納米TiO2改性液體硅橡膠的介電特性和空間電荷特性研究.pdf

1、高壓直流電纜附件是高壓直流輸電中必不可少的一部分，由于直流電纜附件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸緊湊極易導(dǎo)致其電場分布發(fā)生畸變，引起絕緣異常擊穿并造成供電事故。為解決直流電纜附件因空間電荷積聚及材料電導(dǎo)率不同而造成的電場分布不均問題，本文通過研究新型納米復(fù)合硅橡膠材料，使其電導(dǎo)率在不同溫度及場強(qiáng)下能與XLPE的電導(dǎo)率相匹配，并降低空間電荷的積聚，以實(shí)現(xiàn)電纜附件內(nèi)部電場分布的均化。
　　本文采用雙組份加成型液體硅橡膠(Liquid Silicone

2、 Rubber，LSR)作為基體，以納米二氧化鈦(TiO2)作為改性填料，制備了不同納米TiO2含量的TiO2/LSR復(fù)合材料，并利用掃描電鏡觀察其微觀形貌，研究復(fù)合硅橡膠材料中納米粒子的分布狀態(tài)和分散程度。
　　在實(shí)驗(yàn)室中對TiO2/LSR復(fù)合材料的介電特性和擊穿特性進(jìn)行了測試，并研究溫度及電場強(qiáng)度對其介電特性的影響規(guī)律。試驗(yàn)研究結(jié)果表明:納米TiO2的摻雜可以提高硅橡膠基復(fù)合材料的電導(dǎo)率，且隨著溫度和場強(qiáng)的增加其電導(dǎo)率呈上升趨

3、勢，當(dāng)納米TiO2含量為4％和6％時(shí)，TiO2/LSR復(fù)合材料電導(dǎo)率在不同溫度及場強(qiáng)下能與交聯(lián)聚乙烯基本匹配;隨著TiO2摻雜濃度的增加TiO2/LSR復(fù)合材料的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)呈上升趨勢;隨著納米TiO2摻雜濃度以及溫度的升高，TiO2/LSR復(fù)合材料的直流擊穿場強(qiáng)有所下降。
　　為研究納米摻雜對改性硅橡膠空間電荷積聚特性的影響規(guī)律，本文利用電聲脈沖法對TiO2/LSR復(fù)合材料中空間電荷的分布進(jìn)行測試，試驗(yàn)研究結(jié)果表明:直