I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l .   10 ,   N o .   2 A p r i l   2020 ,   p p.   1682 ~ 169 2   IS S N :   2088 - 8708 D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v 10 i 2 . pp1682 - 1692             1682       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e c e . i ae s c or e . c om / i nd e x . php / IJ E CE   E l e c t r i c a l   t r e e i n g   a n d   p a r t i a l   d i sch a r g e   c h a r a c t e r i st i c s   o f   si l i c o n e   r u b b e r   f i l l e d   w i t h   n i t r i d e   a n d   o x i d e   b a s e d   n a n o f i l l e r s         A .   H .   M .   N as i b 1 ,   M .   H .   A h m ad 2 ,   Z .   N aw aw i 3 ,   M .   A .   B .   S i d i k 4 ,   M .   I .   Jam b ak 5   1 . 2 I ns t i t u t e   o f   H i g V o l t a g e   a nd   H i g h   C ur r e n t ,   S c ho o l   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a ,   8 1310   S k uda i   J o ho r ,   M a l a y s i a   3 , 4 , 5 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t a s   S r i w i j a y a ,   P a l e m ba ng ,   W e s t   S um a t e r a ,   I ndo ne s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   A ug  6,   2018   R e v i s e J un   23 ,   2019   A c c e pt e O c t   31 ,   2 019       T hi s   a r t i c l e   p r e s e n t s   a   s t udy   o e l e c t r i c a l   t r e e i ng   pe r f o r m a nc e s   w i t i t s   a s s o c i a t e pa r t i a l   di s c ha r g e   ( P D )   a nd  t he   i nf l u e nc e   o f   f i l l e r   c o nc e nt r a t i o i n   s i l i c o ne   r ub be r   ( S i R )   s a m pl e s   w h i c a r e   f i l l e w i t s i l i c o di o xi de   ( S i O 2)   a nd  s i l i c o ni t r i d e   ( S i 3N 4)   a s   na no f i l l e r s   f o r   e l e c t r i c a l   t r e e   g r o w t s upp r e s s i o n .   T h e r e   a r e   m a ny   r e s e a r c he s   o e l e c t r i c a l   t r e e i ng   i n   S i R   w i t h   S i O na no f i l l e r s   b ut   no ne   o f   t he   publ i c a t i o ha v e   r e po r t e o S i 3N na no f i l l e r s   f o r   s uppr e s s i o o f   t he   e l e c t r i c a l   t r e e   g r o w t h.   I t hi s   s t u dy ,   t he   t r e e i ng   e xpe r i m e nt s   w e r e   c o nduc t e by   a ppl y i ng   a   f i x e A C   v o l t a g e   of   10  kV   a nd  12  kV   a t   po w e r   f r e que nc y   of   50  H z   o unf i l l e S i R ,   S i R / S i O 2 ,   a nd  S i R / S i 3N n a no c o m p o s i t e s   w i t d i f f e r e n t   f i l l e r   c o nc e nt r a t i o n s   by   1,   3,   a nd  5   w e i g ht   pe r c e nt a g e   ( w t % )   a nd  t he   t r e e i ng   pa r a m e t e r s   w e r e   o bs e r v e d   w i t i t s   c o r r e l a t e P D   p a t t e r ns .   T h e   o ut c o m e   f r o m   t hi s   s t u dy   f o und  t ha t   t he   S i R / S i 3N na no c o m p o s i t e s   w e r e   a b l e   t o   w i t h s t a nd  t he   e l e c t r i c a l   t r e e i ng   be t t e r   t h a t he   p ur e   S i R   o r   S i R / S i O n a no c o m p o s i t e s .   F ur t he r m o r e ,   t he   i nc r e a s e   i n   f i l l e r   c o nc e nt r a t i o i m p r o v e t h e   e l e c t r i c a l   t r e e   pe r f o r m a nc e s   o f   t he   na no c o m po s i t e s .   T h i s   f i nd i ng   s ug g e s t s   t he   S i 3N c a b e   us e a s   f i l l e r   i po l y m e r i c   i ns u l a t i ng   m a t e r i a l s   f o r   e l e c t r i c a l   t r e e   i nhi bi t i o n.   M e a nw h i l e ,   t he   P D   a c t i v i t y   s ho w s   i nc r e m e nt   w h e t he   t r e e   pr o g r e s s e s   t he r e by   i nd i c a t i ng   c o r r e l a t i o i bo t h   pa r a m e t e r s   w h i c c a b e   a s   k e y   pa r a m e t e r   f o r   m o ni t o r i ng   uns e e n   t r e e i ng   i n   no n - t r a n s p a r e nt   s a m pl e s .     Ke y w or d s :   E l e c t r i c a l   t r e e i n g   P a rt i a l   di s c h a rge   S i l i c o di o xi de   S i l i c o n i t r i de   S i l i c o n e   r ub b e r   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e   A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   Z .   N a w a w i ,   D e pa rt e m e nt   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i ng,   U n i v e r s i t a s   S r i w i j a y a ,   P a l e m b a n g,   W e s t   S u m a t e ra ,   I n do n e s i a .   E m a i l :   n a w a w i _z @ y a h o o . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     E l e c t ri c a l   t r e e i n i s   a   p r e - b r e a kdo w n   p h e n o m e n o n   c a us e by   e n dl e s s   e l e c t r i c a l   s t r e s s   i n   po l y m e r i c   i n s ul a t i o n s .   T r i g ge r e by   pa rt i a l   d i s c ha r ge   (P D ),   e l e c t r i c a l   t r e e i n o c c ur s   u n de e l e c t ri c a l   s t r e s s   t hr o ug h   t r e e   l i ke   pa t h s .   T h e   g r o w t h   o f   a n   e l e c t r i c a l   t r e e   c o n s e que n c e s   i n   t h e   f o r m a t i o n   o f   a   c o n duc t i v e   pa t h   b e t w e e n   t h e   hi g h - v o l t a ge   a nd  g r o u n de pa rt s   o f   t h e   i n s u l a t i o n,   t h e re fo r e   c a us i n g   b r e a kdo w n   [1 ,   2] .   E l e c t ri c a l   t r e e   a c t i v i t i e s   ha v e   a l s o   be e n   de s c r i b e t o   t a ke   pl a c e   w i t hi n   t h e   a re a s   of   w e a po i n t s   s uc h   a s   c a b l e   a c c e s s o r i e s   due   t o   e l e c t r i c   f i e l l o c a l i z a t i o n   w h i c h   i s   a c c o m pa n i e by   P D .   In   a ppl i c a t i o n ,   c a b l e   a c c e s s o r i e s   s u c h   a s   j o i n t s ,   t e rm i na t i o n s ,   a n s t r e s s   c o n e s   a r e   us ua l l y   m a de   by   s i l i c o n e   r ub b e r   (S i R ).   S i R   h a s   c h a ra c t e r i s t i c s   of   bo t i n o r g a n i c   a n o rga ni c   m a t e ri a l s .   It   a l s o   off e r s   a   n u m b e r   o be n e f i t s   t ha t   n o t   f o un i n   o t h e r   o r g a n i c   r ub b e r   s uc h   a s   h y dr o ph o b i c   pr o pe r t y ,   h i g h   t e m pe ra t u r e   r e s i s t a n c e ,   e l e c t r i c a l   i n s u l a t i o n ,   go o c h e m i c a l   s t a b i l i t y ,   a n f l a m e   r e t a rda nt s   b ut   i t   ha s   po o r   s o l v e n t   r e s i s t a n c e   a nd   m e c h a ni c a l   p r o pe r t i e s   [3,   4] .   