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以下為一套低溫杜瓦系統，以模擬特殊的低溫工作環(huán)境。搭建了電樹(shù)枝生長(cháng)電光聯(lián)合觀(guān)測實(shí)驗平臺。

                                                                                                      

在實(shí)驗過(guò)程中發(fā)現了4種形狀的典型樹(shù)，分別為叢林狀、樹(shù)枝狀、停滯型和樹(shù)枝−藤枝狀。電樹(shù)枝的形狀隨著(zhù)溫度變化而變化。

不同溫度下的典型電樹(shù)枝形態(tài)(12kV/300Hz)

對XLPE在不同低溫環(huán)境下的電樹(shù)枝發(fā)展過(guò)程的生長(cháng)速率、累積損傷進(jìn)行了分析，發(fā)現不同溫度和不同形狀電樹(shù)枝的生長(cháng)過(guò)程也不同，使XLPE內部電樹(shù)枝的生長(cháng)規律更加直觀(guān)。

研究發(fā)現，隨著(zhù)溫度的降低，電樹(shù)枝的生長(cháng)速率明顯降低。不同溫度和不同形狀電樹(shù)枝的生長(cháng)過(guò)程也不同。根據生長(cháng)速率，將30℃溫度下的叢林狀、-90℃溫度下的樹(shù)枝﹣藤枝狀和﹣196℃溫度下的樹(shù)枝狀電樹(shù)枝生長(cháng)過(guò)程分為3個(gè)階段。而同為樹(shù)枝狀電樹(shù)枝，-30℃溫度下引發(fā)的樹(shù)枝狀電樹(shù)枝只有2個(gè)階段。-90℃溫度下引發(fā)的停滯型電樹(shù)枝也只有2個(gè)階段。

目前為止，對低溫環(huán)境下的聚合物絕緣電樹(shù)枝特性鮮有研究。本文通過(guò)對XLPE在低溫環(huán)境下的電樹(shù)枝生長(cháng)參數進(jìn)行分析，研究低溫溫度梯度下絕緣本體老化特性。分析低溫環(huán)境對老化發(fā)展過(guò)程的影響作用，研究低溫環(huán)境對電纜本體絕緣擊穿特性的影響，量化造成絕緣破壞的原因。為揭示絕緣材料老化破壞發(fā)展過(guò)程中微觀(guān)層面的變化機理和規律打下基礎。

（一）高壓直流電纜在運行過(guò)程中在導線(xiàn)周?chē)鷷?huì )存在一個(gè)恒定方向磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的存在會(huì )影響絕緣材料的擊穿特性。研究電場(chǎng)、磁場(chǎng)共同作用下聚合物中電樹(shù)枝生長(cháng)特性。

（二）納米填充是提高絕緣材料電氣性能的有效途徑，研究如何實(shí)現通過(guò)納米復合技術(shù)改善直流高壓下電纜絕緣內部的老化和破壞特性，建立納米無(wú)機粒子對固體絕緣老化擊穿等的調控理論。