不同老化程度XLPE/SIR复合绝缘的电荷输运特性

交联聚乙烯(XLPE)与硅橡胶(SIR)是目前常用的高压直流电缆本体绝缘与附件增强绝缘材料,二者构成的复合绝缘在长期热应力作用下会发生老化。为探究不同老化程度XLPE/SIR复合绝缘的电荷输运特性,本研究制备了不同老化程度的XLPE/SIR试样,对其进行空间电荷与等温松弛电流联合测量。同时结合傅里叶红外光谱(FTIR)测试与量子化学计算(QCC),构建了老化前后XLPE/SIR体系的能带模型,基于此对XLPE/SIR的电荷输运行为进行探讨。结果表明:XLPE/SIR中间界面始终积聚负电荷,且电荷量随老化时间延长而增多。阴极与阳极附近始终存在同极性电荷积聚,且分布范围随老化时间延长而减小。材料发生老化后,SIR中的电荷陷阱深度变化不大,而XLPE中出现了更深的电荷陷阱。未老化XLPE/SIR中间界面处的负电荷积聚主要由Maxwell-Wagner极化导致,而老化后试样界面负电荷积聚增多主要与SIR中引入了电子浅陷阱以及XLPE中引入了电子深陷阱有关。