摘要：研究硅橡胶材料表面电荷消散的规律可为直流绝缘子的设计提供理论依据。为此,利用针-板电极向硅橡胶材料试样表面注入电荷,在不同湿度环境下进行了电荷消散实验。采用电容探头法测得了试样表面电位分布,并反算了电位分布为电荷分布。结果显示：低湿度下试样表面电荷形貌在消散过程中基本不发生改变,电荷呈“同心圆”状分布;靠近电极处带有与所加电压同号的电荷,远离电极处带有与所加电压异号的电荷;高湿度下试样表面电荷形貌在消散过程中发生改变;消散过程近似呈指数衰减且正电荷比负电荷更易消散,消散过程的衰减时间常数τ的数量级为103 s。得出结论：在低湿度下,表面电荷主要向材料内部消散,体电阻率越低,消散速率就越快;随着湿度增加,沿表面消散速率及整体消散速率加快。

关键词：直流电压 硅橡胶 表面电荷 电荷消散机制 电荷分布形貌 

单位：清华大学电机工程与应用电子技术系; 北京100084; 清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室; 北京100084