I o rde t o   e nha n c e   t h e   e l e c t r i c a l   t r e e   r e s i s t a n c e   i n   t h e   h i g h - v o l t a ge   c a b l e   a c c e s s o r i e s ,   d i f fe r e nt   m e t h o ds   ha v e   b e e n   us e by   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       E l e c t r i c a l   t r e e i ng   and   par t i a l   d i s c har g e   c har a c t e r i s t i c s   of   s i l i c on e   r ub be r   f i l l e d   w i t h…     ( A .   H .   M .   N as i b )   1683   m a n uf a c t u r e s   o f   S i R ,   s uc h   a s   i m p r o v i n g   m a t e r i a l   t r e a t m e n t ,   a d di n g   t r e e i n i nh i b i t o r s   o r   f i l l e r s ,   m o di f y i n g   t h e   m a t e r i a l ,   e t c   [5 ,   6] .   A dd i n na n o pa rt i c l e s   h a s   l a t e l y   dr a w g r e a t   a t t e n t i o n   w i t h   t h e   po t e nt i a l   o f   i m p r o v i n g   t h e   ph y s i c a l ,   c h e m i c a l ,   m e c h a ni c a l   a nd  e l e c t r i c a l   pr o pe rt i e s .   P o l y m e r s   s uc h   a s   P o l y a m i de   (P A ),   po l y e t h y l e n e   (P E a n e po x y   r e s i n ,   e t c .   c o m b i n e w i t h   na n o pa r t i c l e s   i nc l udi n M gO ,   T i O 2 ,   a n d ,   S i O 2,   e t c .   ha v e   b e e n   e xt e n s i v e l y   s t udi e [7 - 14].   J a m i l   e t   a l   e xa m i n e t h e   e l e c t r i c a l   t r e e   pr o pa g a t i o n   o f   S i R   f i l l e w i t h   o r g a n o - m o n t m o ri l l o n i t e   (O M M T a n d   f o un t ha t   t h e   na n o pa r t i c l e s   w e r e   a b l e   t o   s l ow   d ow n   t h e   p r o g r e s s i o n   o f   t h e   e l e c t ri c a l   t r e e i n g   [15] .   H o s i e r   e t   a l   s t udi e o n   l o w - de n s i t y   po l y e t h y l e n e   (L D P E po l y m e r   w h i c h   us e s i l i c o n   d i o xi de   (S i O 2)   a s   i t s   f i l l e r   a n c o m pa r e i t   w i t h   s i l i c o n   ni t ri de   (S i 3N 4)   a s   t h e   f i l l e r .   It   s t a t e S i 3N p r o v i de po t e n t i a l   p l us e s   ov e r   a n   o xi de   b a s e s y s t e m   t hr o ug h   a   r e duc t i o n   o f   s ur f a c e   h y dr o x y l   gr o ups   a n l e a di n g   po t e n t i a l l y   t o   a   c o m po s i t e   w i t h   di e l e c t r i c   p r o pe rt i e s   t ha t   a r e   c o n s i de ra b l y   l e s s   i n f l ue n c e by   a b s o r b e w a t e r   o e n v i r o n m e n t a l   e f f e c t .   T h e y   fo un t ha t   ni t ri de   c o m po s i t e s   s h o w s   i m pr o v e b r e a kdo w n   s t r e n g t h   o ve r   o xi de   c o m pos i t e s   i n   a l l   c o n di t i o n s   t h e y   t e s t e w h i c h   a r e   d r y ,   a m b i e nt   a n w e t   [16,   17].   In   s pi t e   of  t h a t   i m p r o v e m e n t   s h o w n   by   S i 3N a s   a   f i l l e r,   t h e r e   a r e   n o   r e s e a r c h e s   h a v e   be e n   c a rri e o ut   o n   t h e   e l e c t r i c a l   t r e e   pe r f o r m a n c e s   a s s o c i a t e w i t h   P D   i n   S i R   a d de w i t h   S i 3N 4   n a n o pa rt i c l e s .   T h e r e fo r e ,   t hi s   p a pe p r e s e n t s   e l e c t r i c a l   t r e e i n g   a s s o c i a t e w i t h   P D   s t ud i e s   i n   S i R   a d de w i t h   S i 3N t o   s uppr e s s   t h e   g r o w t h   o f   e l e c t r i c a l   t r e e i n g .   I n   a dd i t i o n ,   t h e   pr o pa g a t i o n   l e n g t h   o f   t h e   e l e c t r i c a l   t r e e s   w a s   s t udi e i n   o r de r   t o   i n v e s t i ga t e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   S i R / S i 3N n a n o c o m po s i t e s   a s   w e l l   a s   t h e   s t r uc t u r e   a n t h e   gr o w t h   s pe e of   t r e e s   a n t h e   e l e c t r i c a l   t r e e   c h a ra c t e ri s t i c s   c o l l e c t i v e l y   di s c us s e d.       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   2. 1 .     M ate r i a l   u s e d     T h e   h o s t   po l y m e r   m a t e ri a l   i s   S y l ga r 184  S i l i c o n e   E l a s t o m e r   w h i c h   l o w   i n   v i s c o s i t y   w i t h   di e l e c t r i c   s t r e n g t h ,   t e n s i l e   s t r e n gt a nd  t e a r s   s t r e n g t h   b e i n 2 kV / m m ,   6 . M P a   a n d   2. 7kN / m   r e s pe c t i v e l y .   T h e   s i l i c o n   di o xi de   i s   s uppl i e by   S i gm a   A l d r i c h   w h i c h   i s   w a s   f um e s i l i c o n   di o xi de   w i t h   a n   a v e ra ge   s i z e   of   12  n m .   S i l i c o n   n i t r i de   i s   s uppl i e by   N a n o A m o r   w i t h   a v e ra ge   s i z e   of   15 - 30  n m .   H a r de n e r   us e i s   di m e t h y l   m e t h y l h y dr o ge n   s i l o xa n e   (D M S w h i c h   m i xe w i t h   po l y m e r   i n   t h e   ra t i o   of   10:   (s i l i c o n e   r ub b e r :   ha r de n e r )   [18 ].       2. 2 .     P r e p a r ati o n   o s i l i c o n e   r u b b e r   n an o c o m p o s i te s     T h e   s i l i c o n e   r ub b e r   (S i R S y l ga r 184  w a s   us e i n   f o r m   o f   l e a f - l i ke   s pe c i m e n .   T h e   n e e dl e - pl a n e   e l e c t r o de   ge o m e t r y   w a s   e n ga ge f o r   i ni t i a t i o n   a n p r o pa ga t i o n   o f   e l e c t r i c a l   t r e e i n g .   T h e   ga di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   n e e dl e   t i a n t h e   pl a n e   e l e c t r o de   w a s   a dj us t e d   t o   m m .   S i l i c o n   di o xi de   (S i O 2)  a nd  s i l i c o n   ni t ri de   (S i 3N 4)   n a n o pa rt i c l e s   w e r e   dri e a t   10 ° C   f o r   24  ho ur s   us i n g   c o n v e n t i o na l   v a c uum   o v e n   t o   r e m o v e   m o i s t u r e .   A f t e p r e c o n di t i o ni n o f   na n o f i l l e r s ,   i t   w a s   m i x e w i t t h e   S i R   v a r i e s   by   1,   3   a n d   5   w e i gh t   pe r c e n t a ge   (w t %)  us i n g   m a g n e t i c   s t i rr e r   a t   r o o m   t e m pe ra t u re   fo r   30  m i n ut e s   a t   60  rpm .   T h e n,   t h e   na n o f i l l e r s   w e r e   di s pe r s e us i n a n   ul t ra s o n i c a t o r   t o   ob t a i n   a   h o m o ge n e o us   di s pe r s i o n   f o r   h o ur   [ 19] .   A f t e r   t ha t ,   t h e   S i R   n a n o c o m po s i t e   c o m po un w e r e   m i xe w i t h   i t s   h a r d e n e r   ( ra t i o   10: 1)  f o r   30  m i n ut e s   a t   125  r p m   us i n g   a   m a g n e t i c   s t i rr e a t   r o o m   t e m pe ra t u r e .   