比較于溝通輸電體系，直流體系具有運送容量大，輸電間隔長等長處，并且功率調(diào)理快速靈敏、沒有大范圍的連鎖毛病危險，體系安全問題較小。高壓直流電纜合作直流輸電體系的展開，為風(fēng)電并網(wǎng)、海島供電以及跨海長間隔輸電等供給了牢靠、節(jié)省、環(huán)保的處理辦法。
研討布景及意圖
一方面，聚丙烯絕緣本身剛性大、耐性與耐低溫沖擊功能差，無法滿意高壓直流電纜絕緣的力學(xué)功能要求：聚丙烯絕緣的拉伸強度遠大于交聯(lián)聚乙烯絕緣的拉伸強度，而聚丙烯絕緣開裂伸長率與沖擊強度遠小于交聯(lián)聚乙烯絕緣。
另一方面，經(jīng)過共混、共聚等改性手法可進步聚丙烯基絕緣力學(xué)功能，但也會導(dǎo)致其電氣、耐熱功能產(chǎn)生不同程度的下降；聚丙烯基納米復(fù)合絕緣資料可改進電氣與力學(xué)功能，但在電纜絕緣批量制備中仍存在納米填料渙散不均、一致性較差等問題。
定論與展望
(1) 選用共混與共聚的辦法能有用地改進PP的低溫脆性和剛性，但彈性體共混資料與PP基體之間相容性差，導(dǎo)致高溫高場下絕緣功能顯著下降，因而進步共混絕緣相容性是其實踐使用亟待處理的要害問題。PP共聚絕緣的耐熱功能下降，高溫下電氣、機械下降，因而展開共聚單體挑選與共聚絕緣分子拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計，取得兼具優(yōu)異電氣與力學(xué)功能的聚丙烯絕緣是未來重要研討方向。
(2) β晶型具有較好的沖擊強度和耐性，因而在確保聚丙烯電氣功能的前提下，經(jīng)過添加β成核劑能有用進步聚丙烯力學(xué)功能。怎么進步成核劑渙散性、避免成核劑遷出以及驗證β型球晶的長時間絕緣功能是亟需霸占的重要課題。
(3) 聚合物絕緣制備中結(jié)晶工藝對絕緣的功能有重要影響，經(jīng)過調(diào)理等溫及非等溫結(jié)晶工藝參數(shù)能為協(xié)同調(diào)控聚丙烯電氣和力學(xué)功能供給清晰的思路。尤其在高壓直流電纜絕緣批量制備進程中，經(jīng)過優(yōu)化結(jié)晶工藝來進步絕緣歸納功能是高壓直流電纜制作加工技能的重要方向。
(4) 電纜絕緣在出產(chǎn)、裝置進程中接受機械應(yīng)力效果，垂直于片晶方向的應(yīng)力會使無定形區(qū)中纏結(jié)鏈取向擴展乃至開裂，自在體積增大，集合態(tài)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生演化并影響其電學(xué)功能。研討標(biāo)明當(dāng)拉伸應(yīng)變到達20%時，聚丙烯絕緣空間電荷堆集量添加50%以上，擊穿場強顯著下降[56]。因而需求進一步研討拉伸、沖擊應(yīng)力效果下聚丙烯基絕緣的集合態(tài)多層次結(jié)構(gòu)演化進程，剖析集合態(tài)結(jié)構(gòu)演化進程與絕緣缺點構(gòu)成、展開進程的內(nèi)涵相關(guān)，從而探求機械應(yīng)力效果下集合態(tài)結(jié)構(gòu)演化對電導(dǎo)、電荷輸運與擊穿特性的影響規(guī)則及機理。
遠景與使用
以聚丙烯(Polypropylene, PP)為代表的熱塑性電纜絕緣代表了未來高壓直流電纜絕緣的展開方向。聚丙烯絕緣具有由分子鏈有序折疊構(gòu)成片晶、片晶成長擺放構(gòu)成球晶、球晶堆疊構(gòu)成集合體的多層次集合態(tài)結(jié)構(gòu)，聚丙烯基絕緣電氣、力學(xué)功能與其集合態(tài)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。把握聚丙烯基絕緣集合態(tài)結(jié)構(gòu)演化規(guī)則與調(diào)控辦法，是完成其微觀功能調(diào)控的要害根底。
