基于ReaxFF的聚异丁烯高温裂解机理及影响因素研究

• 作者: 刘宗杰 王威 付珂 孔令明 于永进 李长云
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: 聚异丁烯 分子模拟 裂解机理 电缆终端
• 年，卷（期）: 2024,（3）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 170-178
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2024.03.021

摘要

作为高压电缆终端中的常用填充剂，聚异丁烯（polyisobutylene,PIB）的高温裂解机理尚不明晰。文中利用ReaxFF反应分子动力学软件，获得了聚异丁烯在2 400 K和3 000 K下的裂解产物及其生成路径。研究结果表明，3 000 K下PIB高温裂解产物体积分数均高于2 400 K，表明老化温度升高会加速PIB的裂解及各特征气体的生成，且H2及CH4可作为PIB高温裂解的主要特征产物，并在473 K下开展了PIB热老化验证了数值模拟结果的有效性。同时，为探究影响PIB产气特性的关键因素，文中进一步开展了PIB的热—电联合老化实验和受潮PIB的热老化和热—电老化实验，气相色谱分析结果表明，火花放电时PIB中各气体组分体积分数最高，局部放电时次之，热老化时最低，并可将C2H2体积分数的变化量作为PIB发生放电故障的评估依据。特别地，不同受潮程度的PIB加速老化实验结果表明，水分将促进PIB的裂解，促进各特征产物的生成。文中可为进一步研究PIB的故障判据提供理论指导作用。