一個(gè)實(shí)用電聲脈沖法空間電荷測(cè)量系統(tǒng)

聚合物材料在高溫、高場(chǎng)的作用下，其聚合物的分子鏈結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生斷裂等現(xiàn)象，這些化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化會(huì)導(dǎo)致聚合物內(nèi)部缺陷的形成。在電場(chǎng)的作用下，載流子沿電場(chǎng)方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，當(dāng)這些載流子遇到所形成的缺陷，會(huì)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(chǎng)和外施電場(chǎng)疊加將改變?cè)须妶?chǎng)的分布，從而造成聚合物體內(nèi)電場(chǎng)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(cè)試系統(tǒng)對(duì)于確保電力電纜的安全具有重要意義。

北京華測(cè)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(cè)量系統(tǒng)，分析了溫度對(duì)壓電傳感器性能、聲信號(hào)的傳播特性和穿過介質(zhì)特性的影響，得出了對(duì)放大器輸出的電壓信號(hào)和空間電荷密度值的影響因素，進(jìn)而校正了溫度對(duì)PEA測(cè)量系統(tǒng)的影響。利用建立的高溫PEA法空間電荷測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)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(cè)量，特別是在交流狀態(tài)下，通過相位檢測(cè)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(duì)交流狀態(tài)下電纜絕緣中空間電荷真實(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和分布狀態(tài)的測(cè)量。