等离子体改性提高染污硅橡胶绝缘沿面性能

作     者：刘宇舜 陈奕凯 余嘉川 牛雷 王浩舟 任成燕 LIU Yushun;CHEN Yikai;YU Jiachuan;NIU Lei;WANG Haozhou;REN Chengyan

作者机构：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院合肥230601 中国科学院电工研究所等离子体科学和能源转化北京市国际科技合作基地北京100190 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年第50卷第3期

页      面：1301-1310页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 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：国家自然科学基金(51977202 52037004) 安徽省自然科学基金能源互联网联合基金(2108085UD14) 

主　　题：等离子体改性 滑动弧放电 硅橡胶 表面电荷运动 憎水性 

摘      要：表面积污后电荷消散速率减慢与憎水性丧失是降低硅橡胶(SIR)复合绝缘子沿面绝缘性能的重要因素。文中采用常压脉冲滑动弧等离子体发生装置,对人工涂污高温硫化(HTV)硅橡胶进行不同时间(0~3 min)的表面改性。利用表面电位测量系统和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)研究等离子体处理对染污硅橡胶试样表面电荷运动特性、憎水性及化学成分的影响,测试处理前后染污试样的表面介电性能。研究结果表明:不同时间下的等离子体处理均可加快试样表面电荷消散速率,处理过程中引入大量浅陷阱,陷阱能级深度和陷阱电荷密度均下降,减弱了试样表面捕获电子的能力,抑制电荷积聚;试样体积电阻率几乎不受等离子体处理影响,但表面电阻率的减小使电荷更易沿试样表面运动消散;等离子体处理后,试样干燥和湿润条件下的沿面耐压均获得提升。等离子体处理使试样在短时间内恢复憎水性,处理时间越长,憎水性改善越明显;等离子体处理后更多的硅氧烷小分子迁移至污层表面使憎水性提高。