不同粒径Al2O3颗粒掺杂的环氧树脂复合材料直流电树特性

作者:朱光宇; 陈向荣*; 洪泽林; 江铁; 戴超; 孟繁博
来源:中国电机工程学报, 2022, 42(24): 9136-9147.
DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.212241

摘要

为提升超导直流输电系统终端绝缘用环氧树脂的电气性能,制备质量分数1%,粒径分别为50nm、1μm和10μm的Al2O3环氧树脂复合材料。研究常温与液氮温度下复合材料在直流电压作用下的电树枝引发特性以及直流35kV电压下的电树枝生长过程及其局部放电特性。通过表面电位衰减测试,分析Al2O3环氧树脂复合材料的陷阱特性。结果表明:在常温和液氮温度下,微米、纳米Al2O3对环氧树脂中电树枝的引发和生长均有抑制作用,且Al2O3的粒径越小,其对电树枝的抑制效果越好。液氮温度对环氧树脂及其复合材料中电树枝的形态有明显作用,液氮低温可以显著抑制材料中电树枝的生长速度,但存在低温导致绝缘材料开裂而击穿的现象。最后,根据表面电位衰减曲线计算复合材料的陷阱特性,陷阱特性分析表明,微/纳米Al2O3的填充会改变材料内部陷阱的密度和能级,从而改变材料的介电性能。