冷热循环对微米AlO环氧复合绝缘介电性能的影响

作     者：潘泽华 任志刚 刘音 郭卫 李华春 

作者机构：国网北京市电力公司电力科学研究院 

出 版 物：《绝缘材料》 (Insulating Materials)

年 卷 期：2024年

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：国家电网公司科技项目(5500-202311526A-3-2-ZN) 

主　　题：环氧复合绝缘 微米Al O 冷热循环 介电性能 

摘      要：为了探究高低温持续变化对电缆终端环氧复合绝缘的影响，本文制备了微米Al2O3/环氧复合绝缘试样，并对此进行了冷热循环实验。通过交流击穿、等温表面电位衰减和介电性能等测试分析了不同冷热循环次数下环氧复合绝缘试样介电性能的变化规律，通过扫描电子显微镜和热膨胀测试研究了试样的微观结构、自由体积的变化以及材料劣化机理。结果表明，在冷热循环过程中，环氧复合绝缘经历高温热老化和高低温交变应力的共同作用，交联网络逐渐发生劣化，基体与填料界面逐渐脱离，试样内出现微裂纹和孔洞，自由体积不断增大，进而导致其介电常数和击穿场强不断降低。其中，在经过750 h的冷热循环后，试样的交流击穿场强下降了15.2%，深陷阱密度下降了40%，浅陷阱密度呈现先下降后上升趋势，介电常数逐渐降低，损耗角正切（tanδ）先降低后小幅增大。本文可为电缆实际运行时的环氧复合绝缘状态评估提供理论支撑。