纳米MgO/环氧复合电介质的空间电荷特性研究

环氧复合材料在高温高场等复杂的工况下易积聚空间电荷,造成局部场强畸变,严重时将引发局部放电乃至绝缘击穿.通过纳米MgO颗粒与环氧树脂(EP)混合制备不同掺杂率的纳米MgO/EP复合电介质,采用差示扫描量热分析(DSC)测试环氧复合电介质的玻璃化转变温度;采用热刺激去极化电流法(TSDC)拟合计算环氧复合电介质的陷阱特性;采用电声脉冲法(PEA)测试环氧复合电介质的空间电荷特性.结果表明:纳米MgO颗粒的添加可以提高环氧树脂的玻璃化转变温度,抑制环氧树脂内空间电荷积聚.随着纳米MgO掺杂率的增加,纳米MgO/EP复合电介质的玻璃化转变温度先上升后下降,深陷阱能级和密度均先增大后减小;空间电荷密度先下降后上升,电场畸变的变化趋势与空间电荷的变化趋势相似.当纳米MgO掺杂率为3%时,纳米MgO/EP复合电介质的玻璃化温度达到最大值,抑制空间电荷积聚和场强畸变的能力最好.