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EPDM基非线性复合材料及其在直流电缆终端中的应用摘要高压直流电缆线路具有损耗小、传输容量大、运行稳定性高、输电距离不受限制、可联接异步电网等优点，其应用日益受到重视。高压直流电缆附件是直流电缆线路的重要组成部分，同时也是线路中最薄弱的部位。由于影响XLPE 绝缘直流电缆附件内电场分布的因素较多，高压直流电缆附件的制造难度较大，国内目前尚不能生产性能稳定的此类产品，这在一定程度上限制了我国XLPE 绝缘高压直流电缆线路的建设与发展。解决该问题的办法之一是研制并应用高性能的增强绝缘材料。本文通过在三元乙丙橡胶（EPDM）中添加纳米二氧化硅（SiO2）、纳米碳化硅（SiC）、纳米炭黑、纳米石墨等无机填料制备了纳米复合材料，实验研究了纳米无机填料的种类、添加量、复配等对复合材料的机械性能、直流击穿特性、电导特性和空间电荷分布等的影响。并利用COMSOLMulti-physics 软件仿真计算了以EPDM基复合材料为增强绝缘的高压直流电缆附件中的电场分布。研究结果表明：添加适量的纳米SiO2能改善EPDM 基复合材料的机械性能，当SiO2含量为20phr时其机械性能最好；随着纳米SiC含量的增加，EPDM基复合材料的电导率整体呈先减小后增大的趋势，当纳米SiC含量为50phr和60phr 时，在高场强下其电导率呈非线性快速增长；添加适量的纳米SiC、纳米炭黑、纳米石墨均能有效抑制EPDM 基复合材料内部的空间电荷积累。关键词高压直流电缆；电缆附件；三元乙丙橡胶；非线性电导；空间电荷TheResearch ofEPDMNonlinearComposites and theirApplication in theDCCableTerminationAbstractHVDCcablelineshavetheadvantagesoflowloss,hightransmissioncapacity, highoperationstability,unlimitedtransmissiondistanceandconnectedasynchronous powergrids,sotheapplicationisattractingincreasingattention.HighvoltageDC powercableaccessoriesisanimportantpartofDCcablelines,butalsotheweakest partoftheline.Sincetherearemanyfactorsthatcaninfluencethedistributionof electricfieldintheDCcableaccessories,andthemanufactureofhigh-voltageDC cableaccessoriesisratherdifficult,itisstillnotpossibletoproducesuchproductsof stableperformanceindomestic,whichtoacertainextent,limitstheconstructionand developmentof XLPEhighvoltageDCcablelineinourcountry.One ofthemethods tosolvetheproblemistoenhancetheinsulationmaterialdevelopmentand application ofhigh performance.Inthispaper,thenano-compositematerialsarepreparedbymeltblending EPDMrubberandinorganicfillersofnanosilica(SiO2),nanosiliconcarbide(SiC), nanocarbonblack,nanographiteandsoon.Westudyontheeffectofadding amount ofnanoinorganicfiller,compoundonthemechanicalpropertiesofthecomposite, DCbreakdowncharacteristics,characteristicsofelectricalconductivityandspace chargedistributionetc.WeuseCOMSOLMultiphysicssimulationsoftwareto calculatetheelectricfielddistributioninHVDCcableaccessorieswithEPDM matrixcompositesasreinforc