我們都知道，空間電荷可以分為同極性電荷和異極性電荷，相對(duì)應(yīng)的抑制方法也可以從這兩方面入手。河南太平洋線纜小編通過空間電荷的來(lái)源以及影響因素與高壓直流電纜實(shí)際的輸配電過程相結(jié)合，歸納總結(jié)了高壓直流電纜絕緣層聚合物中空間電荷的抑制方法。

1.同極性電荷的抑制方法

(1)導(dǎo)電線芯的改性

前面已經(jīng)提到，不同的金屬材料表面具有不同的勢(shì)壘，電荷要想溢出金屬表面通常需要獲得大于這一勢(shì)壘的。該理論同樣適用于高壓直流電纜的導(dǎo)電線芯，在采用不同金屬材料作為導(dǎo)電線芯時(shí)，電荷要想從導(dǎo)電線芯中溢出所需克服的勢(shì)壘也將不同。通過對(duì)導(dǎo)電線芯改性以提高導(dǎo)電線芯表面的勢(shì)壘可以有效阻礙電荷在高場(chǎng)下從導(dǎo)電線芯表面溢出。

(2)半導(dǎo)電層改性

高壓直流電纜半導(dǎo)電層基本的作用是用來(lái)均勻電場(chǎng)，以防止局部電場(chǎng)的畸變從而達(dá)到抑制空間電荷注入的作用。然而不同電纜生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的半導(dǎo)電屏蘞層對(duì)空間電荷的抑制效果不盡相同。通過半導(dǎo)電屏蔽層的改性往往能達(dá)到更理想的抑制空間電荷的效果。有研究表明通過使用導(dǎo)電各向異性的納米碳纖維(CNFs)對(duì)半導(dǎo)電屏蔽材料進(jìn)行改性，可以有效地抑制空間電荷向絕緣層中的注入。

(3)絕緣介質(zhì)表面改性處理

研究表明，在相同條件下，電極對(duì)絕緣介質(zhì)空間電荷注入的多少與絕緣介質(zhì)表面和內(nèi)部的缺陷有關(guān)。通過對(duì)絕緣介質(zhì)表面進(jìn)行處理，會(huì)使絕緣層具有更好的抑制空間電荷注入的效果。有學(xué)者使用等離子對(duì)LDPE絕緣介質(zhì)表面進(jìn)行處理，增強(qiáng)了絕緣介質(zhì)的密度從而抑制了電荷注入。

(4)電荷注入阻擋層

有學(xué)者在絕緣電介質(zhì)和電極間放置高介電薄膜，作為電荷注入阻擋層阻擋電極向介質(zhì)中同極性電荷的注入。

2.異極性電荷的抑制方法

通常抑制異極性電荷的方法為:

(1)使用添加劑

在絕緣層中使用添加劑以達(dá)到抑制空間電荷的目的是一種為普遍且有效的方法。田富強(qiáng)等在絕緣低密度聚乙烯(LDPE)中引入納米ZnO,制備出的LDPE/ZnO納米復(fù)合材料絕緣層，為低密度聚乙烯提供了更多的深陷阱，從而減小了載流子在低密度聚乙烯中的遷移率，達(dá)到了抑制空間電荷積聚的效果，同時(shí)還降低了低密度聚乙烯的電導(dǎo)率。

(2)共混技術(shù)的使用

共混技術(shù)是在一定溫度下，將聚合物加熱熔融后使用混煉儀器進(jìn)行混煉的一種物理方法。有學(xué)者將聚烯烴彈性體(POE)與納米二氧化硅共混入聚丙烯(PP)中。POE對(duì)PP球晶的生長(zhǎng)有抑制作用，分散在PP中的POE能集中并轉(zhuǎn)變機(jī)械應(yīng)力，了PP的韌性。納米二氧化硅填料在聚合物基體中的作用有兩個(gè)，一方面，它作為非均質(zhì)成核的中心，了微晶的形成;另一方面，納米二氧化硅所具有納米效應(yīng)，控制了復(fù)合材料的狀態(tài)結(jié)構(gòu)，抑制了空間電荷，提高了材料的擊穿強(qiáng)度。

(3)接枝技術(shù)

接枝技術(shù)是將一種單體單元構(gòu)成的長(zhǎng)鏈作為主鏈，而另一種單體單元作為支鏈，通過聚合反應(yīng)生成。有學(xué)者將帶有羰基極性基團(tuán)的馬蘭酸酐(MAH)接枝到PP鏈上，影響了PP分子鏈的運(yùn)動(dòng)及其內(nèi)部陷阱的形成，從而有效的抑制了空間電荷的注入和積累。

通過以上的介紹，相信大家已經(jīng)全然知道聚合物中空間電荷的抑制方法了吧;如果您還有疑惑可以繼續(xù)關(guān)注我們或直接撥打400-002-0068聯(lián)系我們!