交联聚烯烃、特别是交联聚乙烯材料及绝缘技术发展前景

本文根据各国技术发展动态，表明交联聚烯烃、特别是交联聚乙烯材料及绝缘技术进一步发展甚至突破的难度很大，但仍有可能。     

聚合物共混提高聚乙烯高温电性能的研究

论文研究了聚乙烯及聚乙烯——丙烯共聚物的共混物的冲击电压击穿强度和高次结构 ,发现通过共混可以改善高温下的冲击电压击穿强度 ,分析了样品的高次结构 ,发现共混可以减小聚乙烯的球晶尺寸 ,并提高样品沿拉伸方向的取向度。高次结构的这一变化被认为是导致冲击电压击穿强度改善的原因。     

防水型交联聚乙烯绝缘电缆

抑制交联聚乙烯电缆绝缘中水树的有效办法,是防止水份的渗透.采用铅-聚乙烯或铅-半导电聚乙烯复合带,组成交联电缆的防水层,可大大减少水份的渗透,渗透量仅为无防水层时的几千分之一.着重介绍了防水复合带的组成,性能,防水效果,在电缆中的设置位置和防水型电缆的特性.     

高压电缆交联聚乙烯绝缘的关键性能与基础问题

高压电缆是城市输电网的关键电力装备,是海上风电输送到陆地电网、实现新能源大规模利用的关键电力装备。然而,高压电缆用交联聚乙烯绝缘料是我国高压电缆生产的“卡脖子”关键电工材料。高压电缆交联聚乙烯绝缘料的生产与应用全流程涉及多步骤、多结构、多性能。该文梳理高压电缆交联聚乙烯绝缘料的4个关键性能,凝练出高压电缆交联聚乙烯绝缘的5个基础科学问题。通过基础问题探讨,旨在推进我国高压电缆交联聚乙烯绝缘料基础理论的研究及自主研发进程。     

日本高压交联聚乙烯电力电缆的发展现状

综述了日本高压交联聚乙烯电力电缆的发展状况和目前的发展水平;概括介绍了日本交联聚乙烯电缆生产技术的进步,如交联电缆的绝缘料、屏蔽料、挤出及交联工艺;并介绍了已开发的交联聚乙烯电力电缆的品种。     

交联聚乙烯电缆绝缘在线检测技术

介绍了目前交联聚乙烯电缆绝缘在线检测的各种方法 ,并叙述各自的有效性及实用性     

交联聚乙烯电缆中空间电荷的研究现状

在电力系统中,交联聚乙烯绝缘因其优良的介电和耐热性能已被广泛应用于高压和超高压塑料绝缘电力电缆中。但在直流电场作用下,绝缘中容易形成空间电荷,空间电荷会使电场分布发生畸变,加速了绝缘老化,降低电缆使用寿命。总结了空间电荷在聚合物特别是聚乙烯电缆绝缘材料老化中的研究现状,概述了近20 a国内外在聚乙烯材料中抑制同极性和异极性空间电荷产生的方法,最后从工程实际应用出发,简要介绍了从空间电荷角度诊断交联聚乙烯电缆中电介质老化的方法及现状。     

交联聚乙烯电缆中的水树

水树对交联聚乙烯电缆运行寿命有害。本文通过在交联聚乙烯绝缘料试片和原尺寸交联聚乙烯电缆上进行的加速水树引发试验,观察研究水树枝的生长特性,比较二种不同交联方法对水树生长的影响。最后探讨了形成水树的可能机理。     

110kV及以上交联聚乙烯电缆敷设的质量控制

介绍110kV及以上大截面交联聚乙烯电缆在敷设施工中面临的技术问题,提出在电缆敷设过程中注意质量控制,以避免电缆内部绝缘层损伤及使用寿命降低。     

防火涂料对交联聚乙烯绝缘电缆受热时绝缘失效的影响研究

利用红外辐射加热炉及绝缘电阻测量系统,模拟ISO 834火灾条件,研究了交联聚乙烯绝缘电缆在涂敷不同厚度防火涂料和穿上涂有不同厚度钢结构防火涂料金属管两种保护方式下,绝缘电阻的失效时间及温度.结果表明:在两种保护方式下,交联聚乙烯绝缘电缆的绝缘失效时间与涂层厚度成正比;与直接涂敷电缆防火涂料相比,穿上涂有防火涂料的金属...     

氯化聚乙烯共混对聚乙烯的空间电荷效应的影响

在直流电场作用下 ,用电声脉冲法测量了低密度聚乙烯 (LDPE)中空间电荷的分布 ,计算结果表明 ,异极性空间电荷严重畸变试样中的电场的分布。以少量氯化聚乙烯 (CPE)混入低密度聚乙烯中 ,大大降低了试样中的空间电荷 ,电场分布趋向均匀。在正负极性直流预压短路树枝试验中 ,分别提高试样短路树枝起始电压 2 6 8%和 36 3%。通过直流预压和电晕电荷注入后 ,短路过程中空间电荷分布的测量 ,提出氯化聚乙烯的作用机理在于降低了聚乙烯中陷阱的深度和密度。     

茂金属聚乙烯改性低密度聚乙烯介电性能与机械强度

为提高聚乙烯电缆料的击穿强度和机械性能,将少量茂金属聚乙烯(MPE)与普通低密度聚乙烯(LDPE)共混,用电声脉冲法(PEA)测量直流预压短路后的残余空间电荷量;详细研究了共混物的体积电阻率、直流击穿强度、直流预压反极性击穿电压和机械强度.实验结果表明:当MPE含量为1wt%时,能有效提高共混物的击穿强度和机械强度,但同时降低了体积电阻率和材料韧性,而且聚乙烯的介电性能和机械强度与其结晶形态密切相关.     

