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绝缘材料2025年第05期:电-热耦合条件下纳米TiO_2改性纤维素绝缘纸的电气性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘道生;崔车乐;陈欣;赖勇耀;

单位:江西理工大学电气工程与自动化学院;国网江西赣州供电公司;

摘要:纤维素绝缘纸因长期受到温度场与电场的作用而影响变压器运行的可靠性。现有研究主要为针对单个物理场下纳米颗粒对绝缘纸改性效果的研究,而电-热联合老化作用下的改性研究尚未完善。本文制备了纳米TiO_2颗粒质量分数分别为0、1%、3%、5%、7%的纳米TiO_2改性纤维素绝缘纸,并根据分子动力学仿真模拟建立相应的分子模型,结合宏观电-热联合老化试验研究电场与温度场对改性纤维素绝缘纸电气性能的影响,探究纳米TiO_2的最佳改性含量。结果表明:纤维素绝缘纸的电气性能主要受温度影响,电场的引入加速了纤维素的老化;添加纳米TiO_2颗粒后,纤维素分子模型内的氢键数量增加,改性纤维素绝缘纸的相对介电常数降低,电气强度增大;纳米TiO_2含量对纤维素改性效果的提升存在阈值,纳米TiO_2的质量分数为5%时对纤维素样品的改性效果最佳。

关键词:电-热耦合;;老化试验;;分子模拟;;电气性能

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52167017);; 江西省自然科学基金资助项目(20224BAB204054);; 赣鄱俊才支持计划-主要学科学术和技术带头人培养项目(20232BCJ22006)