高压直流电缆用纳米复合聚乙烯的研究

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聚合物纳米复合电介质

聚合物纳米复合电介质背景：聚合物复合材料是一类重要的商业材料，广泛应用于交通、电气电子、航空航天、流体输送以及包装等领域。

然而，随着技术标准的提高，传统的聚合物微米复合材料在很多领域已经难以满足要求。

纳米技术的出现使复合材料的发展进入了一个崭新的时代。

与聚合物微米复合材料相比，纳米复合材料具有许多优异、奇特的性能：质量分数为10-4的纳米Ag 粒子可以使聚乙烯醇(PVA)的常温介电强度提高2倍；O ．05m ％的碳纳米管可以使环氧树脂的电导率提高7个数量级。

定义：聚合物纳米复合材料可以定义为通过一定方式在聚合物基体中引入至少在一个维度上是纳米尺度的填充物所组成的材料。

这种材料通常具有3个特性：第一，少量的纳米填充物即可以引起聚合物性能上大的变化；第二，当填充物在聚合物基体中均匀分散时，填充物彼此之间具有更短的距离；第三，填充物与聚合物基体之间具有非常大的接触面积。

正是由于聚合物纳米复合材料的这些特征给研究者设计、制备先进电介质材料提供了机会。

已经发现，聚合物纳米复合材料在电导，介电强度，介电损耗，空间电荷和局部放电等方面具有显著优势。

聚合物纳米复合电介质的电导：填充剂和聚合物本身的电学性质、填充剂之间距离以及复合材料的微观结构等是决定聚合物复合体系电导的主要因素。

对于颗粒填充的聚合物复合体系，颗粒与颗粒之问的距离l 可用下述公式表示：1/3[(4/3)2]l r v π=-，r ，v 分别是填充颗粒的半径、体积分数。

根据该式，在填充剂含量相同的情况下，纳米复合材料中颗粒之间的距离比微米复合材料要小得多；填充剂的电学性质与自身的尺寸有关，当微粒子的尺寸减小到纳米尺度时，组成颗粒的原子、分子数嚣大幅度减步，颗粒本身的电学性质可能会发嫩一些奇异的变化。

聚合物纳米复合电介质的介电常数：具有高介电常数、高介电强度、低介电损耗的聚合物复合材料是应用前景非常广泛的绝缘材料，这类材料具有均匀电场和储能的作用，可应用于电缆终端，集成电容器以及电机绝缘中。

高压交流电缆用交联聚乙烯绝缘料性能对比实验研究

高压交流电缆用交联聚乙烯绝缘料性能对比实验研究欧阳本红1，刘松华1，王诗航2，李建英2，李盛涛2(1. 中国电力科学研究院有限公司，湖北武汉　430074；2. 西安交通大学电气工程学院，陕西西安　710049)摘　要：中国高电压等级交流电缆用交联聚乙烯（XPLE ）绝缘料研发较晚，目前国产220 kV 电压等级绝缘料暂未获得工程应用。

以3种国内外高压电缆XLPE 绝缘料为研究对象，对比分析绝缘料热压试样的工频击穿场强、介电常数、介质损耗正切、熔融和结晶性能、拉伸强度、断裂伸长率、微观形貌和交联度等参数。

实验测试结果表明：国产XLPE 绝缘料的宏观性能参数已经和进口XLPE 绝缘料相差不大，甚至国产绝缘料试样的击穿场强和力学性能参数优于进口X1#试样，但同时也能够发现国产绝缘料的不足之处，例如击穿场强的稳定性较差、介质损耗角正切值偏大等。

研究结论可为国产电缆绝缘料的研发与性能提升提供数据支撑。

关键词：高压电缆；交联聚乙烯；绝缘性能DOI ：10.11930/j.issn.1004-9649.2020061760 引言由于架空线占输电走廊面积大、不美观等原因，电缆化成为了未来城市电网建设的发展方向。