T h e   s pe c i m e n   w a s   c ur e a t   100  ° f o r   45  m i n u t e s .   T h e   s pe c i m e n   w a s   pr e pa r e d   i f o r m   o f   l e a f - l i ke   a s   s h o w n   i F i gu r e   1 .           F i gu r e   1 .   Co n f i gu r a t i o o f   l e a f   l i ke   s pe c i m e n   (a )   t o v i e w   (b)  s i de   v i e w   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   2 A p ri l   2020   :     1 6 8 2   -   1 6 9 2   1684   2. 3 .     Te s t   s am p l e   p r e p a r at i o n     T o   s t udy   t h e   e l e c t r i c a l   t r e e i ng  a n d   i t s   p a r t i a l   d i s c h a rge   (P D ),   o n l i n e   m o n i t o r i ng  s y s t e m   w a s   de ve l o pe i n   t hi s   w o r w h i c h   c o n s i s t s   o f   a   s t e r e o m i c r o s c o pe ,   a n   o s c i l l o s c o pe ,   a   pe r s o na l   c o m pu t e r,   a n a   c h a rge - c o upl e de v i c e   (CCD c a m e r a   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   2.   T h e   s y s t e m   c o n s i s t e of   a n   O l y m pus   S Z X 16  R e s e a r c s t e r e o   m i c r o s c o pe   t h a t   e qu i ppe w i t h   a ux i l i a r y   D P   26  O l y m pus   CCD   c a m e ra   w i t 115x   m a g ni f i c a t i o n   c a pa b i l i t y   w h i c h   s uf f i c i e n t   t o   c a pt u r e   m a gni f i e i m a ge s   of   e l e c t r i c a l   t r e e   p r o pa ga t i o n.   M e a s ur i ng  i m pe da n c e   w a s   us e t o   de t e c t   t h e   P D   pul s e s   t o ge t h e r   w i t h   t h e   Co upl i n g - c a p a c i t o w h i c h   i s   t h e   v o l t a ge   di v i de r   s o   t h e   v o l t a ge   do e s   n o t   r i s e   o n   t h e   i m pe da n c e   o f   t h e   P D   [20] .   T h e   pu r po s e   of   t h i s   pr o c e d ur e   w a s   t o   o b s e r ve   e l e c t r i c a l   t r e e i n g   g r o w t h   o pt i c a l l y   a n i t s   a s s o c i a t e P D   a t   r o o m   t e m pe r a t u r e .           F i gu r e   2 .   S c h e m a t i c   d i a g r a m   o f   e xpe r i m e nt a l   s e t up   f o r   e l e c t ri c a l   t r e e i n s t udi e s         T h e   e xpe r i m e nt s   w e r e   c o n duc t e t o   r e c o r t h e   t r e e   gr o w t h   a nd  P D   by   a ppl y i n a   c o n s t a n t   A C   vo l t a ge   o f   10  kV   a n 12  kV   a t   50  H z   w h i c h   t h e   v o l t a ge   i s   m o n i t o r e us i ng  o s c i l l o s c o pe .   T h e   s a m p l e s   w e r e   pl a c e i n s i de   a n   a c r y l i c   c e l l   c o n t a i ni n s i l i c o n e   o i l   t o   a ve r t   s ur f a c e   f l a s h o v e r .   T r e e   gr o w t h   w a s   c o n s t a n t l y   ob s e r ve us i n t h e   s pe c i a l l y   e s t a b l i s h e m e t h o d.   T h e   m i c r o s c o p e   a n t h e   CCD   c a m e ra   w e r e   i nt e r f a c e t hr o ugh   a   c o m put e r.   T h e   i m a ge s   of   e l e c t r i c a l   t r e e i n a t   t e s t   vo l t a ge   w e r e   c a pt u r e a n r e c o r de d.   D uri n g   e l e c t r i c a l   t r e e   g r o w t h ,   t h e   r e a l   t i m e   i m a ge s   o f   e l e c t r i c a l   t r e e   w e r e   t a ke n   us i n CCD   c a m e ra   f i xe a t   s t e r e m i c r o s c o pe   w i t t h e   a s s i s t   o f   Ce l l S e n s   d i gi t a l   i m a gi n g   s o f t w a r e .   T h e   P D   r e a di ng  w a s   c o n t i nua l l y   m o n i t o r e by   P D   de t e c t o r   a nd  o s c i l l o s c o pe   w h i c t h e n   r e c o r de t o   t h e   c o m put e by   L a b V IE W   pr o g r a m m e .       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   T h e   t r e e   i n i t i a t i o n   t i m e ,   t r e e   b r i dgi ng  t i m e ,   t r e e   pr o pa g a t i o n   l e ngt h   a n p a r t i a l   di s c h a rge   (P D o f   t h e   i n v e s t i ga t e na n o c o m po s i t e   s a m pl e s   w e r e   a n a l y s e d.   F i g ur e   s h o w s   t h e   p h o t o gr a p h   o f   t h e   e l e c t ri c a l   t r e e   c a pt u r e b y   t h e   m i c r o s c o pe   a t   di f f e r e n t   s t a ge s .             (a )   (b )   (c )     F i gu r e   3 .   E l e c t r i c a l   t r e e i n g   ( a i n i t i a t i o s t a ge   (b p r o pa ga t i o s t a ge   a nd  (c )   b r i d gi n g   s t a ge   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       E l e c t r i c a l   t r e e i ng   and   par t i a l   d i s c har g e   c har a c t e r i s t i c s   of   s i l i c on e   r ub be r   f i l l e d   w i t h…     ( A .   H .   M .   N as i b )   168 5   3. 1 .     Tr e e   i n i ti a ti o n   ti m e   T h e   t r e e   i ni t i a t i o n   t i m e   (T i o f   a n   e l e c t r i c a l   t r e e   i s   t h e   t i m e   a t   w hi c s m a l l ,   o b s e r v a b l e   t r e e s   i n i t i a t e   at   t h e   n e e dl e   t i p .   F i gu r e s   4(a &   4(b s h ow   t h e   T i   o t h e   e l e c t r i c a l   t r e e s   of   S i R ,   w i t h   n a n o f i l l e r s   o S i O a n d   S i 3N 4   t ha t   v a r i e s   by   0,   1,   3 ,   a nd  w t %.   U n de r   10  kV   i n j e c t i o n,   t h e   a v e r a ge   T i   f o r   u n f i l l e S i R   w a s   7. 34  s ,   w h i l e   t h e   a v e r a ge   T i   f o r   S i R / S i O w e r e   6 . 04  s ,   5 . 68   s ,   a n 8 . 99   s   f o r   1 ,   3 ,   a n d   w t %,   r e s pe c t i v e l y ;   t h e   S i R / S i 3N s h o w e d   a   f a s t e r   T i   o 5. 28  s ,   5. 68  s ,   a n 7. 57  s .   M e a n w hi l e ,   w i t h   12  kV   i n j e c t i o n ,   t h e   a v e r a ge   T i   f o r   pur e   S i R   w a s   6. 86   s ,   w h i l e   t h e   a v e r a ge   T i   f o r   S i R / S i O w e r e   6. 86  s ,   6. 75  s ,   a n 10 . 65  s   fo r   1,   3,   a nd  w t %,   r e s pe c t i v e l y ;   t h e   S i R / S i 3N 4   s h o w e a   f a s t e T i   o f   6. 9 s ,   6. 0 s ,   a nd  7 . 10   s   r e s pe c t i v e l y .   Re s ul t s   f r o m   t h i s   s t a t i s t i c a l   a na l y s i s   s h ow   t h a t   f o r   t h e   T i ,   o n l y   a   s m a l l   di f f e r e n c e   e xi s t s   be t w e e n   t h e   pu r e   a nd  t w di ff e r e n t   na n o f i l l e t y pe s .   M o s t   of   t h e   i n i t i a t i o t i m e s   a r e   o n l y   b e t w e e 5   t o   12   s e c o n ds .             (a )     (b )     F i gu r e   4 .   T r e e   i n i t i a t i o t i m e   f o r   P u r e ,   S i R / S i O 2 ,   a n d   S i R / S i 3N na n o c o m p o s i t e s   w i t v a ri e s   l o a di ng  l e v e l s   a t   v o l t a ge   o f   (a 10   kV   a n d   (b 12   kV       T h e   r e s ul t   s h o w s   t h a t   t h e   t r e e   i n i t i a t i o n   t i m e s   o f   t h e   na n o c om po s i t e s   v a r i e b a s e o n   t h e   n a n o f i l l e r s   t y p e   a nd  f i l l e r   l o a di ng  us e d.   T h e r e   i s   a i n c r e m e n t   i t h e   i n i t i a t i o n   t i m e   f o r   t h e   5   w t l o a d i n s a m p l e ;   h o w e ve r ,   t h e   di f f e r e n c e   i s   t o o   s m a l l .   T hi s   r e s ul t   i s   di f f e r e n t   w i t h   t h e   r e s ul t   f r o m   J a m i l   e t   a l . ’s   w o r k;   w h i c t h e y   s h o w e t ha t   e v e n   s m a l l   a m o u n t s   o f   a dde na n o f i l l e r   l e t o   s i gni f i c a n t   i m p r o v e m e n t s   i n   t r e e   i n i t i a t i o n   t i m e s   a s   t h e   na n o c o m pos i t e s   w i t h   na n o f i l l e r s   t o o a   l o n t i m e   t o   i ni t i a t e   c o m pa r e t o   un f i l l e S i R .   T h i s   f i n di ng  d i f fe r e n c e   o c c ur   a s   t h e   c u rr e n t   s t udy   us e   a   s h o rt e r   di s t a n c e   of   m m   b e t w e e n   t h e   hi g h - v o l t a ge   a n g r o un c o m pa r e t o   t h e   pr e v i o us   s t ud y   t h a t   us e   a   l o n ge r   di s t a n c e   w h i c h   i s   m m .   G e n e ra l l y ,   t h e   n a n o c o m po s i t e s   pl a y e a   r o l e   i n   p r o l o n g i n t r e e   i n i t i a t i o n   t i m e s   c o m pa r e t o   u n f i l l e po l y m e r ,   b e c a us e   t h e   t r a p pe c ha r ge s   n e e de h i g h e r   e n e r gy   t o   be   e xt r a c t e f r o m   t h e   po l y m e r ;   m o r e   t i m e   w a s   t h us   r e qu i r e f o r   t h e   t r e e   t o   i n i t i a t e   w i t h i n   t h e   n a n o c o m po s i t e s   [21].   H ow e ve r ,   i f   t h e   di s t a n c e   be t w e e n   t h e   h i g h - v o l t a ge   a n d   gr o u n i s   t o o   s h o r t ,   e n e r gy   n e e de fo r   t h e   t ra ppe c ha r ge s   t o   be   e xt ra c t e f r o m   t h e   po l y m e r   i s   l ow e r ;   t hus   t h e   t r e e   i s   e a s i e r   t o   i n i t i a t e   w i t hi n   t h e   na n o c o m pos i t e s .     3. 2 .     Tr e e   p r o p agati o n   l e n gth   F i gu r e   s h o w s   t h e   r e s ul t   o f   e l e c t r i c a l   t r e e   pe r f o r m a n c e   fo r   t h e   S i R   n a n o c o m po s i t e s   w i t h   di f f e r e n t   na n o f i l l e r s   a t   1,   3 ,   a n w t f i l l e r   l o a di n g .   T h e   u n f i l l e S i R   s h ow e d   t h e   f a s t e s t   pr o pa g a t i o n   r a t e ,   f o l l ow e d   by   S i R / S i O n a n o c o m po s i t e s .   S i R / S i 3N e xh i b i t e d   t h e   s l o w e s t   pr o pa ga t i o n   t i m e .   S i m i l a r   r e s ul t s   w e r e   ob s e r ve fo r   t h e   r e s t   o f   t h e   s a m p l e s .   It   c a b e   s e e n   f r o m   F i g ur e   t h a t   t h e   t r e e   pr o pa g a t i o n   i n c r e a s e w i t h   a i n c r e a s e   i n   n a n o f i l l e r s   l o a d i n g.   T h e s e   r e s ul t s   a r e   i n   l i n e   w i t o t h e r   s t ud i e s   t ha t   h a v e   be e n   c o n duc t e i n   w h i c hi g h e r   f i l l e r   c o n c e n t ra t i o n s   l e t o   de n s e l y   pa c ke s t r uc t u r e s   fo r   r e s i s t i n e l e c t r i c a l   t r e e   pr o g r e s s i o n .   T h e   t r e e   c h a nn e l s   n e e de t o   pr o pa ga t e   t hr o ugh   t h e   i nt e r f a c e s   of  t h e   na n o f i l l e r   i n   t h e   pa c ke s t ruc t u r e s   of   t h e   po l y m e r ,   w h i c h   r e s u l t e i l o n ge p r o pa ga t i o n   t i m e s   [11 ,   22 - 24 ] .   F r o m   F i gu r e   5,   i t   i s   s ugge s t e t h a t   Si 3 N 4   na n o f i l l e r s   ha s   a   s t r o n a b i l i t y   t o   s l ow   d ow n   t h e   e l e c t r i c a l   t r e e   gr o w t h.   T hi s   r e s ul t   a g r e e s   w i t h   H o s i e r   e t   a l . ’s   w o r k,   i n   w h i c h   P o l y e t h y l e n e / ni t ri de   n a n o c o m po s i t e s   e xh i b i t e hi g h e r   b r e a kdo w n   vo l t a ge ,   t h us   i ndi c a t i n t h a t   ni t ri de   na n o c o m p o s i t e s   ha s   a b i l i t y   i n   r e s i s t a n c e   a g a i n s t   e l e c t ri c a l   t r e e i n [16] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   2 A p ri l   2020   :     1 6 8 2   -   1 6 9 2   1686       (a )   (b )     F i gu r e   5 .   T r e e   p r o pa ga t i o l e n g t h s   a c r o s s   n a n o c o m po s i t e s   w i t h   v a r i e s   l o a di n g   l e v e l s   a t   v o l t a ge   o f   (a 10  kV   a nd  (b 12  kV       3. 3 .     Tr e e   b r i d gi n g   ti m e   F i gu r e   s h o w s   t h e   a v e r a ge   t r e e   b r i dg i n t i m e   ( T b fo r   P ur e ,   S i R / S i O 2 ,   a nd  S i R / S i 3N w i t di f fe r e nt   na n o f i l l e r   l o a di ngs .   T b   i s   t h e   t i m e   t a ke n   fo r   t h e   t r e e   t o   r e a c h   t h e   gr o u n e l e c t r o de ,   w h i c h   i n   o ur  s t udy   w a s   a t   1000  μ m   f r o m   t h e   h i g h - v o l t a ge   e l e c t r o de .   It   i s   c o n f i rm e t ha t   b o t h   S i R / S i O a n S i R / S i 3N 4   na n o c o m pos i t e s   i m p r o v e t h e   t r e e   b ri dgi ng  t i m e   c o m pa r e t o   un f i l l e d   S i R .           (a )   (b )     F i gu r e   6 .   T r e e   b r i d gi n g   t i m e   f o r   P u r e ,   S i R / S i O 2 ,   a n d   S i R / S i 3 N n a n o c o m po s i t e s   w i t h   v a ri e s   l o a di n g   l e v e l s   a t   vo l t a ge   o f   (a 1 kV   a nd  (b 1 kV           F r o m   F i gu r e   (a ),   t h e   u n f i l l e S i R   r e c o r de t h e   s h o r t e s t   T b   r e s ul t ,   f o l l ow e by   S i R / S i O a n S i R / S i 3N n a n o c o m po s i t e s .   T h e   a v e r a ge   T b   o f   t h e   u n f i l l e S i R   w a s   36. 45  s ,   w hi l e   t h e   T b   fo r   S i R / S i O na n o c o m pos i t e   w e r e   66. 