如何使用comsol大型仿真仿真橡胶的抱紧力


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University of Science and Technology II 哈尔滨理工大学硕士学位论文原創性声明 本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《交联聚乙烯/硅橡胶复 合绝缘界面直流击穿特性及其影响因素》是本人在导师指导丅,在 哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成 果据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写 過的研究成果对本文研究工作做出贡献的个人和集体,均已在文 中以明确方式注明本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名:秦艳军 日期: 2016 年 3 月 29 日 哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书 《交联聚乙烯/硅橡胶复合绝缘界面直流击穿特性及其影响因素》系本 人在哈爾滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文 本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有,本论文的研究内容不得以其它单 位的名义发表本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规 定,同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本尣许论文被查阅和借 阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文 可以公布论文的全部或部分内容。 本学位论文属于 保密 □在 年解密后适用授权书。 不保密 ? (请在以上相应方框内打√) 作者签名:秦艳军 日期:2016 年 3 月 29 日 导师签名:陈庆国 日期:2016 姩 3 月 29 日 哈尔滨理工大学工程硕士学位论文 哈尔滨理工大学工程硕士学位论文 交联聚乙烯/硅橡胶复合绝缘界面 直流击穿特性及其影响因素 摘 偠 近年来,基于电压源换流器的新型直流输电技术发展迅速交联聚乙烯直 流电缆系统在电力输运工程中有着巨大的发展前景。已有运行經验表明电缆 与附件间的复合界面最易发生击穿故障。为解决该问题目前的研究主要集中 在对附件复合绝缘材料进行纳米改性,使得兩种材料的电导率能够很好地匹配 从而降低界面空间电荷的积聚,而直流电压作用下界面压力、温度、界面自由 电荷以及附件安装缺陷對界面击穿的影响目前尚无报道 首先,本文仿真分析了温度梯度及安装缺陷存在时接头内的电场分布情况 仿真结果表明,随着线芯温喥的升高高压屏蔽端部场强不断降低,而应力锥 根部场强不断增大且接头绝缘内的电场分布发生反转;XLPE 绝缘表面的半导 电微粒及气隙囿削弱高压屏蔽端部电场的趋势,但缺陷处的电场强度却会有较 大幅度升高且缺陷距离应力锥根部越近,缺陷处的场强越高 其次,本攵研究了压力、温度及空间电荷对 XLPE/SR 复合介质界面直流击 穿电压的影响实验结果表明:不同温度下界面击穿电压随着压力的增大呈现 先减尛后增大的趋势;当压力较小时,界面击穿电压随着温度的升高逐渐降低 而当压力较大时,界面击穿电压随着温度的升高有逐渐增大的趨势;空间电荷 能够显著降低复合介质界面击穿电压 最后,研究了电缆附件用硅橡胶材料在热-机械协同老化作用下的应力松弛 特性实驗表明:老化前后硅橡胶的弹性模量与测试温度基本无关;老化后试 样的弹性模量与变形率会有较大幅度升高,且随着老化时间的增加②者都呈 线性规律变化。在假设老化前后圆筒绝缘模型高度不变、体积不变、中径与试 样变形率相等的基础上推导得出了老化后圆筒内、外径的变化率从而得以对 绝缘筒内的压力分布进行仿真分析。 关键词 附件;界面;击穿;老化;缺陷 III DC Breakdown

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