空間電荷
- 脫氣處理對高壓XLPE絕緣直流電纜空間電荷影響研究
移形成異極性空間電荷[6]。空間電荷積聚會影響電場分布,如果空間電荷密度很高,局部電場強度將超過絕緣擊穿強度并引起初始電擊穿。即使局部電場強度不太高,空間電荷積累也會逐漸使電介質(zhì)發(fā)生老化,導致絕緣缺陷的形成,從而降低高壓直流電纜長期運行的可靠性和使用壽命[7-8]。國內(nèi)外研究表明,脫氣處理能有效降低XLPE絕緣交聯(lián)副產(chǎn)物,提高直流電纜絕緣擊穿強度[9]。Chong等[10]研究表明,XLPE絕緣脫氣時間、脫氣溫度及試樣厚度會影響XLPE空間電荷分布;Fu等
江蘇科技信息 2023年16期2023-07-31
- 不同溫度下直流電纜氣隙缺陷周圍空間電荷的分布
[4]，造成空間電荷的大量聚集，引起電場強度的畸變，且絕緣氣隙長期在高溫度梯度和高場強的工作狀態(tài)下，絕緣材料的介電性能會受到嚴重破壞[5,6]，因此，研究溫度梯度下氣隙周圍的空間電荷的影響具有重要意義.近年來，國內(nèi)外學者對XLPE空間電荷分布特性的研究有一定的成果，在絕緣層溫度梯度對空間電荷的影響主要集中在電極的注入、陷阱和雜質(zhì)的電離等[7-12]，而由絕緣材料本身的介電性能產(chǎn)生的空間電荷研究相對較少，尤其是對不同溫度梯度下含有氣隙的絕緣缺陷的空間電荷的研
陜西科技大學學報 2023年1期2023-03-04
- 電力電子模塊封裝硅膠電荷輸運與陷阱特性研究
況下容易積累空間電荷，導致電場畸變加速絕緣老化，并最終大幅縮短其壽命[1-3]。因此，聚合物中的空間電荷對其絕緣性能起著至關(guān)重要的作用。由于目前寬禁帶功率模塊商用化產(chǎn)品的額定電壓大多為1 200 V或1 700 V，空間電荷的問題并沒有引起功率模塊封裝絕緣研究的太多關(guān)注。然而隨著高壓寬禁帶功率模塊的研發(fā)和應用，封裝絕緣要求耐受10 kV及以上電壓等級，功率模塊的功率密度要求也隨之提高，解決封裝絕緣面臨的空間電荷、電場畸變、溫度集中和機械應力集中等問題，對于
絕緣材料 2022年8期2022-10-20
- 基于雙極性載流子輸運模型的聚酰亞胺薄膜空間電荷數(shù)值模擬
電荷，并形成空間電荷電場[3]。空間電荷的存在會影響電場的分布并造成局部電場畸變，導致聚合物材料絕緣性能劣化甚至失效[4]。聚酰亞胺（PⅠ）薄膜廣泛應用于電力設(shè)備中[5]，因此測量和分析PⅠ薄膜內(nèi)部空間電荷和電場的分布特性具有重要意義。目前空間電荷測量方法主要有熱階躍、壓力波和電聲脈沖3種非破壞測量方法[6]。相較于實驗測量，空間電荷動力學數(shù)值模擬沒有高性能儀器（皮秒脈沖發(fā)生裝置）的限制，還具有能分析載流子遷移率、陷阱深度、帶電粒子相互作用等實驗測量難以控
絕緣材料 2022年7期2022-10-19
- 交聯(lián)副產(chǎn)物在交聯(lián)聚乙烯絕緣高壓直流海纜中分布及對空間電荷特性研究
電導率變化、空間電荷積聚等問題，對直流電纜的絕緣性能提出了區(qū)別于交流電纜的要求。因此，直流電纜絕緣中殘留的甲烷不僅會造成電纜與附件連接問題，其余的極性小分子副產(chǎn)物在直流電場下分解后會對絕緣材料的空間電荷和電導率等構(gòu)成影響，進而會影響直流電纜的電氣性能和長期運行穩(wěn)定性[2]，因此需要盡可能將副產(chǎn)物從直流電纜絕緣中全部去除。本文研究±400kV 直流海纜中交聯(lián)副產(chǎn)物的分布特性及對絕緣空間電荷分布的影響，為產(chǎn)品批量化生產(chǎn)應用提供參考。1 XLPE 絕緣直流海纜交
電力設(shè)備管理 2022年8期2022-05-28
- 不同含水量油紙絕緣的交直流空間電荷特性研究
電介質(zhì)內(nèi)部的空間電荷反復注入與抽出，導致在試樣內(nèi)部不容易產(chǎn)生電荷積聚；而在直流電場的作用下，載流子在試樣內(nèi)部定向移動更容易產(chǎn)生空間電荷的積聚，進而引起絕緣介質(zhì)內(nèi)部電場發(fā)生畸變，加速絕緣材料的老化，降低其絕緣壽命[7-8]。與此同時，換流變壓器在長期運行過程中，油紙絕緣承受電、熱、機械等多種應力作用，當材料本身逐步發(fā)生降解或因潮氣滲入變壓器內(nèi)部引起變壓器水分含量增加時，在電場的作用下，水分子的遷移分解會進一步加速絕緣材料的老化，導致油紙絕緣壽命的縮短[9-1
絕緣材料 2022年2期2022-03-04
- 固體電介質(zhì)空間電荷分布實驗與仿真系統(tǒng)
輸電電纜存在空間電荷積聚，空間電荷會畸變絕緣體內(nèi)的電場分布，加速絕緣材料的老化與擊穿過程［9-10］。由于空間電荷輸運過程的不可見性，相關(guān)知識比較抽象，學生難以理解。目前多數(shù)高校開設(shè)的電介質(zhì)電氣特性實驗主要是選取針、板、球等典型電極結(jié)構(gòu)測試擊穿電壓，對學生理解電介質(zhì)擊穿的微觀過程幫助不大［11-14］。將空間電荷測量與仿真技術(shù)引入實踐教學，直觀的實驗與仿真結(jié)果有助于學生理解空間電荷的輸運過程與微觀機制。本文設(shè)計了固體電介質(zhì)空間電荷分布實驗與仿真系統(tǒng)。空間電
實驗室研究與探索 2022年11期2022-02-20
- 空間電荷及金屬顆粒對換流變閥側(cè)套管的電場分布影響
