抗氧剂和石墨烯微片对XLPE直流击穿和空间电荷的影响

为研究抗氧剂、石墨烯微片(GNPs)对交联聚乙烯(XLPE)直流介电性能的影响,通过熔融共混法制备了抗氧剂/XLPE、GNPs/抗氧剂/XLPE复合介质,测试了各材料在不同温度下的直流击穿,并对具体实验现象进行分析以及实验验证。通过电声脉冲法测试了其空间电荷分布。研究结果表明,添加所选几种抗氧剂都会降低XLPE直流击穿强度,加入GNPs使复合介质的直流击穿强度进一步降低,但添加GNPs会减小复合介质电导率以及其对温度的依赖性,减小了热击穿发生的概率,使温度对复合介质直流击穿强度的影响降低;添加抗氧剂会增加XLPE内部的空间电荷,添加少量GNPs会改善抗氧剂/XLPE复合介质内部的空间电荷分布状况,添加1.5 phr GNPs(每100份XLPE中加入1.5份GNPs)即可明显抑制复合介质内的空间电荷积聚。GNPs能改善XLPE复合介质内空间电荷分布的原因是减小了介质内部的陷阱深度和密度。