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绝缘材料2025年第08期:强场条件下酯基绝缘油产气规律和机制的分子动力学仿真

来源:期刊VIP网 时间:


作者:齐伟惟;卢武;王哲铭;贾博文;许红运;王雅;

单位:上海电力大学电气工程学院;上海赛克力光电技术有限责任公司;

摘要:酯基绝缘油因其优异的热稳定性和环保特性,被视为大型充油设备中传统矿物油的理想替代品,但其在放电场强下的产气规律和机制尚不明确。本文基于ReaxFF反应力场模拟方法,以矿物油为对照,研究了天然酯和合成酯在电场强度和运行时间变化时的分解特性、特征气体生成规律及关键产气路径。结果表明:矿物油放电故障产气的临界电场强度高于酯基绝缘油,而天然酯放电故障产气的临界电场强度高于合成酯。在故障初期,绝缘油的分子结构显著影响气体生成类型和比例:矿物油主要生成H2,天然酯主要生成C2H2和H2,合成酯则表现出多样化气体生成。研究揭示了关键气体的生成机制,为酯基绝缘油的优化应用和材料设计提供了理论支持。

关键词:电场强度;;酯基绝缘油;;产气规律;;产气机制;;分子动力学

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51707113);; 上海市教育发展基金会、上海市教育委员会晨光计划项目(21 CGA63)