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电工技术学报 2022年第5期37卷 1305-1320页

作者：陈起超张伟超白仕光杜亮赵洪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技术教育部重点实验室黑龙江省电介质工程重点实验室哈尔滨150080 大唐东北电力试验研究院有限公司长春130102 国网浙江省电力有限公司杭州310007

电力设备局部放电检测一直是国内外学者的研究重点,局放超声信号由于具有抗干扰易定位等优点而成为近年来的研究热点。随着科技的发展,使用光学传感器检测局放超声信号成为一种新兴的技术方法。在众多的光学传感器中非本征光纤法布里-珀... 详细信息

电力设备局部放电检测一直是国内外学者的研究重点,局放超声信号由于具有抗干扰易定位等优点而成为近年来的研究热点。随着科技的发展,使用光学传感器检测局放超声信号成为一种新兴的技术方法。在众多的光学传感器中非本征光纤法布里-珀罗(EFPI)传感器由于具有体积小、灵敏度高和抗电磁干扰等优点而备受关注。首先,介绍了国内外关于EFPI传感器的研究现状;其次,对EFPI传感器的检测原理、膜片材料的基本性能及制备方法进行了细致的阐述,并分析了可用于外置耦合检测的传感器可行性和优化完善传感器灵敏度设计方法的意义;最后,对EFPI传感器在局放检测中的局放点定位研究进行了分析,总结了传感器在应用研究中遇到的问题及解决方法,并根据EFPI传感器的实际情况,对传感器未来的发展趋势和研究重点进行了展望。

关键词：局放超声信号检测非本征光纤法-珀传感器膜片材料制备方法特性参数

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高灵敏度高一致性非本征光纤法−珀局部放电声发射传感器

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高电压技术 2023年第11期49卷 4747-4756页

作者：陈起超李琪李中原张伟超赵洪哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江省工程电介质及其应用技术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

为解决应用于液体电介质局部放电超声信号检测的非本征光纤法–珀传感器(extrinsic fiber Fabry-Perot interferometor,EFPI)检测灵敏度低和一致性差的问题,根据多光束干涉理论及流固耦合振动系统对EFPI传感器进行优化设计,并利用微电... 详细信息

为解决应用于液体电介质局部放电超声信号检测的非本征光纤法–珀传感器(extrinsic fiber Fabry-Perot interferometor,EFPI)检测灵敏度低和一致性差的问题,根据多光束干涉理论及流固耦合振动系统对EFPI传感器进行优化设计,并利用微电子机械系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)加工技术及硅–玻璃键合技术实现传感器设计结构与制备结构的高一致性。设计制备的EFPI传感器法–珀腔腔长为100μm,膜片厚度为5μm,有效约束半径为0.23 mm,在绝缘油介质中一阶固有谐振频率为117 kHz,静压灵敏度为0.0204 nm/Pa。实验结果表明,制备获得的4支EFPI传感器法–珀腔腔长最大偏差率为0.043%,干涉光谱调制度最大相差率为0.89%,一阶固有谐振频率完全相同且与设计计算结果一致,局放超声信号检测特性具有极高的一致性,高效检测角度范围为–60°~60°;EFPI传感器的检测灵敏度为传统的压电陶瓷传感器(piezoelectric,PZT)的3.75倍,且EFPI传感器最小可测局放量低于PZT传感器的值。

关键词： EFPI传感器 MEMS 键合技术局放超声信号检测灵敏度

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EVA对MgO/聚烯烃纳米复合材料介电性能的影响

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高分子材料科学与工程 2013年第8期29卷 117-120,125页

作者：张文龙吴月杨佳明仲利东赵洪王暄哈尔滨理工大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040 工程电介质及其应用技术教育部重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080

针对高压、超高压直流输电电缆中存在空间电荷效应的现象,文中基于MgO/聚乙烯纳米复合材料,加入乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)进行改性,讨论了EVA的种类及用量对复合材料空间电荷、体积电阻率及直流击穿场强的影响,并通过扫描电镜(SEM)对粒... 详细信息

