摘  要：为实现 “碳达峰、碳中和” 战略目标，发展新能源势在必行，其中海上风电呈现广阔发展前景。近年来，海上风电逐步向深远海、大规模风电场转型，其输电系统适配高压直流输电技术(High Voltage Direct Current, HVDC)。直流气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear, GIS)是HVDC换流平台轻型化的关键设备，然而GIS内部绝缘子表面易发生电荷积聚，诱发沿面闪络事故，直接威胁输电安全，成为制约海上风电发展的关键技术瓶颈之一。在绝缘子表面涂覆非线性电导涂层是抑制表面电荷积聚、调控电场的有效策略，然而现有涂层受限于高填料浓度的使用需求，机械性能下降，难以满足实际工程应用的要求。针对该问题，本文提出一种基于等离子体处理技术的碳化硅(SiC)/环氧树脂复合涂层制备方法。该方法通过介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge，DBD)处理微米级SiC填料进行表面改性处理；并在涂料固化环节引入电场诱导技术，驱动SiC微粒定向排列形成链式结构，最终制备非线性电导涂层。为研究所制备涂层的结构与性能，采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观测SiC微粒的成链过程与微观形貌；借助傅里叶变化红外光谱(FTIR)与X射线光电子能谱(XPS)分析等离子体处理前后SiC填料表面的元素与官能团组成；利用宽频介电溥仪测试填料相对介电常数；最后通过电导率实验、电荷实验和闪络实验测试涂层的电导率、电荷消散特性及沿面闪络电压，系统验证所制备涂层的电荷调控能力与闪络抑制效果。测试结果表明：等离子体处理后，SiC微粒表面引入羟基(-OH)等极性官能团，提高了填料的相对介电常数，从而增强了填料在固化阶段受到的介电泳力，促进SiC微粒自组装成链。相较于无等离子体处理，所制备涂层的非线性电导系数从 3.42 提升至 4.68(提升37%)。该涂层可显著提高电荷消散速率，降低沿面闪络电压，为解决GIS绝缘子表面电荷积聚问题提供了可行的工程方案。

电荷积聚,表面涂层,非线性电导,等离子体处理