绝缘纸板表面微纳Al2O3/PTFE复合功能层制备及其对空间电荷注入的影响

摘要：

抑制油浸绝缘纸空间电荷注入和积聚对提升换流变压器油纸绝缘系统稳定性有重要意义.传统抑制油浸绝缘纸空间电荷注入的方法是对绝缘纸进行体掺杂纳米材料改性,但其改性效果受限于纳米颗粒分散程度.与此相比,材料表面改性方法的工艺简单、重复性好,在赋予材料新颖特性的同时也能基本保持材料本体的性能.鉴于此,该文首先以射频磁控溅射为技术手段,在绝缘纸板表面构筑Al2O3/PTFE复合功能层,对Al2O3/PTFE复合功能层的组成成分和微观形貌进行表征分析;然后以空白绝缘纸板为参照,测试分析Al2O3/PTFE复合功能层油浸绝缘纸板的空间电荷、直流击穿和陷阱分布特性.结果 表明,Al2O3/PTFE复合功能层以微纳结构形式存在于绝缘纸表面;微纳Al2O3/PTFE复合功能层能显著抑制油浸绝缘纸板空间电荷的注入并提升其直流击穿电压;与空白油浸绝缘纸板相比,直流15kV/mm下微纳Al2O3/PTFE复合功能层油浸绝缘纸板内部积聚的电荷总量减少了40％,且由空间电荷积聚引起的电场强度畸变率由33.33％降至6.7％;微纳Al2O3/PTFE复合功能层油浸绝缘纸板的无预压直流击穿电压和预压直流击穿电压分别比空白油浸绝缘纸板提升5.3％和15％;热刺激去极化电流测试结果表明,微纳Al2O3/PTFE复合功能层引入大量深陷阱,这是Al2O3/PTFE复合功能层对绝缘纸板产生空间电荷注入抑制和直流击穿电压提升作用的主要原因.

关键词：绝缘纸板、磁控溅射、微纳结构、复合功能层、空间电荷抑制、直流击穿

所属期刊栏目：35

分类号：TM85(高电压技术)

资助基金：国家自然科学基金青年基金;中国博士后科学基金第 61批面上项目;重庆市博士后特别项目

在线出版日期：2020-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：3960-3971