为解决高压直流电缆附件中因复合绝缘材料电导率差异而引起的电场分布不均问题,采用纳米碳化硅为填料,对附件绝缘加成型液体硅橡胶进行改性,制备了具有非线性电导特性的纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料。同时对比研究了纯硅橡胶和质量分数分别为1%、3%、5%的纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料的非线性电导特性和介电特性。研究结果表明:相比于纯硅橡胶,纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料的电导率从原来的10-15 S/m增加到10-14~10-13 S/m左右,非线性系数由0.3提高到1.03,相对介电常数增加了0.46,介质损耗因数基本不变。为了验证非线性纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料在直流电缆附件内均化电场的效果,采用Comsol-Multiphysics软件,对其电缆终端和中间接头内的电场分布进行了仿真分析。仿真结果表明:将非线性纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料应用于高压直流电缆附件应力锥处,其电场集中最大值下降了80%,实现了均化电场的目的。非线性电导特性-数控滚圆机电动滚弧机折弯机张家港数控钢管滚圆机滚弧机 0测试了纯硅橡胶和纳米SiC/LSR复合材料的介电谱特性，测试频率为0.1Hz~1MHz。2.2.1相对介电常数不同温度下纯硅橡胶的相对介电常数εr与频率f的关系见图4。由图4可见，随着频率增加，纯硅橡胶的相对介电常数基本不变，呈现为一个定值；随着温度逐渐升高，纯硅橡胶的相对介电常数逐渐下降。这主要是因为转向极化率与绝对温度成反比，温度的升高使得硅橡胶内的小分子热运动加剧， 本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  无序化作用加强，致使偶极子解取向所致。不同温度下纳米SiC摻杂质量分数为3%的纳米SiC/LSR复合材料相对介电常数与频率的关系如图5所示。对比图4可看出，在相同温度下，半导电粒子纳米SiC的引入，使得纳米复合液体硅橡胶的相对介电常数增大了0.5左右。随着频率的变化，纳米SiC/LSR复合材料的相对介电常数呈现极其微小的下降，总体上依旧为定值；随着温度的逐渐升高，纳米SiC/LSR复合材料的相对介电常数依旧逐渐下降。2.2.2介质损耗因数不同温度下纯硅橡胶和纳米SiC摻杂质量分数为3%的纳米SiC/LSR复合材料的介质损耗因数与频率的关系分别如图6和图7所示。由图6可见，在低频（<10Hz）下，位移极化和松弛极化均来得及建立，因此纯硅橡胶的介质损耗因数较高；随着频率的升高，松弛极化来不及建立，介质的极化全部为位移极化，因而损耗因数开始减小，并逐渐趋于定值。由图7可见，纳米SiC粒子的引入，使得介质损耗有所上升，但整体上看，依旧是低频下(<10Hz)介质损耗因数较高；随着频率的增大，松弛极化来不及建立，复合介质的极化全部为位移极化，导致图3不同温度下3%质量分数的纳米SiC/LSR复合材料电导率电场特性Fig.非线性电导特性-数控滚圆机电动滚弧机折弯机张家港数控钢管滚圆机滚弧机 本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com