盤式超導(dǎo)限流器中絕緣材料與絕緣結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、電阻型超導(dǎo)限流器是眾多超導(dǎo)電力設(shè)備中最有應(yīng)用前景的設(shè)備。但在高電壓等級(jí)電網(wǎng)中，超導(dǎo)限流器存在占地面積過大的不利因素?？紤]到空間利用率，超導(dǎo)帶材繞成線圈的盤式結(jié)構(gòu)超導(dǎo)限流器更有應(yīng)用前景。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，超導(dǎo)線圈兩端會(huì)承受很大的電壓，線圈中內(nèi)、外兩層帶材直接接觸，如果再考慮到線圈中的電壓在短時(shí)會(huì)出現(xiàn)不均勻分布的情況，相鄰兩層帶材之間也可能會(huì)出現(xiàn)很大的電壓。因此，必須采取手段確保絕緣安全。
　　本文在分析了多種低溫環(huán)境下經(jīng)常使用的

2、絕緣材料以后，選取Nomex（聚芳酰胺纖維紙）和Kapton（聚酰亞胺薄膜）作為超導(dǎo)帶材的絕緣材料。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了這兩種材料在空氣中以及液氮中的交流擊穿強(qiáng)度和沿面閃絡(luò)強(qiáng)度。超導(dǎo)帶材厚度很薄，邊緣非常鋒利，論文就帶材厚度對(duì)絕緣層絕緣強(qiáng)度的影響進(jìn)行了研究。超導(dǎo)帶材繞包絕緣層的方法有兩種：平行繞包和縱向繞包。論文設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較了這兩種繞包方式的不同之處，還制作了用以模仿線圈中超導(dǎo)帶材面對(duì)面接觸的情況的電極與支撐結(jié)構(gòu)，研究了在這種實(shí)際工況下的絕緣

3、問題。此外，論文還提出了一種新穎的在超導(dǎo)帶材上加絕緣層的方法：熱鍍法。這種方法將一種粘稠的聚酰亞胺試劑涂抹在超導(dǎo)帶材上，經(jīng)過恒溫爐烘干后，溶劑揮發(fā)，聚酰亞胺絕緣層就固化在帶材表面。論文比較了繞包法和熱鍍法的絕緣性能，包括絕緣強(qiáng)度和局部放電劇烈程度。最后研究了超導(dǎo)限流器的套管問題。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究套管在出線凝露或覆冰現(xiàn)象時(shí)的絕緣性能。討論了套管端部的電場(chǎng)分布問題，采用設(shè)置電容錐的手段來均勻電場(chǎng)分布，并以220kV電壓等級(jí)的超導(dǎo)限流器為例，計(jì)算