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高压直流电缆绝缘用聚丙烯及其纳米复合材料的研究进展被引量：34: 2017年; 聚丙烯因具有优异的电气和耐热性能,同时符合环保可回收电缆绝缘材料的发展需求,从而引起广泛关注。纳米掺杂可有效改善聚丙烯纳米复合材料的电气、机械和热学性能,为其在高压直流电缆绝缘中的应用提供了新思路。为此介绍了聚丙烯及其纳米复合材料的研究进展,论述了纳米掺杂对改善聚丙烯及其多元共混物的空间电荷行为、电树枝老化、击穿强度等电气性能以及导热和机械性能的影响规律,探讨了聚丙烯纳米复合材料在不同环境下的老化机理。分析表明对纳米颗粒进行表面处理可减少纳米团聚、加强界面作用,提升聚丙烯纳米复合材料的综合性能。最后对聚丙烯纳米复合材料应用于高压直流电缆绝缘材料的可行性及未来发展趋势进行了总结和展望。; 杜伯学侯兆豪徐航李进李忠磊; 关键词：高压直流电缆聚丙烯纳米复合材料导热性能

高压直流交联聚乙烯电缆应用与研究进展被引量：98: 2017年; 近20年来,交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆因其重量轻、工作温度高、输送功率大等优点而在高压直流(HVDC)输电工程中得到广泛应用与发展。直流电缆及其附件绝缘长期处于直流电场作用下,存在严重的空间电荷积聚问题。为此,综合国内外研究论述了极性反转电压和温度梯度场对直流电缆绝缘介质空间电荷特性的影响规律,分析了直流电缆附件双层介质界面电荷的分布规律及抑制方法,最后展望了免交联绝缘直流电缆的发展趋势。研究结果表明:极性反转后的外施电场与空间电荷感应电场发生叠加,加剧了绝缘介质内部电场畸变;温度梯度场加速了高温侧空间电荷的注入和输运过程,导致空间电荷在绝缘介质低温侧积聚;电缆主绝缘与附件增强绝缘间的电导不连续性导致其界面处产生电荷积聚,而通过在主绝缘与增强绝缘间增加非线性控制层可以有效抑制界面电荷;热塑性电缆绝缘材料具有免交联和可回收的优点,是未来直流电缆绝缘的发展方向之一。这些研究结果的总结和概述可以为解决直流电缆及其附件绝缘的空间电荷积聚问题提供参考。; 杜伯学李忠磊杨卓然李进; 关键词：高压直流交联聚乙烯电缆电缆附件空间电荷界面电荷电场畸变

表面氟化对聚酰亚胺薄膜吸水特性及其击穿电压和表面电荷特性的影响规律研究: 聚酰亚胺薄膜以其优异的的机械性能和电气性能被广泛应用于风机和牵引电机绕组绝缘领域。聚酰亚胺分子基团中存在的亲水性的羰基和胺基，导致聚酰亚胺具有较强的吸水性。对于长期运行在潮湿环境中的电机，极易因绕组绝缘吸水而导致绝缘性能...; 杜伯学李忠磊李晓龙杨卓然李进; 关键词：聚酰亚胺薄膜吸水率击穿电压表面电荷

磁场环境下室温硫化硅橡胶电树枝生长特性被引量：7: 2017年; 大电流产生强磁场,从而使电树枝生长过程中承受较大的电磁力。随着电力电缆载流量的不断增加,研究磁场环境下室温硫化(RTV)硅橡胶电树枝生长特性具有重要的理论意义和实用价值。为此,选用自制RTV硅橡胶试样,采用脉冲电源和交流电源对试样加压,分别模拟了试样在脉冲电场、交流电场与磁场的耦合场下的电树枝生长状况,研究了不同电压和磁场条件下的电树枝生长特性。结果表明:随着磁通密度的升高,在脉冲电压和交流电压下电树枝的起始电压会降低;脉冲电压下,电树枝长度会由于外界高磁场的存在而明显增加;交流电压下,磁通密度的升高会使电树枝类型发生变化,当磁通密度为400 m T时,所有电树枝呈丛林状,电树枝生长速度明显降低,400 m T时电树枝分形维数明显高于0 m T时的对应值。该研究结果为进一步研究磁场条件下硅橡胶中电树枝生长机理提供了参考。; 杜伯学于洋殷震沈浮李进韩涛; 关键词：硅橡胶电树枝脉冲电压交流电压分形维数电力电缆

