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1、22刘晓东等:交联工艺对交联聚乙烯中空间电荷的影响绝缘材料2005No.5交联工艺对交联聚乙烯中空间电荷的影响刘晓东,郑晓泉,屠德民,张要强(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,陕西西安710049)摘要:空间电荷是描述介质微观缺陷(介质局域态密度或陷阱密度)的重要表征参数,空间电荷在有机材料中聚集会导致材料的老化和击穿性能下降。文章以交联聚乙烯为研究对象,用电声脉冲法(PEA)测量了在不同电场强度和短路条件下交联聚乙烯试样中空间电荷的分布,分析了交联温度和交联时间对空间电荷的影响,并用红外光谱(IR)分析了空间电荷对交联
2、聚乙烯局部化学结构的影响。通过研究,认为从空间电荷角度来看,温度为170℃、交联时间为20分钟或以上时交联效果最佳,此时,试样中因添加剂等小分子所导致的杂质粒子减少到最小程度,减少了电荷陷阱,因此在直流电场下空间电荷积聚也最少。关键词:交联聚乙烯;交联工艺;空间电荷;电声脉冲法(PEA)中图分类号:TM287;TM535.1;TQ134.11文献标识码:A文章编号:1009-9239(2005)05-0022-05Theinfluenceofcross-linkingprocessonspacechargeinXLPELIUXia
3、o-dong,ZHENGXiao-quan,TUDe-min,ZHANGYao-qiang(StateKeyLab.ofElectricalInsulationforPowerEquipment,Xi'anJiaotongUniversity,Xi'an710049,China)Abstract:Spacechargeisanimportantparameterindescribingthemicrocosmicdefectsofdielec2tricmaterial.Itisconsideredthatspacechargepl
4、aysanimportantroleintheagingandbreak2downpropertiesofdielectricmaterials.SpacechargedistributionsinXLPEaremeasuredbypulsedelectro-acousticmethod(PEA)underdifferentelectricalfields,andthespacechargedis2tributionswithvoltageimposingtimeandundershortcircuitsituationareco
5、mpared.Theinfluenceofcross-linkingtemperatureandtimeonspacechargedistributionisanalyzed,andthemi2crostructureofXLPEisanalyzedbyIR.ItisshownbyresearchthatspacechargeinXLPEreachesminimumwhencross-linkingtemperatureis170℃andtimeis20minutes.Meanwhilesincetheimpurityofaddi
6、tivereachesminimum,electronictrapisreducedtominimum.Keywords:spacecharge;XLPE;cross-linkingtechnology;PEA1前言成空间电荷在材料中积累,进而导致XLPE中局部交联聚乙烯(XLPE)以其优良的介电性能、热性电场集中而诱发局部放电,易于引发电树枝,导致电[2]能、力学性能等优点在交流和直流高压输电系统中得缆绝缘寿命中止。本文第一次探讨了交联工艺参数到广泛应用。XLPE电缆加工容易,敷设方便,特别是对XLPE中空间电荷分布的影响,利用
7、电声脉冲法免维护和价格较充油电缆低廉而有替代更高电压等测量了不同工艺温度和交联时间时XLPE中空间电[1]级充油电缆的趋势,目前困扰高电压等级XLPE电荷的分布,找出了可使XLPE中电荷陷阱最少的最缆发展的核心问题之一是XLPE电缆的运行可靠性佳工艺温度和时间参数。和寿命问题,其中由于微观缺陷导致的电荷陷阱会造2试验部分收稿日期:2005-07-262.1空间电荷的测量原理作者简介:刘晓东,男,硕士研究生。研究方向为聚合物的测试和应电声脉冲法测量空间电荷的基本原理如图1所用研究(Tel:13201576868)。示,在试样上施加脉
8、宽很窄的高压电脉冲,试样中的©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net绝缘材料2005No.5刘晓东等:
