【摘 要】
：
聚丙烯因其优异的电气和化学性能被广泛应用于薄膜电容器,但直流电场中电介质的击穿是制约电容器储能密度提高的关键因素。外施强电场作用下,电极/绝缘电介质界面注入的电荷在电场力驱动下输运并积累能量,形成泄漏电流,积聚空间电荷、畸变电场,最终导致绝缘电介质发生击穿破坏。从载流子输运和能量积累造成绝缘电介质击穿的物理过程,提炼出决定击穿场强分散性的电荷注入势垒、试图逃逸频率、载流子迁移率、陷阱能级、陷阱密度和陷阱捕获概率六个电荷输运特征参数。将电荷输运特征参数设置为随机变量,采用电荷输运和分子链位移调制击穿模型仿真
【机 构】
：
西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,中国工程物理研究院流体物理研究所
论文部分内容阅读
聚丙烯因其优异的电气和化学性能被广泛应用于薄膜电容器,但直流电场中电介质的击穿是制约电容器储能密度提高的关键因素。外施强电场作用下,电极/绝缘电介质界面注入的电荷在电场力驱动下输运并积累能量,形成泄漏电流,积聚空间电荷、畸变电场,最终导致绝缘电介质发生击穿破坏。从载流子输运和能量积累造成绝缘电介质击穿的物理过程,提炼出决定击穿场强分散性的电荷注入势垒、试图逃逸频率、载流子迁移率、陷阱能级、陷阱密度和陷阱捕获概率六个电荷输运特征参数。将电荷输运特征参数设置为随机变量,采用电荷输运和分子链位移调制击穿模型仿真
其他文献
储气库盖层在天然气注入过程中可能发生破坏或变形。为确保注入的天然气安全储存于地下含水层储气库,以拟建含水层储气库为依托工程,建立含水层储气库地层结构模型,研究天然气注入含水层产生的超压和应力等变化及其对储气库盖层力学完整性的影响;考虑盖层参数、天然气注入速率和地应力因数等因素,对盖层最大位移及剪切、拉伸破坏的影响进行敏感性分析。结果表明:在相同条件下,天然气注入速率对盖层的最大水平位移和垂向位移影响最为显著,地应力因数对盖层的剪切、拉伸破坏影响最为显著。实际工程实践中,在规划深层地质构造天然气注入方案时,
基于地震沉积学理论,根据基准面旋回变化,利用沿层地层切片的高分辨率纵向演化特征与高精度地震成像技术,研究川东北地区通南巴背斜中下侏罗统的古河道展布、古河道定量化特征与演变过程。结果表明:研究区中下侏罗统沉积时期发育4期古河道(湖侵体系域两期曲流河河道、高位体系域早期顺直型河道与晚期辫状河河道),古河道为厚层砂岩沉积,测井响应为幅度较大的箱型特征,地震响应为同向轴强振幅不连续,河道内部(沿河道)地震响应为强振幅连续反射。基准面上升旋回时期(自流井组),发育2套曲流河沉积体系,可容空间增大,以垂向加积为主,河
基于热流固耦合作用,推导输油管道轴向应力表达式,利用ANSYS Workbench建立土—管—油三维有限元模型,采用时程分析法,考虑温度场和热流固耦合因素影响,分析埋地输油管道地震响应,得出埋地输油管道在地震激励作用下的变形特征及动力时程曲线。结果表明:埋地输油管道在X向激励作用下比Y向与Z向轴向应力峰值提高14.9%;温度场对轴向应力影响略微增大,峰值应力提高2.5%;热流固耦合场对管道影响明显,热流固耦合下频率降低89%以上,轴向应力峰值增大46%。该结果为严寒地区埋地输油管道设计提供技术支持。
以GFRP管直径、管厚度、纤维缠绕层数和角度,以及长细比、活性粉末混凝土(RPC)抗压强度、型钢截面面积、型钢屈服强度为主要参数,设计25根足尺GRS组合短柱试件;基于钢材的双线性本构模型和考虑RPC约束效应的非线性本构模型,采用ABAQUS有限元软件,对25根足尺GRS组合短柱进行数值模拟分析,分别提取荷载—位移曲线和轴压承载力,分析不同参数对试件轴压承载力和极限位移的影响规律;采用1stOpt软件统计回归足尺GRS组合短柱轴压承载力计算公式。结果表明:随试件的GFRP管直径和管厚度、纤维缠绕层数和角度
