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增加電場下聚合物的電導率和電纜體的響應

發(fā)表日期：2022年08月05日   信息來源：qj321.cn
  1.電導

  極化、介電常數(shù)和損耗現(xiàn)象與絕緣中的電荷儲存形式和聚合物對外部電場的響應有關。雖然聚合物絕緣不是一個很好的導體，但它顯示出一些程度的電導率。聚合物絕緣可以持續(xù)容納電荷；除了電荷運動和捕獲外，還有電荷釋放。電荷釋放受聚合物形狀變化的影響(不僅包括晶體熔化，還包括非晶體區(qū)域的分子鏈運動)；高嶺土顆粒的形狀(尺寸、形狀和結構)和聚合物填充物的界面性質(以及高嶺土硅烷涂層的程度和特性)也是影響因素。此外，大量的其他添加劑也起到了影響作用。起初，并非材料中的成分都會被捕獲；外來離子可以直接促進其電導率。

  2.電纜響應

  包頭電力電纜廠家介紹了電場下聚合物絕緣材料的響應特性。本節(jié)將從工程角度討論電纜響應（不僅是電纜材料）。

  從傳統(tǒng)的角度來看，當電纜承受直流電壓時，會產生三種類型的電流，即電容電流、吸收電流和泄漏電流。

  施加DC電壓后，電容電流立即出現(xiàn)；電纜（如電容）變?yōu)槌潆姞顟B(tài)。這里沒有化學反應，只有電荷積累。這是由于帶電原子的重新排列。這種現(xiàn)象發(fā)生得很快，時間常數(shù)通常只有幾秒鐘。這不是影響穩(wěn)定性的一個重要因素。吸收電流，又稱極化電流，是受電場作用的極性分子的臨時重排；材料的相應特性見《運行場強絕緣材料響應：極化》。這將導致介質損失；直流電場下的介質損失很小，但交流電場下的介質損失明顯。


包頭電力電纜


  前面沒有提到泄漏電流。對于電纜，泄漏電流比較明顯，提供絕緣“狀態(tài)”一個適應癥。它能反映聚合物絕緣阻止電荷運動的能力；導致陷阱的極化和介電現(xiàn)象不足以使離子和電子流入并通過絕緣。

  從電力電纜穩(wěn)定性的角度來看，泄漏電流是本節(jié)討論的三種電流中重要的一種。泄漏電流應與外部電場成正比；如果它是非線性的，則絕緣水平會下降。

  3.電場下聚合物響應的總結

  以上解釋了絕緣材料的體積電阻率、極化、介電常數(shù)、介質損耗和界面極化以及電纜泄漏電流的概念，其中：

  ·體積電阻率是一種定義明確的特性，可以反映聚合物作為絕緣材料的性能。

  ·極化可以估計聚合物偶極子在外加電場下的反應及其對變質的影響。

  ·介電常數(shù)提供絕緣存儲電荷方式和程度的信息；非極性絕緣的介電常數(shù)低于極性絕緣。介質損耗提供了電能在額外電場下轉化為熱量消耗和極化。

  ·界面極化與礦物填充系統(tǒng)有關(也是老化過程中的內部現(xiàn)象)。

  電纜結構中，外加電壓會產生流經絕緣的泄漏電流。泄漏電流可以提供一些關于電纜系統(tǒng)未來穩(wěn)定性的定量信息。


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