聚乙烯绝缘中空间电荷的抑制方法及原理

随着我国经济的高速发展,研制高压直流XLPE电力电缆已提到日程,目前迫切的任务是研发直流XLPE电缆料,研发的关键在于消除或抑制XLPE中的空间电荷.文中在介绍国内外抑制聚乙烯绝缘中空间电荷方法的基础上,讨论抑制空间电荷的原理.     

聚合物中水树的研究现状

介绍了对水树概念的最新认识 ,总结了对水树的分类、水树发生和进展中的许多问题进行了讨论。从实际应用角度出发 ,文章最后简要的介绍了由水树引起的绝缘老化的诊断方法。     

热处理对聚乙烯性能的影响

研究了热处理对聚乙烯性能的影响。不同的热处理过程使聚乙烯的吸水性能和水树枝的形成存在一定的差异,冷却快的聚乙烯吸水率大,容易形成水树枝;而冷却慢的聚乙烯吸水率小,不容易产生水树枝。在纯聚乙烯内空间电荷容易积累,在经过改性的聚乙烯中空间电荷积累减弱。这些结果可以用样品结晶过程的差异和样品结构的不同加以解释。     

纳米粒子改性聚乙烯直流电缆绝缘材料研究(Ⅱ)

在电缆聚乙烯材料中添加一种新型纳米粒子可以有效改善材料中的空间电荷积聚,提高其直流击穿强度和体积电阻率。为深入了解此纳米粒子作用机理,基于电声脉冲法(PEA)和充电-放电电流法,分别测量了在不同温度下、不同纳米含量时聚乙烯纳米复合材料的极化/去极化特性。用PEA方法得到不同温度下材料的平均电荷体密度、视在迁移率和陷阱深度,结果表明,20～40°C下,纯聚乙烯及聚乙烯纳米复合材料试样内的陷阱以浅陷阱分布为主;80°C下,当聚乙烯中纳米粒子质量分数>3%时,会增加复合材料陷阱深度。用充电-放电电流法计算得到材料的迁移率,可知在20～60°C内,不同试样迁移率的变化主要由纳米粒子和温度共同作用产生,而在60～80°C内,迁移率的变化则是温度起主要作用。分析认为,电荷输运受到陷阱与温度的影响是导致电阻率变化的主要原因,而在温度梯度场下,聚乙烯纳米复合材料电阻率的正温度系数趋势是抑制材料内空间电荷积聚的主要原因。     

聚乙烯与 EVA 共混物的空间电荷和摩擦带电效应

本文以乙烯(E)-乙酸乙烯酯(VA)共聚物(EVA)共混到聚乙烯中,研究了不同 VA 含量对聚乙烯共混物的注入电荷和摩擦带电现象.实验发现,聚乙烯与适当比例的 EVA 共混后能明显减少注入电荷,消除摩擦带电现象.光电导频谱测量证明,添加 EVA 能减少聚乙烯中的深陷阱.本实验为研制超高压直流电力电缆的绝缘材料,开辟了新的方向.     

均匀电场中聚丙烯电老化机理的研究

以往在常压下进行电老化试验,由于电晕和热氧等侵蚀试样表面,使介质因表面损坏而劣化。本文在高真空下使聚丙烯(PP)薄膜处于均匀电场中,进行电老化试验。采用了红外分析、热重分析和光电导技术分析了老化前后介质化学结构的微观变化。试验结果表明,PP的击穿强度随老化时间的增加而降低,其原因在于老化使PP发生降解,产生大量自由基和裂解成小分子,生成低密度区。且聚丙烯材料内电荷的深陷阱密度增加。     

电压稳定剂作用机理及应用范围

从塑料工业用防老剂和其它助剂中筛选三种电压稳定剂，研究了它们的作用机理和适用范围，按作用机理将所选电压稳定剂分为自由基清除剂和弱电解质两类，前者可抑制均匀场下的电老化和非均匀场下的电树枝化，但难以用于交联聚乙烯，而后者只能抑制电网枝化。     

小型纳秒级电压脉冲发生器的研制

研制了一台体积小 ,重量轻的新型 ns级电压脉冲发生器 ,可用于电声脉冲法测量空间电荷的试验装置中。该发生器采用以开关电路为基础的电源代替原来的工频整流电源 ,以湿簧管代替火花间隙 ,使得电源的重量下降到原来的 1/5 ,体积也大缩小。经试验可输出脉冲宽度为 2 0 ns,幅值最高为 2 0 0 0 V的可调纳秒级脉冲电压     

硅橡胶中空间电荷的形成机理

文中采用电声脉冲法，在不同的直流电场作用下，测量了硅橡胶中空间电荷的分布，并分析了其与加压时间的关系。同时测量了短路电极时空间电荷分布的变化，讨论了电极短路试样中残留电荷的分布及其影响。研究发现，在场强相对较低(5kV／mm)与较高(60kV／mm，70kV／mm)时，电极附近介质中的电荷分布均为异极性电荷，但其形成机理完全不同；而在中场强(10kV／mm，30kV／mm)下可出现同极性电荷。文章还讨论了Al和Cu电极在不同电场强度下的电子或空穴注入现象以及其在空间电荷形成中的作用。