ATA-7020高壓放大器在絕緣電阻電痕腐蝕程度分析中的應(yīng)用

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實(shí)驗(yàn)名稱：高壓放大器基于絕緣電阻的表面電痕腐蝕程度分析中的應(yīng)用

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根據(jù)電痕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)乙丙橡膠的耐電痕性能進(jìn)行評(píng)估，提取電痕化故障特征量，研究電痕故障診斷方法，對(duì)乙丙橡膠的表面電痕狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：不同程度的電痕化處理的乙丙橡膠，ATA-7020高壓放大器，三電極系統(tǒng)，干燥箱

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

在電痕試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)各個(gè)乙丙橡膠試樣的絕緣性能進(jìn)行了測(cè)量，基于體電阻、極化-去極化電流和回復(fù)電壓對(duì)其絕緣電阻進(jìn)行了分析。首先，在干燥箱中測(cè)量了各個(gè)試樣在不同測(cè)量電壓和測(cè)量溫度下的體積電阻、極化-去極化電流和回復(fù)電壓;其次，詳細(xì)分析不同故障程度對(duì)體積電阻、極化-去極化電流和回復(fù)電壓的影響;最后，比較了不同測(cè)量方法下的絕緣電阻，驗(yàn)證方法的可靠性。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

（1）乙丙橡膠的極化-去極化電流；

       下圖為極化-去極化電流的測(cè)量電路圖。在去極化過(guò)程中，流過(guò)乙丙橡膠絕緣的電流為容性，且此容性電流的數(shù)量級(jí)為pA級(jí)，所以想要準(zhǔn)確測(cè)量去極化電流，對(duì)測(cè)量設(shè)備具有較高的要求。在測(cè)量系統(tǒng)中，選擇KEITHLEY-6517B作為電流表，測(cè)量中選擇ATA-7020高壓放大器為高壓直流電源。此直流源具有低噪聲的優(yōu)點(diǎn)，可以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。測(cè)量中選擇的電極為三電極結(jié)構(gòu)，其中高壓端和測(cè)量端用于極化-去極化電流的測(cè)量，上位機(jī)通過(guò)串口將6517B實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中保存。

（2）乙丙橡膠的回復(fù)電壓。

       回復(fù)電壓法是以介質(zhì)響應(yīng)理論為基礎(chǔ)進(jìn)行的研究，是時(shí)域范圍內(nèi)表征電介質(zhì)極化的一種方式。回復(fù)電壓在測(cè)量過(guò)程中，不易受到外界電磁干擾的影響，測(cè)量結(jié)果比較穩(wěn)定且易于觀察。

      回復(fù)電壓的測(cè)量電路如圖所示。測(cè)量選用的直流電壓源為ATA-7020高壓放大器，測(cè)量時(shí)選擇的電壓值為400V，KEITHLEY-6517B電壓測(cè)量單元的電壓測(cè)量范圍完全滿足測(cè)量要求。測(cè)量結(jié)束后，上位機(jī)通過(guò)串口將6517B實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中保存。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

（1）電痕尺寸的影響

       在放電初始階段，隨著電痕腐蝕程度的加深，初始電流和去極化過(guò)程中的放電速度均逐漸增大，且電痕腐蝕程度越嚴(yán)重，去極化電流衰減穩(wěn)定時(shí)刻的電流值就越大。由試驗(yàn)結(jié)果可知，

各個(gè)試樣的去極化電流曲線存在明顯的差異。去極化電流的衰減在整個(gè)去極化過(guò)程中存在一個(gè)凹點(diǎn)。

           不同電痕發(fā)展階段的去極化電流                                             對(duì)數(shù)坐標(biāo)系下不同電痕發(fā)展階段的去極化電流

（2）隨著電痕腐蝕及絕緣污穢程度的增加，乙丙橡膠的體電阻逐漸減小，極化-去極化電流和回復(fù)電壓逐漸增大。即絕緣電阻、極化-去極化電流和回復(fù)電壓的大小和變化可以反映絕緣故障情況。

                             不同電痕腐蝕程度下的回復(fù)電壓                                       不同碳粉污穢程度下的回復(fù)電壓

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