一种高温超导电缆终端放电特性改进方法技术

本发明专利技术公开一种高温超导电缆终端放电特性改进方法，主要步骤包括：首先采用物理共混法和模具热压成型法制备实验所用非线性电导环氧树脂试样片，试样片尺寸为50mm×50mm、厚度为0.5mm，模具为不锈钢模具，热压温度为120℃，热压压强为1.3MPa；其次，搭建实验平台，高压电源连接柱电极，环电极连接地线，加热片置于两片试样之间，整套系统放入低温杜瓦瓶，低温杜瓦瓶中充满液氮；最后，分别使用正负直流高压电源、正负脉冲电源以及正负直流电源叠加正负脉冲电源对试样进行重复加压实验，每种试样进行十次重复加压实验。本发明专利技术在施加不同电源形式的叠加电源情形下，非线性电导环氧树脂试样的放电电压较传统环氧树脂试样依然有明显提高。

【技术实现步骤摘要】
一种高温超导电缆终端放电特性改进方法
本专利技术属于高压设备
，具体涉及一种基于非线性环氧树脂的高温超导电缆终端放电特性改进方法。
技术介绍
高温超导(HighTemperatureSuperconducting,HTS)电缆凭借其相比于传统传输线路输送容量大、损耗低等优点发展迅速。环氧树脂因其优异的机械性能和绝缘性能被选作高温超导电缆终端的主绝缘材料。附图1所示为高温超导电缆终端剖面图，绝缘故障主要沿着图中的三条路径发生。本文主要研究的是路径C：液氮中的沿面放电情况。液固界面的沿面放电是直流高温超导(HighTemperatureSuperconducting,HTS)电缆终端的主要绝缘故障。因此本专利技术提出了一种用非线性电导环氧树脂替换传统环氧树脂的方法。将传统环氧树脂替换为非线性电导环氧树脂绝缘后，施加不同电源极性下放电特性均得到显著改善，液氮中沿面放电电压提升50％。实验结果证明应用非线性电导环氧树脂提高沿面放电电压的可行性，有望在直流高温超导电缆终端中得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于利用非线性电导环氧树脂提高直流高温超导电缆终端中沿面放电电压，改善放电特性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种高温超导电缆终端放电特性改进方法，包括如下步骤：1)采用物理共混法和模具热压成型法制备实验所用非线性电导环氧树脂试样片，试样片尺寸为50mm×50mm、厚度为0.5mm，模具为不锈钢模具，热压温度为120℃，热压压强为1.3MPa；2)搭建实验平台，高压电源连接柱电极，环电极连接地线，加热片置于两片试样之间，整套系统放入低温杜瓦瓶，低温杜瓦瓶中充满液氮；3)分别使用正负直流高压电源、正负脉冲电源以及正负直流电源叠加正负脉冲电源对试样进行重复加压实验，每种试样进行十次重复加压实验，直流±12kV前升压速度为0.1kV/s，直流到达±12kV后升压速度为0.05kV/s，直到放电发生为止，记录液氮下试样的放电电压。有益效果由附图2可见，在液氮环境下，非线性电导环氧树脂试样的放电电压较传统环氧树脂均有显著提高，尤其是在施加负脉冲电源情况下，放电电压由原来的-17.4kV升高到-25kV，放电电压提升50％。由附图3可见，在施加不同电源形式的叠加电源情形下，非线性电导环氧树脂试样的放电电压较传统环氧树脂试样依然有明显提高。因此本改进方法有望在高温超导电缆终端中得到广泛应用。附图说明图1高温超导电缆终端剖面图。图2施加不同电源下试样的放电电压：(a)正电压；(b)负电压。图3施加叠加电源下试样的放电电压：(a)正直流+正脉冲；(b)负直流+负脉冲。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术提出了一种高温超导电缆终端放电特性改进方法，具体步骤包括：首先，采用物理共混法和模具热压成型法制备实验所用非线性电导环氧树脂试样片，试样片尺寸为50mm×50mm、厚度为0.5mm，模具为不锈钢模具，热压温度为120℃，热压压强为1.3MPa。