不同温度下环氧树脂空间电荷特性仿真研究.PDFVIP

第54卷 第5期 0144-0149 Vol.54，No.5 0144-0149 2018年5月16日 HighVoltageApparatus May16，2018 DOI:10.13296/j.1001-1609.hva.2018.05.023 不同温度下环氧树脂空间电荷特性仿真研究 1，2 1，2 3 1，2 1，2 1，2 秦司晨 ， 屠幼萍 ， 金 花 ， 陈冰莹 ， 谭 天 ， 王 璁 （1.华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室，北京 102206；2.华北电力大学新能源电力系统 国家重点实验室，北京 102206；3.华北电力大学控制与计算机工程学院，北京 102206） 摘要：研究直流电压下环氧树脂复合材料的电荷输运特性对推进直流气体绝缘金属封闭输电线路的发展至 为重要。文中基于双极性载流子输运模型，通过对0、30、60、105℃下环氧树脂内部的空间电荷分布规律进 行数值计算研究，获得了温度对环氧树脂材料内部空间电荷输运特性的影响规律，以及不同温度下环氧树 脂复合材料内电场强度分布规律。结果表明：在0℃和30℃下，环氧树脂复合材料内为电子电荷主导，迁移 作用使得靠近阳极附近的电场强度升高。随着温度的升高，电荷分布到达稳态所需要的时间随之减少，而 电场强度最大值也随之降低。60℃和105℃下环氧树脂内电荷分布与0℃和30℃下的电荷分布呈现完全不 同的趋势。高温下电荷的迁移作用和陷阱的捕获作用加强，使得电荷更为容易积聚与电极附近，从而同时 削弱阳极和阴极与材料界面处的电场强度。研究成果可以为直流输电管道绝缘子的材料改性和空间电荷 特性的精密调控提供理论依据。 关键词：环氧树脂；双极性载流子输运模型；数值计算；温度特性；空间电荷 SimulationofSpaceChargeCharacteristicsofEpoxyResinatDifferentTemperatures 1，2 1，2 3 1，2 1，2 1，2 QINSichen ，TUYouping ，JINHua ，CHENBingying ，TANTian ，WANGCong （1.BeijingKeyLaboratoryofHighVoltageElectromagneticCompatibility，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206， China；2.StatekeyLaboratoryofAlternateElectricPowerSystemwithRenewableEnergySources，NorthChinaElectricPower University，Beijing102206，China；3.SchoolofControlandComputerEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing 102206，China） Abstract: ThestudyofspacechargetransportcharacteristicsofepoxyresinunderDCvoltageissignificanttothe developmentofgasinsulatedtransmissionline （GIL）.Inthispaper，bipolarcarriertransportmodelwasestablished tonumericalcalculusthespacechargedistributioninepoxyresinat0，30，60，105℃.Theinfluenceoftemperature ontheinternalspacechargetransportcharacteristi