有重要意義。空間電荷的存在對于閥側(cè)套管的絕緣強度有非常復雜的影響，因此，在研究閥側(cè)套管的電場分布時必須考慮空間電荷的影響。在直流高電壓下，每種介質(zhì)的相對介電常數(shù)和電阻率有很大差異，在傳導電流的作用下會造成介質(zhì)分界面空間電荷的局部積累，從而導致局部電場畸變，對該處電場強度起到增強或者削弱的效果[9—12]。另外，長時間空間電荷的積累還會加速絕緣介質(zhì)老化，影響介質(zhì)的絕緣性能，最終引發(fā)絕緣介質(zhì)擊穿[13—14]。在電力設(shè)備的生產(chǎn)、組裝與運行過程中，會由于殘留、污
電力工程技術(shù) 2022年1期2022-02-12
- 脫氣對525 kV交聯(lián)聚乙烯絕緣直流電纜空間電荷特性的影響
，形成異極性空間電荷，積聚在電纜絕緣內(nèi)外層的邊緣[9-12]，進而導致絕緣內(nèi)外邊緣界面處的電場畸變。在XLPE電纜的實際運行中，絕緣內(nèi)外層溫度呈梯度分布，這將導致電纜絕緣內(nèi)外界面處的場強畸變更為嚴重[13]。交聯(lián)副產(chǎn)物的存在，對XLPE電纜的長期運行產(chǎn)生不利的影響，會加速絕緣老化，引起局部放電，甚至造成電擊穿等電纜故障。因此，研究交聯(lián)副產(chǎn)物對電纜絕緣內(nèi)空間電荷分布的影響尤為重要。目前，對XLPE電纜進行脫氣處理，是去除交聯(lián)副產(chǎn)物的主要方法。國內(nèi)外大量試驗研
南方電網(wǎng)技術(shù) 2021年12期2022-01-21
- 直流XLPE電纜絕緣中空間電荷的抑制方法綜述
電過程中會有空間電荷持續(xù)積聚，電纜絕緣中由于空間電荷的存在，易引發(fā)電纜內(nèi)部局部場強畸變，導致電纜絕緣擊穿。即使短時間內(nèi)未造成明顯的損害，長此以往也會為電纜絕緣的壽命縮短埋下隱患，如何有效抑制空間電荷產(chǎn)生是目前亟待解決的問題之一[4]。針對空間電荷產(chǎn)生的問題，抑制的主要方法有：接枝、共混和納米摻雜等[5]。有效抑制空間電荷在電纜中積聚可以延長電纜壽命，減少更換電纜的頻率，同時能夠節(jié)約資源。因此，如何有效抑制空間電荷在電纜中積聚更具有研究意義。文中將針對多種直
電力工程技術(shù) 2021年5期2021-10-11
- 高載流量柔性直流電纜絕緣料關(guān)鍵性能研究
實現(xiàn)絕緣中的空間電荷抑制。具體來說，主要包括納米材料添加技術(shù)和分子接枝技術(shù)[5]。這2種方法均是通過在電纜樹脂基料中引入極性原子/基團，通過調(diào)控材料中的深/淺陷阱濃度及載流子遷移率，以實現(xiàn)空間電荷的抑制[6]。柔直電纜絕緣材料主要電氣性能指標包括空間電荷、電阻率、直流擊穿電場等。空間電荷性能研究起于上個世紀80年代，主要測試方法包括壓力波法和電聲脈沖法[7—8]?？蒲泄ぷ髡哚槍θ嶂彪娎|絕緣材料從不同方面開展了大量的研究，包括電極材料對空間電荷注入影響[9]
電力工程技術(shù) 2021年4期2021-08-12
- 熱電子發(fā)射同軸二極管幾何結(jié)構(gòu)對空間電荷限制流的影響
再用二極管的空間電荷限制的3/2次定律計算[2-3]。因此，通過研究二極管幾何結(jié)構(gòu)與電流電壓關(guān)系可為射頻四極管結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化提供有效依據(jù)。真空二極管陰極有多種電子發(fā)射方式，如熱電子發(fā)射、場致電子發(fā)射、光電子發(fā)射、次級電子發(fā)射等[4]。目前，大多數(shù)研究者采用同軸場致電子發(fā)射模型，其陰極輸出電流密度可達107A/cm2或更大，已廣泛用于高功率微波、X射線、強激光等領(lǐng)域[5]。邵浩等[6]利用KARAT軟件對場致發(fā)射條件下同軸型向內(nèi)發(fā)射二極管電流電壓二維效應修正
原子能科學技術(shù) 2021年8期2021-08-02
- 納米Al2O3對中壓變頻電機聚乙烯電纜介電性能的影響
，有助于減少空間電荷的集聚和提高變頻電機聚乙烯電纜的介電特性。【關(guān)鍵詞】納米Al2O3;空間電荷;介質(zhì)損耗【中圖分類號】TM215.92 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）06-0047-030 引言我國是能源消耗大國，其中電機消耗了約70%的電能，為了提高電機的效率，變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)了更多且更全面的應用，其中高壓變頻器驅(qū)動電機以調(diào)速范圍寬、啟動電流小、節(jié)約能耗顯著等優(yōu)點得到廣泛應用[1-2]。但是，變頻器常因IGBT模塊內(nèi)部發(fā)生
企業(yè)科技與發(fā)展 2021年6期2021-07-28
- 高壓直流系統(tǒng)電纜接頭中空間電荷與電場分布的仿真計算
內(nèi)部容易形成空間電荷的積聚，這些空間電荷會導致XLPE中的電場強度分布發(fā)生畸變，最終會導致電纜的擊穿［3-5］。電纜接頭是電力電纜的重要組成部分［6-7］，在電纜接頭中存在兩種不同的絕緣材料，分別是電纜主絕緣使用的XLPE 和增強絕緣使用的乙丙橡膠（Ethylene Propylene Rubber，EPR）。由于兩種材料的相對介電常數(shù)、電導率、電荷輸運參數(shù)的不同，在兩種材料的界面上會產(chǎn)生空間電荷的積聚，進一步加劇電纜接頭中的電場畸變［8］。高壓直流電纜接
山東電力技術(shù) 2021年5期2021-06-08
- CdZnTe 晶體中深能級缺陷對空間電荷分布特性的影響*
