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绝缘材料2025年第04期:SF_6/N_2气体中环氧/ZnO涂覆对环氧复合材料直流沿面闪络性能的影响机制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张磊;张国宝;吴正阳;杨为;蔡梦怡;张龙飞;李枕;

单位:国网安徽省电力有限公司电力科学研究院;哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室;

摘要:盆式绝缘子气-固界面的沿面闪络是引发特高压GIS/GIL故障的关键问题,也是制约先进输变电系统发展的技术瓶颈。为提升SF_6/N_2混合气体中盆式绝缘子的直流沿面闪络特性,本文在环氧树脂中添加不同含量的氧化锌(ZnO)纳米粒子得到环氧/氧化锌(EP/ZnO)涂层,将EP/ZnO涂层涂覆于环氧材料表面,并对其表面输运参数及沿面闪络性能进行测试。结果表明:EP/ZnO涂层增大了环氧复合材料的浅陷阱密度,并降低浅陷阱能级,使载流子迁移率增加。ZnO质量分数为15%和20%的EP/ZnO涂层涂覆环氧材料的电导率呈现出非线性特征,涂层的存在可减少电场畸变,促进表面电荷的消散。EP/ZnO涂层可显著均匀电场分布并有效抑制环氧材料表面的电荷积聚,且提高了直流闪络性能。当ZnO质量分数为20%时,环氧复合材料的直流闪络电压提升了15.42%。

关键词:沿面闪络;;环氧/ZnO涂层;;表面陷阱;;表面电荷;;非线性电导

基金资助:国家电网超/特高压GIS绝缘可靠性提升专项研究框架项目(5500-202316791A-3-8-KJ);; 国家自然科学基金青年基金资助项目(52307166)