为研究添加炭黑(CB)对交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料直流介电性能的影响,通过熔融共混制备了CB/XLPE纳米复合材料,在不同的恒定温度下分别测试了各试样的电导率与外施直流电场强度的关系,并利用电声脉冲法测量了各试样内的空间电荷分布状况...为研究添加炭黑(CB)对交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料直流介电性能的影响,通过熔融共混制备了CB/XLPE纳米复合材料,在不同的恒定温度下分别测试了各试样的电导率与外施直流电场强度的关系,并利用电声脉冲法测量了各试样内的空间电荷分布状况。研究结果表明,添加少量炭黑即可使XLPE中的空间电荷量明显减少,当炭黑掺量为1 phr(指每100 g XLPE中添加1 g CB)时,复合材料抑制空间电荷的能力较强;XLPE在较低电场强度下就表现出电导非线性特性,且电导率受温度影响较大,最大变化量超过3个数量级;而CB/XLPE纳米复合材料在小于20 kV/mm的电场强度下电导率变化较小,且温度对其直流电导率的影响明显小于XLPE。炭黑能抑制XLPE中空间电荷累积和改善其直流电导特性的原因是增大了材料中的陷阱密度和陷阱深度。展开更多
为研究低剂量炭黑(carbon black,CB)对低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)空间电荷和电导特性的影响,该文采用熔融共混法制备了CB/LDPE复合介质,利用电声脉冲法测试LDPE和CB/LDPE复合介质的空间电荷分布,并在不同温度下测试...为研究低剂量炭黑(carbon black,CB)对低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)空间电荷和电导特性的影响,该文采用熔融共混法制备了CB/LDPE复合介质,利用电声脉冲法测试LDPE和CB/LDPE复合介质的空间电荷分布,并在不同温度下测试了其直流电导特性。采用量子化学分子动力学模拟等手段对CB/LDPE复合介质的陷阱特性进行研究。另外采用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics分别仿真研究了以LDPE和CB/LDPE复合介质为绝缘的直流电缆绝缘层内电场分布。结果表明:CB/LDPE复合介质具有较强的空间电荷抑制能力、较低的电导率和电导温度依赖特性;CB颗粒作为陷阱具有较强的捕获电子能力;CB/LDPE复合介质在较大温度梯度下可有效地抑制绝缘层外侧场强的显著增加。分析认为CB颗粒的陷阱作用是改善CB/LDPE复合介质空间电荷和电导特性的主要原因,而CB/LDPE复合介在较大温度梯度下抑制场强畸变则归因于其合理的电导特性。展开更多
文摘为研究添加炭黑(CB)对交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料直流介电性能的影响,通过熔融共混制备了CB/XLPE纳米复合材料,在不同的恒定温度下分别测试了各试样的电导率与外施直流电场强度的关系,并利用电声脉冲法测量了各试样内的空间电荷分布状况。研究结果表明,添加少量炭黑即可使XLPE中的空间电荷量明显减少,当炭黑掺量为1 phr(指每100 g XLPE中添加1 g CB)时,复合材料抑制空间电荷的能力较强;XLPE在较低电场强度下就表现出电导非线性特性,且电导率受温度影响较大,最大变化量超过3个数量级;而CB/XLPE纳米复合材料在小于20 kV/mm的电场强度下电导率变化较小,且温度对其直流电导率的影响明显小于XLPE。炭黑能抑制XLPE中空间电荷累积和改善其直流电导特性的原因是增大了材料中的陷阱密度和陷阱深度。
文摘为研究低剂量炭黑(carbon black,CB)对低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)空间电荷和电导特性的影响,该文采用熔融共混法制备了CB/LDPE复合介质,利用电声脉冲法测试LDPE和CB/LDPE复合介质的空间电荷分布,并在不同温度下测试了其直流电导特性。采用量子化学分子动力学模拟等手段对CB/LDPE复合介质的陷阱特性进行研究。另外采用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics分别仿真研究了以LDPE和CB/LDPE复合介质为绝缘的直流电缆绝缘层内电场分布。结果表明:CB/LDPE复合介质具有较强的空间电荷抑制能力、较低的电导率和电导温度依赖特性;CB颗粒作为陷阱具有较强的捕获电子能力;CB/LDPE复合介质在较大温度梯度下可有效地抑制绝缘层外侧场强的显著增加。分析认为CB颗粒的陷阱作用是改善CB/LDPE复合介质空间电荷和电导特性的主要原因,而CB/LDPE复合介在较大温度梯度下抑制场强畸变则归因于其合理的电导特性。
