等离子体处理调控表面电导率提高环氧树脂绝缘性能的研究

摘要：

高压直流气体绝缘输电线路中的环氧树脂盆式绝缘子长期处于单极性电场作用下,表面电荷在气固界面处发生积聚,会造成局部电场畸变,进而诱发闪络.利用等离子体对环氧树脂表面进行改性处理,能够调控表面电荷分布,提高闪络电压.该文将仿真计算与实验验证相结合,构建气固复合绝缘瞬态场仿真模型,利用离子输运方法构建非线性气体电导,综合考虑材料本征传导、表面传导和气体传导三种电荷积聚途径,探究了不同表面电导率参数设置下气固界面的电荷积聚情况与绝缘性能.仿真结果表明:随着表面电导率升高,三结合处积聚的电荷数量先增加后减少;三结合处的最大电场强度随着表面电导率的升高而不断下降,电场均匀程度先升高后降低;损耗功率随着表面电导率的增加而增加.利用等离子体表面处理平台对环氧树脂进行表面改性处理,并测试了改性后材料的电荷积聚特性和闪络电压,实验结果与仿真结果保持一致.利用等离子体对绝缘材料进行表面改性处理能有效调控气固界面电荷分布,抑制电场畸变,提高闪络电压,有望在直流气体绝缘输电线路中得到广泛应用.

关键词：等离子体、环氧树脂、气固复合绝缘、仿真计算、离子输运

所属期刊栏目：38

分类号：TM215.1(电工材料)

资助基金：国家重点研发计划;国家重点研发计划;北京市自然科学基金面上项目

在线出版日期：2023-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：3984-3998