为促进高压直流电缆在大容量、远距离、复杂环境下电能输送方面的应用,需要对直流电缆绝缘材料的关键问题进行深入研究。针对高压直流电缆的发展历史,介绍了绕包和挤包绝缘各自的技术优势及工程应用,并对目前广泛应用的挤包直流电缆绝缘材料的研究现状进行分析,总结了近几年直流电缆聚合物绝缘的研究热点,包括空间电荷、介电性能和老化性能等问题,提出模型电缆与平板试样在空间电荷分布上的差异性,并着重分析了目前聚合物材料电导率和树枝老化的研究进展,并从工程实际角度评述了在这些关键问题上还需要突破的技术瓶颈。最后,根据国内外研究热点,总结了直流电缆绝缘材料研究的未来发展方向,包括聚乙烯绝缘材料的改性研究和环保、高性能的新型绝缘基料研究例如，直流电缆附件XLPE/硅橡胶（SR）界面会有大量空间电荷积累。此外，聚合物材料的逐级升压试验表明，内部粒子在碰撞过程中会产生离子化分解，在电极吸引下电荷会向界面移动并导致极化，在去除外加电场后电荷仍然存在。另外，聚合物材料中含有的苯酮、安息香酸等物质也会在外部电场下产生净偶极矩[19]。综上所述，聚合物绝缘材料中的空间电荷主要由两部分组成：一是电极注入的入陷载流子或可迁移的载流子，高压直流电缆绝缘-数控滚弧机液压钢管滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机称为同极性电荷；二是电介质内的离子发生迁移而形成的极化电荷，称为异极性电荷，如图1所示。 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name1.1.2空间电荷的影响因素电场并不是决定绝缘材料中空间电荷分布的唯一因素[19-20]，聚合物绝缘材料的生产过程、温度梯度和老化状态等都会对空间电荷的积聚、分布、。电树枝生长与电压频率呈正比，因此直流下很难直接观察[76]。近几年，国内外学者对老化机理的研究越来越关注于微观方法，并广泛认同空间电荷效应在绝缘材料电树枝起始中的作用。研究表明，电场畸变50%，绝缘寿命缩短1/60[77]。空间电荷的集聚会使局部场强发生畸变，尤其异极性电荷会加剧材料的电老化且降低使用寿命。老化过程中，绝缘材料结构发生改变，如化学键断裂，出现树枝状结构等，会增加陷阱的数量和深度，导致更多空间电荷集聚[78]。Masahiro等发现LDPE的电树枝通道长度近似等于空间电荷的透入深度[79]。刘英等认为空间电荷特性是产生直流接地电树枝的根本原因[80]。屠德民等研究表明，直流电缆击穿不仅因为电荷引起场强畸变过大，还与空间电荷的脱陷有关[81]。王雅妮等研究认为温度升高增加了电子平均自由程，促进加压时电荷注入与短路瞬间电荷脱陷过程，使电树枝更容易引发和生长[82]。相比树枝老化过程，电力电缆长期运行导致的绝缘材料老化机理更加复杂。在运行中，电缆绝缘材料老化并不是单一电应力作用的结果，而是受热、化学等多因素协同作用，对绝缘材料微观结构产生影响[83]。为了能提出准确评价电缆绝缘老化状态的参数指标，比如结晶度、晶粒形态及空间电荷集聚等，需要对于绝缘材料的内部微观结构进行研究，而这方面研究才刚刚兴起[69]。尹毅等研究了聚合物材料老化过程和空间电荷特性之间的关系，提出根据空间电荷总量及分布评估聚乙烯老化的方法[84]。刘刚等采用PEA法? 高压直流电缆绝缘-数控滚弧机液压钢管滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name