交联聚乙烯（XLPE ）绝缘是目前高压电缆的主要绝缘形式，其具有优异的电气性能、机械性能和耐老化性能等，逐步取代了油纸电缆和充油电缆等。

目前，中国已经具备了制造500 kV 电压等级高压交、直流电缆的能力[1-2]。

然而，中国XLPE 电缆绝缘料的研发能力远远落后于国际先进水平。

为了打破目前高压电缆绝缘料依靠进口的局面，亟须推进中国XLPE 电缆绝缘料的研发与生产水平。

相比于北欧化工和陶氏化学等企业的电缆绝缘料，国内220 kV 电压等级电缆绝缘料研发仍处于起步阶段，尚未获得工程引用。

电缆料的分子链结构、复配过程、纯净度等的差别都会导致XLPE 绝缘理化性能的差异[3-7]。

全面表征分析国内外电缆绝缘料理化性能的差异，可明确国内电缆绝缘料的优化方向，为国产电缆绝缘料的综合性能改进提供数据支撑，具有重要的指导意义。

纳米填料在高压直流电缆用聚乙烯复合材料应用中的研究进展

ＨｕＹａｎｇ，ＬｉａｏＸｉａ，ＪｉＪｉｎｇ
（．ＤｏｎｇＦａｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｔｄ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３￣Ｃｈｉｎａ，＂２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００６５，Ｃｈｉｎａ）
ｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｓｔａｎｔ，ｖｏｌｔａｇｅｅｎｄｕｒａｎｃｅａｎｄｂｒｅａｋｄｏｗｎｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｌａｔｅｓｔｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏபைடு நூலகம்ｇｒｅｓｓｏｆｎａｎｏ — ｉｌｆｌｅｒｉｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｓｐａｃｅｃｈａｒｇｅ，ｃｈａｒｇｅｔｒａｐｐｉｎｇ，ｄｉ－
幺色缘丰才洋斗２０１３二４６（６）
胡阳等：纳米填料在高压直流电缆用聚乙烯复合材料应用中的研究进展
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高压直流耐压试验在发现电缆绝缘缺陷中运用及局限性

浅析高压直流耐压试验在发现电缆绝缘缺陷中的运用及局限性摘要：分析了高电压直流耐压试验可有效发现纸绝缘电缆缺陷，但在发现交联聚乙烯绝缘电力电缆缺陷方面有局限性。

介绍了通过分析直流耐压试验、泄漏电流来判断电力电缆主绝缘缺陷的方法。

关键词：直流耐压试验绝缘缺陷交联聚乙烯电力电缆作为一种输电设备，不但具有占地少、供电可靠性高、运行和维护简便、可保密等优点，而且有利于提高电力系统功率因数，有利于美化城市.由于进行直流耐压试验的方法种类较多，接线方式各异，试验结果差别很大。

随着交联电缆的广泛使用，对油浸纸绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆都采用直流耐压试验是否合适，如何正确判断电缆的试验结果，能否投入运行，这些都是我们在工作中遇到的实质性问题，需要我们正确地判断并得出正确的结论，为电缆的安全运行提供可靠的依据。

1直流耐压试验对交联聚乙烯绝缘电缆的局限性交联聚乙烯绝缘电缆电性能优良、制造工艺简单、安装方便，被广泛采用，已成为纸绝缘电缆的替代品。

按高压试验的通用原则，被试品上所施加的试验电压场强应模拟高压电器的运行状况。

这对检验交联聚乙烯绝缘电缆效果不明显，而且还可能产生负作用，主要表现在以下几个方面：1.1 交联聚乙烯绝缘电缆在直流电压下会积累单极性电荷，释放由直流耐压试验引起的单极性空间电荷需要很长时间。

电缆如果在直流残余电荷未完全释放之前投入运行，直流电压便会叠加在工频电压峰值上，电缆上的电压值将远远超过其额定电压。

这会导致电缆绝缘老化加速，使用寿命缩短，严重的会发生绝缘击穿。

1.2 交联聚乙烯绝缘电缆的半导体凸出处和污秽点等处容易产生空间电荷，但如果在试验时电缆终端接头发生表面闪络或电缆附件击穿，会造成电缆芯线中产生波振荡，危害其他正常的电缆和接头的绝缘。

交联聚乙烯绝缘电缆一个致命弱点是绝缘内容易产生水树枝，在直流电压下，水树枝会迅速转变为电树枝，并形成放电，加速了绝缘水劣化，以致于在运行工频电压作用下形成击穿。

超高分子量聚乙烯复合材料的导电性能及应用前景

超高分子量聚乙烯复合材料的导电性能及应用前景超高分子量聚乙烯（UHMWPE）作为一种具有优异性能的高分子材料，具备高强度、高韧性、低摩擦系数、优异的化学稳定性等特点。

