納米改性復(fù)合液體硅橡膠電導(dǎo)率及直流擊穿特性研究.pdf

1、作為高壓直流輸電系統(tǒng)中不可或缺的一部分，高壓直流電纜在運(yùn)行中不僅要承受額定直流電壓，還需承受極性反轉(zhuǎn)電壓、雷電沖擊電壓和操作沖擊電壓的作用，而電纜附件更是由于其復(fù)雜的絕緣結(jié)構(gòu)和復(fù)合絕緣成為電纜絕緣中最為關(guān)鍵和薄弱的環(huán)節(jié)。為解決高壓直流下，電纜附件內(nèi)復(fù)合絕緣因電導(dǎo)率差異引起的電場分布不均問題，本文通過對附件絕緣液體硅橡膠(LSR)進(jìn)行納米改性，使其電導(dǎo)率在不同溫度和電場強(qiáng)度下均能與電纜本體絕緣交聯(lián)聚乙烯電導(dǎo)率良好匹配，實(shí)現(xiàn)電場分布的均化。

2、
　　根據(jù)硅橡膠試樣的制備工藝流程，本文以雙組份加成型液體硅橡膠為基料，納米氧化鎂(MgO)和納米碳化硅(SiC)為改性填料，在實(shí)驗(yàn)室制備了不同摻雜濃度的納米復(fù)合液體硅橡膠試樣和純硅橡膠試樣。在此基礎(chǔ)上，分別對其電導(dǎo)率和直流擊穿強(qiáng)度進(jìn)行了測量與比較，并且研究分析了不同納米摻雜濃度、溫度和電場強(qiáng)度對電導(dǎo)率特性及直流擊穿特性的影響。最后，通過電場仿真分析，驗(yàn)證了納米改性前后復(fù)合液體硅橡膠下高壓直流電纜附件內(nèi)電場分布的均勻情況。

3、　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與純液體硅橡膠相比，MgO/LSR納米復(fù)合材料的電導(dǎo)率幾乎沒變，而SiC/LSR納米復(fù)合材料的電導(dǎo)率有了明顯的改善提高。MgO/LSR納米復(fù)合材料的直流擊穿強(qiáng)度先緩慢下降后突然上升，而SiC/LSR納米復(fù)合材料先小幅上升后逐漸下降，與純硅橡膠相比，均差別大不。通過仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，納米復(fù)合氧化鎂/硅橡膠下的電纜附件內(nèi)電場分布依舊不均勻，而納米復(fù)合碳化硅/硅橡膠下的電纜附件內(nèi)電場分布相對均勻，表明納米氧化鎂的摻雜改性無法實(shí)現(xiàn)