亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)新技術(shù)研究

        2023-09-28 02:30:20李泰偉劉沛軒
        關(guān)鍵詞:硫化劑絕緣性絕緣材料

        李泰偉 舒 俊 劉沛軒

        (國(guó)網(wǎng)江西省電力有限公司南昌供電分公司,江西 南昌 330000)

        電氣設(shè)備需要承受高電壓與大電流的作用,因此對(duì)設(shè)備所使用的絕緣材料也有極高的要求,推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域研究發(fā)展。王健等(2023)針對(duì)高壓電機(jī)H級(jí)絕緣系統(tǒng)進(jìn)行了研究,制造了線圈試樣并測(cè)試[1]。張長(zhǎng)虹等(2023)總結(jié)了目前關(guān)于直流GIL絕緣關(guān)鍵技術(shù)和GIL設(shè)備研制的相關(guān)研究[2]。徐曙等(2023)選用不同型號(hào)的半導(dǎo)電屏蔽料,測(cè)試了其電氣、力學(xué)以及流變性能[3]。俞葆青等(2023)介紹了高壓直流電纜聚丙烯絕緣材料電場(chǎng)調(diào)控的理論與方法[4]。杜伯學(xué)等(2023)建立了水平敷設(shè)的1100kV GIL三支柱絕緣子電場(chǎng)-溫度場(chǎng)-流體耦合仿真模型,計(jì)算了三支柱絕緣子放電起始電壓[5]。劉青等(2022)通過主成分分析法對(duì)高壓服役電纜主絕緣老化狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估[6]。王昊月等(2023)基于高壓頻域介電譜診斷方法研究電纜絕緣老化[7]。余光凱等(2022)針對(duì)特高壓帶電作業(yè)絕緣工具操作沖擊放電特性進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證[8]。宋思齊等(2022)研究了高壓擊穿電弧作用下SMC絕緣隔板的引燃特性[9]。

        1 理論概述

        絕緣材料的基本特性包括絕緣性能和物理性能2個(gè)方面。絕緣性能是指材料在給定條件下阻止電流通過的性能,主要包括介電常數(shù)、介質(zhì)損耗和體積電阻率等指標(biāo),而物理性能則是指材料的強(qiáng)度特性,如拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等。

        現(xiàn)有絕緣材料的性能主要包括絕緣性能和物理性能2個(gè)方面。其中,絕緣性能是衡量材料絕緣特性的指標(biāo),一般使用介電常數(shù)、介質(zhì)損耗和體積電阻率等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià);物理性能則是衡量材料耐久性及強(qiáng)度特性的指標(biāo),包括拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等。在針對(duì)新型絕緣材料的研究中,絕緣性能和物理性能同樣需要進(jìn)行評(píng)價(jià)。

        在高壓電氣設(shè)備中,要求絕緣材料具有較高的介電常數(shù)和較低的介質(zhì)損耗,同時(shí)能夠長(zhǎng)期保持較高的體積電阻率,以保證設(shè)備在運(yùn)行中的安全性和可靠性。此外,材料的物理性能也需要具有足夠的強(qiáng)度和耐久性,以適應(yīng)電氣設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境條件下的工作狀態(tài)。

        傳統(tǒng)絕緣材料主要使用硅酮橡膠、玻璃纖維和石棉等材料,這些材料絕緣性能優(yōu)越,但是強(qiáng)度和耐久性相對(duì)較差,容易受一些外界因素的影響進(jìn)而導(dǎo)致性能降低,不滿足特殊環(huán)境下的要求。因此,需要不斷開發(fā)一些新型絕緣材料來(lái)滿足不同環(huán)境下的需求。