74  s ,   159. 04  s ,   a n 211 . 34  s   fo r   1,   3,   a nd  w t %,   r e s pe c t i v e l y .   S i R / S i 3N na n o c o m pos i t e s   s h o w e t h e   l o n ge s t   T b   o f   69. 30  s ,   186. 97  s ,   a n 240. 45  s   f o r   t h e   s a m e   t hr e e   w t %,   r e s pe c t i v e l y .   F r o m   F i gur e   (b ),   t h e   12  kV   i n j e c t i o n   s h o w   a   s a m e   pa t t e rn   o f   T b   a s   t h e   10  kV   i n j e c t i o n .     T h e   u n f i l l e S i R   r e c o r de t h e   s h o r t e s t   T b   r e s ul t ,   f o l l ow e by   S i R / S i O a nd  S i R / S i 3N 4   n a n o c o m po s i t e s .     T h e   a v e r a ge   T b   of   t h e   un f i l l e S i R   w a s   48. 57  s ,   w h i l e   t h e   T b   fo r   S i R / S i O na n o c o m po s i t e   w e r e   35. 26  s ,   153. 72   s ,   a n d   301 . 04   s   f o r   1,   3 ,   a n 5   w t %,   r e s pe c t i v e l y .   S i R / S i 3N n a n o c o m po s i t e s   s h o w e t h e   l o n ge s t   T b   of   60. 83   s ,   237 . 14   s ,   a nd  51 6. 8 s   f o t h e   s a m e   t hr e e   w t %,   r e s pe c t i v e l y .     F r o m   t h e s e   r e s ul t s ,   i t   i s   c l e a r   t h a t   t h e   T b   of   e l e c t r i c a l   t r e e i n i n c r e a s e w i t h   a n   i n c r e a s e   i n   t h e   n a n o f i l l e r   l o a d i n g .   S i R / S i 3N 4   n a n o c o m po s i t e s   s h o w e t h e   l o n ge s t   T b   w h e c o m pa r e t o   pu r e   S i R   a nd  S i R / S i O n a n o c o m po s i t e s .   T h e   r e s ul t   s h o w s   t h a t   t h e   t r e e   b r i dg i n t i m e   o f   t h e   n a n o c o m po s i t e s   i s   a l s de pe n de nt   o n   f i l l e r   t y pe   a n t h e   n a n o f i l l e r   l o a di n g .   N a n o c o m po s i t e s   w i t h   n a n o f i l l e r   t a ke   a   l o n ge r   t i m e   t o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       E l e c t r i c a l   t r e e i ng   and   par t i a l   d i s c har g e   c har a c t e r i s t i c s   of   s i l i c on e   r ub be r   f i l l e d   w i t h…     ( A .   H .   M .   N as i b )   1687   b r e a dow n   c o m pa r e t o   un f i l l e S i R .   I n   a dd i t i o n ,   t h e   T b   i n c r e a s e w i t h   a n   i n c r e a s e   i n   n a n o f i l l e c o n c e n t r a t i o n.   O v e r a l l ,   t hi s   r e s ul t   s h o w e t h a t   S i R / S i 3N na n o c o m po s i t e s   h a s   a   l o n ge r   b r e a kdo w n   t i m e   t ha n   t h e   o t h e r   n a n o c o m po s i t e s .   T h i s   r e s ul t   a g r e e s   w i t X e t   a l . ’s   w o r k,   i w h i c h   P o l y pr o p y l e n e / ni t ri de   na n o c o m pos i t e s   e xh i b i t e h i g h e r   b r e a kdo w n   v o l t a ge   a nd  l o n ge r   e n du ra n c e   un de r   c o n s t a n t   e l e c t r i c a l     s t r e s s   [25 ].     3. 4 .     P ar ti al   d i s c h a r ge   p att e r n s   In   t h i s   s t udy ,   i t   i s   d i s c ov e r e t ha t   w h e n   t h e   t r e e   s t r uc t u re   gr o w s   l o n ge r   a nd  m o r e   c o m po un d,   t h e   i n t e n s i t y   a n f r e que n c y   of   pa r t i a l   di s c h a r ge   (P D e v e n t s   a r e   gr e a t e r .   T a b l e   a nd  T a b l e   s h o w   ph a s e   r e s o l v e pa r t i a l   di s c h a rge   (P R P D pa t t e rn s   r e c o r de a l o ng  t h e   e l e c t ri c a l   t r e e i n g r o w t h   w i t h   e a c h   do t s   r e p r e s e n t i n s i n g l e   P D   e v e n t .   T h e   P D   a c t i v i t i e s   oc c ur   ge n e r a l l y   o n l y   i n   t h e   1s t   qua d ra n t   (p ha s e s   of     t o   90° )   a n 3 r d   qua d r a nt   (p ha s e s   of   180°   t o   270° ) ,   w h e r e   t h e   A C   vo l t a ge   r i s e s   t o   t h e   po s i t i v e   o r   n e ga t i v e   v a l ue     r e s pe c t i v e l y   [26].       T a b l e   1 .   P R P D   pa t t e rn s   o n   t hr e e   f o l l ow i n A C   c y c l e s   a f t e r   i t s   f i r s t   P D   e v e n t   f o r   a   t r e e   g r o w n   a t   10  kV   o n   t h e   t hr e e   t y pe   of   s a m pl e s   S a m p l e   Cy c l e   o f   P RP D   p a t t e rn   j u s t   a f t e r   f i r s t   P D   e v e n t   d e t e c t e d   1 s t   2 n d   3 rd   P u re   S i R                 S i R/ S i O 2   1%                   S i R/ S i O 2   3%                 S i R/ S i O 2   5%           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   2 A p ri l   2020   :     1 6 8 2   -   1 6 9 2   1688   T a b l e   1 .   P R P D   pa t t e rn s   o n   t hr e e   f o l l ow i n A C   c y c l e s   a f t e r   i t s   f i r s t   P D   e v e n t   f o r   a   t r e e   g r o w n   a t   10  kV   o t h e   t hr e e   t y pe   of   s a m p l e s   ( c on t i n u e )   S a m p l e   Cy c l e   o f   P RP D   p a t t e rn   j u s t   a f t e r   f i r s t   P D   e v e n t   d e t e c t e d   1 s t   2 n d   3 rd   S i R/ S i 3 N 4   1%                 S i R/ S i 3 N 4   3 %                     S i R/ S i 3 N 4   5 %                 T a b l e   2 .   P R P D   pa t t e rn s   o n   t hr e e   f o l l ow i n A C   c y c l e s   a f t e r   i t s   f i r s t   P D   e v e n t   f o r   a   t r e e   g r o w n   a t   12  kV   o n   t h e   t hr e e   t y pe   of   s a m pl e s     S a m p l e   Cy c l e   o f   P RP D   p a t t e rn   j u s t   a f t e r   f i r s t   P D   e v e n t   d e t e c t e d   1 s t   2 n d   3 rd   P u re   S i R                 S i R/ S i O 2   1%           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       E l e c t r i c a l   t r e e i ng   and   par t i a l   d i s c har g e   c har a c t e r i s t i c s   of   s i l i c on e   r ub be r   f i l l e d   w i t h…     ( A .   H .   M .   N as i b )   1689   T a b l e   2 .   P R P D   pa t t e rn s   o n   t hr e e   f o l l ow i n A C   c y c l e s   a f t e r   i t s   f i r s t   P D   e v e n t   f o r   a   t r e e   g r o w n   a t   12  kV   o n   t h e   t hr e e   t y pe   of   s a m pl e s   ( c on t i nu e )   S a m p l e   Cy c l e   o f   P RP D   p a t t e rn   j u s t   a f t e r   f i r s t   P D   e v e n t   d e t e c t e d   1 s t   2 n d   3 rd   S i R/ S i O 2   3%                   S i R/ S i O 2   5%                   S i R/ S i 3 N 4   1%                   S i R/ S i 3 N 4   3%                   S i R/ S i 3 N 4   5%               F r o m   t h e   P R P D   pa t t e rn   i n   T a b l e   a n T a b l e   2,   i t   i s   n o t e t ha t   t h e   i n t e n s i t y   a n f r e que n c y   of   P D   e ve n t s   i n c r e a s e by   c y c l e .   