然而，由于UHMWPE本身属于绝缘材料，其导电性能较差，限制了其在某些领域的应用。

为了克服这一问题，人们通过添加导电材料制备了UHMWPE复合材料，以提高其导电性能。

本文将探讨UHMWPE复合材料的导电性能及应用前景。

一、UHMWPE复合材料的导电性能导电材料的添加可以有效提高UHMWPE材料的导电性能。

常见的导电材料包括碳纳米管、导电纤维、金属粉末等。

这些导电材料在UHMWPE中形成了连续的导电网络，从而提高了材料的导电性能。

此外，导电材料的添加还可以调控复合材料的导电性能，使其在不同领域具备不同的导电性能，适应多种应用需求。

二、UHMWPE复合材料的应用前景1. 静电消散材料由于UHMWPE具有良好的摩擦系数和低表面电阻，可以用于制备静电消散材料。

将导电材料掺入UHMWPE中，可以形成导电网络，从而提高材料的导电性能。

这种静电消散材料可以广泛应用于电子产品、防静电设备等领域，有效避免静电积聚引发的安全隐患。

2. 导电塑料制品通过在UHMWPE中添加导电材料，可以制备导电塑料制品。

这种导电塑料具有优异的导电性能和机械性能，可以广泛应用于电气设备、电子器件等领域。

例如，用导电UHMWPE制造的电线电缆外护套可以提高电缆的导电性能和机械强度，提高电线电缆的使用寿命和安全性。

3. 功能性复合材料导电UHMWPE可以与其他功能性材料复合，制备具有特殊功能的复合材料。

例如，将导电UHMWPE与磁性材料复合，可以制备用于电磁屏蔽的复合材料。

这种复合材料不仅具有优异的导电性能，还具备电磁屏蔽的功能，可广泛应用于电磁屏蔽材料、电子封装材料等领域。

4. 新能源领域应用导电UHMWPE在新能源领域也具有广阔的应用前景。

例如，利用导电UHMWPE制备的锂离子电池隔膜，可以提高电池的导电性能和稳定性，增强电池的循环寿命和安全性。

高压直流电缆绝缘材料研究进展评述

高压直流电缆绝缘材料研究进展评述高压直流电缆是一种重要的输电方式，其绝缘材料的性能直接影响着电缆的可靠性和安全性。

近年来，随着电力行业的快速发展，高压直流电缆绝缘材料的研究也得到了广泛关注。

本文将对高压直流电缆绝缘材料的研究进展进行评述。

一、高压直流电缆绝缘材料的分类高压直流电缆绝缘材料主要分为有机绝缘材料和无机绝缘材料两大类。

有机绝缘材料包括聚乙烯、聚丙烯、交联聚乙烯等；无机绝缘材料包括氧化铝、氧化锆、氧化镁等。

二、高压直流电缆绝缘材料的研究进展1. 有机绝缘材料的研究有机绝缘材料是目前应用最广泛的高压直流电缆绝缘材料。

近年来，研究人员主要从以下几个方面对有机绝缘材料进行了研究：（1）改善绝缘材料的热稳定性研究表明，有机绝缘材料在高温环境下容易发生老化，从而影响电缆的使用寿命。

因此，研究人员通过添加稳定剂、改变材料结构等方法来提高绝缘材料的热稳定性。

（2）提高绝缘材料的介电强度介电强度是绝缘材料的重要性能指标，直接影响着电缆的输电能力。

研究人员通过改变材料的结构、添加纳米材料等方法来提高绝缘材料的介电强度。

（3）研究绝缘材料的导电性绝缘材料的导电性是影响电缆性能的重要因素之一。

研究人员通过添加导电填料、改变材料结构等方法来研究绝缘材料的导电性。

2. 无机绝缘材料的研究无机绝缘材料具有高介电强度、高热稳定性等优点，近年来受到了研究人员的广泛关注。

研究人员主要从以下几个方面对无机绝缘材料进行了研究：（1）改善绝缘材料的机械性能无机绝缘材料的机械性能较差，容易发生开裂、断裂等问题。

因此，研究人员通过添加增强剂、改变材料结构等方法来改善绝缘材料的机械性能。

（2）提高绝缘材料的介电强度无机绝缘材料的介电强度较高，但其介电常数较大，容易发生介电损耗。

因此，研究人员通过改变材料结构、添加纳米材料等方法来提高绝缘材料的介电强度和降低介电损耗。

（3）研究绝缘材料的导电性无机绝缘材料的导电性较差，但其导电机理与有机绝缘材料不同。

南京理工大学科技成果——超高分子量聚乙烯纳米耐磨复合材料

南京理工大学科技成果——超高分子量聚乙烯/纳米
耐磨复合材料
成果简介：
超高分子量聚乙烯具有低摩擦和耐磨行好的优点，在人工关节、矿山机械和许多工程机械领域得到应用。

市场应用前景十分广阔。

经过多年研究，开发了高强度、高耐磨超高分子量聚乙烯/纳米复合材料及其制备技术，目前已比较成熟，可以进行试生产。

技术指标：
提高了耐辐照和抗氧化降解性能；耐磨性比纯超高分子量聚乙烯提高3倍。

项目水平：国际先进
成熟程度：小试
合作方式：合作开发、专利许可、技术转让、技术入股。

320kV交联聚乙烯绝缘直流电缆电气特性研究

320kV交联聚乙烯绝缘直流电缆电气特性研究梅文杰1，狄健1，李文鹏2，孙达威1，潘文1，梁克云1（1.江苏亨通高压海缆有限公司，江苏苏州215537；2.先进输电技术国家重点实验室（全球能源互联网研究院有限公司），北京102211）摘要：在进行直流电缆的绝缘结构设计和优化时，其电场分布特性是重要的参考依据。