e 晶體內(nèi)的空間電荷積累效應是影響高通量脈沖型探測器性能的關(guān)鍵因素.為了探索CdZnTe 晶體中深能級缺陷對空間電荷分布及器件性能的影響規(guī)律， 本文采用Silvaco TCAD 軟件仿真了CdZnTe 晶體內(nèi)包含位置為Ev + 0.86 eV， 濃度為1 × 1012 cm—3 的深施主能級缺陷 時， 其空間電荷分布及內(nèi)電場分布特性. 仿真結(jié)果表明， 隨著外加偏壓的增加， Au/CdZnTe/Au 的能帶傾斜加劇， 使得晶體內(nèi)深能級電離度不斷增加， 空間電
物理學報 2020年22期2020-12-05
- 熱老化下TiO2/LDPE納米復合材料內(nèi)空間電荷特性的研究
PE)電纜內(nèi)空間電荷效應明顯，過多空間電荷的積聚會導致電場畸變，引發(fā)絕緣放電，從而縮短絕緣設(shè)備壽命，限制電力系統(tǒng)的發(fā)展[1-3]。此外，在長期運行過程中，電纜的發(fā)熱情況較為普遍，促使材料發(fā)生劣化，加劇空間電荷的積聚，嚴重威脅電力系統(tǒng)的可靠運行[4-5]。雖然摻雜納米粒子能夠改變材料內(nèi)空間電荷的分布情況，但納米粒子對熱老化條件下聚乙烯內(nèi)空間電荷特性影響的研究卻鮮有報道[3-5]。因此，分析熱老化條件下聚乙烯納米復合材料的空間電荷特性對絕緣材料的應用及電力系統(tǒng)
絕緣材料 2020年9期2020-09-28
- 空間電荷對LDPE介電譜測量結(jié)果的影響
壓后容易形成空間電荷[13]，甚至在長期承受交流電壓時也會在材料中產(chǎn)生空間電荷，導致LDPE的空間電荷問題比較嚴重[14-15]。目前，研究者們在空間電荷的產(chǎn)生機理和危害[16-17]、測量方法[18-20]、影響因素[21-26]和抑制方法[27-30]等方面進行了廣泛而深入的研究，取得了很多成果。但針對空間電荷對材料介電譜的影響及影響程度的研究鮮見報道。本研究對純LDPE試樣施加直流高壓，使其產(chǎn)生空間電荷，測量試樣在加壓前以及加壓停止后不同去極化時間下
絕緣材料 2020年9期2020-09-28
- 用于提高微波無線能量傳輸系統(tǒng)接收端能量轉(zhuǎn)換效率的肖特基二極管*
eOI 折疊空間電荷區(qū)肖特基二極管, 該器件結(jié)構(gòu)可以顯著降低肖特基二極管的零偏置電容, 利于能量轉(zhuǎn)換效率的提高. 通過在ADS 仿真軟件中使用該器件SPICE 模型進行整流電路仿真, 在輸入能量為24.5 dBm時, 獲得了75.4%的轉(zhuǎn)換效率.1 引 言微波無線能量傳輸系統(tǒng)(microwave wireless power transfer, MWPT)是一種可以突破傳輸線限制的在空間中自由輸送電能的系統(tǒng)裝置, 可以將空間中廣泛存在的自由電磁波轉(zhuǎn)換成為直
物理學報 2020年10期2020-06-04
- 一種改善聚丙烯高壓直流電纜絕緣空間電荷特性的方法
直流電纜絕緣空間電荷特性的方法。聚丙烯復合材料、超低密度聚乙烯、自由基捕獲劑經(jīng)熔融共混、擠出造粒，制成用捕獲自由基改善空間電荷特性的高壓直流電纜絕緣專用聚丙烯復合材料。利用自由基捕獲劑的空間位阻效應，在絕緣材料中引入具有不同能級深度和密度的陷阱，進而抑制外施電場注入的空間電荷，改善空間電荷積聚，提高聚丙烯復合材料的絕緣強度和耐電老化能力。公開號 CN 110894320公開日 2020年3月20日申請人 天津大學
合成樹脂及塑料 2020年3期2020-01-16
- 基于新型測量設(shè)備和恢復算法的直流電場下同軸電纜空間電荷研究
絕緣材料中的空間電荷效應會導致高壓直流下電介質(zhì)電場畸變，嚴重影響電纜長期運行的可靠性。同時，空間電荷畸變電場也會對絕緣材料的電導、擊穿、老化等特性產(chǎn)生明顯的影響[5-6]。除此之外，空間電荷分布還反映了材料介質(zhì)電導、電極注入、電荷遷移、復合和陷阱密度變化等特性，豐富了電介質(zhì)材料的老化和擊穿理論。1 空間電荷研究現(xiàn)狀近30年來，空間電荷測量技術(shù)取得了顯著的發(fā)展。目前廣泛應用的測量技術(shù)有熱脈沖法、熱階躍法、激光強度調(diào)制法、壓力波擴展法、激光調(diào)制壓力波法及電聲脈
廣東電力 2019年12期2020-01-07
- 電導非線性對HVDC電纜絕緣空間電荷動態(tài)過程的影響
電纜絕緣中的空間電荷問題，采用有限元分析方法，仿真研究絕緣材料電導非線性屬性對HVDC電纜絕緣中由非線性電導率引起的空間電荷極化與退極化動態(tài)過程的影響。通過改變電導活化能與電場依賴系數(shù)，得到極化與退極化過程中空間電荷密度隨時間的變化規(guī)律。分析結(jié)果表明：降低電導活化能或增大電場依賴系數(shù)可降低HVDC電纜絕緣中由非線性電導率引起的空間電荷量，抑制極化與退極化過程中的空間電荷“過沖”與“反極性過沖”現(xiàn)象，并且會加快極化與退極化過程達到穩(wěn)態(tài)，但同時會使絕緣介質(zhì)中的
電機與控制學報 2019年7期2019-08-05
- 電氣工程
米復合介質(zhì)中空間電荷行為的影響吳建東，尹毅，蘭莉，等摘要：目的：聚合物內(nèi)部的空間電荷積累問題，一直是限制其作為主要絕緣材料在電力設(shè)備中推廣應用的關(guān)鍵。納米技術(shù)的出現(xiàn)，為解決聚合物內(nèi)部空間電荷積累問題提供了較經(jīng)濟的技術(shù)解決方案。當納米顆粒較均勻地分散于聚合物基體內(nèi)時，即使填充的納米顆粒的濃度非常少，也能有限抑制空間電荷的形成和積累，并且改善聚合物在其他電氣、機械、化學等各方面的性能。然而深入到物理、化學機制層面，納米顆粒對傳統(tǒng)絕緣的性能改良，特別是抑制空間電
