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增加電場下聚合物的電導率和電纜體的響應

發表日期：2022年08月05日信息來源：www.beijingruyuan.cn

1.電導

極化、介電常數和損耗現象與絕緣中的電荷儲存形式和聚合物對外部電場的響應有關。雖然聚合物絕緣不是一個很好的導體，但它顯示出一些程度的電導率。聚合物絕緣可以持續容納電荷；除了電荷運動和捕獲外，還有電荷釋放。電荷釋放受聚合物形狀變化的影響(不僅包括晶體熔化，還包括非晶體區域的分子鏈運動)；高嶺土顆粒的形狀(尺寸、形狀和結構)和聚合物填充物的界面性質(以及高嶺土硅烷涂層的程度和特性)也是影響因素。此外，大量的其他添加劑也起到了影響作用。起初，并非材料中的成分都會被捕獲；外來離子可以直接促進其電導率。

2.電纜響應

包頭電力電纜廠家介紹了電場下聚合物絕緣材料的響應特性。本節將從工程角度討論電纜響應（不僅是電纜材料）。

從傳統的角度來看，當電纜承受直流電壓時，會產生三種類型的電流，即電容電流、吸收電流和泄漏電流。

施加DC電壓后，電容電流立即出現；電纜（如電容）變為充電狀態。這里沒有化學反應，只有電荷積累。這是由于帶電原子的重新排列。這種現象發生得很快，時間常數通常只有幾秒鐘。這不是影響穩定性的一個重要因素。吸收電流，又稱極化電流，是受電場作用的極性分子的臨時重排；材料的相應特性見《運行場強絕緣材料響應：極化》。這將導致介質損失；直流電場下的介質損失很小，但交流電場下的介質損失明顯。

包頭電力電纜

前面沒有提到泄漏電流。對于電纜，泄漏電流比較明顯，提供絕緣“狀態”一個適應癥。它能反映聚合物絕緣阻止電荷運動的能力；導致陷阱的極化和介電現象不足以使離子和電子流入并通過絕緣。

從電力電纜穩定性的角度來看，泄漏電流是本節討論的三種電流中重要的一種。泄漏電流應與外部電場成正比；如果它是非線性的，則絕緣水平會下降。

3.電場下聚合物響應的總結

以上解釋了絕緣材料的體積電阻率、極化、介電常數、介質損耗和界面極化以及電纜泄漏電流的概念，其中：

·體積電阻率是一種定義明確的特性，可以反映聚合物作為絕緣材料的性能。

·極化可以估計聚合物偶極子在外加電場下的反應及其對變質的影響。

·介電常數提供絕緣存儲電荷方式和程度的信息；非極性絕緣的介電常數低于極性絕緣。介質損耗提供了電能在額外電場下轉化為熱量消耗和極化。

·界面極化與礦物填充系統有關(也是老化過程中的內部現象)。

電纜結構中，外加電壓會產生流經絕緣的泄漏電流。泄漏電流可以提供一些關于電纜系統未來穩定性的定量信息。

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