针对高压、超高压直流输电电缆中存在空间电荷效应的现象,文中基于MgO/聚乙烯纳米复合材料,加入乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)进行改性,讨论了EVA的种类及用量对复合材料空间电荷、体积电阻率及直流击穿场强的影响,并通过扫描电镜(SEM)对粒子在复合材料中的分散性进行表征。结果表明,添加VA质量分数为14%的EVA制备的纳米复合材料介电性能要好于添加VA质量分数为50%的EVA,并且此种EVA质量分数为9%时,MgO粒子尺寸为56nm^76nm,达到了纳米级分散,有效地降低了复合材料中的空间电荷密度,对复合材料的体积电阻率和直流击穿场强均有提高。

关键词：纳米复合材料体积电阻率击穿场强空间电荷

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(InAs)1/(GaSb)1超品格纳线第一原理研究

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物理学报 2012年第11期61卷 426-435页

作者：孙伟峰郑晓霞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、黑龙江省电介质工程重点实验室哈尔滨150080 黑龙江工程学院计算机科学与技术系哈尔滨150050

半导体纳米线作为纳米器件的作用区和连接部分具有理想的形状,把电子运动和原子周期性限制在一维结构当中.通过体材料的已知特性,有效地选择材料组分使纳米线的低维结构优点更加突出.此外,还可以通过其他方式来调整纳米线特性,如控制纳... 详细信息

半导体纳米线作为纳米器件的作用区和连接部分具有理想的形状,把电子运动和原子周期性限制在一维结构当中.通过体材料的已知特性,有效地选择材料组分使纳米线的低维结构优点更加突出.此外,还可以通过其他方式来调整纳米线特性,如控制纳米线直径、晶体学生长方向、结构相、表面晶体学晶面和饱和度等内部或固有的特性;施加电场、磁场、热场和力场等外部影响.体材料InAs和GaSb的晶格常数非常相近,因此InAs/GaSb异质结构晶格失配很小,可生长成为优良的红外光电子材料.另外,体材料InAs在二元Ⅲ—Ⅴ化合物半导体中具有最低的有效质量,这使得电子限制在InAs层的InAs/GaSb超晶格具有良好的输运特性.本文通过第一原理计算研究轴线沿[001]和[111]闪锌矿晶体学方向的(InAs)_1/(GaSb)_1超晶格纳米线(下标表示分子或双原子单层的数量)的结构、电子和力学特性,以及它们随纳米线直径(线径约为0.5—2.0 nm)的变化规律.另外,分析了外部施加的应力对电子特性的影响,考察了不同线径(InAs)_1/(GaSb)_1超晶格纳米线的电子带边能级随轴向应变的变化,从而确定超晶格电子能带的带边变形势.

关键词：第一原理 InAs/GaSb超晶格半导体纳米线能带结构

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聚合物电介质深陷阱能态研究

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中国激光 2010年第1期37卷 74-77页

作者：何丽娟杨春田付强曹景磊王暄雷清泉哈尔滨理工大学工程电介质及其应用技术省部共建教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 上海交通大学电气与电子工程学院上海200240 北京交通大学电气工程学院北京100040

采用光学参量振荡器（OPO）为激发光源,利用光激放电（PSD）测试技术研究了典型聚合物电介质材料的深陷阱能态。激发光源能够输出波长在210-420 nm范围内连续可调谐的激光,每个光脉冲平均能量为2.3 mJ,脉冲宽度为3-5 ns。实验表明,该光... 详细信息

采用光学参量振荡器（OPO）为激发光源,利用光激放电（PSD）测试技术研究了典型聚合物电介质材料的深陷阱能态。激发光源能够输出波长在210-420 nm范围内连续可调谐的激光,每个光脉冲平均能量为2.3 mJ,脉冲宽度为3-5 ns。实验表明,该光源可以很好地工作于PSD测试系统中,同时测得聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）内存在活化能为4.27 eV的单一深陷阱,而聚丙烯（PP）中存在活化能分别为4.92 eV与5.17 eV的深陷阱。这些数据是表征聚合物电介质材料中陷阱态的基本参数。

