Conductividad no lineal dependiente de la temperatura y movilidad de portadores de compuestos de goma de silicona/SiC

Un campo eléctrico distorsionado por la complicada estructura de accesorios del cable y la distribución de temperatura no uniforme es una amenaza significativa para los cables de corriente continua de alto voltaje (HVDC). Por lo tanto, el material de graduación de campo (FGM) con conductividad no lineal que puede uniformizar el campo local recibe atención. Este artículo se centra en la conductividad no lineal dependiente de la temperatura del FGM basado en goma de silicona vulcanizada a alta temperatura (HTV). La no linealidad se logró mezclando partículas de carburo de silicio (SiC) con la matriz de SiR. Se midieron las conductividades de las muestras a temperaturas de 30 a 90 °C. Además, la movilidad de los portadores y la distribución de trampas de diferentes muestras a diferentes temperaturas se obtuvieron mediante el análisis de la decaimiento del potencial superficial (SPD). Los resultados del experimento mostraron que los compuestos de SiR/SiC tenían conductividad no lineal cuando el contenido de SiC superaba 30 phr en todo el intervalo de temperatura. La conductividad aumentó, y el campo umbral de conductividad disminuyó a alta temperatura. En las muestras mezcladas de SiC, apareció una tendencia de convergencia a alto campo a temperaturas inferiores a 70 °C. La distribución de trampas se movió a un nivel de energía más alto, y apareció una mayor proporción de trampas superficiales a alta temperatura. La movilidad aumentó con el aumento de la temperatura. Esta tendencia se volvió más evidente a altas temperaturas. Además, en comparación con el voltaje, la temperatura tuvo un efecto más notable sobre la movilidad de los portadores.