1. 研究目的与意义（文献综述）

随着世界经济的快速增长，用电需求也随着经济发展与人民生活水平提升迅速增长，世界各地电网不断升级，电力系统对大部分枢纽变电站母线通流能力、机械强度的要求也增加，屋外敞开式配电装置常用的母线型式有软母线和管（硬）母线，管母线由于其载流量大、集肤效应低、允许应力大、整体绝缘便于设计和安装，能大幅度简化变电站设计，降低钢材消耗和建设工程量，减少高压电晕噪声污染，改善变电站外观形象，在经济发达、人口密集的地区还有着明显的环境效益，是符合“资源节约、环境友好”的电力材料，被大范围的应用到输变电线路中。目前国内110kv-220kv变电站已普遍采用支持管母线方案，500kv变电站部分工程采用了支持管母线方案,由于国产管材质量问题，部分工程运行一段时间后，出现母线绕度逐渐增大超标，影响设备正常运行问题，因而国内新建设的工程以悬挂管母线为主。支持式管母线配电装置是欧、美大型变电站的主导选型； 日本因多地震原因，较多采用悬挂管母线配电装置。

母线的形式种类虽然比较多，但是以往国内外为主要应用的可以大致可分为绕包式和浇注式两种。绕包式管母线由铜管导体及在铜管外手工叠层包绕的聚四氟乙烯带、聚乙烯带或聚酯薄膜等介电材料及铝箔或镀铝膜等导体构成多重串联电容结构作为主绝缘层，及主绝缘层外套的热缩管护套、接地屏蔽层、外护套等构成。也有部分产品仅使用聚四氟乙烯带作为绝缘层，导体、四氟乙烯和接地屏蔽层构成单层电容结构，或在母线中段使用单层电容结构两端使用多层结构以降低成本。由于绕包预紧力受到四氟乙烯带弹性和抗张强度的限制，无法保证各层紧密接合；加上手工缠绕的质量不稳定性，容易出现气隙，故有部分产品使用硅油填充，但仍无法完全解决该问题。浇注式母线在导体外包覆多层绝缘纸，真空浇注环氧树脂浸透绝缘纸。优点是生产工艺简单，成本较低，缺点是难以确保绝缘纸与导体间空气完全排出，容易产生局部击穿，且环氧树脂浇注母线刚性大，设计和安装精度要求高。

因此管母线的绝缘性能就成为了研制管母线的一个既重要又难以解决的问题，目前管母线的挤包工艺获得快速发展，但国内主要使用硅橡胶挤包工艺，绝缘层直接接触导体，无内屏蔽。挤包工艺难以保证绝缘层均匀，导致电场分布不均，易产生局部放电。且挤包工艺仅能生产直母线，挤包绝缘层后弯制对其性能造成的影响还有待后续研究。

挤包式新型绝缘管母线的绝缘材料对管母线的性能以及安全性具有重要的意义。目前具有应用前景的挤包式新型绝缘管母线的绝缘材料有车削聚四氟乙烯带、聚酯薄膜、pvc、交联聚乙烯、三元乙丙橡胶等。交联聚乙烯较普通热塑性聚乙烯高温性能得到改善，三元乙丙橡胶弹性好，耐候性好。绝缘材料选用高弹性模量三元乙丙橡胶（占总成分比60-95％）和交联聚乙烯（占总成分比5-40％）混炼，使得产品的绝缘性能、弯曲性能都得到极大提升。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容

本实验包括设计制作管母线绝缘材料及绝缘层与导体之间的半导体材料，以及对材料的性质进行测试优化。

材料制备：

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，完成样品制备。

第8－11周：进行撕裂强度、介电性和电阻率等性能测试并分析数据。

第12－14周：总结实验数据，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] taraghi i, fereidoon a, paszkiewicz s, et al.electrically conductive polycarbonate/ethylene‐propylene copolymer/multi‐walledcarbon nanotubes nanocomposites with improved mechanical properties[j]. journalof applied polymer science, 2017, 134(14).

[2] xiaodong wu, canhui lu, xinxing zhang, et al.conductive natural rubber/carbon black nanocomposites via cellulose nanowhiskertemplated assembly: tailored hierarchical structure leading to synergisticproperty enhancements[j]. journal of materials chemistry a, 2015,3(25):13317-13323.

[3]zhu z, cheng y, lu z, et al. seismic couplingeffect research on tubular busbar connected knob insulator type uhvtransformation equipment[c]// joint international information technology,mechanical and electronic engineering conference. 2016.