TiO2納米粒子粒徑對(duì)油紙絕緣流注特性的影響

編號(hào)：CPJS06259

篇名：TiO2納米粒子粒徑對(duì)油紙絕緣流注特性的影響

作者：王磊 牛銘康 應(yīng)宇鵬 呂玉珍 李成榕

關(guān)鍵詞： TIO2納米粒子 粒徑 界面流注 復(fù)合 淺陷阱

機(jī)構(gòu)： 新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 內(nèi)蒙古電力科學(xué)研究院 華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院

摘要： 為進(jìn)一步了解納米粒子對(duì)變壓器油紙復(fù)合絕緣系統(tǒng)性能改性的影響機(jī)理,基于補(bǔ)光曝光法和陰影法,分別拍攝了標(biāo)準(zhǔn)正雷電沖擊波下5 nm、10 nm、15 nm的球形TiO2納米油浸紙板(NPs)和純油浸紙板(OPs)正、側(cè)面流注發(fā)展過(guò)程。試驗(yàn)結(jié)果表明,與純油浸紙板界面流注相比,三種TiO2納米粒子均抑制了正流注的發(fā)展速度,加快了消散速度;同時(shí)納米粒子的添加使得界面流注分支變多呈現(xiàn)簇狀,流注頭部更傾于向油中發(fā)展,且納米粒子粒徑越小對(duì)油紙沿面絕緣性能的改性效果越好。其中,5 nm納米粒子改性油浸紙板流注發(fā)展截止長(zhǎng)度較Ops減小了32.6%。這是因?yàn)門(mén)iO2納米粒子的加入引入大量淺陷阱,一方面淺陷阱將吸附流注等離子區(qū)高速運(yùn)動(dòng)的電子而形成低速運(yùn)動(dòng)的負(fù)離子,加大了流注頭部正負(fù)電荷復(fù)合的概率;另一方面淺陷阱間形成淺陷阱帶,陷阱間距變小,電荷在淺陷阱帶中傳輸,遷移率提高,抑制了空間電荷的積累,納米粒子比表面積隨粒徑的減小而增大,淺陷阱量更多,改性效果更顯著。