高分子绝缘材料电痕特性研究

论文题目: 高分子绝缘材料电痕特性研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电力系统及其自动化

作者: 肖军

导师: 杜伯学

关键词: 高分子绝缘材料,漏电起痕,分形,小波,阻燃剂,比较漏电痕迹指数

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 电痕破坏(Tracking failure)是高分子绝缘材料表面所特有的一种绝缘破坏形式,其主要是由于当材料表面的水份蒸发不均匀而形成干燥带以致产生局部强电场进而引起放电,放电产生的热量使得材料中的碳元素析出,从而形成炭化导电路,最终绝缘被破坏。炭化导电路的形成是一个过程,随着碳路的不断延伸,放电的特性也会随之变化,本文通过计算放电过程中分形维数的变化来识别这一过程,结果显示随着碳路的伸展,分形维数减小。高分子绝缘材料要受到外界环境因素的影响,其中最为常见的就是气压和温度的变化,本文以环氧树脂为底基的印刷电路板为试品,通过分析电极间的放电量的变化,应用小波变换计算放电能量的变化及比较各种条件下的绝缘破坏时间的大小,以分析气压和温度两种环境因素对绝缘材料的耐电痕特性的影响。现在为了满足防火安全的需要,在绝大多数绝缘材料中都添加有阻燃剂,然而添加阻燃剂后,其电气特性也将会发生变化。溴系阻燃剂以其极高的性价比,在阻燃剂市场中占有重要的位置。本文以添加溴系阻燃剂的聚碳酸酯为试品,通过计算添加不同阻燃剂含量试品的放电量、放电能量,测试接触角、比较漏电痕迹指数(CTI)等相关参数,以分析添加溴系阻燃剂对绝缘材料耐电痕特性的影响,并通过改变试验的温度,来分析在常温和高温环境下其电气性能的变化。结果显示添加溴系阻燃剂后绝缘材料的耐电痕性变低。

论文目录:

第一章绪论

1.1 本研究的目的,意义及研究现状

1.1.1 本研究的目的,意义

1.1.2 绝缘材料电痕特性研究现状

1.2 分形,小波理论及其在分析电痕放电信号方面的应用

1.2.1 分形及小波理论相关知识

1.2.2 分形及小波理论在分析电痕放电信号方面的应用

1.3 本文的主要工作

第二章分形,小波变换理论知识及在本文中的应用

2.1 分形理论及在本文中的应用

2.1.1 分形几何简介

2.1.2 分形维数

2.1.3 分形在本文中的应用

2.2 小波变换理论及在本文中的应用

2.2.1 小波变换理论简介

2.2.2 小波变换理论在本文中的应用

第三章高分子绝缘材料电痕破坏原理及其试验分析

3.1 表面电痕破坏的理论分析

3.1.1 起始状态

3.1.2 电痕破坏过程

3.1.3 侵蚀过程

3.2 电痕破坏不同阶段放电信号的分形分析

3.3 小结

第四章气压、温度对绝缘材料表面放电及电痕特性的影响

4.1 气压、温度对绝缘材料表面耐电痕性影响的理论分析

4.1.1 气压的影响

4.1.2 温度对绝缘材料表面放电特性的影响

4.1.3 综合考虑气压和温度对绝缘材料表面放电的影响

4.2 以印刷电路板为试验样品进行试验分析

4.2.1 使用印刷电路板为试验样品的意义

4.2.2 试品规格、试验装置及试验方法

4.2.3 试验结果及讨论

4.3 小结

第五章添加阻燃剂对绝缘材料电痕特性的影响

5.1 研究阻燃剂对绝缘材料电痕特性影响的意义

5.1.1 阻燃与成碳的关系

5.1.2 阻燃剂对电痕特性影响的理论分析

5.2 试验

5.2.1 在脉冲直流电源情况下的试验

5.2.1.1 试品、试验装置及试验方法

5.2.1.2 结果及讨论

5.2.2 高温环境下,利用IEC60112 标准试验法分析添加阻燃剂有机绝缘的放电与电痕特性

5.2.2.1 试品、试验装置及试验方法

5.2.2.2 试验结果与讨论

5.3 小结

第六章结论及以后的研究方向

6.1 本文工作总结

6.2 未来工作及展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

发布时间: 2006-05-24

参考文献

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