        目前,新型絕緣材料的研究主要集中在加強(qiáng)材料的物理性能和耐久性2個(gè)方面。其中,一種常用的方法是通過添加填料或添加劑來(lái)增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和耐久性。例如,加入納米氧化鋯、硅氧烷等填料可以有效提高聚合物材料的力學(xué)性能和耐熱性能,從而提高絕緣材料的物理性能。同時(shí),加入抗氧化劑和紫外線吸收劑等添加劑,可以提高材料的熱穩(wěn)定性和耐久性,從而增強(qiáng)其絕緣性能。對(duì)常見絕緣電纜材料交聯(lián)聚乙烯而言,抗氧化劑通過清除材料中的活性自由基來(lái)調(diào)節(jié)交聯(lián)反應(yīng)和絕緣性能,形成復(fù)雜影響機(jī)制與多重路徑,該文也將在該基礎(chǔ)上在交聯(lián)聚乙烯中加入抗氧化劑以優(yōu)化其絕緣性能,并根據(jù)模型預(yù)測(cè)性能表現(xiàn)情況以設(shè)計(jì)更具適應(yīng)性與經(jīng)濟(jì)性的材料及應(yīng)用模式。

        2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        2.1 試驗(yàn)材料

        該文試驗(yàn)使用的絕緣材料成分相關(guān)信息見表1。

        表1 試驗(yàn)材料概述

        2.2 試驗(yàn)方法

        基于上述材料來(lái)源,該文構(gòu)建了多組別交叉試驗(yàn),對(duì)不同摻入比例的硫化劑與抗氧化劑影響交聯(lián)聚乙烯材料拉伸強(qiáng)度與絕緣性能情況進(jìn)行驗(yàn)證分析。其中,硫化劑的摻入比例分別為1.6、1.7、1.8、1.9、2.0dcp,抗氧化劑1010的摻入比例分別為0.15、0.2、0.25、0.35、0.5dcp,兩者均基于100g低密度交聯(lián)聚乙烯。

        將上述對(duì)比試驗(yàn)作為試驗(yàn)1,相應(yīng)匹配不摻入抗氧化劑1010的另一組別試驗(yàn)作為試驗(yàn)2進(jìn)行對(duì)比。

        2.3 試樣制備

        首先,基于上述材料配置,在110℃、50r/min條件下現(xiàn)有加入低密度聚乙烯、硫化劑與航氧化劑,混煉至完全熔融,得到可交聯(lián)聚乙烯。

        其次,在110℃、15MPa條件下熱壓15min,在175℃,15MPa條件下交聯(lián)30min,保持壓力至逐漸冷卻獲得試樣。

        最后,脫氣處理48h以消除內(nèi)應(yīng)力與交聯(lián)副產(chǎn)物。

        各組別制作50個(gè)試樣,其試樣制備根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)指標(biāo)完成,使用無(wú)缺口試樣。

        2.4 測(cè)試方法

        抗沖擊測(cè)試使用懸梁臂沖擊方法,測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度,每組測(cè)試5個(gè)試樣,結(jié)果取均值,單位為N/mm2。電性能測(cè)試采用圓柱電極,浸入二甲基硅油測(cè)試,分別在30℃、50℃、70℃、90℃條件下測(cè)試,測(cè)試中加壓速率為500V/s,試樣厚度為100μm,每組測(cè)試10個(gè)試樣,結(jié)果取均值,單位為kW/mm。

        2.5 分析模型

        神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種基于生物大腦運(yùn)行原理設(shè)計(jì)的人工智能模型,它由大量的人工神經(jīng)元組成,可以模擬人類大腦的信息處理機(jī)制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通常是一個(gè)通過訓(xùn)練學(xué)習(xí)從輸入數(shù)據(jù)中提取有用信息的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以完成許多復(fù)雜的任務(wù),例如分類、預(yù)測(cè)、識(shí)別和決策等。

        通常神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分為輸入層、隱藏層和輸出層3個(gè)部分,其中輸入層接受原始數(shù)據(jù)作為輸入,隱藏層通過對(duì)輸入進(jìn)行多次處理,得到更高層次的數(shù)據(jù)特征,并將這些特征傳遞到輸出層進(jìn)行最終的輸出。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,每個(gè)神經(jīng)元通過計(jì)算輸入信號(hào)的加權(quán)和并應(yīng)用激活函數(shù)來(lái)生成其輸出信號(hào),同時(shí)神經(jīng)元之間的連接權(quán)重可以通過反向傳播算法進(jìn)行訓(xùn)練優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)更好的預(yù)測(cè)或分類效果。該文也即基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型處理試驗(yàn)數(shù)據(jù),以材料配置與輸入,以產(chǎn)品性能為輸出進(jìn)行預(yù)測(cè)。

