聚丙烯高压直流电缆绝缘研究进展与展望

• 作者: 杜伯学 李忠磊 周硕凡 范铭升
• 来源期刊: 电气工程学报
• 关键词: 高压直流电缆 聚丙烯 聚集态结构 电气与力学性能 成核剂 结晶温度
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 高压电工装备绝缘
• 页码范围: 2-11
• 页数: 10页
• 分类号: TM215
• 语种: 中文
• DOI: 10.11985/2021.02.002

摘要

聚丙烯(Polypropylene,PP)绝缘材料具有绝缘性能优良、无需交联、可熔融再利用等优点,是环保型高压直流电缆绝缘的重要发展方向.聚丙烯基绝缘材料存在电气和力学性能难以协同调控的矛盾,是国产高压直流电缆聚丙烯绝缘所面临的主要瓶颈问题.为此从聚丙烯绝缘聚集态结构角度出发,介绍了聚丙烯绝缘聚集态结构及其表征方法,综述了共混与共聚、成核剂添加、结晶温度控制三种调控手段在调控聚丙烯聚集态结构及宏观性能方面的研究进展,论述了不同调控方法对高压直流电缆聚丙烯绝缘电气与力学性能的作用机理.分析表明,β 成核剂可抑制聚丙烯绝缘中空间电荷的注入与积聚,提高击穿场强,同时显著提升其抗冲击性能;适当的结晶温度可提升聚丙烯结晶度,控制球晶尺寸,协同提升绝缘电气与力学性能.最后从高压直流电缆的实际运行工况出发,分析并展望了聚丙烯绝缘材料的应用前景与发展方向.