描述：PEA-101A+型絕緣材料空間電荷激發及測試係統

PEA-101A+型絕緣材料空間電荷激發及測試係統

關(guan) 鍵詞：空間電荷，直流，交流，脈衝(chong) 源，示波器

產(chan) 品介紹

    電聲脈衝(chong) 法是一種無損的空間電荷測量技術。它用於(yu) 描述聚合物絕緣材料內(nei) 部的空間電荷分布、積累及其整體(ti) 行為(wei) 。空間電荷觀測正在成為(wei) 評估直流絕緣應用(尤其是高壓電纜)中的聚合物材料測試時，使用廣泛的技術。實際上，經過充分的評估，空間電荷的存在是導致高壓直流聚合物電纜過早失效的主要原因，而且也是防止此類電纜快速劣化的主要原因。而且，已經表明可以通過空間電荷測量來診斷在使用應力下的絕緣劣化。但是，仍然缺少由空間電荷測量並且也與(yu) 絕緣體(ti) 的電氣性能有關(guan) 產(chan) 生大量數據，來幫助總結和解釋。

工作原理

在絕緣材料樣品的電極之間施加周期性的高壓脈衝(chong) 。這種脈衝(chong) 的特點是上升時間很快，持續時間很短。絕緣材料的試樣也要經受高壓直流電(等級取決(jue) 於(yu) 試樣的厚度和形狀)，這會(hui) 導致絕緣材料層中的空間電荷積聚。每個(ge) 脈衝(chong) 產(chan) 生的電場擾動絕緣材料中的內(nei) 部電荷。這些電荷在每一層都產(chan) 生相應的聲壓波。壓電傳(chuan) 感器檢測聲波，利用傳(chuan) 感器信號獲得空間電荷分布。為(wei) 了描述空間電荷分布及其時間特性，可以對施加每個(ge) 高壓脈衝(chong) 後檢測到的此類信號進行詳細分析。 目前，絕大多數的電聲脈衝(chong) 法(pulsed electro- acoustic method，PEA)空間電荷測量裝置均使用 β相的聚偏 氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)有機聚合物薄膜作為(wei) 壓電傳(chuan) 感器。在溫度低於(yu)  90℃時，PVDF 才能保持其壓 電性能穩定。在 70℃~90℃範圍內(nei) ，其壓電應變常數(d33)隨溫度升高反而減小。因此，現有的絕大多數空間電荷測量 隻在 70℃以內(nei) 進行。日本武藏工業(ye) 大學Tatsuo Takada教授的課題組采用過铌酸鋰(LiNbO3)壓電元件，開發了適用於(yu) 高溫(可高達150℃)時 PEA 法空間電荷測量裝置。由於(yu) 加工工藝和成本的限製，很難獲得厚度小於(yu) 50μm的LiNbO3 壓電晶片。與(yu) PVDF等有機聚合物傳(chuan) 感器相比，雖然無機晶體(ti) LiNbO3 適用溫度高，並且聲波透射係數大(以鋁板作為(wei) 下電極時)，但是壓電電壓常數小、性能綜合評價(jia) 係數低、難加工成很薄的壓電晶片。選擇新型耐高溫共聚物壓電傳(chuan) 感器、重新設計電極，開發了適用於(yu) 高溫下(≤110℃)的PEA 法空間電荷測量係統，分析了溫度對壓電傳(chuan) 感器性能、聲信號的傳(chuan) 播特 性和穿過介質特性的影響，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，進而校正了溫度對 PEA 測量係統的影響。利用建立的高溫PEA法空間電荷測量係統，測量了純環氧試樣在不同溫度下空間電荷產(chan) 生、積聚及消散的特性。

主要技術參數：