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源以及影響因素與高壓直流電纜實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壘，電荷要想溢出金屬表面通常需要獲得大于這一勢壘的。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，電荷要想從導(dǎo)電線芯中溢出所需克服的勢壘也將不同。通過對導(dǎo)電線芯改性以提高導(dǎo)電線芯表面的勢壘可以有效阻礙電荷在高場下從導(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均勻電場，以防止局部電場的畸變從而達(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)。通過對絕緣介質(zhì)表面進(jìn)行處理，會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PP球晶的生長有抑制作用，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，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!