纳米TiO2-MWCNTs掺杂提升环氧绝缘材料真空直流沿面闪络性能

作者：申巍; 李明儒; 李枕; 李盛涛

来源：绝缘材料, 2021, 54(08): 39-44.

DOI：10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2021.08.007

• 沿面闪络
• 陷阱特性
• 纳米复合材料
• 环氧树脂

选用两种纳米填料:纳米氧化钛(TiO2)和多壁羟基碳纳米管(MWCNTS),向环氧树脂中单独或同时加入两种粒子,制备16种不同的环氧纳米复合电介质。通过体积电阻率测试、表面电位衰减试验与真空直流沿面闪络试验,探究纳米粒子对环氧纳米复合电介质沿面闪络特性的影响。结果表明:环氧纳米复合电介质的沿面闪络电压与填料的质量分数有关,适量的纳米填料会提升复合电介质的沿面闪络电压。单独加入纳米TiO2与MWCNTS分别将闪络电压提升了14.49%和23.11%,同时加入两种填料可进一步将闪络电压提升至44.99 kV,提升幅度高达36.06%。通过表面电位衰减曲线计算了材料的表面陷阱特性。分析深陷阱与沿面闪络电压的关系发现,闪络电压与深陷阱能级线性相关,陷阱能级越深,闪络电压越高。同时添加两种纳米粒子可以提高材料的深陷阱深度,从而抑制材料表面电子发射和电荷输运过程,提高沿面闪络电压。

• 单位
  电力设备电气绝缘国家重点实验室; 国网陕西省电力公司电力科学研究院; 西安交通大学