热缩母排套管自然老化后的电气和力学性能研究被引量：4: 2013年; 母排绝缘热收缩管能否在使用过程中长期保持优异的电气和力学性能,与材料的抗老化性能直接相关。以某变电站10 kV和35 kV母排上剥离下来相应运行年限分别为0、1、2、9年和0、4、6年的热缩套管为试样,测试了试样的各项性能,并对该型号热缩套管进行了综合性能评估。结果表明:随着运行年限的增长,两种电压等级的试样的拉伸强度均降低,介电常数和介质损耗增大,交流阻抗变小。长时间的自然老化使热缩套管的绝缘性能大大降低。; 唐庆华陈荣郭浩李进刘宝成李武兴杜伯学; 关键词：自然老化电气性能综合评估

气体绝缘输电管道用环氧树脂/氮化硼高导热复合材料表面电荷动态特性被引量：17: 2018年; 大容量气体绝缘管道输电（GIL）运行过程中产生的温升问题会加速环氧树脂绝缘子老化,温度梯度下绝缘子表面电荷行为也与沿面闪络密切相关。为解决上述问题,制备了环氧树脂/氮化硼（EP/BN）高导热复合材料,研究其在加热至60oC再散热不同时间下针板电晕后的表面电荷动态特性。结果表明：在相同温度下,试样表面电荷消散速度随着BN含量的增加而先减慢后加快,起始表面电荷密度先升高后降低;对于同一种试样,随着散热时间的增加,表面电荷消散速度变慢,起始表面电荷密度升高,且通过陷阱能级分布特性发现,试样的深、浅陷阱能级均变低,深陷阱密度增大,浅陷阱密度减小,且BN掺杂含量越高,该分布特性越明显。; 杜伯学杜强李进李昂傅明利肖微; 关键词：GIL 直流电晕

硅橡胶/SiC复合材料非线性电阻及电荷输运特性被引量：7: 2016年; 为探索非线性电阻率对SiR/SiC复合材料空间电荷及表面电荷特性的影响,对不同SiC颗粒含量的SiR/SiC复合材料在不同电压下的电阻率以及空间电荷与表面电位进行了测量,分析SiR/SiC复合材料在不同电压下电阻率的变化规律以及电阻率对SiR/SiC复合材料电荷积累与消散特性的影响。研究结果表明:当SiC颗粒含量(质量分数)低于10%时,SiR/SiC复合材料的电阻率没有明显的非线性;当SiC颗粒含量高于30%时,SiR/SiC复合材料的电阻率随着电场强度的升高,呈现非线性的变化,并且电场阈值随SiC颗粒含量的增加而降低。在空间电荷极化过程中,较低的电阻率抑制了SiR/SiC复合材料空间电荷的积累;同时在空间电荷去极化过程中,较低的电阻率明显加速了SiR/SiC复合材料空间电荷的消散。此外,较低的电阻率同样对表面电荷消散表现出明显的加速作用。该文初步探究了SiR/SiC复合材料非线性电阻率和电荷特性的变化规律,为直流电缆附件非线性电阻率材料的应用提供了参考。; 杨卓然李忠磊李进杜伯学; 关键词：硅橡胶碳化硅颗粒空间电荷

