张涛
,
雷勇
,
朱英伟
,
王鹏
,
周凯
,
涂国强
,
黄明
绝缘材料
doi:10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2017.02.009
为研究XLPE电缆的绝缘特性,用极化-去极化电流(PDC)法对新电缆和经改进水针法制备的不同老化程度的电缆进行实验.实验发现:在极化电压相同的情况下,水树老化电缆的泄漏电流值和去极化初期电流值比新电缆高出至少一个数量级;随着极化电压的升高,新电缆的泄漏电流值基本上呈线性增大,而经过水树老化实验的电缆泄漏电流值呈非线性增大,且老化时间越长,非线性程度越大.定义了快速非线性(FNL)因子,以获取不同绝缘状态电缆非线性程度的差异,从而评估电缆的老化程度.同时,根据实验电缆的实际参数建立了水树老化电缆有限元模型,仿真结果很好地验证了由XLPE水树引起的水树老化电缆绝缘非线性变化的特性.
关键词:
XLPE电缆
,
绝缘
,
极化
,
去极化
,
水树老化
,
非线性
,
有限元模型
杨滴
,
周凯
,
杨明亮
,
赵威
,
陶文彪
,
尧广
绝缘材料
基于原有的水电极老化方法，提出了一种能有效加速XLPE电缆绝缘中水树生长的新型水电极法，并针对该方法的老化机制进行了讨论。采用改进后的新型水电极法老化XLPE电缆制作水树样本，测量老化过程中电缆样本的介质损耗正切角（tanδ）的变化。利用光学显微镜、红外光谱（IR）和扫描电镜（SEM）分析电缆样本中水树的微观结构和形貌变化，提出相应的微观老化模型。结果表明：采用改进后的水电极法生成的水树尺寸和微观形貌差异较小，水树长度在300~400μm之间，水树形貌为团状，水树缺陷内部微孔或通道的直径在几微米到几十微米之间。采用新型水电极法老化的电缆试样稳定有效，可生成符合典型结构和特征的水树，为进一步研究电缆绝缘老化机理提供了可靠的保证。
关键词:
XLPE电缆
,
水电极法
,
水树
,
微观形貌
吴科
,
马春亮
,
周凯
,
万利
绝缘材料
为研究电缆终端主绝缘含气隙缺陷下的局部放电(PD)及缺陷表面的形貌特征，通过在10 kV电缆终端上制作典型的气隙缺陷，利用电缆附件电热老化平台模拟终端的实际运行工况并加速老化，利用罗戈夫基线圈传感器提取终端在不同老化时刻下的PD数据，并用扫描电镜（SEM）对气隙缺陷的表面形貌特征进行观察。结合气隙缺陷内部的电场分布进一步分析终端PD的发展规律。结果表明：电缆终端的PD及气隙缺陷表面的形貌特征在不同老化时刻下呈现明显差异，缺陷表面XLPE的碳化过程提高了气隙缺陷的表面电导率，加快了缺陷表面电荷的耗散速度。
关键词:
电缆终端
,
气隙缺陷
,
局部放电
,
电场分布
,
表面电导率
赵彦玲
,
周凯
,
车万博
,
铉佳平
,
车春雨
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.03.010
针对铝硅合金轧制过程中,硅晶粒相对铝基体变形抗力大产生应力集中的问题.利用有限元方法,建立了针对轧制过程中增强体颗粒的有限元模型,研究了硅晶粒及铝基体应力、应变云图及曲线.解决了普通实验无法定量分析轧制过程中增强体颗粒受力的问题.结果表明:临近晶粒处铝基体应变值大于其他部位铝基体且远大于硅晶粒处应变,说明在晶粒处有金属堆积现象；晶粒处应力值大于铝基体,说明由于晶粒附近的金属堆积,导致应力集中现象的产生.模拟结束后,通过扫描电镜观察拉伸试样断口形貌及能谱分析间接验证数值模拟方法的可行性和模拟结果的正确性.
