一個實(shí)用電聲脈沖法空間電荷測量系統(tǒng)

聚合物材料在高溫、高場的作用下，其聚合物的分子鏈結(jié)構(gòu)會發(fā)生斷裂等現(xiàn)象，這些化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化會導(dǎo)致聚合物內(nèi)部缺陷的形成。在電場的作用下，載流子沿電場方向進(jìn)行運(yùn)動，當(dāng)這些載流子遇到所形成的缺陷，會被其進(jìn)行捕獲，形成了相應(yīng)的空間電荷。這些空間電荷所形成的庫倫場和外施電場疊加將改變原有電場的分布，從而造成聚合物體內(nèi)電場的嚴(yán)重畸變，從而引發(fā)電樹發(fā)展，導(dǎo)致絕緣的破壞。因此，電力電纜絕緣層中的空間電荷分布直接影響了電力電纜絕緣運(yùn)行的安全，而建立相應(yīng)的適用于電力電纜的空間電荷測試系統(tǒng)對于確保電力電纜的安全具有重要意義。

北京華測試驗(yàn)儀器有限公司，選擇新型耐高溫共聚物壓電傳感器、重新設(shè)計(jì)電極系統(tǒng)，開發(fā)了適用于高溫下(≤110℃)的PEA 法空間電荷測量系統(tǒng)，分析了溫度對壓電傳感器性能、聲信號的傳播特性和穿過介質(zhì)特性的影響，得出了對放大器輸出的電壓信號和空間電荷密度值的影響因素，進(jìn)而校正了溫度對PEA測量系統(tǒng)的影響。利用建立的高溫PEA法空間電荷測量系統(tǒng)，測量了純環(huán)氧試樣在不同溫度下空間電荷產(chǎn)生、積聚及消散的特性。實(shí)現(xiàn)交直流狀態(tài)下的電力電纜絕緣層中空間電荷分布測量，特別是在交流狀態(tài)下，通過相位檢測及頻率調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)不同相位下的空間電荷分布，實(shí)現(xiàn)對交流狀態(tài)下電纜絕緣中空間電荷真實(shí)運(yùn)動狀態(tài)和分布狀態(tài)的測量。