川南地区中二叠统茅口组碳酸盐岩储层孔隙结构复杂、非均质性强,孔隙类型的差异影响储层渗流能力。基于岩心观察、薄片鉴定和扫描电镜成像等资料,采用FIB—SEM三维成像技术,分析川南地区中二叠统茅口组碳酸盐岩储层特征。结果表明:川南地区中二叠统茅口组碳酸盐岩储层受白云石化和溶蚀作用等影响,形成晶间溶蚀孔、粒间孔和粒内孔等次生孔隙,为油气储存和运移提供重要的储集空间。茅口组孔隙—孔洞型储层主要存在粒间孔、粒内孔、晶间孔、有机质孔和微裂缝5种孔隙类型。主要储集空间组合类型为粒间孔—晶间溶蚀孔—微裂缝;次要储集空间组
基于电流积分电荷量(DCIC-Q(t))技术研究了不同热老化时间下交联聚乙烯(XLPE)的动态电荷特性。对XLPE薄片试样施加电场,观察其电荷量随电场强度的变化规律,提出电荷量之比k作为判定空间电荷积累的依据;通过瞬时充电电荷Q0与电压的线性关系拟合得到XLPE电容,进一步计算获得介电常数;提出松弛时间τ与介电常数、电导率之间的关系,获得不同电场下电导率变化曲线。随着热老化时间的增加,XLPE绝缘动态电荷比值、介电常数以及电导率先略有增加,然后迅速上升。这说明短时间的热老化对XLPE的电性能影响不明显,但
选用聚丙烯(PP)为基体材料,乙烯-辛烯共聚物(POE)弹性体和苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)为增韧改性填料,应用双螺杆挤出机与转矩流变仪两种混炼方式制备了弹性体/聚丙烯复合材料。研究表明,与纯PP相比,弹性体/聚丙烯复合材料机械韧性得到改善,但材料耐电强度降低,空间电荷增多。其中,SEBS/PP复合材料的力学性能和耐电强度均优于POE/PP体系。混炼工艺对材料的性能影响较为明显,由于双螺杆的切应力更强,所制复合材料中弹性体分布更均匀,耐电强度更高。但较强的切应力也使PP大分子链降解,
套管芯体局部放电是引起套管故障的重要原因之一。传统“绝缘纸-铝箔-绝缘纸”结构为芯体的油纸绝缘套管已使用多年,为进一步优化油纸绝缘套管的芯体结构和绝缘性能,采用力学性能良好的半导体纸为电容极板,对“绝缘纸-铝箔-绝缘纸”和“绝缘纸-半导体纸-绝缘纸”两种结构体系在极不均匀电场下的工频击穿和局部放电特性开展对比研究。试验结果表明,当采用半导体纸作为电容极板时,能提高多层绝缘结构体系的起始局放电压与工频击穿电压,减少同等电压下多层结构体系的局部放电量和放电次数;相较于以铝箔作为电容极板的体系,电场分布仿真结果
LLC变换器因其软开关的优点在近年来得到了广泛应用。传统LLC变换器采用变频控制,在开关频率范围受到约束的情况下难以实现宽电压输入,从而导致LLC变换器掉电后保持时间短,在UPS等领域应用时受限。针对此类问题,国内外已有许多可用于掉电保持的宽电压输入范围LLC变换器的研究成果。对传统LLC增益范围窄的问题进行了简单的分析,从控制策略上和电路结构上对这些研究成果进行了归纳并分析其优缺点。
针对电动修井机工作时井场变压器承受电流冲击大,严重威胁井场电网的用电安全问题,提出了含网电变压器保护的电动修井机超级电容储能装置控制策略。该策略通过程控模式切换对系统的六种工作模式进行调控。以网电变压器过流保护作为首要控制,实现了容量调节和稳定直流母线电压的控制。既能保证网电变压器的安全,又能吸收电动修井机回馈的能量,实现电能的节约和再利用。基于PSIM仿真平台,完成了电动修井机超级电容储能控制的仿真,验证了所提控制方法的正确性、可行性和有效性。