溫度和機(jī)械應(yīng)力對GF-EP復(fù)合材料介電強(qiáng)度的影響.pdf

1、玻璃纖維/環(huán)氧樹脂(Glass Fiber/Epoxy，GF/EP)復(fù)合材料具有較高的機(jī)械性能和電氣性能，被廣泛應(yīng)用于電機(jī)、繞包絕緣干式變壓器、干式空心電抗器等高壓電力設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)中。電力設(shè)備的運(yùn)行狀況直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定，而電力設(shè)備的可靠性在很大程度上取決于絕緣的工作情況，電力設(shè)備中的絕緣一旦發(fā)生擊穿，就會對整個系統(tǒng)造成難以估量的危害。因此，復(fù)合材料的擊穿特性是評價設(shè)備復(fù)合絕緣程度好壞的重要指標(biāo)。隨著電力系統(tǒng)電壓等級的提高，對

2、系統(tǒng)供電可靠性的要求也越來越高，保證電力設(shè)備的絕緣在高場強(qiáng)下的正常工作非常重要。在高壓電氣產(chǎn)品中絕緣不但受到振動、沖擊等機(jī)械應(yīng)力的作用，同時承受著電、熱應(yīng)力的作用，因此研究GF/EP復(fù)合材料在機(jī)械應(yīng)力和溫度共同作用下的介電強(qiáng)度，對于提高材料的電氣強(qiáng)度、完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)具有重要意義。GF/EP復(fù)合材料主要由樹脂基體、玻璃纖維和界面三部分構(gòu)成，在工頻電壓下的擊穿特性非常復(fù)雜。國內(nèi)外學(xué)者針對復(fù)合絕緣材料在常溫下的擊穿性能和高溫下的熱老化問題進(jìn)行了

3、大量的實驗研究。但是，針對電力設(shè)備實際運(yùn)行環(huán)境溫度和機(jī)械應(yīng)力共同作用下的介電強(qiáng)度問題，目前還沒有相關(guān)的研究報道。我國東北地區(qū)年溫差較大，干式空心電抗器在冬季異常低溫條件下發(fā)生絕緣故障的現(xiàn)象較為頻繁。因此，研究較寬溫度范圍內(nèi)GF/EP復(fù)合材料的介電強(qiáng)度具有重要意義。
　　本文研究了溫度和機(jī)械應(yīng)力對GF/EP復(fù)合材料介電強(qiáng)度的影響，分別在不同溫度、不同應(yīng)力大小和不同應(yīng)力作用形式下對GF/EP復(fù)合材料進(jìn)行了工頻擊穿測試。實驗結(jié)果表明:在