中國學術(shù)期刊文摘 2019年17期2019-01-29
- 抗氧劑和石墨烯微片對XLPE直流擊穿和空間電荷的影響
沖法測試了其空間電荷分布。研究結(jié)果表明，添加所選幾種抗氧劑都會降低XLPE直流擊穿強度，加入GNPs使復合介質(zhì)的直流擊穿強度進一步降低，但添加GNPs會減小復合介質(zhì)電導率以及其對溫度的依賴性，減小了熱擊穿發(fā)生的概率，使溫度對復合介質(zhì)直流擊穿強度的影響降低；添加抗氧劑會增加XLPE內(nèi)部的空間電荷，添加少量GNPs會改善抗氧劑/XLPE復合介質(zhì)內(nèi)部的空間電荷分布狀況，添加1.5phr GNPs（每100份XLPE中加入1.5份GNPs）即可明顯抑制復合介質(zhì)內(nèi)的
哈爾濱理工大學學報 2018年4期2018-11-24
- 淺談高壓直流交聯(lián)聚乙烯電纜應用
；XLPE；空間電荷；溫度梯度；絕緣診斷為了降低溫室效應對氣候的影響，全世界正在大規(guī)模發(fā)展綠色能源，開發(fā)太陽能、風能和潮汐發(fā)電等。直流輸電可以把風力發(fā)電、潮汐發(fā)電、太陽能發(fā)電等具有不穩(wěn)定的電源與電力系統(tǒng)聯(lián)接起來而不會影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量水平。眾所周知，高壓直流輸電線路成本低、損耗小、沒有無功功率、連接方便、容易控制和調(diào)節(jié)，在長距離輸電中已被廣泛采用。另外，直流電力電纜絕緣的工作電場強度高、絕緣厚度薄、電纜外徑小、重量輕、制造安裝容易、載流量大、沒有交流磁場、
名城繪 2018年12期2018-10-21
- Matlab GUI在PN結(jié)空間電荷區(qū)相關(guān)計算中的應用
UI在PN結(jié)空間電荷區(qū)相關(guān)計算中的應用趙丹梅（長治學院 電子信息與物理系，山西 長治 046011）文章使用matlab用戶圖形界面設(shè)計了一個計算和分析PN結(jié)空間電荷區(qū)寬度的可視化界面。通過分析PN結(jié)的形成，從理論上給出空間電荷區(qū)寬度的計算公式，討論了影響空間電荷區(qū)寬度的因素，最終得到影響PN結(jié)空間電荷區(qū)寬度的主要因素為P區(qū)和N區(qū)的摻雜濃度NA和ND以及外加電壓V。PN結(jié)；半導體物理；Matlab 圖形用戶界面；1 引言PN結(jié)是《模擬電子技術(shù)》等課程的重要
長治學院學報 2017年5期2018-01-04
- 同軸結(jié)構(gòu)中壓力波法測量空間電荷分布的物理模型研究?
壓力波法測量空間電荷分布的物理模型研究?孫雅麗1)張冶文1)3)?Stephane Hole1)2)馬朋3)郭聰1)鄭飛虎1)安振連1)1)(同濟大學電氣工程系,上海 201804)2)(ESPCI-ParisTech,Paris 75005)3)(同濟大學,上海市特殊人工微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點實驗室,上海 200092)(2016年12月15日收到;2017年4月7日收到修改稿)從壓力波法測量平板樣本中空間電荷分布的理論分析出發(fā),提出了對于同軸結(jié)構(gòu)的固體電
物理學報 2017年12期2017-08-07
- 基于α松弛分析CB/LDPE納米復合介質(zhì)空間電荷特性
納米復合介質(zhì)空間電荷特性閆志雨1， 趙洪1， 韓寶忠1,2， 楊佳明1， 陳俊岐1(1.哈爾濱理工大學 工程電介質(zhì)及其應用技術(shù)教育部重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150080； 2.上海起帆電線電纜有限公司，上海 200008)分別以導電炭黑(C-CB)和絕緣炭黑(I-CB)作為納米填充相，研究不同性能炭黑(CB)對低密度聚乙烯(LDPE)空間電荷特性的影響。采用多種測試方法對CB微觀形貌和表面化學特性進行表征。利用電聲脈沖(PEA)法測量LDPE及其納米復
電機與控制學報 2017年6期2017-07-05
- 納米Al2O3分散性對硅橡膠復合物介電性影響
試了復合物的空間電荷特性、介電譜特性和電導電流特性，測試結(jié)果表明，方法二制備的復合硅橡膠中空間電荷積聚減少，載流子遷移率增加，相對介電常數(shù)和電導電流密度減小，電老化閾值增大，說明復合硅橡膠的介電性受納米粒子分散性影響.關(guān)鍵詞：納米Al2O3；硅橡膠復合物；分散性；介電性DoI：10.15938/j.jhust.2016.06.016中圖分類號：TM215文獻標志碼：A文章編號：1007-2683（2016）06-0084-060.引言硅橡膠具有良好的憎水性
哈爾濱理工大學學報 2016年6期2017-02-21
- 納米Al2O3分散性對硅橡膠復合物介電性影響
試了復合物的空間電荷特性、介電譜特性和電導電流特性，測試結(jié)果表明，方法二制備的復合硅橡膠中空間電荷積聚減少，載流子遷移率增加，相對介電常數(shù)和電導電流密度減小，電老化閾值增大，說明復合硅橡膠的介電性受納米粒子分散性影響.關(guān)鍵詞：納米Al2O3；硅橡膠復合物；分散性；介電性DoI：10.15938/j.jhust.2016.06.016中圖分類號：TM215文獻標志碼：A文章編號：1007-2683（2016）06-0084-060.引言硅橡膠具有良好的憎水性
