车载电缆终端应控管热老化特性及对绝缘性能的影响

为研究车载电缆终端应控管热老化条件下的特性及热老化作用下的电缆终端绝缘性能,首先,通过试验研究确定车载电缆终端应控管宏观介电特性及微观老化规律;其次,基于对热老化下应控管材料电导、极化和损耗特性测试进行分析,得到不同老化周期下的介电特性曲线;最后,建立考虑应控管老化特性的车载电缆终端电场有限元模型,并基于热老化下介电参数计算应控管电缆终端电场分布. 研究表明：140 ℃老化条件下电导率上升趋势最为显著,50 kV/m场强下电导率达到最大值1.1 × 10⁻¹⁰ S/m,高温（140 ℃）老化20 d时,相对介电常数达到最小值14.00,此外,热解反应过程中聚合物长链折叠、断裂等陷阱阻碍作用增强,介质损耗有所增大;在应控管官能团特性及微观形貌上,热老化导致应控管材料烯烃类聚合物发生热解聚反应,形成化学立体缺陷,且加剧应控管试样表面聚合物球晶的裂解以及无机氧化产物的生成,试样表面理化特性发生变化. 仿真发现,在热老化条件下电缆终端内部电场畸变区域呈现扩大的趋势,电场畸变区域沿应控管向终端高压方向不断爬伸,最终稳定在乙丙橡胶主绝缘层与应控管的交界处.