[发明专利]基于二苯甲酮衍生物抑制交联聚乙烯绝缘电树枝老化方法

说明书

本发明公开一种基于二苯甲酮衍生物抑制交联聚乙烯绝缘电树枝老化方法，先将干燥的LDPE与抗氧剂、交联剂和4,4’—二羟基二苯甲酮按照100：0.1：2：0.5的质量比在密炼机中充分混合；然后用平板硫化机将LDPE预热充分融化，充分交联为XLPE试样；其次压力不变，自然冷却至室温且在冷却的过程中用插针模具将针电极插入试样；再次试样真空干燥24‑48小时，使试样交联过程中产生的杂质充分排除；最后使用直流叠加脉冲电压电树枝实验系统装置进行实验。

技术领域

本发明属于高压直流电缆绝缘领域，具体涉及一种基于二苯甲酮衍生物抑制交联聚乙烯绝缘电树枝老化方法，特别涉及一种基于二苯甲酮衍生物抑制高压直流交联聚乙烯电缆绝缘电树枝老化的方法。

背景技术

高压直流电缆在当今电力系统中发挥着不可替代的作用，交联聚乙烯是目前应用于高压直流电缆的主要绝缘材料。但在电力电缆的实际运行中,由于电缆中杂质或缺陷等局部电场强度集中区域的存在有引发电树的可能,此外,交联聚乙烯电缆受到电、热等应力的长期老化作用,也会出现树枝化的现象,而电树枝化已成为电缆绝缘失效的重要因素。因此，研究交联聚乙烯绝缘材料内电树枝的抑制方法对于电力设备可靠性评估以及电力系统的安全运行有重要意义。

在近几十年的研究中，一些学者利用纳米聚合物对交联聚乙烯材料的电树枝抑制方法展开研究。然而，如何确保纳米颗粒在交联聚乙烯材料中的均匀分散始终是一个无法有效解决的难题。纳米颗粒在交联聚乙烯材料中的团聚，会使纳米颗粒本身成为一种杂质，严重破坏交联聚乙烯材料的绝缘特性。

发明内容

本发明目的在于提出一种基于二苯甲酮衍生物抑制交联聚乙烯绝缘电树枝老化方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于二苯甲酮衍生物抑制交联聚乙烯绝缘电树枝老化方法，包括如下步骤：

1)将干燥的LDPE与抗氧剂、交联剂和4,4’—二羟基二苯甲酮按照100：0.1：2：0.5的质量比在密炼机中充分混合；

2)用平板硫化机将LDPE预热充分融化，加压至30MPa同时温度升至175-180℃，压制30-40min，充分交联为XLPE试样；

3)关闭平板硫化机，维持压力不变，自然冷却至室温且在冷却的过程中用插针模具将针电极插入试样；

4)将试样真空干燥24-48小时，使试样交联过程中产生的杂质充分排除；

5)使用直流叠加脉冲电压电树枝实验系统装置进行实验：

(1)脉冲电压为+15和20kV；

(2)在电树枝观测装置下观察试样电树枝老化情况，并采用Matlab语言进行电树枝累积损伤老化面积的计算来表征绝缘老化程度。

本发明步骤1)中抗氧剂优选1010、1035、168和T501中任一型号。

本发明步骤1)中交联剂优选过氧化二异丙苯和过氧化乙烷。

本发明步骤1)中在密炼机中充分混合25-30分钟，温度110℃，密炼机转速80-100r/min。

本发明步骤2)中预热温度为115-120℃，预热时间为10-15分钟。

本发明步骤4)中真空干燥温度为60-80℃。

有益效果

本发明基于苯偶酰衍生物与交联聚乙烯材料的良好的相容性，提出利用二苯甲酮衍生物抑制高压直流交联聚乙烯电缆绝缘电树枝生长。实验证明，该方法能有效抑制交联聚乙烯绝缘材料内电树枝的生长。

由图3可见，本方法可以显著抑制XLPE内电树枝生长长度和电树枝造成的老化面积，这对高压直流电缆用XLPE具有重要意义。

附图说明