哈爾濱理工大學學報 2016年6期2017-02-21
- 快速空間電荷測量用高壓高頻脈沖源的研究
40)?快速空間電荷測量用高壓高頻脈沖源的研究萬佳東， 吳建東， 黃若棟， 陳亞丁， 尹毅(上海交通大學 電氣工程系，上海 200240上海交通大學 電氣工程系，上海 200240)采用電聲脈沖法測量空間電荷時需要對試樣施加脈沖激勵，使試樣中的空間電荷發(fā)生微弱位移產(chǎn)生機械波。為了獲得足夠高的信噪比，必須連續(xù)采集多個信號進行平均處理，對于多數(shù)測試系統(tǒng)平均次數(shù)至少需要40次。測量一次所需時間為脈沖頻率和平均次數(shù)的乘積，因此脈沖源的頻率決定了測量的速度?；诟邏?/div>
電氣自動化 2016年3期2016-12-06
- 空間電荷效應對條紋像管分辨率的影響
01100）空間電荷效應對條紋像管分辨率的影響柳鈺1，袁 月1，梅策香1，高 煜2（1.咸陽師范學院 物理與電子工程學院，陜西 咸陽 712000；2.陸軍航空兵學院 飛行器系統(tǒng)與工程系，北京 101100）條紋相機是一種重要的超快診斷儀器，在對超快現(xiàn)象進行研究的諸多科研領(lǐng)域里具有重要的應用價值。利用CST軟件建立了一種條紋像管模型，通過數(shù)值模擬電子在條紋像管中的飛行過程，獲得條紋像管的掃描圖像，對比不同發(fā)射電流下的掃描圖像，發(fā)現(xiàn)空間電荷效應使得掃描條紋形咸陽師范學院學報 2016年2期2016-11-12
- 氧化鋁/環(huán)氧樹脂復合材料空間電荷特性與高溫高濕環(huán)境下交流電場老化
樹脂復合材料空間電荷特性與高溫高濕環(huán)境下交流電場老化龔 瑾 李 喆 劉新月（上海交通大學電子信息與電氣工程學院 上海 200240）通過添加微、納米氧化鋁顆粒，制備了氧化鋁/環(huán)氧樹脂復合材料。研究了不同粒徑、不同含量氧化鋁顆粒對復合材料空間電荷的影響；同時對試樣進行高溫高濕環(huán)境下交流電場老化，再次測量其空間電荷分布，比較分析氧化鋁/環(huán)氧樹脂復合材料在老化前后的電氣特性。實驗結(jié)果表明，微、納米氧化鋁的摻雜使復合材料在直流高壓電場下聚集更多空間電荷，且隨著氧化電工技術(shù)學報 2016年18期2016-10-29
- Review on Space Charge Compensation in Low Energy Beam Transportation
.低能傳輸段空間電荷補償效應張艾霖1，2， 彭士香1， 任海濤1， 張 滔1， 張景豐1，徐 源1， 溫佳美1， 武文斌1， 郭之虞1， 陳佳洱1，2（1.北京大學物理學院核科學與核技術(shù)國家重點實驗室＆重離子物理研究所，北京 100871；2.中國科學院大學物理科學學院，北京 10049）近些年來，隨著基礎(chǔ)科學和應用科學對強流加速器需求的日益增加，強流加速器得到了很大推廣和發(fā)展.在強流加速器的低能段，空間電荷效應會導致束流發(fā)射度的增長，束流品質(zhì)的變壞.這樣安徽師范大學學報（自然科學版） 2016年3期2016-10-17
- 固態(tài)鋰二次電池關(guān)鍵材料中的空間電荷層效應：原理和展望
關(guān)鍵材料中的空間電荷層效應：原理和展望陳 騁1，凌仕剛2，郭向欣1，李 泓2（1中國科學院上海硅酸鹽研究所，上海200050；2中國科學院物理研究所，北京100190）空間電荷層效應源于兩相界面電化學勢平衡的熱力學要求，最初被用于解釋復合離子導體中離子電導率的顯著增大現(xiàn)象，后來在更多的體系中得到應用和發(fā)展，并且不但可以定性而且可以定量地解釋多種離子的界面輸運行為。特別是在納米尺寸體系中，體相效應大大減小，界面空間電荷層效應更為顯著的增加，利用這一效應不僅可儲能科學與技術(shù) 2016年5期2016-10-13
- 直流特高壓設(shè)備絕緣系統(tǒng)在復合電場作用下的擊穿機理
溫度梯度下的空間電荷分布以及電場畸變特性。同時，建立了空間電荷注入、遷移和聚集的數(shù)值仿真模型，可以成功地模擬油紙結(jié)構(gòu)中的電荷和電場分布特性。（2） 針對換流變出線結(jié)構(gòu)的電場分布進行了計算分析。研究了交直流及極性反轉(zhuǎn)下的電場分布特性，屏障結(jié)構(gòu)（包括屏障的罩入深度、位置、油隙間距、油浸紙筒厚度及層數(shù)等）對電場分布的影響。對出線結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，完成了400kV出線結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計。（3） 測量了油紙結(jié)構(gòu)在交、直流復合電壓以及預加電壓作用下的擊穿特性，結(jié)果表明空間電科技資訊 2016年6期2016-05-14
- 工頻電壓下電纜本體的空間電荷測試
下電纜本體的空間電荷測試王偉1，2何東欣1，2易登輝1，2劉晗1，2盧鍵3(1.華北電力大學高電壓與電磁兼容北京重點實驗室北京1022062.新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室(華北電力大學)北京1022063.國網(wǎng)冀北電力有限公司檢修分公司唐山分部唐山063000)摘要采用新的相位匹配方法，研制了交流電壓下交聯(lián)聚乙烯電纜本體的空間電荷測量裝置。利用該裝置進行了兩組實驗，以研究電纜的交流空間電荷特性。一是對電熱老化90 d后的XLPE電纜進行2 h交流極化實驗，電工技術(shù)學報 2016年7期2016-05-10
