电压稳定剂接枝改性对500 kV直流XLPE电缆材料电气性能的影响 |
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引用本文: | 陈向荣,黄小凡,王启隆,朱汉山,洪泽林.电压稳定剂接枝改性对500 kV直流XLPE电缆材料电气性能的影响[J].电工技术学报,2024(1):23-33. |
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作者姓名: | 陈向荣 黄小凡 王启隆 朱汉山 洪泽林 |
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作者单位: | 1. 浙江大学电气工程学院;2. 浙江省宽禁带功率半导体材料与器件重点实验室(浙江大学杭州科创中心) |
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基金项目: | 国家自然科学基金面上项目(51977187); |
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摘 要: | 为了研究4-乙酰氧基苯乙烯(AOS)电压稳定剂接枝改性对500kV高压直流交联聚乙烯(XLPE)电缆材料在不同温度、电场强度和接枝含量下的电气性能的影响,该文通过熔融接枝法制备了不同含量的AOS接枝XLPE(XLPE-g-AOS)试样,通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和差示扫描量热实验分别表征试样的微观形貌、理化结构和结晶特性,对试样进行了直流电导电流、空间电荷、直流击穿、热刺激去极化电流测量,得到试样在不同温度和电场强度下的电气性能参数,结合量子化学计算分析了AOS接枝对XLPE复合材料陷阱特性和电荷输运的影响。结果表明:AOS接枝使试样断面形貌更加粗糙,而较高含量接枝会出现纳米球形分散相;XLPE-g-AOS的熔融温度和结晶度比纯XLPE更高;AOS质量分数为3%的XLPE-g-AOS具有最大的浅陷阱能级和密度,且其在高温高电场下具有最低的直流电导率、最少的空间电荷积聚量、最小的电场畸变率和最高的直流击穿强度。接枝AOS引入了更深且更多的浅陷阱,形成了均匀致密的浅陷阱点阵,阻碍了载流子迁移。
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关 键 词: | 电压稳定剂 接枝改性 交联聚乙烯 高压直流 电气性能 |
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