基于双极性载流子输运模型的高压直流电缆附件绝缘EPDM/LDPE界面电荷的数值模拟

• 作者: 孔晓晓 宋鹏先 李忠磊 李进 杜伯学 梁虎成
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 高压直流电缆附件 界面电荷 双极性载流子输运模型 表面态 界面势垒 载流子迁移率 电场分布
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 热塑(固)性电缆绝缘材料专题
• 页码范围: 1443-1449
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20180430007

摘要

高压直流塑料电缆是直流输电系统的关键装备,作为其重要连接环节的直流电缆附件由于介质的不连续性,容易产生界面电荷积聚,威胁电缆输电系统安全.为此,通过设置界面特性相关的表面态、界面势垒和载流子迁移率等参数,利用双极性载流子输运模型仿真研究了不同界面条件下空间电荷在乙丙橡胶(EPDM)/低密度聚乙烯(LDPE)双层介质中的注入和输运特性,并分析了界面电荷累积对复合绝缘系统电场分布的影响.仿真与实验结果证明材料表层的深陷阱能级、较高的界面势垒以及两种介质间较大的载流子迁移率差异均能造成界面电荷密度的增大,同时界面电荷积累也使电场分布畸变更加严重.因此可以从改善材料表面态分布,降低界面势垒和提高载流子迁移率匹配程度等方法出发,以解决高压直流电缆附件绝缘界面电荷积累问题.