- 空間電荷效應下±1 000 kV直流穿墻套管電場計算
50024）空間電荷效應下±1 000 kV直流穿墻套管電場計算張用1，劉軍4，韓德順2，王昭鑫2，程艷1，孫樹敏1，張黎3，辛征3，張麗娜3（1．國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院，濟南250003；2.山東電力調(diào)度控制中心，濟南250002；3．山東大學，濟南250002；4.濟南西門子變壓器有限公司，濟南250024）±1 000 kV直流穿墻套管是一個復雜的絕緣系統(tǒng)，在運行過程中空間電荷會導致絕緣介質(zhì)內(nèi)部的電場畸變，材料的絕緣極易破壞甚至擊穿。利用有山東電力技術(shù) 2015年10期2015-10-28
- 絕緣紙熱老化對油浸絕緣紙空間電荷 生成及遷移特性的影響
對油浸絕緣紙空間電荷 生成及遷移特性的影響廖瑞金1柳海濱1周年榮2夏桓桓2林元棣1郭沛1（1. 輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點實驗室（重慶大學） 重慶 400044 2. 云南電力試驗研究院（集團）有限公司電力研究院 昆明 650217）油紙絕緣介質(zhì)在高壓直流電場的作用下容易在其內(nèi)部積聚空間電荷，造成電場畸變進而引發(fā)材料絕緣性能的下降，為了深入探索油紙絕緣系統(tǒng)空間電荷的生成機理，研究區(qū)分絕緣紙老化和絕緣油老化對油紙絕緣介質(zhì)空間電荷生成及遷移的影響具有電工技術(shù)學報 2015年22期2015-08-24
- 模型電纜空間電荷測試方法研究
屏蔽界面上的空間電荷問題。在直流高電場下，空間電荷主要由絕緣介質(zhì)內(nèi)部雜質(zhì)解離或者電極注入產(chǎn)生，并隨時間不斷積累。如果空間電荷密度足夠高，局部電場甚至可能超過絕緣介質(zhì)的擊穿場強，導致介質(zhì)破壞［2］。因此，空間電荷問題已成為制約柔直電纜系統(tǒng)向超高壓發(fā)展的主要障礙之一。空間電荷測試技術(shù)是空間電荷研究的基礎(chǔ)，特別是無損測試技術(shù)的發(fā)展有力地推動了空間電荷的研究及高壓超高壓直流XLPE電力電纜的發(fā)展。無損測試方法包括電聲脈沖法(PEA法)、壓力波法(PWP法)等。其中電線電纜 2015年5期2015-02-18
- 基于空間電荷的納米MgO/LDPE中電荷輸運的計算方法研究
壓電場下內(nèi)部空間電荷的積累，一直是限制其廣泛應用的關(guān)鍵性問題。納米技術(shù)的出現(xiàn)，即向聚合物內(nèi)部填充無機納米顆粒，為改善聚合物性能提供了經(jīng)濟可靠的技術(shù)方案［1］。近年來，國內(nèi)外學者開展了大量關(guān)于交聯(lián)聚乙烯(XLPE)空間電荷特性的研究，研究范圍涉及各個方面，例如:1)電極材料、試樣厚度、老化方式對聚乙烯空間電荷的影響［2］;2)主絕緣和附絕緣界面空間電荷分布，及不同溫度直流電場下XLPE中空間電荷的分布［3］;3)納米聚合物復合介質(zhì)空間電荷行為［4］等。對聚合電線電纜 2015年1期2015-02-18
- 基于電聲脈沖法空間電荷測量方法的信號恢復技術(shù)研究
過程中會形成空間電荷，這些電荷所形成的庫倫場與外施電場疊加，造成絕緣體中電場畸變，絕緣被擊穿而引發(fā)絕緣事故。因此，近十年來，介質(zhì)中空間電荷的研究，成了國際絕緣領(lǐng)域的一個前沿課題。目前，基于電聲脈沖法（PEA）的空間電荷測量系統(tǒng)，由于其系統(tǒng)操作方便、測量準確，廣泛地用于聚合物電介質(zhì)體內(nèi)空間電荷分布的測量。其原理是通過脈沖電場，對空間電荷的擾動形成相應的聲波，該聲波的強度與電荷量成正比，利用壓電傳感器對聲波進行測量，實現(xiàn)對試樣中的空間電荷分布測量。由于在介質(zhì)傳電力與能源 2014年3期2014-04-12
- 高壓儲能電容器的絕緣性能缺陷研究
；局部放電；空間電荷；缺陷中圖分類號：TM533 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）02-0067-011 高壓儲能電容器在生產(chǎn)過程中的物理缺陷1.1 高壓儲能電容器失效曲線每一臺高壓儲能電容器在通過工廠的檢驗批抽取后，采用絕緣性能試驗來審查該批次產(chǎn)品的單批次性能，其缺陷率應符合下圖的“浴盆曲線”。其中，早期失效表示電容器在生產(chǎn)過程中就發(fā)生了裝配不當或者產(chǎn)生了其他因素的物理缺陷；隨機失效表示電容器在使用過程中遭到了人為破壞或不可抗力的新媒體研究 2014年2期2014-03-12
- CNFs取向?qū)NFs/LDPE復合材料空間電荷的影響
9)0 引言空間電荷的研究已經(jīng)有二十多年的歷史,空間電荷對絕緣材料的危害已經(jīng)眾所周知[1].高壓直流電纜絕緣材料中的空間電荷特性是制約直流電纜性能的關(guān)鍵因素.研究證明,空間電荷是造成電力電纜電場畸變,引發(fā)局部放電、電樹枝和絕緣擊穿事故的重要原因[2].目前對聚合物中的空間電荷的研究主要集中于抑制介質(zhì)內(nèi)空間電荷的產(chǎn)生及其遷移特性,一般情況下,絕緣材料(如聚乙烯)中的空間電荷主要由2部分組成:一是在較高場強作用下從與介質(zhì)接觸的電極注入的入陷載流子或可遷移的載流湖北大學學報(自然科學版) 2013年3期2013-11-19
