比較于溝通輸電體系,直流體系具有運(yùn)送容量大,輸電間隔長(zhǎng)等長(zhǎng)處,并且功率調(diào)理快速靈敏、沒(méi)有大范圍的連鎖毛病危險(xiǎn),體系安全問(wèn)題較小。高壓直流電纜合作直流輸電體系的展開(kāi),為風(fēng)電并網(wǎng)、海島供電以及跨海長(zhǎng)間隔輸電等供給了牢靠、節(jié)省、環(huán)保的處理辦法。
研討布景及意圖
一方面,聚丙烯絕緣本身剛性大、耐性與耐低溫沖擊功能差,無(wú)法滿(mǎn)意高壓直流電纜絕緣的力學(xué)功能要求:聚丙烯絕緣的拉伸強(qiáng)度遠(yuǎn)大于交聯(lián)聚乙烯絕緣的拉伸強(qiáng)度,而聚丙烯絕緣開(kāi)裂伸長(zhǎng)率與沖擊強(qiáng)度遠(yuǎn)小于交聯(lián)聚乙烯絕緣。
另一方面,經(jīng)過(guò)共混、共聚等改性手法可進(jìn)步聚丙烯基絕緣力學(xué)功能,但也會(huì)導(dǎo)致其電氣、耐熱功能產(chǎn)生不同程度的下降;聚丙烯基納米復(fù)合絕緣資料可改進(jìn)電氣與力學(xué)功能,但在電纜絕緣批量制備中仍存在納米填料渙散不均、一致性較差等問(wèn)題。
定論與展望
(1) 選用共混與共聚的辦法能有用地改進(jìn)PP的低溫脆性和剛性,但彈性體共混資料與PP基體之間相容性差,導(dǎo)致高溫高場(chǎng)下絕緣功能顯著下降,因而進(jìn)步共混絕緣相容性是其實(shí)踐使用亟待處理的要害問(wèn)題。PP共聚絕緣的耐熱功能下降,高溫下電氣、機(jī)械下降,因而展開(kāi)共聚單體挑選與共聚絕緣分子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),取得兼具優(yōu)異電氣與力學(xué)功能的聚丙烯絕緣是未來(lái)重要研討方向。
(2) β晶型具有較好的沖擊強(qiáng)度和耐性,因而在確保聚丙烯電氣功能的前提下,經(jīng)過(guò)添加β成核劑能有用進(jìn)步聚丙烯力學(xué)功能。怎么進(jìn)步成核劑渙散性、避免成核劑遷出以及驗(yàn)證β型球晶的長(zhǎng)時(shí)間絕緣功能是亟需霸占的重要課題。
(3) 聚合物絕緣制備中結(jié)晶工藝對(duì)絕緣的功能有重要影響,經(jīng)過(guò)調(diào)理等溫及非等溫結(jié)晶工藝參數(shù)能為協(xié)同調(diào)控聚丙烯電氣和力學(xué)功能供給清晰的思路。尤其在高壓直流電纜絕緣批量制備進(jìn)程中,經(jīng)過(guò)優(yōu)化結(jié)晶工藝來(lái)進(jìn)步絕緣歸納功能是高壓直流電纜制作加工技能的重要方向。
(4) 電纜絕緣在出產(chǎn)、裝置進(jìn)程中接受機(jī)械應(yīng)力效果,垂直于片晶方向的應(yīng)力會(huì)使無(wú)定形區(qū)中纏結(jié)鏈取向擴(kuò)展乃至開(kāi)裂,自在體積增大,集合態(tài)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生演化并影響其電學(xué)功能。研討標(biāo)明當(dāng)拉伸應(yīng)變到達(dá)20%時(shí),聚丙烯絕緣空間電荷堆集量添加50%以上,擊穿場(chǎng)強(qiáng)顯著下降[56]。因而需求進(jìn)一步研討拉伸、沖擊應(yīng)力效果下聚丙烯基絕緣的集合態(tài)多層次結(jié)構(gòu)演化進(jìn)程,剖析集合態(tài)結(jié)構(gòu)演化進(jìn)程與絕緣缺點(diǎn)構(gòu)成、展開(kāi)進(jìn)程的內(nèi)涵相關(guān),從而探求機(jī)械應(yīng)力效果下集合態(tài)結(jié)構(gòu)演化對(duì)電導(dǎo)、電荷輸運(yùn)與擊穿特性的影響規(guī)則及機(jī)理。
遠(yuǎn)景與使用
以聚丙烯(Polypropylene, PP)為代表的熱塑性電纜絕緣代表了未來(lái)高壓直流電纜絕緣的展開(kāi)方向。聚丙烯絕緣具有由分子鏈有序折疊構(gòu)成片晶、片晶成長(zhǎng)擺放構(gòu)成球晶、球晶堆疊構(gòu)成集合體的多層次集合態(tài)結(jié)構(gòu),聚丙烯基絕緣電氣、力學(xué)功能與其集合態(tài)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。把握聚丙烯基絕緣集合態(tài)結(jié)構(gòu)演化規(guī)則與調(diào)控辦法,是完成其微觀功能調(diào)控的要害根底。
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