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纳米氧化镁UG-Mg40在绝缘电缆上的突出应用

   日期:2020-11-06 15:26:18     浏览:5    
 聚乙烯材料被广泛应用于高压输电线路以及工业生产中,聚乙烯材料因其优越的绝缘性能,环境友好和性价比高等优点而成为电缆绝缘材料,然而在直流电场下,空间电荷容易在聚乙烯内部陷阱处堆积,导致局部空间电荷升高,使聚乙烯材料老化,甚至击穿,近年来,纳米氧化镁UG-Mg50颗粒的加入可以有效的防止空间电荷的注入,从而纳米氧化镁的添加成为了目前研究的主要方向。本文主要通过在体相结构体系和双探针结构体系下的研究,对纳米氧化镁掺杂聚乙烯的电子结构和导电性影响进行讨论。

目前高分子聚合物是高压输电电缆的常见绝缘材料,如聚乙烯,交联乙烯等是使用中比较常见的,复合材料性能提高的方式,可以通过添加无机材料,蒙脱土,纳米氧化颗粒物等,当一定比例的添加剂加入到复合材料内时,力学性能和电学性能会得到相应的提高。

2006年,Hinata K,Fujita A,Tohyama K(26)等,研究了LDPE/氧化镁纳米复合材料的介电性能,在交流高压电下,2008年,T.Maezawa,Y.Kishi(27)等研究发现含不同粒径尺寸氧化镁纳米颗粒的LDPE/氧化镁纳米复合材料的空间电荷行为,尤其是研究了在高温、高电厂的条件下的情况。结果表明,在30℃~60℃之间,为了降低电场的增加速率,将纳米氧化镁颗粒的粒子数量逐渐增加,就会得到这样的效果。此外,为了减少电场的畸变,也为了减少离域电荷的注入,在使用纳米氧化镁颗粒的粒径量级上也做了相应的研究,发现纳米级的氧化镁颗粒要明显优于微米级的氧化镁颗粒,当少量的纳米氧化镁颗粒使用在基体上时效果更明显。

吉超(29)以EVA辅助在加入纳米氧化镁改性聚乙烯,使得空间电荷堆积问题明显降低,在解决了堆积问题的同时,也发现了这种改性还会对力学性能有所提升。

徐景文(31)研究发现,当纳米氧化镁添加量为2wt%时,可以得到较好效果。此时的纳米氧化镁/LDPE复合材料可以有效的减少空间电荷的积累,效果明显低于单独的绝缘聚乙烯,实验得到结果,此时复合材料内阴极电荷密度降低为2.5C/m3,,阳极电荷密度降低为3.5C/m3.

苑龙祥(32)在击穿直流电的实验中,发现使用纳米氧化镁掺杂的LDPE击穿场强大于未掺杂的LDPE,且增幅可以达到18.2%,在交流电压击穿实验中,得到了相同的结论,此外击穿场强随温度变化,当温度升高时击穿场强相应降低。

 

 

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