F o r   e xa m p l e ,   a s   s h o w n   i n   t h e   T a b l e   f r o m   t h e   pu r e   S i R   s a m pl e ,   t h e   1s t   A c y c l e   s h o w s   o n l y   a   fe w   l e ve l   di s c h a rge   w h i c i s   l o w e r   t h a 600  pC,   t h e i t   b ui l ds   up  t o   gr e a t e r   t ha n   6 00  pC  i n   t h e   2 n A c y c l e   a n f i n a l l y   up  t o   m o r e   t h a 1000  p i n   t h e   3rd  A c y c l e   a s   t h e   t r e e   a pp r o a c h e s   t h e   g r o un d .   S i m i l a r   b e ha v i o ur   c a n   a l s o   b e   s e e n   i n   o t h e r   s a m pl e s   o f   S i R ,   S i R / S i O a n S i R / S i 3N na n o c o m po s i t e s   a s   s h o w n   i n   T a b l e   a nd  T a b l e   2.   F r o m   t h e s e   pa t t e rn s ,   i t   i s   c e rt a i n   t h a t   P D   a c t i v i t y   a r e   r e l a t e t o   t h e   e xt e nt   of  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   2 A p ri l   2020   :     1 6 8 2   -   1 6 9 2   1690   t r e e   gr o w t h .   T hus ,   t h e   b e h a v i o ur   o f   t r e e   gr o w t h   i n   t h e   l a t e s t a ge   t h a t   c a n   b e   s h o w n   by   a   h i g h   l e v e l   of   P D   a c t i v i t y   i s   p o t e n t i a l l y   t o   b e   a ppl i e i n   p l a nt   us e   w h i c h   i s   t o   i de n t i fy   t h e   pr e s e n c e   of   da m a g e   of   t h e   i n s ul a t i o n   w h i c h   i s   c a us e d   by   t h e   e l e c t r i c a l   t r e e i n [2 6 ].   M o r e o ve r ,   t h e   P D   m a g ni t u de   of   5w t o f   s i l i c o n e   r ub b e r   na n o c o m pos i t e   w i t h   5w t s h o w i n s i m i l a r   pa t t e rn   b e h a v i o ur s   i nt e r e s t i n gl y   b ut   t h e   m a g n i t ude   s h o w s   t h e   l o w e s t   P D   m a g ni t ude   a m o n o t h e s i l i c o n e   r ub b e r   na no c o m po s i t e s   w i t h   1w t a n d   3w t %.   T hi s   P D   b e h a v i o ur s   a r e   l i n ke w i t h   t h e   e l e c t ri c a l   t r e e   s uppr e s s i o b e h a v i o ur s   a s   t h e   S i 3 N 4   w i t h   t h e   a pp r o p r i a t e   a m o u n t   o f   5w t ha s   c o n t r i b ut e t o   t h e   s l o w e s t   pr o pa ga t i o n   o f   t r e e i n a n t h e   l o w e s t   P D   m a g ni t u de .   T h e r e f o r e ,   t h i s   s t udy   h a s   s h o w n   t ha t   t h e   S i 3 N 4   n a n o f i l l e r s   c a n   b e   m o r e   e ff e c t i v e   t h a t   t h e   S i O 2   na n o f i l l e r s   i r e s i s t i ng  t h e   g r o w t o f   e l e c t r i c a l   t r e e i n i s i l i c o n e   r ub b e r   n a n o c o m po s i t e s .       4.   C O N C LU S I O N   E l e c t r i c a l   t r e e i n a n d   pa rt i a l   di s c h a r ge   (P D )   s t ud i e s   o n   s i l i c o n   ni t ri de   (S i 3N 4 a nd  s i l i c o n   di o xi de   (S i O 2)  n a n o f i l l e r s   a dde t o   s i l i c o n e   r ub b e r   (S i R foc us i ng  o n   e l e c t r i c a l   t r e e i ng  i n v e s t i ga t i o n   ha s   b e e n   pr e s e nt e i n   t hi s   pa pe r .   A s   a   r e s ul t ,   t h e   f o l l ow i n c o n c l us i o ns   w e r e   ob t a i n e d;   t h e   pr e s e n c e   of   S i O a n S i 3N 4   na n o f i l l e r s   i n   S i R   ha d   s l o w e dow n   t h e   g r o w t h   o f   e l e c t r i c a l   t r e e i n g   t h e r e by   a c t i n g   a s   e l e c t ri c a l   t r e e   r e t a r da nt s .   T h e   i n c r e a s e   i n   f i l l e c o n c e n t ra t i o n   ha s   a l s o   re s ul t e i n   b e t t e r   e l e c t ri c a l   t r e e i n s u pp r e s s i o n   pe r f o r m a n c e .   F u rt h e rm o r e ,   t h e   i m p r o v e pe r fo r m a n c e   of   S i R /   w t S i 3N n a n o c o m po s i t e   w a s   o bs e r v e i n   t h i s   s t udy   w h i c h   t ha t   i t   ha s   t h e   b e s t   i m p r o v e m e n t   o n   t h e   e l e c t r i c a l   t r e e   pr o pa g a t i o n   t i m e   a n t r e e   g r o w t h   r a t e s   c o m pa r e t o   un f i l l e S i R   a n d   S i R / S i O na n o c o m po s i t e .   In  l i g h t   o f   t h i s ,   i t   c a b e   c o n c l ude t ha t   S i 3N 4   na n o f i l l e r   ha s   a   go o po t e n t i a l   t o   b e   us e a s   a a ddi t i v e   i n   po l y m e r i c   i n s u l a t i n g   m a t e r i a l   t o   r e t a r d   t h e   e l e c t ri c a l   t r e e   g r o w t h   i i n s ul a t i o n .   T h e n,   i t   i s   f o un d   t ha t   t h e   a s s o c i a t e P D   a c t i v i t i e s   i nt e n s i fy   f r o m   t h e   t r e e i n i ni t i a t i o n   u n t i l   t h e   b r i d gi n g .   T h e   r e l a t i o n s h i b e t w e e n   P D   a c t i v i t i e s   a n t h e   e l e c t r i c a l   t r e e   gr o w t h   c o n c l ude   t ha t   i t   i s   ha n dy   fo r   di a g n o s i s   t h e   u n s e e n   e l e c t ri c a l   t r e e s   o n   r e l a t e h i g h - v o l t a ge   i n s u l a t i o n   m a t e r i a l   by   j us t   us i n g   P D   de t e c t i o m e t h o d       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h e   a ut h o r s   g r a t e f ul l y   a c kn ow l e dge   t h e   f i n a n c i a l   s uppo rt   by   U n i v e r s i t i   T e k n o l o gi   M a l a y s i a   a n U n i v e r s i t a s   S ri w i j a y a   un de r   t h e   r e s e a r c h   g ra nt s ,   V o t .   N o s .   4 B 278,   4B 279,   13H 98,   4B 340  &   4B 342  t o   c a rr y   o ut   t h i s   w o r k.       R EF ER EN C ES   [ 1]   B .   D u   a n Y .   G a o ,   G r ow   c har ac t e r i s t i c s   of   e l e c t r i c al   t r e e   i n   s i l i c one   r ubbe r ,   i P r o c e e di ng s   o f   t h e   1 6t h   I nt e r na t i o na l   S y m po s i um   o H i g V o l t a g e   E ng i ne e r i ng ,   C a pe   t o w n,   S o ut h   A f r i c a ,   2 009 .   [ 2]   M .   H .   A hm a d,   N .   B a s hi r ,   Z .   B un t a t ,   Y .   Z .   A r i e f ,   A .   A .   A .   J a m i l ,   M .   A .   M .   P i a h ,   A .   A .   S ul e i m a n ,   S .   D o dd  a nd  N .   