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车载牵引变压器是动车组的核心部件,担负着动车组安全运行的重要职责。油纸绝缘系统是车载牵引变压器的关键部分,其绝缘性能的优劣成为了动车组能否安全稳定运行的关键之一。固体绝缘材料性能的优劣是决定油纸绝缘系统绝缘状况的关键因素,目前,车载牵引变压器采用了耐高温的Nomex绝缘纸作为其固体绝缘材料,研究车载牵引变压器用Nomex绝缘纸的老化特性及机理,对油纸绝缘系统绝缘状况的监测与评估,以及保证车载牵引变压器和动车组的安全稳定运行,都具有重要意义。温度是影响油纸绝缘老化的重要因素,本文基于车载牵引变压器运行工况,以Nomex绝缘纸和常规绝缘油为对象,设计了在180℃下多周期的单因子加速热老化试验,定期测试了Nomex绝缘纸和绝缘油的老化参数,研究了老化对Nomex绝缘纸机械强度、微观形貌和热稳定性的影响,分析了Nomex绝缘纸分子成分、结构以及老化产物类型、含量在老化过程中的变化情况,并在此基础上研究了车载牵引变压器运行工况下Nomex绝缘纸的老化机理。Nomex绝缘纸机械强度在老化过程中逐渐降低;Nomex绝缘纸在老化后表面出现了黑斑,颜色从未老化的浅白色变成灰黑色,Nomex绝缘纸微观形貌随着老化的进行发生变化,老化后短切纤维排列杂乱,纤维变细、变形,且在老化末期出现断裂,浆粕的分布变得松散,相互间出现孔隙和孔洞;老化后Nomex绝缘纸的热稳定性降低,且随着老化时间的增加热稳定性逐渐下降;Nomex绝缘纸红外光谱吸收峰强度随着老化时间的增加而逐渐降低,老化后的Nomex绝缘纸已不全为全芳香族聚酰胺纤维;在Nomex绝缘纸生成的气体老化产物中,随着老化时间的增加,CH4、C2H6和C2H4含量有一定波动,同时,CO含量持续上升,而CO2含量的变化规律不太明显。Nomex绝缘纸在车载牵引变压器运行过程中发生老化分解,分解形式为水解和均裂反应两种形式;在老化初期,水解反应可能为主要反应,在老化中期,水解反应持续进行的同时均裂反应开始加剧,当进入老化末期,均裂反应持续加剧,即水解和均裂反应与老化阶段间可能存在一定的关联性,可为绝缘老化状态的评估提供一定思路。