本文是国家自然科学基金面上项目“矿用干式变压器Nomex绝缘老化机理研究”（项目编号:51577123）的主要研究内容之一,此研究旨在解决矿用干式变压器主绝缘的老化问题。Nomex绝缘纸因其优异的电气、热稳定性和抗潮性能而被广泛应用于矿用干式变压器匝间绝缘。然而,煤矿井下环境恶劣,变压器绝缘往往经受着过电压、高温、潮湿等因素的影响。在高温和水分的作用下,Nomex绝缘会发生水解反应导致内部微观结构发生改变,产生陷阱并在电场的作用下,会捕获介质中的载流子,形成空间电荷。积累在绝缘纸内部的空间电荷会使介质内原有场强发生畸变引发局部放电,加速绝缘劣化。因此,研究湿热联合老化过程中Nomex绝缘空间电荷特性具有重要的理论价值和现实意义。目前国内外学者对变压器绝缘材料空间电荷特性的研究主要集中电力变压器纤维素纸。研究了在不同场强大小、测量温度、环境湿度以及热老化程度下的油浸纤维素纸内部空间电荷行为。然而,目前还没有针对运行于矿井特殊环境下干式变压器绝缘空间电荷特性的研究报道。本文以Nomex T410为研究对象,对其进行湿热联合老化试验后进行了浸漆处理,并测量和分析了不同老化程度浸漆Nomex绝缘纸在不同场强下的空间电荷特性,结合介电谱、X射线衍射以及SEM等测试手段,分析并总结了不同老化条件下其空间电荷行为、介电性能以及微观结构变化规律。具体研究内容如下:建立湿热老化试验系统,选取厚度为0.188mm的Nomex T410为研究对象,采用耐高温高压反应釜作为老化容器,高低温湿热试验箱作为加湿设备,鼓风干燥箱作为加速热老化装置,参照IEC60811标准并根据国内外研究现状确定老化应力因子强度和老化策略,在温度为160℃、180℃、200℃水分对初始水分含量为3%、5%和7%的Nomex绝缘纸进行湿热联合老化试验。参照矿用干式变压器实际生产流程,在实验室内搭建试验平台对老化Nomex绝缘纸进行了浸漆处理。在室温（20°C）下,测量了Nomex浸漆老化试样在-5kV/mm、-10kV/mm和-20kV/mm的空间电荷分布,分析了空间电荷对Nomex介电强度的影响。研究表明,场强的升高增加了Nomex内的快速电荷和慢速电荷,与未老化试样相比,老化试样内部空间电荷消散速率降低,局部电场畸变率明显升高。测量了不同老化温度和初始水分含量下浸漆绝缘试样的空间电荷分布和介电特性。同时观察并分析了其纤维组织结构和内部结晶程度变化。根据空间电荷消散曲线,计算了消散电荷总量,绘制了电荷消散曲线,分析了陷阱能级变化,进一步探讨了老化对Nomex空间电荷行为的影响机制。研究表明,浸漆Nomex试样在阳极附近漆-纸分界面处异极性电荷来源于阴极注入;随着老化温度和初始水分含量升高,空间电荷注入现象更加明显,同时陷阱能级进一步加深导致电荷消散速率变慢;复介电常数实部ε′变小使绝缘纸内部空间电荷分布发生了改变;在水解作用下,绝缘表面浆粕及短切纤维交叉处出现了空洞,同时试样结晶度下降,晶核尺寸变小。