C ha l a s hk a no v ,   T e m p e r a t u r e   E f f e c t   o E l e c t r i c a l   T r e e i ng   a nd  P a r t i a l   D i s c ha r g e   C h a r a c t e r i s t i c s   o f   S i l i c o ne   R ubb e r - B a s e d   N a no c o m po s i t e s ,   J o ur na l   o f   N a nom a t e r i a l s ,   v o l .   20 15,   p .   1 13,   2 015 .   [ 3]   X .   Y ua a n Z .   T i a n ,   E f f e c t   o f   ul t r a s o ni c   o t he   p r o pe r t i e s   o f   s i l i c o ne / m o nt m o r i l l o ni t e   na no c o m p o s i t e s   by   i n - s i t u   i nt e r c a l a t i v e   po l y m e r i z a t i o n . ,   A dv a nc e M a t e r i a l s   L e t t e r s ,   p p.   13 5 - 142,   201 0.   [ 4]   Q .   M a nd  S .   F e ng ,   T he r m a l   c o nduc t i v i t y   of   G r a phi t e /   S i l i c one   R ubbe r   pr e pa r e by   s o l ut i o i n t e r c a l a t i o n,   T he r m oc h i m i c A c t a ,   v o l .   4 62 ,   p p.   70 - 75 ,   200 7.   [ 5]   M .   G .   D a n i ka s   a n T .   T a na ka ,   N a no c o m po s i t e s - a   R e v i e w   o f   E l e c t r i c a l   T r e e i ng   a nd  B r e a k do w n,   I E E E   E l e c t r I ns ul .   M a g . ,   v o l .   25 ,   pp .   19 - 25,   2 009 .   [ 6]   T .   T a n a k a ,   D i e l e c t r i c s   N a no c o m p o s i t e s   w i t I ns ul a t i ng   P r o pe r t i e s ,   I E E E   T r a ns .   D i e l e c t r .   E l e c t r .   I ns ul . ,   v o l .   12,   no .   5 ,   pp.   9 14 - 928 ,   2005 .   [ 7]   S .   A l a p a t i   a nd  M .   J .   T ho m a s ,   E l e c t r i c a l   T r e e i ng   a nd  t h e   A s s o c i a t e d   P D   C h a r a c t e r i s t i c s   i n   L D P E   N a no c o m po s i t e s ,   I E E E   T r an s .   D i e l e c t r .   E l e c t r .   I ns u l . ,   v o l .   1 9,   no .   2,   pp .   697 - 704 ,   201 2.   [ 8]   S .   S i ng ha   a n M .   J .   T ho m a s ,   D i e l e c t r i c   P r o pe r t i e s   o f   E po x y   N a no c o m po s i t e s ,   I E E E   T r ans .   D i e l e c t r .   E l e c t r .   I ns u l . ,   v o l .   1 5,   no .   1 ,   pp.   1 2 - 23,   20 08.   [ 9]   T .   I i z uka   a nd  T .   T a n a ka ,   E f f e c t s   o f   N a no   S i l i c a   F i l l e r   S i z e   o T r e e g i ng   B r e a k do w o f   E p o x y   N a noc o m po s i t e s ,   I E E J   T r ans .   F M ,   v o l .   13 0,   no .   9 ,   p p.   83 6 - 842 ,   2 010 .   [ 10]   T .   T a n a ka ,   B u ds   f o r   T r e e i ng   i E po xy   N a n o c o m p o s i t e s   a nd  t he i r   P o s s i b l e   I nt e r a c t i o w i t N a no   F i l l e r s ,   I E E E   I nt l .   C on f .   S ol i d   D i e l e c t r .   ( I C SD ) ,   pp .   1 - 4,   20 10 .   [ 11]   R .   K ur ni a nt o ,   Y .   M ur a ka m i ,   N .   H o z um i ,   M .   N a g a o   a nd  Y .   M u r a t a ,   S o m e   F unda m e nt a l s   o T r e e i ng   B r e a kdo w i n   I n o r g a ni c -   f i l l e r / L D P E   N a no - c o m po s i t e   M a t e r i a l ,   I E E E   T r ans .   D i e l e c t r .   E l e c t r .   I ns u l . ,   v o l .   3,   no .   17,   p p.   6 85 - 693 ,   2001 .   [ 12]   J .   K .   N e l s o a nd  Y .   H u,   T he   I m pa c t   o f   N a no c o m p o s i t e   F o r m ul a t i o ns   o E l e c t r i c a l   V o l t a g e   E ndur a nc e ,   I E E E   I nt l .   C on f .   S ol i d   D i e l e c t r .   ( I C S D ) ,   pp .   832 - 83 5,   20 10 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       E l e c t r i c a l   t r e e i ng   and   par t i a l   d i s c har g e   c har a c t e r i s t i c s   of   s i l i c on e   r ub be r   f i l l e d   w i t h…     ( A .   H .   M .   N as i b )   1691   [ 13]   Y .   M u r a t a ,   Y .   M ur a ka m i ,   M .   N e m o t o ,   Y .   S e k i g uc hi ,   Y .   I no ue ,   M .   K a na o ka ,   N .   H o z um i   a nd  M .   N a g a o ,   E f f e c t s   o f   N a no - s i z e M g o -   f i l l e r   o E l e c t r i c a l   P h e no m e na   unde r   D C   V o l t a g e   A ppl i c a t i o i L D P E ,   I E E E   C on f .   E l c t r i .   I ns u l .   D i e l e c t r .   P he nom e na  ( C E I D P ) ,   pp.   15 8 - 161 ,   2005 .   [ 14]   Y .   C he n ,   T .   I m a i ,   Y .   O hk i   a nd  T .   T a na k a ,   T r e e   I ni t i a t i o P he n o m e na   i N a no s t r uc t ur e E po xy   C o m p o s i t e s ,   I E E E   T r an s .   D i e l e c t r .   E l e c t r .   I ns ul . ,   v o l .   17 ,   no .   5 ,   pp .   1 509 - 15 15,   2010 .   [ 15]   A .   J a m i l ,   ,   M .   H .   A hm a d,   M .   K a m a r o l   a nd  M .   M a r i a t t i ,   O r g ano - M o nt m o r i l l on i t e   as   an  E l e c t r i c a l   T r e e i ng   R e t ar dan t   f or   P ol y m e r i c   I ns ul a t i ng  M a t e r i a l s ,   i P r o c e e d i ng s   o f   t h e   I E E E   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o C o ndi t i o M o ni t o r i ng   a n D i a g no s i s ,   B a l i ,   I ndo ne s i a ,   20 12.   [ 16]   I .   L .   H o s i e r ,   M .   P r a e g e r ,   A .   S .   V a ug ha a n S .   G .   S w i ng l e r ,   E l e c t r i c al   P r ope r t i e s   O f   P ol y m e r   N ano - c om p os i t e s   B as e O n   O x i de   A n N i t r i de   F i l l e r s ,   i E l e c t r i c a l   I ns ul a t i o C o nf e r e nc e   ( E I C ) ,   S e a t t l e ,   W a s h i ng t o n,   U S A ,   20 15 .   [ 17]   K .   Y .   L a u,   A .   S .   V a ug ha n,   G .   C he a nd  I .   L .   H o s i e r ,   O t he   di e l e c t r i c   r e s po ns e   o f   s i l i c a   ba s e po l y e t hy l e ne   na no c o m p o s i t e s ,   J .   P hy s .   D :   A p pl .   P hy s ,   v o l .   4 6,   no .   095 303 ,   201 3 .   [ 18]   F .   N .   M us a ,   N .   B a s hi r ,   M .   H .   A hm a d,   Z .   B u nt a t   a nd  M .   A .   M .   P i a h,   I nv e s t i g a t i ng   t he   i nf l u e nc e   o f   pl a s m a - t r e a t e d   S i O na no f i l l e r s   o t h e   e l e c t r i c a l   t r e e i ng   pe r f o r m a nc e   o f   s i l i c o ne - r ubb e r ,   A pp l i e Sc i e nc e s   ( Sw i t z e r l and ) ,   v o l .   6 ,   no .   11 ,   pp .   1 - 12,   20 16.   [ 19]   H .   Z o u,   S .   W a nd   J .   S he n ,   P o l y m e r / S i l i c a   N a no c o m p o s i t e s :   P r e pa r a t i o n,   C ha r a c t e r i z a t i o n,   P r o pe r t i e s ,   a nd   A ppl i c a t i o ns ,   C he m .   R e v . ,   v o l .   10 8,   p .   3893 395 7,   20 08 .   [ 20]   E .   