三元乙丙橡胶基复合材料的介电性能及空间电荷特性的研究

摘要

高压直流电缆线路具有损耗小、传输容量大、运行稳定性高、输电距离不受限制、可联接异步电网等优点，其应用日益受到重视。高压直流电缆附件是直流电缆线路的重要组成部分，同时也是线路中最薄弱的部位。在直流电场作用下增强绝缘中容易产生空间电荷积累导致电场畸变，甚至可能使绝缘击穿，这在一定程度上限制了中国XLPE绝缘高压直流电缆线路的建设与发展。解决该问题的措施之一是研制应用高性能的增强绝缘材料并降低空间电荷的影响。
　　本文以三元乙丙橡胶(EPDM)作为高压直流电缆附件的增强绝缘材料，选择含有极性基团的氯化聚乙烯(CPE)和马来酸酐(MAH)作为填料，通过共混法制备了不同配比的氯化聚乙烯/三元乙丙橡胶基复合材料和马来酸酐/三元乙丙橡胶基复合材料。通过实验研究了填料的掺杂种类、掺杂含量对三元乙丙橡胶基复合材料的直流电导特性、直流击穿特性、空间电荷特性的影响。
　　实验结果表明:氯化聚乙烯/三元乙丙橡胶基复合材料的电导率随着氯化聚乙烯含量的增加而增大，并且均高于纯三元乙丙橡胶的电导率;马来酸酐/三元乙丙橡胶基复合材料的电导率随着马来酸酐含量的增加先减少后上升;氯化聚乙烯/三元乙丙橡胶复合材料的直流击穿电场强度随着氯化聚乙烯含量的增加而降低;马来酸酐/三元乙丙橡胶基复合材料，随着马来酸酐的含量的增加，马来酸酐/三元乙丙橡胶复合材料的直流击穿场强先上升后降低;适量氯化聚乙烯掺杂能有效的抑制复合材料体内的空间电荷积累，氯化聚乙烯的质量份数为0.5phr时，抑制效果最好;马来酸酐的掺杂可以改善复合材料的空间电荷特性，当马来酸酐的含量为1phr时，抑制效果最为明显。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1研究背景和意义

1．2国内外研究进展

1．2．1高压直流电缆附件发展中的关键问题

1．2．2高压直流电缆本体及附件空间电荷研究现状

1．2．3高压直流电缆及其附件中空间电荷的抑制

1．3主要研究内容

第2章三元乙丙橡胶基复合材料电导特性研究

2．1试样制备及直流电导测试

2．1．1实验原料及实验设备

2．1．2实验设备

2．1．3试样制备流程

2．1．4电导率测试方法

2．2氯化聚乙烯掺量对EPDM基复合材料直流电导特性的影响

2．3马来酸酐掺量对EPDM基复合材料直流电导特性的影响

2．4本章小结

第3章三元乙丙橡胶基复合材料直流击穿特性研究

3．1实验方法与数据处理

3．2氯化聚乙烯／三元乙丙橡胶复合材料直流击穿特性

3．3马来酸酐／三元乙丙橡胶复合材料直流击穿特性

3．4本章小结

第4章三元乙丙橡胶基复合材料的空间电荷特性

4．1试样处理与实验方法

4．2实验结果与分析

4．2．1纯三元乙丙橡胶材料体内空间电荷分布

4．2．2氯化聚乙烯掺杂对EPDM基复合材料体内空间电荷分布影响

4．2．3氯化聚乙烯／三元乙丙橡胶基复合材料中平均空间电荷密度

4．2．4马来酸酐掺杂对EPDM基复合材料体内空间电荷分布影响

4．2．5马来酸酐／三元乙丙橡胶复合材料中平均空间电荷密度

4．3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果

致谢