通过COMSOL仿真软件建立了320kV直流电缆的简化模型，并研究其稳态和暂态电气特性规律，然后通过试验对仿真模型的可靠性进行验证。

结果表明：以导体最高温度和绝缘层内外表面最大温差为约束条件，当环境温度低于12℃时，直流电缆载流量的决定性因素为绝缘层的内外温差（20℃），当环境温度高于12℃时，直流电缆载流量的决定性因素为导体最高工作温度（70℃）；在仿真操作冲击试验、雷电冲击试验及绝缘温差30℃下负荷循环试验过程中，分别得出暂态和稳态最大击穿场强为58kV/mm、25kV/mm，对比直流绝缘材料性能参数可知直流电缆结构满足设计要求。

试验表明COMSOL多物理场仿真模拟对于直流电缆的结构设计具有重要的指导意义。

关键词：直流电缆；稳态载流量；冲击电压；暂态电场中图分类号：TM246文献标志码：A文章编号：1009-9239（2021）06-0056-07DOI:10.16790/ki.1009-9239.im.2021.06.009Electrical Properties of320kV XLPE Insulation DC CableMEI Wenjie1,DI Jian1,LI Wenpeng2,SUN Dawei1,PAN Wen1,LIANG Keyun1(1.Hengtong Submarine Power Cable Co.,Ltd.,Suzhou215537,China;2.State Key Laboratory ofAdvanced Power Transmission Technology(Global Energy Interconnection Research Institute Co.,Ltd.),Beijing102209,China)Abstract:When we design and optimize the insulation structure of a DC cable,its electric field distribution characteristics is an important reference basis.A simplified model of320kV DC cable was established by COMSOL simulation software,and its steady-state and transient electrical characteristics were studied.Then the reliability of the simulation model was verified by experiments.The result shows that the maximum temperature of conductor and the maximum temperature difference between inner and outer surfaces of insulating layer were used as the constraint conditions,when the ambient temperature is lower than12℃,the decisive factor of DC cable ampacity is the tem-perature difference between inner and outer surface of the insulating layer(20℃).When the ambient temperature is higher than12℃,the decisive factor of DC cable ampacity is the maximum operating temperature of conductor(70℃).In the process of simulated switching impulse test,lightning impulse test,and load cycle test under30℃of insulation temperature difference,the maximum transi-ent and steady-state breakdown field strength are58kV/mm and25kV/mm,respectively.According to the performance parameters of DC insulating material,the DC cable structure can meet the design requirements.The test results indicate that the COMSOL multi-physical field simulation has important guiding significance for the structure design of DC cable.Key words:DC cable;steady-state ampacity;impulse voltage;transient electric field收稿日期：2020-07-23修回日期：2020-12-25基金项目：国家电网公司基金资助项目（SGRIDGKJ[2016]1079）作者简介：梅文杰（1986-），男（汉族），湖北黄冈人，工程师，主要从事高压海缆及陆缆系统的制造和检测技术研究工作；李文鹏（1984-），男（汉族），安徽阜阳人，高级工程师，主要从事高压电缆材料的研究工作；通信作者：狄健（1990-），男（汉族），江苏张家港人，工程师，主要从事高电压绝缘技术研究工作。

特高压电气设备用纳米复合绝缘材料与应用关键技术

特高压电气设备用纳米复合绝缘材料与应用关键技术1.纳米复合绝缘材料是一种新型的绝缘材料，具有优异的电气性能和机械性能。

Nanocomposite insulation material is a new type of insulation material with excellent electrical and mechanical properties.2.纳米复合绝缘材料由纳米颗粒和基质材料组成，通过特定工艺方法制备而成。

Nanocomposite insulation material is composed of nano particles and matrix materials, prepared through specific processing methods.3.纳米复合绝缘材料可以显著提高电气设备的绝缘性能，减小设备体积和重量。

Nanocomposite insulation material can significantly improve the insulation performance of electrical equipment and reduce the volume and weight of the equipment.4.纳米复合绝缘材料的关键技术包括纳米颗粒的选取、分散和增韧等方面。

The key technologies of nanocomposite insulation materials include the selection, dispersion, and toughening of nano particles.5.纳米复合绝缘材料的研究和应用对于特高压电气设备的性能提升具有重要意义。

Research and application of nanocomposite insulation materials are of great significance for the performance improvement of ultra-high voltage electrical equipment.6.纳米复合绝缘材料的应用可以提高特高压电气设备的工作可靠性和安全性。

高压交联电缆劣化特性及可靠性研究

高压交联电缆劣化特性及可靠性研究发布时间：2022-03-17T01:48:19.693Z 来源：《当代电力文化》2021年31期作者：倪鹏辉杜胜富[导读] 部分排气信号在高压网状电缆中的衰减规律是准确测量部分排气和定位排气源的重要理论基础之一。

