擊穿強度試驗儀ASTM D149 電氣強度測試儀GB1408 型號：ZJC-50KV

1實驗

http：//www。zhonghangyq。com/

1.1不同交聯度XLPE樣本製作及交聯度標定

稱取12g的YJ-10料，之後將YJ -10料放入120 xlOOxl的模具中並利用真空壓膜機進行壓片。將 YJ-10料在120七下不加壓預熱10 min，分別在120 T、140七、150七、160七、180 T、200 T不同溫度條件 下繼續加壓（10 MPa）加熱10 min製備得到A - F六組 厚度為1 mm的XLPE薄片樣本，如圖1所示。

1.2 交聯度及結晶度測試

1.2.1基於凝膠法的XLPE交聯度標定

凝膠萃取法⑼將一定質量的XLPE試樣經一定時 間的加熱萃取，計算萃取前後剩餘物所佔百分比即 為XLPE樣品的交聯度。計算時，盛裝XLPE試樣的篩網

質量為m2，放入XLPE試樣後篩網總質量為叫，經過 萃取溶解並經鼓風熱乾燥後的篩網總質量為，試樣 的交聯度透過公式（1）進行計算（G為試樣交聯度）：

為減少空氣水分對測試結果的影響，實驗前後都 將試樣、盛裝容器等在100覽烘箱中鼓風乾燥，排除水 分對質量測試的影響。

1.2.2基於DSC的XLPE結晶度測試

對於6組XLPE試樣，稱取5 mg左右的樣品並進 行DSC測試。在保持流速為150 ml/min的氮氣保護 下，將質量為5 mg左右的樣品放入鋁製堆堀中進行測 試。其中為消除材料歷史效應，需進行預處理：樣品迅 速升溫至150 P並保持2 mino再將樣品按10 t/min 的速度從150七降溫至30 P ，待達到30 °C時保持2 min，緊接著按10 T/min的速度從30乜升溫至 150 °C，並記錄下整個過程熱流率-溫度曲線中的結 晶溫度億。則結晶度益可按公式（2）進行計算

式中AHioo為結晶度100%的熔融熠，在這裡取 AQm =287。3 J/go

1.3 交流擊穿實驗

為研究交聯度和材料電氣效能之間的關係，將1。1 節中製備得到的6組不同交聯度XLPE樣本剪下為尺 寸40x40x1的薄片試樣並對其進行工頻交流電擊穿 實驗。擊穿裝置如圖2所示。裝置的高低壓電極均為 半圓形銅球，銅球直徑為20 mm0實驗開始前先將試 樣放入兩銅電極間，確保絕緣油完全浸沒試樣，一方面 防止電極之間沿空氣的閃絡，另一方面減弱加壓時發 生在針尖空氣氣隙的區域性放電，放電會腐蝕試樣，提高區域性溫度，降低擊穿強度而導致擊穿結果的分散性。 調整銅電極將試樣夾緊，將銅電極一端透過高壓引線 連線限流水阻管後接入高壓電源，銅電極另一端接地。 每片XLPE試樣進行擊穿實驗時，先將電壓升至16 kV，之後以1 kV/min的升壓速率升壓宜至樣本擊穿。 六組樣本均進行5次擊穿實驗。

2實驗結果

2.1 交聯度及結晶度測試結果

A-F六組樣本交聯度及結晶度的測試結果如表1 所示。當加熱溫度為120七時樣本不發生交聯，此時 樣本結晶度較高。之後隨著交聯溫度升高，樣本交聯 度逐漸上升，而樣本結晶度逐漸下降。當樣本交聯度 從0%上升至75%時樣本結晶度由46。 5%下降為 41。3%， 下降幅度為11。2%。當交聯度從75%上升至 88%時樣本結晶度由41。 3%下降為32%，下降幅度為 22。5%0當交聯度從88%上升至92%時樣本結晶度 由32%下降為30。2%，下降幅度為5。6%。

2。2 擊穿強度 Weibull分佈廣泛應用於電擊穿實驗的失效評估。 由於擊穿電壓為分散資料，將6組樣本的擊穿資料代 入式（3） Weibull分佈函式中，得到如圖3所示的6組 樣本擊穿電壓Weibull分佈曲線

由圖4結果可知，隨著交聯度增加，樣本擊穿場強 先增加後減小。在交聯度為0% -75%區間範圍內，樣 本擊穿場強增加2%。在交聯度為75% -88%範圍 內，樣本擊穿場強增加21。2%o而在交聯度為88% ~ 92%範圍內，樣本擊穿場強下降5。3%。