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摘要
三元乙丙橡胶（EPDM）作为一种功能性材料，在中高压电缆绝缘领域颇受关注，但实际运行环境恶劣，沿面放电现象时有发生。为了从微观层面探讨三元乙丙橡胶沿面放电特性，采用密度泛函理论分析了分子几何结构、轨道能级、陷阱深度、态密度、静电势、激发态等微观性质。结果表明，电场增加，使EPDM分子链逐渐延展伸直，偶极矩渐渐增大至8.164 Debye；第三单体附近区域逐渐演变为电子陷阱，陷阱深度随电场增大由0.740 eV减小至0.043 eV，数量增加；碳碳双键亲电性使第三单体区域电子更加活波，容易加剧电子崩的发展。外电场的增大使得EPDM分子链的激发能逐渐减小，且吸收峰发生红移，电子在此时易被激发，第三单体区域是主要激发区域，被激发后的电子返回基态轨道时会释放出光子，容易在表面气体中形成空间光电离，诱导沿面放电的发生。
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单位国网冀北电力有限公司; 三峡大学
