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绝缘材料2025年第04期:环氧浸渍纸热解动力学分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周远翔;钟波;李宇航;白正;黄欣;陈健宁;姜贵敏;

单位:新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室风光储分室;清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室;

摘要:套管作为超特高压输电工程中的关键设备之一,其爆燃事故严重威胁电力系统的安全稳定运行。胶浸纸套管作为有爆燃风险油浸纸套管的替代方案,其芯子绝缘材料环氧浸渍纸在电弧故障时的热力学特性及套管爆燃风险的相关研究较少。本文对环氧浸渍纸,进行不同升温速率下的热重实验和差示扫描量热分析,研究其热解过程,采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法与Coast-Redfern(CR)法,获得无氧环境下环氧浸渍纸在高温下的热解动力学模型。结果表明:胶浸纸套管芯子材料环氧浸渍纸的热解过程可分为环氧熔融、反应吸热、分解气化3个阶段,前两个阶段分别符合三维扩散模型、随机成核和随后生长模型;套管芯子内部发生电弧击穿故障后,环氧浸渍纸在高温效应下的热分解质量损失高达90%,高温与气体膨胀使得芯子内部产生高幅值内应力进而导致芯体开裂甚至爆炸。

关键词:干式套管;;环氧浸渍纸;;热解过程;;热解动力学

基金资助:国家电网公司科技项目(5500-202240125A-1-1-ZN)