- CNFs摻雜濃度對CNFs／LDPE復合材料空間電荷的影響
聚合物絕緣的空間電荷效應這個問題尚待解決．空間電荷是指絕緣體或半導體中局部區(qū)域，異質(zhì)相間和電極－介質(zhì)界面處存在的凈的正電荷或負電荷［3］．在聚合物中存在大量的陷阱，在電場的作用下，陷阱捕獲載流子形成空間電荷．空間電荷嚴重畸變聚合物絕緣的內(nèi)部電場．同極性空間電荷減小電極附近的電場強度，而異極性空間電荷將增大這種電場強度［4－5］．國外有學者研究［6］表明：當電纜絕緣內(nèi)電場畸變率達到50%時，絕緣的壽命將會降低60倍．聚乙烯絕緣的空間電荷效應是影響電力電纜絕緣湖北大學學報(自然科學版) 2013年2期2013-10-29
- 溫度對環(huán)氧樹脂空間電荷特性影響的研究
設(shè)備絕緣中，空間電荷易于積聚，從而畸變電場，影響絕緣壽命。而當溫度升高時，絕緣的電性能以及金屬電極注入電荷的能力都將發(fā)生變化，但溫度對環(huán)氧中空間電荷的影響如何，卻少有報道。這里制備了低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的純環(huán)氧材料，研究了電場強度10～50 kV/mm，玻璃化轉(zhuǎn)變前后及相變溫度附近純環(huán)氧材料的空間電荷特性，并給出了相應解釋。1 試驗方法1.1 試樣制備1)材料選取。由于PEA法測試系統(tǒng)中壓電傳感器(PVDF)溫度上限(80℃)的限制，為了研究環(huán)氧玻璃化轉(zhuǎn)變前后四川電力技術(shù) 2012年6期2012-12-05
- 電四極透鏡中強流脈沖束的傳輸模擬
布產(chǎn)生不同的空間電荷場，而在束流運動過程中，空間電荷場也在不斷地變化，而且粒子運動的軌跡與空間電荷勢又是相互依賴的，最后，應當達到一種“自洽”的結(jié)果，在計算強流束的傳輸時求得自洽解是非常必要的[1]。非強流脈沖束在電四極透鏡中傳輸時，束流中離子間的空間電荷力與外加聚焦力相比可以忽略，可以用TRANSPORT-EM程序進行計算。強流脈沖束在電四極透鏡中傳輸時，束流中離子間的空間電荷力與外加聚焦力相比不可忽略，但TRANSPORT-EM 程序不計入空間電荷力，核技術(shù) 2012年11期2012-09-23
- 空間電荷與直流電導聯(lián)合測試技術(shù)用于納米MgO抑制XLPE中空間電荷的研究
作用下將產(chǎn)生空間電荷，引起絕緣內(nèi)部電場嚴重畸變，尤其在極性反轉(zhuǎn)時，這種現(xiàn)象更為明顯[1]。文獻[2，3]的結(jié)果表明，納米 MgO能夠在強場下抑制空間電荷的形成，而文獻[4]則表明即使在較低電場下，納米 MgO也能夠有效改善空間電荷的分布。然而目前對于納米MgO改善聚乙烯的空間電荷分布的機理尚無確定的解釋。T. Takada計算了由納米MgO/XLPE復合介質(zhì)中納米MgO形成的陷阱能級較深，納米MgO俘獲的電荷無法自由移動，從而抑制了空間電荷的形成。按照T.電工技術(shù)學報 2012年5期2012-07-02
- 電極材料對低密度聚乙烯中空間電荷的影響
物中容易形成空間電荷，空間電荷會使電場分布嚴重畸變[1-5]。由于直流輸電的優(yōu)越性，近年來國內(nèi)外都大力發(fā)展直流輸電，因此降低直流電場下聚合物中的電荷注入，改善聚合物中的電場分布具有極高的工程意義和理論價值。聚合物中空間電荷的形成主要是由于電極注入的電荷及體內(nèi)雜質(zhì)電離產(chǎn)生的電荷陷入聚合物陷阱形成的。近年來廣大學者采用的方法是向聚合物中添加物質(zhì)來減少聚合物體內(nèi)陷阱深度、改變結(jié)晶形態(tài)來抑制空間電荷的產(chǎn)生從而減緩絕緣材料的電老化[6-8]。其實研究已經(jīng)表明電極材料電工技術(shù)學報 2012年5期2012-07-02
- 交流電場下XLPE絕緣空間電荷研究綜述
陷阱捕獲形成空間電荷，畸變原有電場分布，影響絕緣的介電性能和擊穿過程。陷阱將材料微觀特性及結(jié)構(gòu)與材料的宏觀電氣性能相結(jié)合，國內(nèi)外大量報道從空間電荷分布獲得介質(zhì)內(nèi)陷阱的分布信息，研究介質(zhì)內(nèi)的場強分布、老化破壞機理和擊穿特性。電介質(zhì)的擊穿與老化和空間電荷研究在電氣科學與工程“十一五”發(fā)展規(guī)劃的工程電介質(zhì)學科戰(zhàn)略中分別被定位于六大發(fā)展方向之一，規(guī)劃指出，空間電荷是影響甚至制約核能、航天、航空、國防、超、特高壓輸電等近代科學技術(shù)發(fā)展的重大科學前沿問題。IEEE-D電網(wǎng)與清潔能源 2012年7期2012-03-30
- 玻璃化溫度對環(huán)氧樹脂空間電荷分布的影響
絕緣材料等。空間電荷效應是電力系統(tǒng)中，特別是直流電力系統(tǒng)中引起絕緣破壞的重要因素。近年來隨著直流特高壓的發(fā)展，電力設(shè)備中的空間電荷積聚問題，越來越引起廣大學者的關(guān)注，并已取得了大量的研究結(jié)果。但對于純環(huán)氧樹脂中空間電荷積聚的研究卻少有報道。眾所周知，當聚合物的溫度達到其玻璃化溫度Tg以上時，聚合物的電性能，如電導率、介電常數(shù)等會發(fā)生改變[5]。本文研究了純環(huán)氧試樣在玻璃化溫度以上及玻璃化溫度以下，不同電場強度下的空間電荷分布，實驗發(fā)現(xiàn)玻璃化溫度對環(huán)氧試樣的電工技術(shù)學報 2011年8期2011-07-25