倪鹏辉杜胜富硕能（上海）自动化科技有限公司上海 201799摘要:部分排气信号在高压网状电缆中的衰减规律是准确测量部分排气和定位排气源的重要理论基础之一。

首先,分析了部分排气信号沿电缆的传播特性，并分别使用35、110和220 kV电压电缆构建了注入和部分脉冲测量系统。

对部分放电脉冲在高压电缆中的传播特性进行了实验研究和分析。

通过计算和分析,比较了不同频率脉冲信号在电缆中的传播系数和衰减系数。

结果表明,电缆对部分排气脉冲有明显的高频衰减作用,沿电缆陡峭边缘的脉冲信号随传播距离的增加衰减严重;同时,半导体层对局部放电信号有明显的衰减作用。

在高压电缆局部放电的精确测量和定位中,即使使用分布式传感器在附近收集信号,也必须对局部放电信号的衰减进行补偿。

关键词:高压交联电缆;劣化特性;可靠性研究引言:随着电缆运行时间的延长，旧的生产方法和列车安装技术限制了早期生产的电缆，并且对环境有害。

随着使用寿命的延长，绝缘性能明显下降，存在较大的安全风险。

由于绝缘电源的严重损坏，很可能导致大的电源故障。

为避免造成更大的损失和后果。

本文探讨了绝缘电缆劣化的机理，研究了水树、电树的发展、热劣化、机械劣化和电劣化对绝缘的影响。

对电缆生产和施工中的危险电缆隔离点进行了检查，对现有的隔离监测试验进行了对比分析，得出了实用的隔离监测方法和最佳电缆更换时间，减少电缆测试类型的损坏和工作量。

应采用人工劣化法测试技术指标，如测量网络电缆的绝缘材料断裂时的抗拉强度变化和延伸率。

该方法验证了检测方法的可行性和最佳电缆交换时间的技术收益性。

一、电缆的可靠性研究1.1电力电缆绝缘材料分类目前，电缆可根据绝缘材料的性能、结构特征、姿态和电压进行分类。

高压直流交联聚乙烯电缆应用与研究进展

高压直流交联聚乙烯电缆应用与研究进展发表时间：2017-12-07T18:50:04.623Z 来源：《电力设备》2017年第22期作者：吴雪松[导读] 摘要：直流电缆主绝缘及附件绝缘长期承受直流电场作用而产生空间电荷积聚。

空间电荷的积聚会引起局部电场畸变（北京城区供电公司北京 100037）摘要：直流电缆主绝缘及附件绝缘长期承受直流电场作用而产生空间电荷积聚。

空间电荷的积聚会引起局部电场畸变，加速绝缘老化与破坏过程。

空间及界面电荷积聚问题是高压直流XLPE电缆绝缘与相应附件绝缘面临的关键问题。

高压直流电缆输电是解决电力能源大规模远距离传输、消纳可再生能源、解决海上平台与孤岛送电的重要途径，是智能电网以及未来全球能源互联网中重要的组成部分。

关键词：高压直流；交联聚乙烯电缆；电缆附件；空间及界面电荷1.高压直流XLPE电缆简介世界上首条商业化运行的XLPE挤出式直流电缆应用在1999年瑞典哥特兰岛2期工程，电缆电压等级为80kV，输送功率为50MW。

比较充油式电缆、粘性浸渍纸式电缆和挤出绝缘式电缆三种高压直流电缆的优缺点。

相比于前两种电缆，XLPE直流电缆起步较晚，但是其具有耐高温、传输功率密度大、强度高、质量轻、环保、安装简便等优点，因此在其面世后得到了迅速的普及。

随着XLPE绝缘的发展，XLPE 直流电缆的电压等级逐渐提高，输送功率显著增大。

XLPE电缆已经成为直流电缆的主流方向，XLPE直流电缆的使用量已经超过OF和MI直流电缆，并保持持续的增长势头。

2.XLPE高压直流电缆运行中存在的问题2.1空间电荷的产生及影响交联聚乙烯（XLPE）结构简单、介电性能好、物理化学结构稳定，作为电缆中的绝缘材料得到广泛的应用。

但在直流电场作用下，XLPE材料内部会形成空间电荷。

一般来讲，聚合物中空间电荷主要由两部分组成：一部分是在低场强下，因为杂质在电场作用下电离发生迁移造成，称为异极性电荷，即靠近阴极处为正电荷，靠近阳极处为负电荷；另一部分是在高场强下，由电极注入的可迁移和入陷的载流子，称为同极性空间电荷，即靠近阳极处为正电荷，靠近阴极处为负电荷。