        3 試驗(yàn)結(jié)果

        3.1 數(shù)據(jù)特征

        對(duì)測(cè)試形成結(jié)果的總樣本數(shù)據(jù)規(guī)模進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表2。

        表2 描述性統(tǒng)計(jì)

        如表2所示,拉伸強(qiáng)度的最大值為28,最小值為24,平均值為26.136。在4個(gè)不同溫度下進(jìn)行的擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)中,均值隨著溫度的升高而逐漸降低。其中,對(duì)試驗(yàn)1數(shù)據(jù)中的抗氧化劑加入量影響情況進(jìn)行單因素分析,其結(jié)果見表3。

        表3 試驗(yàn)1數(shù)據(jù)中的抗氧化劑加入量對(duì)力學(xué)與絕緣性能影響單因素分析

        如表3所示,所有指標(biāo)的P值均大于0.05,說(shuō)明抗氧化劑加入量對(duì)這些指標(biāo)的影響并不顯著。

        對(duì)試驗(yàn)2結(jié)果中的硫化劑加入量進(jìn)行單因素分析,其結(jié)果見表4。

        表4 試驗(yàn)2數(shù)據(jù)中的硫化劑加入量對(duì)力學(xué)與絕緣性能影響單因素分析

        如表4所示,所有指標(biāo)的P值均小于0.01,說(shuō)明結(jié)果均在99%置信區(qū)間下顯著。

        不同加入量的硫化劑對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)均有顯著影響。其中,當(dāng)硫化劑加入量從1.6變?yōu)?.7時(shí),拉伸強(qiáng)度的各樣本平均值從25.6提高到了27.2,經(jīng)過方差分析(F值為17.05),檢驗(yàn)結(jié)果表明具有非常顯著的差異(P值小于0.001),可以認(rèn)為硫化劑的加入量對(duì)拉伸強(qiáng)度具有顯著積極影響。當(dāng)加入量為1.6時(shí),各項(xiàng)擊穿強(qiáng)度指標(biāo)的平均值最高,隨著加入量的增加,平均值逐漸下降,說(shuō)明硫化劑的摻入使材料擊穿強(qiáng)度隨之下降,絕緣性能減弱。

        基于該結(jié)果,實(shí)踐層面應(yīng)用基于交聯(lián)聚乙烯的絕緣材料時(shí),需要平衡絕緣性能與強(qiáng)度的關(guān)系,而該文也即在該基礎(chǔ)上構(gòu)建模型預(yù)測(cè),從而在不借助實(shí)際材料試驗(yàn)的基礎(chǔ)上利用預(yù)估配置數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)產(chǎn)品性能,為相應(yīng)產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用提供參考。

        3.2 模型性能

        基于試驗(yàn)數(shù)據(jù),使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練需要對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分,其中60%用于訓(xùn)練樣本,20%用于測(cè)試樣本,20%用于驗(yàn)證樣本。

        其模型預(yù)測(cè)的性能表現(xiàn)見表5。

        表5 模型預(yù)測(cè)誤差

        如表5所示,試驗(yàn)1的預(yù)測(cè)性能顯著較好,而試驗(yàn)2的預(yù)測(cè)性能則表現(xiàn)出較高的預(yù)測(cè)誤差。該差異性反映出,試驗(yàn)1所使用的材料組合能夠較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)產(chǎn)品性能,從而在實(shí)際產(chǎn)品性能需求評(píng)估的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)相應(yīng)的產(chǎn)品材料組合。相較于此,試驗(yàn)2的輸入變量?jī)H有硫化劑的摻入量,則預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性顯著較弱。

        其中,試驗(yàn)1的誤差值如圖1所示。

        如圖1所示,試驗(yàn)1所涉及的樣品性能差異較顯著,部分預(yù)測(cè)結(jié)果的誤差顯著較高,多數(shù)結(jié)果的誤差則顯著較小。其中,試驗(yàn)2的誤差值如圖2所示。

        圖2 試驗(yàn)2誤差值

        如圖2所示,試驗(yàn)2的樣品性能差異顯著較少,多數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果的誤差顯著較低,但分布較不均勻,提示在較小尺度下的樣本數(shù)據(jù)分布特征迥異,可能存在其他外部因素影響形成現(xiàn)有輸入變量所不能有效解釋的誤差。

