MgO/LDPE纳米复合材料空间电荷行为及介电性能研究

发布时间：2020-12-08 22:08

　　空间电荷效应是制约电力电缆绝缘介电强度的主要因素。在直流高压输电过程中，它可以加速聚合物绝缘材料的老化，缩短使用寿命，最终导致聚合物绝缘材料的击穿。介电常数、介电损耗、电导电流、体积电阻率是聚合物绝缘性能的重要参数，因此，对电介质材料参数的测量和对电荷陷阱能谱的分布进行准确的表征具有十分重要的科学意义和实用价值。本文通过介电谱测试、电声脉冲法（PEA）、光激发放电法（PSD）等方法来研究LDPE及其MgO掺杂含量为0.5%、3%、5%的LDPE聚合物复合材料的空间电荷行为及介电性能研究。本文采用宽频介电谱仪对不同掺杂比例的MgO/LDPE进行电导电流、介电常数、体积电阻率的测试。实验结果表明少量的MgO掺杂能够使得聚合物电导电流减少，介电常数增大，体积电阻率增加，对于提高聚合物的绝缘性能具有显著影响。采用了电声脉冲法，对不同比例掺杂的MgO/LDPE分别在10KV/mm、30KV/mm、50KV/mm的场强下表征其空间电荷的分布，研究结果表明，MgO掺杂对有效抑制了极化过程中的空间电荷注入。采用PSD测试装置对LDPE及其MgO掺杂含量为0.5%、3%、5%的LDPE聚合物进行陷阱表征... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：45 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

宽频介电谱测量仪器的原理图

表 2-1 介电谱设备参数及特点Table 2-1 Equipment parameters and features of dielectric spectroscopy数 参数范围 主要特点 模块扩展功能围 3u 赫兹至 3G 赫兹围 -160 度至 1600 度围 10m欧姆至 100T 欧姆压 0 至 3Vrms/100mA压 +-40V/100mA1.极宽的频率范围和阻抗范围2.高测量精度3.功能强大的自动在线控制软件4.模块化设计便于系统升级和多功能扩展5.可以测量固体、薄膜、液体和粉末1.增加 TSDC 模测量 TSDC 谱（激励去极化电流量）2. 增加高压模块现 高 ±2000Vdc/Vac 2-2 所示是宽频介电谱的外观图。

图 3-1 空间电荷测试系统原理图Fig. 3-1 Schematic diagram of the space charge testing system试样放置时，在下电极上涂适量的硅油，然后放置试样，并除去试样与极中心处之间的气泡；在试样的另一侧涂适量硅油，再在试样的中心处放导电材料，然后放上电极，并拧紧螺丝。按照试样的厚度，调节脉冲源的为某一预估值，给定高压直流电源一个较小的输出电压，通过示波器上测间电荷波形，计算出试样的厚度，结合所测电场，调整直流高压电源的输冲源输出的幅值越大，相应地示波器测得的信号幅值也越大，但测量时应加在各试样上的脉冲电场强度相同，即根据试样的厚度调整脉冲的输出。kV/mm 、30kV/mm 场强下加压 1800s 和在 50kV/mm 场强下加压 3600s 的电荷分布，并对加压时间为 5s、15min、30min、60min 时的实验结果进行。图 3-1 所示是 PEA 测量系统的原理图。.3.2 实验结果及分析如图 3-2，设置场强为 10kV/mm，加压时间为 30min，得到 0%、0.5%、 MgO/LDPE 空间电荷分布图，由下图可以得出，不同的掺杂比例，分别

【参考文献】：
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本文编号：2905767