一个实用电声脉冲法空间电荷测量系统

聚合物材料在高温、高场的作用下，其聚合物的分子链结构会发生断裂等现象，这些化学结构的变化会导致聚合物内部缺陷的形成。在电场的作用下，载流子沿电场方向进行运动，当这些载流子遇到所形成的缺陷，会被其进行捕获，形成了相应的空间电荷。这些空间电荷所形成的库伦场和外施电场叠加将改变原有电场的分布，从而造成聚合物体内电场的严重畸变，从而引发电树发展，导致绝缘的破坏。因此，电力电缆绝缘层中的空间电荷分布直接影响了电力电缆绝缘运行的安全，而建立相应的适用于电力电缆的空间电荷测试系统对于确保电力电缆的安全具有重要意义。

北京华测试验仪器有限公司，选择新型耐高温共聚物压电传感器、重新设计电极系统，开发了适用于高温下(≤110℃)的PEA 法空间电荷测量系统，分析了温度对压电传感器性能、声信号的传播特性和穿过介质特性的影响，得出了对放大器输出的电压信号和空间电荷密度值的影响因素，进而校正了温度对PEA测量系统的影响。利用建立的高温PEA法空间电荷测量系统，测量了纯环氧试样在不同温度下空间电荷产生、积聚及消散的特性。实现交直流状态下的电力电缆绝缘层中空间电荷分布测量，特别是在交流状态下，通过相位检测及频率调节可实现不同相位下的空间电荷分布，实现对交流状态下电缆绝缘中空间电荷真实运动状态和分布状态的测量。