        3.3 誤差比較

        整理試驗(yàn)1數(shù)據(jù)中的各組別樣本數(shù)據(jù)誤差分布情況,如圖3所示。

        圖3 試驗(yàn)1的訓(xùn)練、驗(yàn)證、測(cè)試和全樣本誤差分布

        如圖3所示,各類型樣本中的誤差規(guī)模普遍較小,各組別數(shù)據(jù)均能較好完成預(yù)測(cè),不同樣本間差異性不影響該預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性,能夠驗(yàn)證模型整體的預(yù)測(cè)性能良好,未見顯著過擬合現(xiàn)象。

        4 結(jié)論

        該文針對(duì)高壓電氣設(shè)備中絕緣材料的問題研究了一種新型的基于高分子材料的復(fù)合材料,并將該材料與傳統(tǒng)材料進(jìn)行了性能對(duì)比。結(jié)果顯示,新型材料在絕緣性能和物理性能方面優(yōu)于傳統(tǒng)材料。同時(shí),該文根據(jù)新材料摻入不同水平抗氧化劑的情況,構(gòu)建了針對(duì)絕緣性能和拉伸強(qiáng)度的預(yù)測(cè)模型,并進(jìn)行了預(yù)測(cè)結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比驗(yàn)證,結(jié)果表明該模型具有預(yù)測(cè)效果好、適用范圍廣等特點(diǎn)。

        猜你喜歡
        硫化劑絕緣性絕緣材料
        泰州旺靈絕緣材料廠
        多層包扎對(duì)線圈絕緣性能影響研究
        高壓電氣設(shè)備絕緣性能檢測(cè)及注意事項(xiàng)
        某氧化銅礦石選礦試驗(yàn)研究
        黃金(2021年4期)2021-09-10 07:22:44
        高壓電氣設(shè)備絕緣性能檢測(cè)及注意事項(xiàng)
        使用交聯(lián)劑交聯(lián)輻照聚烯烴料的檢驗(yàn)方法的探討
        UL 1072-35kV絕緣材料的性能試驗(yàn)研究及其應(yīng)用
        電線電纜(2018年3期)2018-06-29 07:41:02
        熱重法評(píng)估橡膠絕緣材料的熱老化壽命
        電線電纜(2017年6期)2018-01-03 07:27:08
        導(dǎo)體后預(yù)熱對(duì)高壓XLPE絕緣性能的影響
        電線電纜(2017年6期)2018-01-03 07:27:06
        不溶性硫磺應(yīng)用及生產(chǎn)工藝探究
        亚洲AV成人无码天堂| 国产丝袜在线精品丝袜| 国产精品一区二区久久| 久久久久久AV无码成人| 国产区一区二区三区性色| 精品福利一区二区三区免费视频| 欧美日韩亚洲tv不卡久久| 久久中文字幕日韩无码视频| 国产精品午夜高潮呻吟久久av| 亚洲成av人片在www鸭子| 国产顶级熟妇高潮xxxxx| 久久久久欧洲AV成人无码国产 | 美女胸又www又黄的网站| 国产精品,在线点播影院| 在教室轮流澡到高潮h免费视| 在线观看视频播放| 成人无码午夜在线观看| 在线观看中文字幕一区二区三区| 邻居美少妇张开腿让我爽了一夜| 少妇人妻大乳在线视频不卡 | 精品国产一区二区三区AV小说 | 亚洲国产精品一区二区www| 精品人妻少妇一区二区不卡| 久草精品手机视频在线观看| 日韩亚洲无吗av一区二区| 香港三级精品三级在线专区| 中文字幕久无码免费久久| 91九色精品日韩内射无| 日日摸夜夜添夜夜添高潮喷水| 色翁荡息又大又硬又粗又视频图片| 人妻少妇精品无码专区app| 99青青草视频在线观看| 精品视频无码一区二区三区| 国产精品国产三级农村妇女| 精品亚亚洲成av人片在线观看| 国产成人av一区二区三区不卡 | 国产精品福利影院| 亚洲中文字幕第一第二页| 午夜熟女插插xx免费视频| 在教室伦流澡到高潮h麻豆| 亚洲乱色视频在线观看|