X-蜡生成过程中自由基产生的分子动力学仿真

摘要

油纸绝缘结构设备在解体时常有黄色蜡状沉积物存在,因其不具有固定化学式而被称为X-蜡.X-蜡在较低温度下形成,并伴有大量气体产生,形成后会依附在绝缘纸上并进入孔隙中使得介损增大,导致整体损耗增大,局部温度上升.文中基于分子动力学对X-蜡产生过程的第一步——自由基的产生进行了模拟,建立了含有30个分子的矿物绝缘油仿真模型,基于ReaxFF力场模拟了473 K,393 K,373 K下油模型的自由基产生情况,通过生成的轨迹文件捕捉各温度下第一个自由基的产生过程.仿真过程中发现环烷烃上的碳氢键易发生均裂形成2个自由基,大分子自由基之间重组能够形成X-蜡,氢自由基之间相互作用产生氢气.通过分析温度曲线可发现在仿真温度范围内,自由基产生速度和温度呈正相关.