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半导电屏蔽层是高压直流电缆结构中的一个重要组成部分,它可以均匀绝缘层中的电场分布,防止电场畸变,减少电应力集中,从而提高绝缘层的击穿强度。半导电屏蔽层质量的好坏对高压直流电缆的使用寿命及其安全可靠性有重要影响,同时也是制约高压直流电缆快速发展的重要瓶颈。本文采用双辊开炼机混炼技术制备出导电炭黑(CB)与低密度聚乙烯(LDPE)的复合材料,以此作为制备高压直流电缆半导电屏蔽料的母料。通过密炼机混炼技术在母料中加入适量改性组分,以制备出性能较好的半导电电极,可作为高压直流电缆半导电屏蔽层。通过电阻率测试、拉伸测试、扫描电子显微镜观察、空间电荷测量等技术分析了所制备的半导电电极的性能。1.通过盐熔法制备多省并醌类(PAQR)聚合物,并把所制得的PAQR通过密炼机混炼加入到CB/LDPE母料中,制备半导电复合材料。采用PEA和TSC探究其对绝缘层空间电荷的抑制效果。结果表明:由PEA实验可知,PAQR含量较多时,有助于降低绝缘层空间电荷浓度,从而增强PAQR/CB/LDPE复合材料对空间电荷的抑制效果;由TSC实验可知,随着PAQR含量的增加,PAQR/CB/LDPE半导电电极对绝缘层的空间电荷的抑制作用越来越大。2.采用熔融共混及热压交联的方法制备了CB/LDPE/EVA半导电复合材料,对其拉伸强度、电阻率、交联度、热老化、热延伸及毛细管流变的性能进行了测试。结果表明:随着EVA含量的增加,CB/LDPE/EVA体系的断裂伸长率增加,但拉伸强度有所下降;在热延伸测试方面,其结果达到国家标准要求;通过毛细管流变测试发现,CB/LDPE/EVA体系拥有较低的剪切粘度,且毛细管挤出的试样表面达到了超光滑的水平,通过对比发现其综合性能已经接近于进口的高压直流半导电屏蔽料。3.本文还探究了在CB/LDPE/EVA体系中,CB含量的变化对半导电电极的电阻率的影响以及对绝缘层空间电荷的屏蔽效果。结果表明:半导电电极中CB含量增加时,电阻率降低,当CB含量超过25%后,电阻率减小不明显,表明试样在该CB比例下已接近过导电电阻的逾渗值;空间电荷测试时,半导电电极CB的含量增加时,绝缘层的空间电荷含量先增加后减小。