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海底電纜敷設現場

未來電網將向著大容量、遠距離、高經濟效率、高可靠性、低環境影響的方向發展，同時分布式能源的發展、海上風電的送出和海島資源的開發也將緊緊依靠直流電纜進行電能輸送。因此，高壓直流電纜的研究開發尤為重要，也將大有作為。

直流電纜絕緣材料的主要性能包括電導、熱導、機械、空間電荷特性以及環境友好性等。如何調控電纜絕緣材料的各種特性是國內外學者長期致力于解決的難題。

擠壓型直流電纜的發展需要解決多場耦合作用下介質空間面電荷的產生、輸運、積累及消散過程及絕緣介質多性能協同調控兩大關鍵科學問題。未來的主要研究內容包括：

1、多場耦合作用下固體絕緣介質在穩態和暫態過程中，空間電荷產生、輸運、積聚、消散的變化規律及其與電導的相互作用過程，極性反轉時空間電荷的弛豫特性，以及納米無機顆粒和納米纖維對空間電荷注入和抑制的影響規律和對絕緣老化特性的影響特征。

“黑龍”入海

2、納米復合材料對空間電荷、內電場、熱場分布的調控機理及調控方法。

研究納米顆粒的界面結構設計改變納米顆粒的物理化學環境，如顆粒表面的化學官能團、納米顆粒與聚合物基體來改變相互作用，納米顆粒的物理化學環境對復合絕緣介質內部電場分布和熱場分布的調制作用；固體絕緣介質中納維陣列結構對介質電場和熱場影響規律，以及多性能協調調控的物理化學規律和方法。

3、直流電纜內絕緣系統缺陷的產生、發展和演變過程，以及絕緣老化和缺陷狀態的表征參數。通過研究獲得納米摻雜對擠壓型直流電纜的長期運行特性的影響。

4、建立用于高壓直流電纜絕緣的綠色環保型基體材料體系，通過納米無機顆粒的添加實現對新型絕緣基體材料在高壓直流下電場和熱場協同趨優調控，解決生產擠出型超、特高壓直流塑料電纜的基礎問題。