关键词：聚合物深陷阱光激放电光学参量振荡器

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硫钒铜矿化合物电子结构和电致变色特性的第一原理研究

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计算物理 2020年第4期37卷 488-496页

作者：李琳孙宇璇孙伟峰国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院黑龙江哈尔滨150040 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黑龙江省电介质工程重点实验室黑龙江哈尔滨150080

基于密度泛函的第一原理赝势平面波方法,计算晶体结构、电子结构和光学性质,研究硫钒铜矿化合物Cu3VS4、Cu3NbS4和Cu3TaS4的电子输运及电致变色特性,探讨作为透明半导体材料应用于太阳能电池和电致变色器件的可能性.电子结构的计算表明... 详细信息

基于密度泛函的第一原理赝势平面波方法,计算晶体结构、电子结构和光学性质,研究硫钒铜矿化合物Cu3VS4、Cu3NbS4和Cu3TaS4的电子输运及电致变色特性,探讨作为透明半导体材料应用于太阳能电池和电致变色器件的可能性.电子结构的计算表明这类化合物是间接带隙半导体,其电子能带的导带底和价带顶分别位于布里渊区的X点和R点.价带顶的电子本征态主要来自于Cu原子的d电子轨道,而导带底电子态主要来源于VB族元素原子的d电子轨道.能带结构、电荷布居分析、电子局域化函数和光吸收及反射谱的计算表明这些硫钒铜矿化合物属于极性共价半导体,具有较高的电荷迁移率和优良的电致变色特性,可应用于高效电致变色器件.

关键词：硫钒铜矿化合物电子结构电致变色材料第一原理计算

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乙烯咔唑接枝聚乙烯的制备及其介电性能

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高电压技术 2017年第9期43卷 2813-2817页

作者：张文龙马振清戴亚杰王暄刘宇光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 哈尔滨理工大学材料科学与工程学院哈尔滨150040 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院哈尔滨150080 黑龙江省科学院技术物理研究所哈尔滨150010

为了制备高介电强度的聚乙烯(LDPE)材料,采用熔融法制备乙烯咔唑(VK)接枝聚乙烯,研究了引发剂过氧化二异丙苯(DCP)及VK用量对接枝率的影响,并进一步研究了接枝率对其介电性能的影响。结果表明:在聚乙烯为1.33×10^(-3) mol时,当DCP... 详细信息

为了制备高介电强度的聚乙烯(LDPE)材料,采用熔融法制备乙烯咔唑(VK)接枝聚乙烯,研究了引发剂过氧化二异丙苯(DCP)及VK用量对接枝率的影响,并进一步研究了接枝率对其介电性能的影响。结果表明:在聚乙烯为1.33×10^(-3) mol时,当DCP为1.5×10^(-4) mol和4.5×10^(-4) mol时,随着VK用量的增加接枝率先升高后降低;而当DCP增加到7.5×10^(-4) mol时,随着VK用量的增加接枝率增大并达到基本稳定值;当LDPE:DCP:VK摩尔比为26:9:150时,接枝率是15.16%;随着接枝率的增加,材料的体积电阻率呈现先升后降的关系,当接枝率为10.12%时,体积电阻率达到5.34×1015?·m,是纯LDPE的3.2倍;同样,随着接枝率的增加,击穿场强呈现先升后降的关系,接枝率为13.02%时,击穿场强为51.70 kV/mm,比纯LDPE提高了67.64%。为高介电性能聚烯烃电缆料的研制打下了良好的基础。

关键词：聚乙烯乙烯咔唑接枝过氧化二异丙苯熔融法介电性能

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表面电荷对高压电缆沿面闪络特性的影响

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实验室研究与探索 2022年第7期41卷 30-34,88页

作者：倪艳荣高俊国李承斌郭永亮河南工学院电缆工程学院河南省线缆结构与材料重点实验室河南新乡453003 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黑龙江省电介质工程重点实验室哈尔滨150080