关键词:
铝硅合金
,
增强体颗粒
,
金属堆积
,
应力集中
,
数值模拟
汪朝军
,
田鹏
,
刘勇
,
周凯
,
吴超
,
赵威
绝缘材料
doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2011.06.005
通过有机硅液体压力注入的方式,对交联聚乙烯(XLPE)电缆的水树缺陷进行绝缘修复,并分析其修复效果和原理.通过加速水树老化实验,使电缆介质损耗因数达2％左右,绝缘电阻低于3500 MΩ,利用压力注入式修复装置把修复液注入缆芯对水树缺陷进行填充和修复,比较了修复前后的介质损耗、击穿电压和电场强度等.结果表明:该修复液能在较短时间内渗透到电缆绝缘层内部与水反应,大幅度提升绝缘性能,使其恢复到新电缆的水平；通过显微镜观察发现,水树空洞被反应生成的有机化合物所填充,达到了消除绝缘层微孔中水分的效果.
关键词:
水树老化
,
硅氧烷
,
修复
,
介质损耗
,
有限元法
赵威
,
周凯
,
陶文彪
,
刘凡
,
杨琳
绝缘材料
通过水针电极老化法加速XLPE电缆绝缘产生明显水树，采用一种硅氧烷修复液对水树老化XLPE电缆绝缘进行修复，比较了修复前后老化XLPE电缆绝缘的介损和直流泄漏电流，并通过显微镜和扫描电镜（SEM）对水树及其内部的填充物进行了观察。结果表明：修复液能扩散到水树内消耗水分，生成绝缘性能良好的填充物填充水树空洞，使介损和泄漏电流明显下降，绝缘性能逐渐恢复到接近老化前水平。利用修复液对老化样本绝缘进行修复，对现场运行老化电缆进行了绝缘修复实验表明，修复后电缆的介损和直流泄漏电流下降一半以下，显著提高了水树老化运行电缆的绝缘性能。
关键词:
水树
,
XLPE电缆
,
修复液
,
介质损耗因数
,
绝缘修复
张宇东
,
吴之传
,
周凯
,
陈培根
高分子材料科学与工程
聚乙烯醇(PVA)与氯化铜在水溶液中发生配位反应,用测定溶液电导率的方法确定了反应的配位数,并对反应动力学进行了研究.结果显示,1 mol Cu(Ⅱ)与4 mol PVA链节单元形成配位结构,在该配比下体系的总反应级数为1.5,其速率方程为1/C0.5A-1/C0.5A0=kt,速率常数k=4.0792×104exp(-Ea/RT),活化能Ea＝32.747 kJ/mol.
关键词:
聚乙烯醇
,
配位反应
,
反应级数
,
动力学
周凯
,
吴广宁
,
雷克刚
,
何景彦
,
佟来生
材料科学与工程学报
本文研究了方波脉冲电压下不同频率、电压和温度下的局部放电行为及对聚酰亚胺薄膜寿命的影响.通过连续高压脉冲下的绝缘老化试验和测试系统,以聚酰亚胺薄膜为试验对象,研究不同脉冲幅值、频率及温度下的局部放电特征和影响因素,并得到其寿命曲线,分析了局部放电参量和寿命间的联系,得到了基于连续高压脉冲下的绝缘老化寿命模型的相关参数.
关键词:
变频电机
,
聚酰亚胺膜
,
局部放电
,
老化
,
寿命模型
李蓉
,
王鹏
,
雷勇
,
周凯
,
吴广宁
绝缘材料
分析了变频电机端部过电压及定子内部电压分布不均的产生机制和对变频电机绝缘的影响。结合相关国际标准，讨论了对变频电机绝缘开展局部放电检测的必要性，并对比了现有局部放电检测技术的优缺点。根据快速上升/下降沿的连续方波电压下变频电机局部放电的检测特点，阐述了适用于变频电机局部放电型式试验和接收试验的局部放电检测技术。
关键词:
变频电机
,
绝缘系统
,
局部放电
,
连续方波电压
,
超高频
