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交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆目前被广泛应用于电力系统中,随着电缆应用的增加,越来越多的架空线被电力电缆取代。因此,电缆是否能够安全运行是影响电力系统稳定与否的关键。研究发现,空间电荷的产生会使局部电场发生畸变,聚合物的分子结构在此情况下会被破坏,电树枝由此产生,最终导致绝缘击穿,是导致电缆故障的重要原因。在电缆附件中不同半导电屏蔽层对电荷的注入疏导能力也是不同的,这也是直接影响绝缘层内部电荷量积聚多少的重要原因。目前广泛应用于电缆本体和附件的半导电材料有乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),硅橡胶(SR)和三元乙丙橡胶(EPDM)几种。为了探究不同半导电材料对电荷注入和疏导能力的差异,反映不同半导电材料作为电缆附件时的电气和绝缘性能,在实验室中进行直流电场下,三种半导电材料对交联聚乙烯(XLPE)切片中积聚电荷特性影响的试验。并利用切片试验得出的结果进一步解释电缆附件应力锥处空间电荷积聚的原因。首先,从电缆生产厂家直接购置电缆制造所需的三种常见电缆外半导电屏蔽层材料,分别为乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、硅橡胶(SR)和三元乙丙橡胶(EPDM)。经过实验室的自行硫化压片,得到三种电阻率相同但基料不同的半导电材料试样。随后进行电阻率相同但基料不同的半导电材料试样对交联聚乙烯切片内部积聚电荷影响的实验。试验发现,相同电阻率的三种半导电材料中,硅橡胶(SR)作为上电极积聚电荷最多,三元乙丙橡胶(EPDM)与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)较少。在本文的第二部分实验开始前,首先在实验室中自行硫化压片三种不同电阻率的硅橡胶(SR)半导电材料试样,之后进行电阻率不同但基料相同的硅橡胶(SR)半导电材料对交联聚乙烯切片内部电荷积聚影响试验,发现在不同电阻率的硅橡胶(SR)半导电作为上电极试验中,电阻率大的上电极材料会使交联聚乙烯(XLPE)切片中积聚电荷增多。本文的两部分实验将不同基料和不同电阻率两种变量细分开来,分别进行了对比试验研究,研究发现,对于半导电材料来说,不同的半导电基料和不同的电阻率均会对电荷的注入,疏导,消散产生相应的影响。这些因素导致了在电力电缆实际运行中,不同部位的交联聚乙烯绝缘层中电荷积聚量的差异,此结论进一步验证了在电缆本体空间电荷积聚试验中,电缆附件应力锥处积聚电荷远远多于电缆其他部位的原因。