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半导电屏蔽层作为高压直流输电电缆结构的重要组成部分,能够防止在高压直流电场作用下绝缘层的局部电场畸变,同时能够使导体线芯和绝缘层紧密连接,减少导体与绝缘层之间的气隙,另外半导电屏蔽层可以在一定程度上降低绝缘层的温升,保护主绝缘层,因此高压直流电缆半导电屏蔽料的性能对于高压直流电缆的使用至关重要。但是,在电缆运行过程中半导电屏蔽层的电阻率会随着温度的升高而升高,在70-90℃时会突然增加,存在明显的正温度系数效应(PTC效应),PTC效应的产生会导致电缆发热并导致界面部分熔化,因此,抑制半导电屏蔽料的PTC效应对高压直流电缆的使用有着重要影响。本文利用双辊开炼机制备出导电炭黑(CB)、低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料,以此复合材料作为高压直流电缆半导电屏蔽料的母料,通过密炼机在母料中分别加入合成的快离子导体La0.6Sr0.4CoO3(LSC)和La2Li0.5Co0.5O4(LLC)制备出LSC/CB/LDPE/EVA复合半导电屏蔽料和LLC/CB/LDPE/EVA复合半导电屏蔽料,利用离子导体电导率随温度升高而增加的特性,抑制半导电屏蔽料的PTC效应,同时通过电声脉冲法和热刺激电流法对改性半导电屏蔽料抑制空间电荷注入的能力进行了测试。1.采用甘氨酸硝酸盐燃烧法和溶胶凝胶法制备了快离子导体La0.6Sr0.4CoO3(LSC),并对不同pH值条件下制备的LSC进行了X射线衍射表征,利用扫描电子显微镜对合成的LSC的形貌进行了观察,对两种方法制备的LSC粉体的结晶性、纯度和形貌进行了比较,同时探究了pH值对LSC粉体的影响。结果表明采用溶胶凝胶法时前驱体溶液的pH值在9-10之间合成的LSC纯度更高;利用溶胶凝胶法制备了La2Li0.5Co0.5O4(LLC),分别对制备的LSC和LLC进行了不同时间的球磨,场发射扫描电镜的测试表明球磨使得LSC和LLC粒子粒径更小、更加均匀,减少了粒子间团聚。2.利用密炼机将制备的快离子导体LSC添加到CB/LDPE/EVA复合材料中,得到LSC/CB/LDPE/EVA体系的半导电屏蔽料,通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜对LSC粉体在半导电屏蔽料中的分散性进行了观察,利用半导电橡塑电阻率测试仪对复合材料的电阻率进行测试以表征其PTC效应,结果表明LSC的添加能够明显弱化半导电屏蔽料的PTC效应,通过电声脉冲法Pulsed Electroacoustic Measurement(PEA)和热刺激电流法Thermally Stimulated Current(TSC)对复合材料的屏蔽性能进行表征,测试结果表明,LSC/CB/LDPE/EVA半导电屏蔽料具有良好的空间电荷抑制能力,当LSC的添加量为1wt%抑制空间电荷注入的效果最好。3.通过密炼机将LLC添加到母料中制备了LLC/CB/LDPE/EVA体系的半导电屏蔽料,通过测试不同温度下复合半导电屏蔽料的电阻率,对其PTC性能进行了研究,电阻率测试结果表明当LLC的添加量为0.5wt%时就能起到明显的抑制半导电屏蔽料的PTC效应的效果,并通过PEA和TSC测试对其抑制空间电荷电荷注入的能力进行了表征,发现在此掺杂量下,半导电屏蔽料抑制空间电荷注入的能力也非常良好。同时采用SIM电极结构(半导电电极-绝缘材料-金属下电极)对半导电屏蔽料的电荷发射特性进行了研究,发现LLC的掺杂能够减少半导电电极向绝缘层的电荷发射。