受潮情况,电压类型)将导致工况运行时主绝缘内的电场分布发生变化,因此明确工况运行下非均匀老化油纸绝缘内特征位点(最大场强处)电场的变化特性至关重要。通过开展不同老化、受潮程度油纸绝缘材料的介电参数测试,明确了老化后油纸绝缘材料的工频介电常数、直流电导率随着运行条件的变化规律,通过构建基于GA-BP神经网络的老化油纸绝缘材料介电参数模型,实现了非均匀老化油纸绝缘介电参数的多元非线性定量表征;同时考虑油浸纸板老化对油纸间水分平衡规律存在的影响,修正了非均匀老化油纸绝缘内的油纸水分分布,并根据典型非均匀老化主绝缘结构,构建了非均匀老化油纸绝缘典型电场分布模型;最后,考虑到当前特高压电网中,区别于普通交流变压器绝缘所承担的交流电压,换流变压器阀侧绕组承担的电压中含有较高的直流分量,导致其面对的更高的绝缘水平要求。通过分别设定两种外施电压,并在复杂运行条件下,针对不同非均匀老化阶段的油纸绝缘模型的典型电场分布进行仿真计算,揭示了非均匀老化油纸绝缘电场变化特性,明确了实际运行中应加以注意的运行工况,为变压器的运维策略提供了重要的理论支撑。

关键词：油纸绝缘非均匀老化非线性介电性能电场变化特性交直流复合电场

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