本专利技术试样材料的具体配比如表1所示。(2)搭建实验平台，高压电源连接柱电极，环电极连接地线，加热片置于两片试样之间，整套系统放入低温杜瓦瓶，低温杜瓦瓶中充满液氮。(3)分别使用正负直流高压电源、正负脉冲电源以及正负直流电源叠加正负脉冲电源对试样进行重复加压实验，每种试样进行十次重复加压实验，直流±12kV前升压速度为0.1kV/s，直流到达±12kV后升压速度为0.05kV/s，直到放电发生为止，记录液氮下试样的放电电压。(4)处理数据，应用最小二乘法进行线性拟合，绘制威布尔分布概率图，计算数据平均值和标准差，绘制散点图，获得闪络概率为63.2％的闪络电压值，记录该电压值，绘制折线图。表1非线性电导环氧树脂试样配方实施例(1)试样制备：按照表1的配方，采用物理共混法和模具热压成型法制备实验所用非线性电导环氧树脂试样片，试样片尺寸为50mm*50mm、厚度为0.5mm，热压温度为120℃，热压压强为1.3MPa。(2)实验装置搭建：将可变压直流电源输出端经保护水阻连接至柱电极，同时从柱电极引出线接至直流分压器，将万用表调至直流电压档，接在分压器的信号端；将环电极与地线连接，与直流电源的地线等电位；将镍铬合金片置于两片试样之间，将环电极和柱电极放置于试样表面；将电极、试样、镍铬合金片放入低温杜瓦中并在常压下注入液氮，待装置冷却完全即液面平静后准备实验。(3)加压实验：分别使用正负直流高压电源、正负脉冲电源以及正负直流电源叠加正负脉冲电源对试样进行重复加压实验，每种试样进行十次重复加压实验，直流±12kV前升压速度为0.1kV/s，直流到达±12kV后升压速度为0.05kV/s，直到放电发生为止，记录液氮下试样的放电电压。(4)处理数据：应用最小二乘法进行线性拟合，绘制威布尔分布概率图，计算数据平均值和标准差，绘制散点图，获得闪络概率为63.2％的闪络电压值，记录该电压值，绘制折线图。以上内容不能认定本专利技术的具体实施只局限这些说明，凡是依照本专利技术申请专利范围内所做的均等变化和修饰，皆应属于本专利技术所提交的权利要求书确定的专利保护范围以内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温超导电缆终端放电特性改进方法，其特征在于，包括如下步骤：1)采用物理共混法和模具热压成型法制备实验所用非线性电导环氧树脂试样片，试样片尺寸为50mm×50mm、厚度为0.5mm，模具为不锈钢模具，热压温度为120℃，热压压强为1.3MPa；2)搭建实验平台，高压电源连接柱电极，环电极连接地线，加热片置于两片试样之间，整套系统放入低温杜瓦瓶，低温杜瓦瓶中充满液氮；3)分别使用正负直流高压电源、正负脉冲电源以及正负直流电源叠加正负脉冲电源对试样进行重复加压实验，每种试样进行十次重复加压实验，直流±12kV前升压速度为0.1kV/s，直流到达±12kV后升压速度为0.05kV/s，直到放电发生为止，记录液氮下试样的放电电压。

【技术特征摘要】
1.一种高温超导电缆终端放电特性改进方法，其特征在于，包括如下步骤：1)采用物理共混法和模具热压成型法制备实验所用非线性电导环氧树脂试样片，试样片尺寸为50mm×50mm、厚度为0.5mm，模具为不锈钢模具，热压温度为120℃，热压压强为1.3MPa；2)搭建实验平台，高压电源连接柱电极，环电极连接地线，加热片置于两...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜伯学，张程，梁虎成，李进，王明洋，侯兆豪，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12