茂金属聚乙烯改性低密度聚乙烯中空间电荷的机理研究

针对高压,超高压直流塑料电缆中存在的空间电荷效应,文中选用与普通低密度聚乙烯(LDPE)化学结构相似的茂金属聚乙烯(MPE)作为成核剂与LDPE共混,用电声脉冲法(PEA)测量了共混物的空间电荷特性,以差示扫描量热法(DSC)研究了共混物的非等温结晶行为,用高阻计测量了共混物的体积电阻率的变化,结合聚合物的结晶和导电理论,讨论了共混物中空间电荷的形成和抑制机理。测试结果表明:1%的MPE与LDPE共混,能有效降低LDPE中空间电荷效应,提高结晶温度,降低体积电阻率。     

以氯化聚乙烯改性交联聚乙烯作为直流电缆绝缘的研究

以少量氯化聚乙烯(CPE)改性交联聚乙烯(XLPE),用电声脉冲法测量了试样中的空间电荷分布,研究了CPE含量与空间电荷的关系,确定了降低空间电荷的最佳含量,研究了CPE对试样直流预压短路树枝起始电压的影响,当CPE含量为1%时,XLPE的50%直流预压短路树枝起始电压决定直流电压的极性,分别可提高42.3%和35.5%。最后作者还测量了试样的其他介电性能,计算了空间电荷畸变的电场强度,分析和讨论了相关的机理。     

茂金属聚乙烯改性低密度聚乙烯中电荷入陷与传输特性

聚合物的电性能与其物理、化学、微观结构密切相关.通过电声脉冲(PEA)法测量少量茂金属聚乙烯(MPE)与低密度聚乙烯(LDPE)共混物在不同场强作用下的去极化特性.根据空间电荷限制电流(SCLC)理论,通过公式推导求解共混物平均电荷体密度、视在迁移率、陷阱深度分布及阈值场强.结果表明,1%MPE与LDPE共混,能有效减少深陷阱密度,增加浅陷阱密度,提高电荷迁移率和阈值场强.     

化学交联方式对聚乙烯水树枝老化特性的影响

为研究化学交联对聚乙烯水树枝老化特性的影响,选用低密度聚乙烯（LDPE）、过氧化物交联聚乙烯、硅烷交联聚乙烯作为试验材料。采用水针电极法培养水树枝,用金相显微镜观测水树枝的形态,并统计了水树枝的尺寸和引发率;同时观测了试样的结晶形态,测定了试样的结晶度、交联度和杂质质量分数,并对比分析了交联前后及不同交联方式试样的电气...     

基于第一性原理的表面氟化聚乙烯界面势垒特性研究

为了从分子层面解释表面氟化聚乙烯相比于聚乙烯空间电荷更少的原因,采用第一性原理对构建的表面氟化聚乙烯模型进行计算。探讨了分子模型的静电势能分布、范德华表面局部电子亲和能、态密度和核-壳模型的轨道分布及平面平均静电势能,从微观角度对聚乙烯表面氟化界面的电子结构进行了分析研究。结果表明:聚乙烯的最低未占轨道(LUMO)具有链间特性,而氟化层具有链中特性。随着轨道序号的上升,轨道分布在二者界面呈现出从氟化层的链上转移至聚乙烯链间的过渡特征。聚乙烯本体具有负的电子亲和能,而氟化层具有正的电子亲和能,聚乙烯和氟化层结构界面处会形成电子势垒,起到抑制电子注入的作用。     

木屑和聚乙烯流化床共气化实验研究

为揭示城市生活垃圾中典型组分在气化过程中的相互作用，该文以木屑和聚乙烯为研究对象，在流化床中进行了单组分和双组分共气化实验研究。结果显示，通过控制燃料量和反应温度，可以避免流化恶化现象发生。木屑与聚乙烯共气化时，CH4的浓度分布与单组分聚乙烯气化CH4趋势一致；共气化时，产品气中CO浓度随着温度升高而降低，近似于单组分木屑和聚乙烯气化时CO浓度的线性组合；共气化时C2Hm生成量减少。静止床高增加时，有利于CO、H2、CH4以及低碳氢化合物的生成。     

硅烷交联聚乙烯电缆料的开发与应用

本文研究了硅烷对聚乙烯的交联技术，开发了硅烷交联聚乙烯电缆料。     

茂金属聚乙烯改善低密度聚乙烯的介电性能

针对高压、超高压直流塑料电缆中存在的空间电荷效应,大多数直流电力电缆常采用改性方法提高其介电性能,如空间电荷特性、体积电阻率和击穿强度等。常用的改性方法主要有添加剂、共混、接枝和二元共聚4种。共混技术较广泛用以改性聚乙烯电缆,提高其介电性能。因此用电声脉冲法(PEA)测量了MPE与LDPE共混试样中的空间电荷分布;用高阻计测量了共混物的体积电阻率,用阶梯电压测量了共混物的交流击穿场强。试验结果表明,1%MPE与LDPE共混能有效降低空间电荷效应,提高交流击穿场强7.9%,略降低体积电阻率。最后讨论了共混物的物质结构、电荷陷阱及介电性能间的关系。