表面氟化对聚酰亚胺薄膜吸水特性及其击穿电压和表面电荷特性的影响被引量：12: 2016年; 对于长期运行在潮湿环境中的风机和牵引电机,其绕组绝缘—聚酰亚胺薄膜极易因吸水而导致绝缘性能降低或过早失效,使系统发生绝缘故障。因此有必要研究聚酰亚胺薄膜的吸水特性及吸水之后聚酰亚胺薄膜的电气强度和表面电荷的动态变化规律。表面氟化作为一种材料表面改性方法,可以通过改变聚合物表面的化学组成而提高聚合物绝缘的整体性能。针对聚酰亚胺薄膜分别进行时间为0、15、30、45和60 min的表面氟化处理,并对氟化后聚酰亚胺薄膜的吸水特性及吸水后其相对介电常数、击穿电压和表面电荷动态特性进行研究。实验结果显示:聚酰亚胺薄膜的吸水率随着表面氟化处理时间的增加逐渐减小,试样的相对介电常数由于吸水率增加而随之增大,当氟化时间为45 min时,试样的相对介电常数最小;表面氟化处理提高了聚酰亚胺薄膜浸水后的击穿电压和表面电荷消散时间。研究结果表明聚合物表面氟化处理能够提高聚酰亚胺薄膜在潮湿环境中的绝缘性能,并为其工程应用提供了有效改性方法。; 李进杜伯学李忠磊韩涛邢云琪李晓龙; 关键词：聚酰亚胺薄膜吸水率击穿电压表面电荷

氟化时间对聚酰亚胺薄膜空间电荷分布的影响被引量：11: 2016年; 聚酰亚胺薄膜作为一种综合性能优异的绝缘材料,被广泛应用于超导电缆等电气电子设备。然而,薄膜积累的空间电荷会引发电场畸变,进而影响材料的老化、极化、击穿等特性。已有研究表明表面氟化能改变聚酰亚胺表层结构,从而影响电荷注入和积累。为探究氟化对聚酰亚胺薄膜空间电荷分布的影响,使用热脉冲法(TSM)研究了氟化时间为0、15、30、45和60 min且厚度为25μm的纯、耐电晕和双层纯聚酰亚胺薄膜试样的空间电荷分布现象。研究结果表明:对于纯聚酰亚胺薄膜试样,氟化时间为45 min时空间电荷积聚最少;对于耐电晕聚酰亚胺薄膜试样,空间电荷在纳米粒子与氟化层的双重作用下随着氟化时间的增长而逐渐减少;同样氟化时间的纯聚酰亚胺薄膜试样与耐电晕聚酰亚胺薄膜试样相比,耐电晕聚酰亚胺薄膜试样的空间电荷积累更少;对于双层纯聚酰亚胺薄膜试样,界面两侧薄膜的表面特性差别对空间电荷积聚有重要影响,且可有效屏蔽电子的注入。由此可得结论:空间电荷分布与积累情况随氟化时间不同而不同,适当的氟化程度能有效抑制空间电荷积累并提高超导电缆绝缘性能。; 杜伯学牧晶李进; 关键词：聚酰亚胺薄膜耐电晕空间电荷

高导热环氧树脂复合电介质研究现状被引量：15: 2017年; 环氧树脂凭借其优异的电气、加工及粘结性能而广泛应用于电子与电气领域,但其导热性能极差。随着电子电路和电力设备向集成化与小型化发展,散热问题越来越成为制约设备使用寿命和安全稳定运行的关键因素之一。因此高导热环氧树脂材料的研究成为了一个挑战。本文在介绍环氧树脂复合电介质导热微观机理的基础上,对影响材料导热性能的各方面因素进行了总结。同时,对高导热环氧树脂复合电介质的电气性能研究现状进行了综述,对高导热材料的耐电痕特性进行了详细阐述。最后,展望了兼具高导热、优异绝缘性能的环氧树脂复合电介质未来的发展方向。; 杜伯学孔晓晓李进张程; 关键词：环氧树脂热导率无机填料

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李进

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