用于高压直流电缆的纳米复合聚乙烯绝缘材料研制成功

械共混法就能均匀地分散在聚乙烯基料中，因此可用于大规模工业生产。乙烯中加入１聚％的纳米填料不仅能有效降低聚乙烯电阻对温度的依赖性，消除直流电压作用下由于导体温升引起的温度梯度场对聚乙烯绝缘电阻以及场强畸变特性，而且能大幅度提高电极上电荷注入阈值场强，有效抑制电极上电荷注入。聚乙烯中加入１％含量的纳米填料后并未降低其击穿特性，且体积电阻率略有增加。研制的纳米复合聚乙烯材料有望用于高压直流电缆绝缘材料，能对国产高压直流电缆的研发找到新的突破。必（本刊通讯员）
漆作为底漆，厚度为００．２ｍｍ，耐电晕漆厚度为
００～００．５．６ｍｍ之间，采用聚酰胺酰亚胺作为面漆
时，得到的耐电晕漆包线各项性能指标均可达到国
家标准要求。
过了纳米材料增韧的范围，会导致漆膜与铜表面间的附着力变差。在漆膜总厚度一定的条件下，底漆和面漆均采用耐电晕漆ＴＪ７５Ｒ时，到漆包１５一Ｃ得线的剥离扭绞数小于国标规定的８９转，而当底漆
将面漆氧化分解。面漆被氧化分解完后，耐电晕层中的有机成分也部分被氧化分解，而其中的无机物则被保存下来，成保护层。在漆膜总厚度相同时，形没有无机物保护层的漆包线的耐电晕寿命仅有０２．ｈ。随着漆膜中无机保护层厚度的增加，电晕寿命耐呈快速上升的趋势，当达到０】楼南寿，ｌ凌春华，毛亚莉，．等变频电机用耐电晕漆包线的试制

电缆施工中的新材料应用研究

电缆施工中的新材料应用研究在现代社会，电力作为驱动经济发展和保障人们生活质量的关键能源，其稳定传输至关重要。

而电缆作为电力传输的重要载体，其施工质量和性能直接影响着电力系统的可靠性和安全性。

随着科技的不断进步，各种新型材料在电缆施工中得到了广泛的应用，为提升电缆的性能和施工效率带来了新的机遇。

一、新型绝缘材料传统的电缆绝缘材料，如聚乙烯和交联聚乙烯，在某些特定环境下可能存在性能不足的问题。

例如，在高温、高湿度或强电场等恶劣条件下，其绝缘性能可能会下降，从而增加了漏电和短路的风险。

近年来，一些新型绝缘材料逐渐崭露头角。

例如，纳米复合材料在电缆绝缘中的应用受到了广泛关注。

通过在聚合物基体中添加纳米级的无机填料，如二氧化硅、氧化铝等，可以显著提高绝缘材料的电气性能、热稳定性和机械强度。

纳米粒子的小尺寸效应和界面效应能够有效地阻碍电荷的传输和积聚，从而提高绝缘材料的耐电强度和击穿场强。

此外，新型的高温超导绝缘材料也为电缆的发展带来了新的可能性。

高温超导材料在低温下具有零电阻特性，可以大大降低电能传输过程中的损耗。

然而，高温超导材料的应用需要解决制冷和绝缘等一系列技术难题。

二、新型护套材料护套材料主要起到保护电缆内部结构免受外界环境影响的作用。

传统的护套材料，如聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯（PE），在耐腐蚀性、耐磨损性和防火性能等方面存在一定的局限性。

