电力电缆半导电屏蔽料用导电炭黑性能研究

作者：侯帅; 王智星; 展云鹏; 朱闻博; 傅明利; 杨前程; 赵莉华; 贾利川^*

来源：炭素技术, 2023, 42(04): 58-64.

DOI：10.14078/j.cnki.1001-3741.2023.04.011

• 高压电缆
• 半导电屏蔽料
• 导电炭黑
• 结构与性能

导电炭黑作为半导电屏蔽料的关键组分，其品质直接影响半导电屏蔽料的应用电压等级。由于我国半导电屏蔽料用导电炭黑发展较晚，目前仅有少量企业能够生产满足中压电缆半导电屏蔽料用导电炭黑(以下简称“中压导电炭黑”),然而高压电缆半导电屏蔽料用高品质导电炭黑(以下简称“高压导电炭黑”)仍完全依赖进口。中压导电炭黑与高压导电炭黑结构与性能的差异性不明确已成为限制我国高压导电炭黑自主可控生产的主要因素。基于此，通过选择中压导电炭黑与高压导电炭黑，对其结构与性能进行对比研究。实验结果表明：中压导电炭黑与高压导电炭黑在微观形态没有明显区别，均呈现典型的葡萄串状结构，且粒径尺寸均主要分布在35～70 nm范围。相比于中压导电炭黑，高压导电炭黑石墨化程度更高，导电性能更为优异，并且洁净度更好，仅含有碳、氧两种元素，且氧含量更低。此外，高压导电炭黑具有更好的热稳定性和更低的残炭率。以上研究结果阐明了导电炭黑影响半导电屏蔽料应用电压等级的关键结构与性能，提出了国内导电炭黑的性能提升方向，有望为高压导电炭黑研发提供重要数据支撑和技术支持，进而推动我国高压电缆的完全自主可控发展。

• 单位
  南方电网科学研究院有限责任公司; 四川大学