采用理论分析和实验验证相结合的方法研究了表面电荷对高压电缆交联聚乙烯材料的直流闪络特性的影响规律。利用实测表面电位分布推导出表面电荷密度分布规律,将其作为计算电场的边界条件,推导了相应的解析模型。设计实验验证了上述模型... 详细信息

采用理论分析和实验验证相结合的方法研究了表面电荷对高压电缆交联聚乙烯材料的直流闪络特性的影响规律。利用实测表面电位分布推导出表面电荷密度分布规律,将其作为计算电场的边界条件,推导了相应的解析模型。设计实验验证了上述模型,在保持电极接地,通过外部电晕对交联聚乙烯试样表面充电,改变电晕强度实现交联聚乙烯样品不同程度的表面电荷积聚。对表面带电试样在负极性直流电压下进行了一系列的沿面放电试验。结果表明,表面负电荷的积聚提高了闪络性能,而表面正电荷的积聚降低了闪络电压水平。此外,实测和计算的闪络电压基本一致,所观测到的闪络特性的变化可归因于表面电荷产生的电场的改变。

关键词：交联聚乙烯表面电荷直流闪络电压流注判据

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纳米掺杂交联聚乙烯复合材料的空间电荷特性研究

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绝缘材料 2023年第3期56卷 33-40页

作者：倪艳荣郭永亮李承斌高俊国河南工学院电缆工程学院河南省线缆结构与材料重点实验室河南新乡453000 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黑龙江省电介质工程重点实验室黑龙江哈尔滨150080

空间电荷累积容易引起交联聚乙烯绝缘内部电场畸变,从而导致绝缘老化甚至失效,而纳米掺杂或改性可以抑制空间电荷的累积,因此得到了广泛的关注。本文测量了二氧化硅和氧化镁纳米填料掺杂交联聚乙烯复合材料的空间电荷特性和电导特性,并... 详细信息

空间电荷累积容易引起交联聚乙烯绝缘内部电场畸变,从而导致绝缘老化甚至失效,而纳米掺杂或改性可以抑制空间电荷的累积,因此得到了广泛的关注。本文测量了二氧化硅和氧化镁纳米填料掺杂交联聚乙烯复合材料的空间电荷特性和电导特性,并结合带隙理论模型分析纳米填料的作用机制。结果表明:相比于二氧化硅掺杂的交联聚乙烯复合材料,氧化镁掺杂的交联聚乙烯复合材料具有较高的介电常数、较低的空间电荷积聚程度和较小的电导率。

关键词：交联聚乙烯纳米掺杂空间电荷电导率带隙理论

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0～-50℃交联聚乙烯材料的电树枝生长特性

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哈尔滨理工大学学报 2018年第3期23卷 111-116页

作者：马一力丛祥旭李忠华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技术教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

交联聚乙烯材料在电力电缆中有着广泛的应用,且电树枝生长特性是绝缘可靠性研究的重要基础。针对交联聚乙烯电缆的轻负荷及低温运行条件,设计了一套可多试样同时进行电树枝实验的电极装置,研究了温度对电树枝引发和生长特性的影响。在0^... 详细信息

交联聚乙烯材料在电力电缆中有着广泛的应用,且电树枝生长特性是绝缘可靠性研究的重要基础。针对交联聚乙烯电缆的轻负荷及低温运行条件,设计了一套可多试样同时进行电树枝实验的电极装置,研究了温度对电树枝引发和生长特性的影响。在0^-50℃范围进行了不同温度下的电树枝实验并与+25℃时进行对照,结果表明:温度对电树枝的引发、生长速度和电树枝形貌有着重要影响。电树枝50%起始电压随温度的降低而升高,且温度越低其增加幅度越小;低温对电树枝生长速度有抑制作用,且温度越低越明显;低温环境下的电树枝存在两种典型形貌,且电树枝的起始位置也有别于+25℃。

关键词：交联聚乙烯电树枝温度 50%起始电压生长速度

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