一個實用電聲脈沖法空間電荷測量系統

聚合物材料在高溫、高場的作用下，其聚合物的分子鏈結構會發生斷裂等現象，這些化學結構的變化會導致聚合物內部缺陷的形成。在電場的作用下，載流子沿電場方向進行運動，當這些載流子遇到所形成的缺陷，會被其進行捕獲，形成了相應的空間電荷。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電場的嚴重畸變，從而引發電樹發展，導致絕緣的破壞。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行的安全，而建立相應的適用于電力電纜的空間電荷測試系統對于確保電力電纜的安全具有重要意義。

北京華測試驗儀器有限公司，選擇新型耐高溫共聚物壓電傳感器、重新設計電極系統，開發了適用于高溫下(≤110℃)的PEA 法空間電荷測量系統，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測量系統的影響。利用建立的高溫PEA法空間電荷測量系統，測量了純環氧試樣在不同溫度下空間電荷產生、積聚及消散的特性。實現交直流狀態下的電力電纜絕緣層中空間電荷分布測量，特別是在交流狀態下，通過相位檢測及頻率調節可實現不同相位下的空間電荷分布，實現對交流狀態下電纜絕緣中空間電荷真實運動狀態和分布狀態的測量。