正温度系数材料调控绝缘直流电场分布

• 作者: 周文俊 滕陈源 周远翔 张灵 张云霄
• 来源期刊: 电工技术学报
• 关键词: 温度梯度 电阻率-温度特性 电场调控 正温度系数材料 环氧树脂
• 年，卷（期）: 2021,（14）
• 所属期刊栏目: 高电压与放电
• 页码范围: 3063-3071
• 页数: 9页
• 分类号: TM215.92
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200381

摘要

绝缘材料电阻率负温度系数(NTC)效应造成直流电场畸变,增大了高压直流设备的设计难度.为了弱化电阻率对温度的依赖,该文制备正温度系数(PTC)电阻率的陶瓷材料掺杂的环氧树脂复合材料(质量分数为0～35％),并测试热导率、电阻率-温度特性和直流击穿场强,仿真温度梯度下绝缘内部电场和温度分布.结果表明,高掺杂比例时的电场优化效果较好;质量分数为20％掺杂的环氧树脂复合材料的热导率提高66％,径向温差减小55％;电阻率负温度效应弱化,电导活化能下降了35％;最大畸变电场降低了58％,而直流击穿场强仅下降16％.分析认为,填料的PTC效应优化了环氧树脂复合材料的电阻率-温度特性,降低了热点温度,协同抑制电场畸变.正温度系数材料可改善温度梯度下绝缘内部的直流电场分布,相关复合材料在输电设备中具有应用可能性.