为了满足更高的要求，新型的护套材料不断涌现。

例如，无卤低烟阻燃护套材料具有良好的阻燃性能，在燃烧时不会产生大量的烟雾和有毒气体，符合环保和安全的要求。

这种材料在人员密集场所和对消防安全要求较高的场所得到了越来越广泛的应用。

另外，热塑性弹性体（TPE）作为一种新型的护套材料，具有优异的柔韧性、耐低温性能和耐老化性能。

它可以有效地提高电缆的弯曲性能和使用寿命，特别适用于一些需要频繁移动和弯曲的场合。

三、新型屏蔽材料在电缆中，屏蔽层的作用是减少电磁干扰和防止外界电磁场对电缆内部信号的影响。

高压直流电缆的设计与敷设技术

高压直流电缆的设计与敷设技术随着电力需求的增长和电网扩建工程的进行，高压直流输电系统被广泛应用于现代电力传输领域。

高压直流电缆作为输电系统的重要组成部分，具有传输功率大、输电距离远、损耗低等优势，因此其设计与敷设技术显得尤为重要。

本文将围绕高压直流电缆的设计与敷设技术展开讨论。

一、高压直流电缆的设计1.核心导体的选择高压直流电缆的核心导体通常采用铜或铝合金，其导电性能与抗氧化能力较好，有利于减小输电损耗和提高导电效率。

在选择核心导体时，需要考虑输电功率、导线直径和单位长度导线电阻等因素。

2.绝缘材料的选用高压直流电缆的绝缘材料主要包括交联聚乙烯、交联聚乙烯树脂和橡胶等。

绝缘材料的选择应考虑其耐电压能力、介电损耗、绝缘电阻等性能指标，以确保电缆的安全可靠性。

3.屏蔽结构设计高压直流电缆的屏蔽结构设计对于减小电磁场干扰和提高电缆的抗干扰能力至关重要。

常见的屏蔽结构包括金属屏蔽和绝缘屏蔽，可以有效降低电缆的电磁辐射和电磁感应，提高输电系统的稳定性和可靠性。

二、高压直流电缆的敷设技术1.敷设路径的选择在进行高压直流电缆敷设时，需要考虑地质条件、交通情况和环境影响等因素，选择合适的敷设路径。

避免交叉或过于接近其他电缆和管道，减少电缆的故障风险。

2.敷设方式的确定高压直流电缆的敷设方式包括地下敷设和海底敷设两种常见方式。

地下敷设适用于陆地输电系统，注重埋深和保护层的设计，以确保电缆的安全运行。

海底敷设适用于近海和远洋输电系统，需要考虑水深、海底地质和抗压能力等因素。

3.敷设工艺的控制在进行高压直流电缆的敷设过程中，需要控制敷设工艺，确保电缆的整齐、紧固和固定。

采用适当的敷设设备和工具，结合电缆敷设图纸和技术要求，进行准确的敷设操作。

三、高压直流电缆的维护与检测1.绝缘电阻的检测高压直流电缆在运行过程中可能会受到电压和环境条件的影响，因此定期检测电缆的绝缘电阻，及时排查和修复可能存在的故障。

2.导体连接的检查电缆连接头和连接件是高压直流电缆传输系统中的重要部分，需要定期检查和维护。

高压输电线路绝缘材料的研究和应用

高压输电线路绝缘材料的研究和应用第一章：引言高压输电线路是一种为城市和人们的生活提供电力的重要设施。

在向用户提供电力的同时，也对绝缘材料的性能和质量提出了很高的要求。

随着人们生活水平的提高和社会的快速发展，对电力品质和安全性的要求也越来越高。

因此，研究适合高压输电线路的绝缘材料，对提高电力供给能力，保障国家能源安全，促进经济发展都具有重要意义。

第二章：高压输电线路常用绝缘材料1.玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料是目前应用最广泛的一种绝缘材料。

该材料具有耐候性好、机械强度高、重量轻等优点。

研究表明，总体性能稳定，可以长期使用。

2.聚乙烯聚乙烯是一种高分子材料，具有良好的绝缘性能、机械强度、耐腐蚀性等优点。

它在高压输电线路中的应用越来越广泛，这主要是因为它展现出了优异的耐久性。

3.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物在绝缘材料领域已经有了相当的研究。

该材料的耐热性好、电气性能稳定、耐老化性强，另外还有很好的机械强度和耐化学腐蚀性。

第三章：高压输电线路绝缘材料的研究1.分子结构设计提高绝缘材料的性能，需要从分子结构设计入手。

优秀的分子结构可以使材料更具特异性和函数性，例如，有些材料特别适合在低温下使用。

2.材料表界面特性对于绝缘材料来说，其表界面特性是关键。

有时，材料表界面上的一些微小的变化，都会导致材料性能上的重大变化。

因此，研究材料表界面特性，将有助于提高绝缘材料的性能。

3.新型材料的发现和应用当前，新型绝缘材料在高压输电线路中的应用已经是一个不可逆转的趋势。

例如，纳米科技在提高绝缘材料的机械强度、抗侵蚀性等方面具有很大的优势。

因此，不断推进新型绝缘材料的研究，对于提高高压输电线路的可靠性和安全性是至关重要的。

第四章：高压输电线路绝缘材料的应用1.隔板隔板是电力系统中常见的一种设备。

作为高压输电线路的隔板，需要具备优异的机械强度和绝缘性。

采用合适的绝缘材料，可以提高隔板的性能，保障高压输电线路的正常运行。

超高压及高压电缆绝缘用聚乙烯设备的增强计划-株式会社NUC

平成二十八年七月吉日
超高压及高压电缆绝缘用聚乙烯设备的增强计划
日本株式会社
NUC(
董事长
兼总经理/佐藤
启喜，位于东京都港区港南一丁目八番十五号，注册金二十亿日元)
在计划于2018
年增强超高压及高压电缆用交联聚乙烯和半导电聚乙烯的生
产设备。

