空間電荷效應是制約電力電纜絕緣介電強度的主要因素。在直流高壓輸電過程中，它可以加速聚合物絕緣材料的老化，縮短使用壽命，最終導致聚合物絕緣材料的擊穿。介電常數(shù)、介電損耗、電導電流、體積電阻率是聚合物絕緣性能的重要參數(shù)，因此，對電介質(zhì)材料參數(shù)的測量和對電荷陷阱能譜的分布進行準確的表征具有十分重要的科學意義和實用價值。本文通過介電譜測試、電聲脈沖法（PEA）、光激發(fā)放電法（PSD）等方法來研究LDPE及其MgO摻雜含量為0.5%、3%、5%的LDPE聚合物復合材料的空間電荷行為及介電性能研究。本文采用寬頻介電譜儀對不同摻雜比例的MgO/LDPE進行電導電流、介電常數(shù)、體積電阻率的測試。實驗結(jié)果表明少量的MgO摻雜能夠使得聚合物電導電流減少，介電常數(shù)增大，體積電阻率增加，對于提高聚合物的絕緣性能具有顯著影響。采用了電聲脈沖法，對不同比例摻雜的MgO/LDPE分別在10KV/mm、30KV/mm、50KV/mm的場強下表征其空間電荷的分布，研究結(jié)果表明，MgO摻雜對有效抑制了極化過程中的空間電荷注入。采用PSD測試裝置對LDPE及其MgO摻雜含量為0.5%、3%、5%的LDPE聚合物進行陷阱表征... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：45 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

寬頻介電譜測量儀器的原理圖

表 2-1 介電譜設(shè)備參數(shù)及特點Table 2-1 Equipment parameters and features of dielectric spectroscopy數(shù) 參數(shù)范圍 主要特點 模塊擴展功能圍 3u 赫茲至 3G 赫茲圍 -160 度至 1600 度圍 10m歐姆至 100T 歐姆壓 0 至 3Vrms/100mA壓 +-40V/100mA1.極寬的頻率范圍和阻抗范圍2.高測量精度3.功能強大的自動在線控制軟件4.模塊化設(shè)計便于系統(tǒng)升級和多功能擴展5.可以測量固體、薄膜、液體和粉末1.增加 TSDC 模測量 TSDC 譜（激勵去極化電流量）2. 增加高壓模塊現(xiàn) 高 ±2000Vdc/Vac 2-2 所示是寬頻介電譜的外觀圖。

圖 3-1 空間電荷測試系統(tǒng)原理圖Fig. 3-1 Schematic diagram of the space charge testing system試樣放置時，在下電極上涂適量的硅油，然后放置試樣，并除去試樣與極中心處之間的氣泡；在試樣的另一側(cè)涂適量硅油，再在試樣的中心處放導電材料，然后放上電極，并擰緊螺絲。按照試樣的厚度，調(diào)節(jié)脈沖源的為某一預估值，給定高壓直流電源一個較小的輸出電壓，通過示波器上測間電荷波形，計算出試樣的厚度，結(jié)合所測電場，調(diào)整直流高壓電源的輸沖源輸出的幅值越大，相應地示波器測得的信號幅值也越大，但測量時應加在各試樣上的脈沖電場強度相同，即根據(jù)試樣的厚度調(diào)整脈沖的輸出。kV/mm 、30kV/mm 場強下加壓 1800s 和在 50kV/mm 場強下加壓 3600s 的電荷分布，并對加壓時間為 5s、15min、30min、60min 時的實驗結(jié)果進行。圖 3-1 所示是 PEA 測量系統(tǒng)的原理圖。.3.2 實驗結(jié)果及分析如圖 3-2，設(shè)置場強為 10kV/mm，加壓時間為 30min，得到 0%、0.5%、 MgO/LDPE 空間電荷分布圖，由下圖可以得出，不同的摻雜比例，分別

【參考文獻】：
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本文編號：2905767