近年来,高压直流输电技术由于其传输容量大、损耗低、经济性好等优点被广泛应用于大容量、远距离输电系统中。随着高压直流输电技术不断发展,线路电压等级不断提高,在强直流电场的长时间作用下复合绝缘子表面易积累大量的表面电荷。表面电荷的积聚会造成绝缘子表面电场的畸变,导致绝缘子沿面闪络电压降低。表面电荷积聚和沿面闪络故障已成为限制高压直流输电技术进一步发展的瓶颈性问题。针对环氧复合绝缘子表面电荷积聚问题,本文采用E51环氧树脂为基体,甲基六氢苯酐为固化剂,DMP-30为促进剂,Al₂O₃为主体填料,纳米SiC为改性填料,制备了纳米SiC质量分数分别为0wt%、0.5wt%、1.5wt%、2.5wt%和3.5wt%的5组复合材料试样。本文在实验室搭建了介电性能测试平台、等温表面电位衰减试验平台以及沿面闪络试验平台,并在25℃、40℃、60℃以及80℃四个温度点下对改性复合材料的相关性能参数进行了试验研究。介电性能研究结果表明:复合材料的体积电导率、相对介电常数及介质损耗因数均随SiC掺杂浓度的增大而增加,直流击穿场强随掺杂浓度增加而降低;SiC掺杂浓度为2.5wt%和3.5wt%时,试样体积电导率随电场强度提高呈现出明显的非线性;随温度升高复合材料体积电导率、相对介电常数和损耗因数总体呈上升趋势;SiC掺杂浓度为0wt%、0.5wt%和1.5wt%时,复合材料直流击穿场强随温度的升高而降低,掺杂浓度为2.5wt%和3.5wt%时,直流击穿场强随温度升高呈先降后升的变化趋势。表面电位衰减和沿面闪络研究结果表明:纳米SiC掺杂浓度和温度的提高均促进了表面电荷的消散,较高浓度的SiC掺杂在复合材料内部引入了大量浅陷阱,抑制了表面电荷的积聚;复合材料的沿面闪络电压随SiC掺杂浓度的提升先降低后升高,2.5wt%和3.5wt%试样沿面闪络电压高于未掺杂试样,适当浓度的SiC掺杂可以提升复合材料的沿面闪络电压,复合材料的沿面闪络电压随温度升高而降低。