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PEA空間電荷測量系統(tǒng)精確評估高壓聚合物絕緣材料耦合效應(yīng)

日期:2025-07-15瀏覽:18次

PEA空間電荷測量系統(tǒng)精評估高壓聚合物絕緣材料耦合效應(yīng)

電聲脈沖法是一種無損的空間電荷測量技術(shù)。它用于描述聚合物絕緣材料內(nèi)部的空間電荷分布、積累及其整體行為??臻g電荷觀測正在成為評估直流絕緣應(yīng)用(尤其是高壓電纜)中的聚合物材料測試時(shí),使用較廣泛的技術(shù)。
 在高壓直流電纜、新能源裝備等關(guān)鍵領(lǐng)域,聚合物絕緣材料中的空間電荷積聚是引發(fā)材料老化、電場畸變甚至設(shè)備失效的核心隱患。華測儀器開發(fā)的PEA法空間電荷測量系統(tǒng),通過非破壞性電荷分布動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù),為材料研發(fā)與絕緣診斷提供精度高的解決方案。

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華測儀器空間電荷測量系統(tǒng)原理圖


一、技術(shù)原理

雙重電場加載:在試樣電極間同步施加高壓直流電場(模擬實(shí)際工況)與納秒級高壓脈沖(上升時(shí)間快、脈寬短),激發(fā)絕緣材料內(nèi)部電荷響應(yīng)。

聲波信號解析:空間電荷受擾動(dòng)產(chǎn)生聲壓波,經(jīng)耐高溫壓電傳感器捕獲后,通過高帶寬信號處理單元(增益40dB,帶寬1GHz)轉(zhuǎn)換為電荷密度分布圖。

動(dòng)態(tài)耦合分析:系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測電荷積累、消散過程,并解耦空間電荷-電場強(qiáng)度的交互效應(yīng),揭示絕緣劣化機(jī)理。


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、應(yīng)用場景

高壓直流電纜材料評估:

直接關(guān)聯(lián)空間電荷積聚與電纜過早失效的因果關(guān)系,為聚乙烯(XLPE)、環(huán)氧樹脂等材料選型提供數(shù)據(jù)支撐。

絕緣劣化診斷:

通過純環(huán)氧試樣在5kV/mm場強(qiáng)下的電荷消散特性測試,驗(yàn)證溫度校正模型,預(yù)判材料壽命。

新能源設(shè)備開發(fā):

適用于儲能電容器、壓電傳感器等復(fù)合絕緣材料的電荷-電場耦合行為研究。



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