- 聚乙烯絕緣中空間電荷的抑制方法及原理
XLPE中的空間電荷。本文在敘述國內(nèi)外抑制聚乙烯絕緣中空間電荷方法的基礎(chǔ)上，討論抑制方法的原理。1 250 kV直流XLPE電力電纜日本首先研制成功兩根250 kV直流XLPE電力電纜［9］。在XLPE電纜絕緣中分別采用兩種添加劑消除空間電荷，一種是極性的無機填料，另一種是半導電填料(添加劑的具體名稱沒有公布)。為了檢驗添加劑抑制空間電荷的效果，在85°C下在電纜上外施直流電壓－500 kV 3 h后，用脈沖電聲法分別測得兩種電纜絕緣中的空間電荷分布，如圖電線電纜 2011年4期2011-06-26
- 交流電壓下基于空間電荷效應的XLPE電纜絕緣老化研究現(xiàn)狀
流電壓下基于空間電荷效應的XLPE電纜絕緣老化研究現(xiàn)狀陳廣輝1,王東芳2,岳彩鵬1,王偉1,董小兵3（1.華北電力大學高電壓與電磁兼容北京市重點實驗室北京102206; 2.華南理工大學電力學院，廣東廣州510640；3.西北電網(wǎng)有限公司，陜西西安710048）Project Supported by National Basic Research Program of China（973Program）（2009CB724506）。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展電網(wǎng)與清潔能源 2011年11期2011-06-21
- 塑料絕緣直流高壓電纜中空間電荷測量技術(shù)的研究
緣直流電纜。空間電荷問題是研制高壓直流電纜塑料絕緣的難點之一。塑料作為高壓直流電纜的絕緣時，絕緣層中存在大量的局域態(tài)，在電場作用下，電荷載流子被局域態(tài)俘獲，形成絕緣內(nèi)部空間電荷集聚。空間電荷對絕緣材料介電強度的影響主要體現(xiàn)在電場畸變效應和非電場畸變效應兩個方面，這兩種影響都會對聚合物的絕緣造成一定的危害，所以研制直流塑料電纜的關(guān)鍵問題是抑制絕緣材料中的空間電荷，而作為研究基礎(chǔ)的高壓直流塑料電纜的空間電荷的測試和分析技術(shù)的研究，顯得尤其重要。空間電荷測量通常電線電纜 2011年3期2011-03-26
- 電極材料對高密度聚乙烯中空間電荷的影響
合物絕緣中的空間電荷，特別是直流電場下的空間電荷嚴重影響絕緣的使用壽命，因為空間電荷的積聚可以提高絕緣材料內(nèi)部的局部電場，從而導致絕緣材料的局部擊穿。但是空間電荷是一個極其復雜的問題，它受到絕緣材料微觀結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)、添加劑、熱歷史、環(huán)境溫度、外施場強等諸多因素的影響。到目前為止空間電荷領(lǐng)域仍存在許多難以解釋的問題，例如電極材料對電荷注入的影響、絕緣材料內(nèi)部陷阱的發(fā)展機理等[1-4]。國外廣大學者已經(jīng)對各種電力和實驗室常用電極材料對低密度聚乙烯（LDPE）中空電工技術(shù)學報 2011年1期2011-02-19
- 電子轟擊源內(nèi)空間電荷對其性能的影響
電子轟擊源內(nèi)空間電荷對其性能的影響黃 超,趙學玒,張建超,汪 曣(天津大學精密儀器與光電子工程學院,天津 300072)在實際應用中,電子轟擊(EI)源內(nèi)的電子束會引起空間電荷效應,它對離子源性能的影響是不能被忽略的。首先,通過數(shù)值計算方法,獲得電子轟擊源內(nèi)電場的泊松分布和離子在其內(nèi)的運動狀態(tài),并分析電子轟擊源內(nèi)的空間電荷效應對其性能的影響機理;隨后,獲得電子轟擊源燈絲發(fā)射電流與不同離子出射強度的關(guān)系曲線,驗證理論計算和分析的正確性。電子轟擊源;空間電荷;質(zhì)譜學報 2011年2期2011-02-02
- 空間電荷波與散射電磁波頻率關(guān)系的粒子模擬研究＊
原理，其中慢空間電荷波作為參與相互作用的重要因素之一，其頻率變化通過參量不穩(wěn)定性過程的頻率匹配關(guān)系對散射電磁波相對于入射電磁波頻移率變化產(chǎn)生直接的影響。文中采用PIC粒子模擬方法，分析討論三波相互作用過程中慢空間電荷波與散射電磁波的頻率關(guān)系，以期得到影響散射電磁波頻移的相關(guān)物理因素，為控制散射波頻移以實現(xiàn)反雷達探測隱身目的尋找可行的技術(shù)途徑。1 系統(tǒng)模型圖1 系統(tǒng)的幾何模型圖1是系統(tǒng)的兩維數(shù)值模型，設(shè)空間均勻等離子體溫度為T，密度為ne，等離子體本征振蕩圓彈箭與制導學報 2010年4期2010-12-07
- 半導電材料對納米MgO/XLPE復合介質(zhì)空間電荷影響的研究
緣電力電纜中空間電荷分布會使電場發(fā)生畸變，進而加速塑料電纜的老化和擊穿，因此空間電荷已經(jīng)成為制約高壓直流電纜發(fā)展的重要因素。眾所周知，在高壓直流電纜中，半導電層起著均化電場的作用;但另一方面，不同的半導電層材料會影響空間電荷的注入［2，3］，而減少塑料電纜中空間電荷的一種重要途徑就是改變緊貼著絕緣層的半導電層材料的配方［4］。本文采用6種不同的半導電材料作為電極，對比研究了XLPE與納米MgO/XLPE復合材料中的空間電荷分布和短路平均電荷密度，發(fā)現(xiàn)了其中電線電纜 2010年4期2010-06-26
- 空間電荷效應對條紋像管分辨率的影響