新型脈沖發(fā)生器的研制及其在聚合物空間電荷測(cè)量中的應(yīng)用.pdf

1、聚乙烯具有優(yōu)異的電、機(jī)械性能而廣泛用作電力電纜的絕緣材料。但是在交聯(lián)聚乙烯電纜用于超高壓等級(jí)時(shí)，由于聚合物絕緣在直流場(chǎng)強(qiáng)下存在空間電荷效應(yīng)，嚴(yán)重畸變電場(chǎng)的分布，局部電場(chǎng)可以超過平均電場(chǎng)強(qiáng)度的6-12倍，甚至可以引起絕緣的擊穿。 為了研究空間電荷的形成和抑制的機(jī)理，建立空間電荷分布測(cè)試設(shè)備是必要的。本論文的主要任務(wù)是在綜述聚合物中空間電荷形成機(jī)理和電聲脈沖法測(cè)量空間電荷分布原理的基礎(chǔ)上，對(duì)原有電聲脈沖法測(cè)量裝置進(jìn)行改造，獲得脈沖電

2、壓的參數(shù)為:幅值0-1000V，脈沖寬度為20-100納秒，重復(fù)頻率在6-70Hz之間連續(xù)可調(diào)，脈沖波形基本上無畸變，滿足電聲脈沖法測(cè)量的要求。 最后本論文提出了在低密度聚乙烯LDPE中添加無機(jī)納米粒子SiO2，以改善聚乙烯絕緣材料在直流場(chǎng)下的空間電荷效應(yīng)。SiO2/LDPE聚合物納米合材料由改進(jìn)后的溶液混合法制得。采用這種方法，SiO2納米顆粒可以均勻得分散在LDPE中。使用電聲脈沖法來測(cè)定純凈的LDPE和含有不同含量SiO2

3、的LDPE試樣中得空間電荷的分布。在低壓直流場(chǎng)(不高于40kv/mm)中SiO2/LDPE納米復(fù)合材料電極附近的異極性空間電荷明顯少于純凈LDPE中的異極性空間電荷，SiO2/LDPE試樣中心的空間電荷比純凈LDPE中的分布均衡的多。因此，直流電壓下電應(yīng)力集中在SiO2/LDPE中得到改良。在50kV/mm電壓下一個(gè)小時(shí)后，含有SiO2和不含有SiO2樣品發(fā)生短路，測(cè)量樣品中的空間電荷分布。試驗(yàn)表明LDPE樣品中殘余空間電荷的衰減速度隨