基于聚丙烯的高压直流电缆绝缘改性与空间电荷特性研究
传统交联聚乙烯直流电缆绝缘存在杂质多、生产工艺复杂和不可回收再利用等缺点,开发非交联的环保型直流电缆绝缘,实现电缆绝缘材料的突破,对于直流电缆输电技术的发展具有重要意义。直流电缆绝缘材料在直流电场长期作用下容易产生空间电荷积聚,引起局部电场畸变并加速绝缘老化。
本文以聚丙烯为研究对象,通过弹性体共混和无机纳米颗粒填充的方法对聚丙烯复合绝缘的机械性能和电性能进行综合调控,并对聚丙烯复合材料在机械拉伸条件下的空间电荷特性进行测试,以期为非交联环保型直流电缆绝缘的研发提供理论基础和实验依据。论文主要研究工作和取得的成果如下:(1)通过在聚丙烯基体中分别添加EPDM、POE和EVA三种弹性体以改善其机械韧性,对比不同聚丙烯/弹性体共混物用于高压直流电缆的可行性。
发现添加弹性体后,聚丙烯熔融温度、结晶温度和晶型等参数变化较小,其机械韧性得到明显提升;由于聚丙烯和弹性体相界面的影响,共混物中空间电荷积聚量增多,电荷消散速度变慢;随着弹性体含量的增加,聚丙烯的体电阻率增大,击穿场强下降;PP/EPDM共混物的电气性能较差,PP/EVA共混物的增韧 ...