自从日本株式会社
NUC 成为东然集团的
100%
子公司之后现在已经过三年了。

在这期间为了
应对集团公司的强化高附加值产品方针，被认为全球少数之一的超高压及高压电缆绝缘材料
（
交联聚乙烯）的NUC
公司不断地在扩大其在亚洲的市场。

在二〇一三年七月解除与陶氏化学的合资关系之后N U C
公司建立了自家出口体制与向对亚洲
各国家的销售体制，并在二〇一四年九月份开设了在海外第一家基地的中国上海代表处。

通
过这些努力该行业的当销售规模不断地在扩大。

并在二〇一五年为了对应市场对材料性能方面的要求开发成功了几种超高压及高压电缆材料
（交联聚乙烯）的新产品系列。

由于这些新材料在市场已经有充分实际使用经验，可以说
N U C
公司通过自家研究开发能力达成了快速的复活。

作为重点的新材料在亚洲市场的销售业绩在快速的增长为背景也开始了在印度和中东的销售。

目前的销售量已经达到了现有超高压及高压电缆绝缘材料（交联聚乙烯）的上限并为了满足
客户的需求增加要求为由决定开始检讨这次的设备增强。

通过，主要对亚洲各个国家的有竞争力的高附加值产品的开发、制造、销售的推进，日本株
式会社
NUC
在期望确立代表亚洲的高机能聚乙烯厂家地位。

聚合物纳米复合电介质

Key words polymer ; nanocomposites ; dielectrics ; dielectric properties
聚合物复合材料是一类重要的商业材料 ,广泛应用于交通、电气电子、航空航天、流体输送以及包装等领域[1] 。这类材料通常集成了不同相材料的优点 ,比如 ,聚合物碳纤维复合材料可同时具有碳纤维的高模量和聚合物的韧性[2] ;聚合物金属复合材料可同时具有金属的磁性、电磁屏蔽性、导电性以及聚合物材料的粘结性、耐化学品性等特征[3] 。然而 ,随着技术标准的提高 ,传统的聚合物微米复合材料在很多领域已经难以满足要求。纳米技术的出现使复合材料的发展进入了一个崭新的时代。与聚合物微米复合材料相比 ,纳米复合材料具有许多优异、奇特的性能 : 质量分数为 10 - 4 的纳米 Ag 粒子可以使聚
收稿 : 2006 年 12 月 , 收修改稿 : 2007 年 1 月 3 国家自然科学基金项目 (No. 50677037) 和上海市重大科技攻关项目 (No. 045211024) 资助 3 3 通讯联系人 e2mail :pkjiang @sjtu. edu电介质
径为 Rc ) 组成的蜂窝状复合逾渗体系 , Kusy[11] 给出
了一个计算其逾渗阈值的公式 (4) 。
<c ≈ (1 + 0. 75 RiΠRc )
(4)
对于 Gonon 给出的体系 ,2 Rc ≈70nm ,<c ≈1 % ,
因此 ,应得到绝缘体的直径 2 Ri ≈9μm ,根据图 1 ,计
摘要聚合物纳米复合材料能够发挥纳米材料在电、磁、光等方面的优越性 ,也具有聚合物的易成型等方面的优点 ,正成为电介质领域研究的热点。本文综述了聚合物纳米复合材料在介电性能方面的研究概况 ,主要涉及了电导、介电强度与空间电荷、介电常数、介电损耗以及局部放电等方面的研究。最后展望了今后的研究方向。

高压直流电缆绝缘材料聚丙烯改性研究综述

高压直流电缆绝缘材料聚丙烯改性研究综述
陈少杰;惠卓斌;李欢
【期刊名称】《陕西理工大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2023(39)1
【摘要】聚丙烯(PP)具有出色的热稳定性、绝缘性、可回收再利用和无需交联等优势,是可替代交联聚乙烯(XLPE)的高压直流电缆绝缘材料,但无法直接应用于高压电缆绝缘。

为此从PP的结构特性出发,综述了几种常用于PP的改性方法研究进展,分别论述了共混改性、纳米颗粒掺杂改性和成核剂改性对PP力学性能和电气性能的改进。

采用弹性体共混改性可以增强PP的低温韧性,减小刚性;纳米掺杂抑制了PP电树枝生长及空间电荷积聚,大幅提升PP介电性能;β成核剂的加入形成了松散结构的β球晶可以提升PP韧性。

最后,对PP改性研究现状做出总结。

【总页数】10页(P27-36)
【作者】陈少杰;惠卓斌;李欢
【作者单位】陕西理工大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM215
【相关文献】
1.高压直流电缆用LDPE/EPDM复合绝缘材料的性能研究
2.基于增强绝缘材料非线性电导率的特高压直流电缆接头优化设计研究
3.接枝改性高压直流电缆绝缘材
料的研究进展4.高压超高压柔性直流输电电缆附件绝缘材料研究5.聚丙烯基直流电缆绝缘材料的研究进展
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