(沧州供电公司，河北 沧州 061001)
摘 要： 通过对两种常用的碳化硅防晕方法：向α-sic材料中掺杂β-sic以及参杂导电石墨的方法、 不同的适用范围进行比较，探讨了在不同情况下调节碳化硅电学性能所使用的不同方法，为 制作性能稳定的定子线棒防晕涂层，并使其达到最佳的应用性能提供理论指导。
关键词：碳化硅；防晕材料；电阻率；非线性系数
中图分类号：tn304.2+4  文献标识码：a  文章编 号：1007—6921(2008)13—0037—02

随着国内外对电力资源需求的不断增长，研制和开发大容 量发电机组成为必然趋势〔1、2〕。定子线棒是大型高压发电机最重要的部件之一，是机械能和电磁能转换的场所。电机容量的 提高在一定程度上取决于定子线棒的制造水平的提高。由于大容量发电机定子线棒主绝缘采 用的是固体绝缘，或者说是固体－气体绝缘。这些气体既存在于固体绝缘之外，也存在于绝 缘内部，在交流高电压作用下，这些气体因为承受相对较高的电场强度就有可能发生局部放 电或电晕〔3、4、5〕。对于定子线棒而言，最常见的是槽部电晕和端部电晕。电晕 会导致线棒局部温度急剧升高、带电粒子的高速碰撞和化学损伤，而缩短定子线棒的使用寿 命甚至破坏线棒〔6、7〕，给发电机向大容量发展带来严重的障碍。

因而，随着发电机容量、电压等级的日益提高，对发电机定子线棒端部防晕层的性能也提出 了更高的要求，要求起晕电压更高。这就使得选择适当的线棒防晕材料并对其电学性能进行 必要的调整变得很有意义。

对于发电机定子线棒而言，端部电晕的根源在于槽口电场集中。因此只要使电场均匀化，也 就能有效地抑制电晕的产生。对于线棒端部防晕，人们希望得到这样一种材料：其电阻随电 场强度的增加而降低，从而达到调节场强的目的。即得到一种非线性材料，它的作用就好比 相互配合得很好的无限多极半导电层，从而使表面场强的分布曲线从锯齿状曲线变成了比较 平整的分布。碳化硅正是这样一种材料〔8〕。

然而，将碳化硅材料制成防晕层时，防晕层的表面电阻率相对较高，需要加入其它材料进行 调节。研究如何恰当地调整碳化硅防晕层的电学性能，使其在应用时总能达到要求就很有必 要。我们在研究中发现，当改变防晕漆与碳化硅材料比例，以及改变防晕层厚度时，可大幅 的改变防晕层的表面电阻率和非线性系数，这可为实际生产提供理论依据。
1 实验
1.1 原料及防晕层涂刷方法

实验过程中使用的碳化硅为α-sic，粒度为800目，分别掺杂不同比例的石墨与β-sic材料 进行对比。
防晕层的涂刷方法：将sic粉料与掺杂材料以及防晕漆按照一定比例混和、搅拌，将其涂在 准备好的电机线棒上，凉干并经过固化处理后，在防晕层表面制作低电阻电极。
1.2 实验方法

测量sic防晕层的非线性特性的测量线路图如图1所示，采用直流源进行测量：
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试验中我们分别使用石墨以及β-sic材料与α-sic材料按照不同比例进行混合，测量防晕涂 层的表面电阻率的变化，以及在电极距离为1cm，电极长度为2cm时所加的直流击穿电压，并 进行比较说明。
2 结果与讨论

直接在线棒防晕层表面测量电阻率，这与sic作为防电晕材料在实际应用时所处的环境一致 ，测量的sic防晕层的表面电阻率ρs和非线性系数β即为线棒应用时的数值，所以对sic防 晕层各项性质的测量更具实际意义。
2.1 掺杂β-sic对防晕层电学性能的影响

实验中，我们通过改变β-sic的含量，分别测试 了不同β-sic的含量情况下线棒涂层的表面电阻率和非线性系数，并分别测量了材料在此条 件下涂层表面的击穿电压。如图3和表1所示： 
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可见，随着β-sic的含量，防晕涂层的非线性系数β随之提高，由纯α-sic时的0.22cm/kv 提高到混合20%β-sic时的1.97cm/kv，大幅提高了非线性系数；而表面电阻率ρs相应下降 ，由纯α-sic时的1.9×1010Ω，降低至混合