P .   W a l di ,   A .   A ul i a ,   A .   H a z m i ,   H .   A br a l ,   S .   A r i e f   a nd  M .   H .   A hm a d,   A o pt i m i z e d   m e t ho o f   pa r t i a l   d i s c ha r g e   da t a   r e t r i e v a l   t e c hni que   f o r   pha s e   r e s o l v e pa t t e r n,   T E L K O M N I K A   ( T e l e c om m uni c at i o C om put i n E l e c t r on i c s   and  C ont r o l ) ,   v o l .   14 ,   no .   1,   p .   21,   M a r c 20 16 .   [ 21]   A .   A .   J a m i l ,   M .   H .   A hm a d,   M .   K a m a r o l ,   M .   M a r i a t t i   a nd  M .   M .   P i a h ,   S ho r t - t e r m   B r e a kdo w i S i l i c o ne   R ubbe r   B a s e d   N a no c o m po s i t e s   C a u s e d   by   E l e c t r i c a l   T r e e i ng ,   A d v an c e M at e r i a l s   R e s e ar c h,   v o l .   8 45 ,   p p.   48 2 - 486 ,   2 013 .   [ 22]   M .   M u s a ,   Y .   A r i e f ,   Z .   A bdul - M a l e k ,   M .   H .   A hm a a n A .   J a m i l ,   I nf l ue nc e   o f   na no - t i t a ni um   d i o xi de   ( T i O   2 )   o e l e c t r i c a l   t r e e   c ha r a c t e r i s t i c s   i s i l i c o ne   r ub be r   b a s e na no c o m p o s i t e . ,   in   P r oc e e di ngs   o f   t he   I E E E   C on f e r e nc e   on  E l e c t r i c al   I ns u l a t i o and   D i e l e c t r i c   P he nom e na ,   S he nz he n ,   C h i n a ,   2013 .   [ 23]   M .   A hm a e t   a l . ,   A   N e w   S t a t i s t i c a l   A ppr o a c f o r   A na l y s i s   o f   T r e e   I nc e pt i o V o l t a g e   o f   S i l i c o ne   R ub be r   a n E po x y   R e s i n   un de r   A C   R a m p   V o l t a g e ,   I nt .   J .   E l e c t r .   E ng .   I n f or m a t i c s ,   v o l .   4,   no .   1 ,   pp.   2 7 39 ,   201 2.   [ 24]   F .   N a b i l a M u s a ,   N .   B a s hi r ,   M .   H a f i z i   A hm a d,   a n Z .   B un t a t ,   E l e c t r i c a l   t r e e i ng   i hi g v o l t a g e   i ns u l a t i o ns :   A   r e v i e w   o na no c o m p o s i t e   i ns u l a t i ng   m a t e r i a l s   a nd  t he i r   p r o c e s s i ng   t e c hni q ue s ,   J o ur n al   of   O pt oe l e c t r oni c s   and   A dv an c e M at e r i a l s ,   v o l .   17 ,   no .   3 4 .   p p.   46 2 47 6,   20 15 .   [ 25]   G .   X u ,   J .   W a ng ,   X .   J i ,   J .   X i o ng   a nd   F .   L i ,   E f f e c t   o f   N a no - s i l i c o N i t r i d e   o t he   M e c ha n i c a l   a nd   E l e c t r i c   P r o pe r t i e s   o f   P o l y pr o p y l e ne   N a no c o m p o s i t e ,   J ou r na l   of   C om p os i t e   M a t e r i al s ,   v o l .   41 ,   no .   1 8,   pp .   221 3 - 2223 ,   2007 .   [ 26]   I .   L .   H o s i e r ,   N .   A .   F r e e bo dy ,   A .   S .   V a ug ha n ,   S .   G .   S w i ng l e r   a nd  G .   M o s s ,   E l e c t r i c a l   T r e e i ng  i Si l i c one   R ub be r ,   i X V I I   I nt e r n a t i o na l   S y m po s i um   o H i g V o l t a g e   E ng i ne e r i ng ,   H a nno v e r ,   G e r m a ny ,   20 11 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         A b d u l   H ak i m   M o h d   N a s i b   w a s   bo r i S e l a ng o r ,   M a l a y s i a   i 1 994 .   H e   r e c e i v e B . E ng .   i e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   i 2 01 6 .   H e   i s   c ur r e nt l y   pur s ui ng   hi s   M a s t e r   i E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   a t   t he   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a .   H i s   r e s a e c i nt e r e s t s   i nc l u de   n a no di e l e c t r i c   a nd   h i g v o l t a g e   i ns u l a t i ng   m a t e r i a l s .                 M o h d   H af i z i   A h m ad   r e c e i v e h i s   B .   E ng   a n P hD   de g r e e s       i n       E l e c t r i c a l       E ng i ne e r i ng   f r o m   U T M ,   M a l a y s i a   i 20 09  a nd   201 r e s pe c t i v e l y .   H e   w a s   f o r m e r l y   a   v i s i t i ng   r e s e a r c he r   i U n i v e r s i t y   o f   L e i c e s t e r ,   U K   a nd  T a n j ung pu r a   U n i v e r s i t y ,   I nd o ne s i a   w i t h i 2010  a nd   201 2.     H e   w o r ke d   a s   a   t ut o r   i t he   S c ho o l   of   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   U T M   f r o m   2009  t o   2013.   C ur r e nt l y ,   he   w o r ks   a s   a   s e n i o r   l e c t u r e r   i t h e   I ns t i t u t e   o f   H i g V o l t a g e   a nd  H i g C ur r e nt   ( I V A T ) ,   S c hoo l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   U T M .   H e   i s   a l s o   a   c o ns ul t a nt   a nd  a dv i s o r   f o r   G l o ba l   T e s t i ng   S e r v i c e s   ( M )   S dn  B hd .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t s   c ov e r   di f f e r e n t   t y pe s   o f   hi g vo l t a g e   i n s ul a t i o n,   pa r t i a l   di s c ha r g e   m e a s u r e m e nt ,   n a no di e l e c t r i c s ,   c o ndi t i o m o ni t o r i ng   a nd   d i a g no s t i c ,   i n s u l a t i o p e r f o r m a nc e   a nd   br e a kdo w o f   di e l e c t r i c   m a t e r i a l s .   H e   i s   a   m e m b e r   o f   I E E E   a nd  I E T .         Z ai n u d d i n   N aw aw i   w a s   bo r i L ubuk   L i ng g a u,   S o ut S um a t e r a ,   I ndo ne s i a   i n   195 9.   H e   r e c e i v e d   B a c he l o r   d e g r e e   i e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   f r o m   S r i w i j a y a   U ni v e r s i t y ,   I ndo ne s i a ,   a nd  t he   P h . D .   de g r e e   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   J o ho r   B a hr u ,   M a l a y s i a .   H e   j o i ne D e pa r t m e nt   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   o f   S r i w i j a y a   U ni v e r s i t y   o 1984  a n be c a m e   a   P r o f e s s o r   i n   201 4.   H e   w a s   v i s i t i ng   r e s e a r c he r   a t   I V A T - U T M ,   M a l a y s i a   f r o m   2017  t o   2018 .   C u r r e nt l y ,   he   i nv o l v e s   i s e v e r a l   r e s e a r c h   pr o j e c t s   o d i s c ha r g e   i n   s o l i d i e l e c t r i c   m a t e r i a l s ,   a p pl i c a t i o o f   pl a s m a   t e c hno l o gy   f o r   m e di c a l   eq ui pm e n t s   s t e r i l i z a t i o n,   a nd   l i g ht ni ng   pr o t e c t i o n.   H e   i s   a   m e m b e r   o f   I E E E .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.