环氧树脂试品局部粗糙度处理对其直流绝缘性能的影响

作     者：律方成 宋曼青 詹振宇 阮浩鸥 闫纪源 谢庆 LYU Fangcheng;SONG Manqing;ZHAN Zhenyu;RUAN Hao’ou;YAN Jiyuan;XIE Qing

作者机构：华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室河北保定071003 

出 版 物：《高压电器》 (High Voltage Apparatus)

年 卷 期：2022年第58卷第7期

页      面：149-161,198页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家重点研发计划资助(2017YFB0902500) 国家电网有限公司总部科技项目资助(环保型管道输电关键技术) 

主　　题：环氧树脂 局部打磨 粗糙度 表面电荷 直流绝缘性能 

摘      要：环氧树脂材料在电场作用下会出现表面电荷积聚现象导致沿面放电。为改善环氧树脂材料的直流绝缘性能,文中对环氧树脂试品表面进行局部粗糙度处理,开展闪络实验,探究局部粗糙度处理在空气、C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体和SF_(6)3种气体环境中对环氧树脂试样闪络特性的影响。建立二维仿真模型,通过有限元法分析局部粗糙度处理后环氧树脂材料的表面电荷特性以及陷阱分布。根据闪络实验结果,粗糙面位置不同的环氧树脂试品的沿面闪络电压在3种气体中均随表面粗糙度的增加呈现先上升后下降的趋势,并在粗糙面位于中心且表面粗糙度为1.3μm时达到最大值。仿真结果显示,对于指型电极,环氧树脂材料表面积聚双极性表面电荷,当粗糙面位于试品中心时空穴陷阱和电荷陷阱的密度较小。因此可认为对环氧树脂的局部粗糙度处理能够改变其沿面闪络特性与表面电荷特性,通过合理选择粗糙面的位置以及粗糙度的数值可改善环氧树脂的直流绝缘性能。