纳米TiO2/液体硅橡胶直流电缆附件绝缘复合材料的介电性能

作者：尚南强^*; 陈庆国; 秦君

来源：复合材料学报, 2019, 36(01): 104-113.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20180502.002

• 电缆附件
• 纳米TiO2/液体硅橡胶
• 复合材料
• 电导率
• 空间电荷
• 电场分布

高压直流电缆附件在电力系统运行中,由于复合绝缘电导率不匹配极易导致电场畸变引发绝缘故障。针对这一问题,采用直接共混法制备了不同掺杂浓度的纳米TiO2/液体硅橡胶(LSR)复合材料,并对其微观形貌和介电性能进行了测试研究。结果表明:纳米TiO2粒子在LSR基体中分散较均匀,随着TiO2掺杂含量的增加,纳米TiO2/LSR复合材料试样的相对介电常数和介质损耗因数增大。当纳米TiO2粒子添加量为4wt%时,纳米TiO2/LSR复合材料的电导率与电缆主绝缘交联聚乙烯(XLPE)的电导率近似相等,且随着电场强度的增大,两者的电导率变化趋势也基本一致。电声脉冲法(PEA)测量结果表明,添加4wt%TiO2的纳米TiO2/LSR复合材料内积聚的空间电荷最少。纳米TiO2粒子的掺杂,提高了TiO2/LSR复合材料电缆附件绝缘电导率对电场强度的响应依赖特性,使其能与XLPE绝缘电导率较好地匹配,同时一定程度地抑制了空间电荷的积累,有助于直流电缆附件内复合绝缘电场的均匀分布。

• 单位
  哈尔滨理工大学; 电子工程学院