基于边际效用的预测性维护评估：以海上风电为例

《Applied Sciences》：Evaluation of Predictive Maintenance by Marginal Utility: A Case Study on Offshore Wind

　　

摘要

Al₂O₃ 和 SiO₂ 纳米填料已被广泛用于改善交联聚乙烯（XLPE）作为高压电力电缆绝缘材料的性能。在这项研究中，制备了含有 3 wt.% Al₂O₃ 或 SiO₂ 的 XLPE 纳米复合材料，以比较这两种纳米填料对 XLPE 的热性能、机械性能和电性能的影响。通过对纳米填料进行疏水表面处理，提高了其与聚合物基体的相容性。采用差示扫描量热法和热重分析来评估结晶度和热稳定性。通过拉伸试验和蠕变试验来评估机械性能，并在 30 °C 和 90 °C 下测量了体积电阻率、介电常数以及交流（AC）、直流（DC）和直流极性反转场下的击穿强度。结果表明，含有 Al₂O₃ 的 XLPE 具有更高的结晶度和更高的初始分解温度，同时蠕变伸长率更低，表明其具有更好的热稳定性和尺寸稳定性。相比之下，含有 SiO₂ 的 XLPE 在断裂时的伸长率较高，功率频率介电常数较低，但击穿强度有所提高。疏水表面处理提高了两种纳米复合材料的体积电阻率和击穿强度，并减少了数据分散性，这表明改善的界面相容性和更均匀的微观结构有助于性能提升。总体而言，Al₂O₃ 主要提高了热耐受性和抗蠕变性，而 SiO₂ 在增强介电性能和机械性能方面更为有效。这些发现为选择用于高压电缆绝缘的 XLPE 纳米复合材料填料提供了指导。