【技术实现步骤摘要】
一种温度梯度下PEA空间电荷测量波形的矫正方法
本专利技术涉及空间电荷测量技术,特别是一种温度梯度下平板绝缘材料PEA空间电 荷测量波形的矫正方法。
技术介绍
PEA空间电荷测量技术,根据文献《电声脉冲法测量空间电荷的原理与方法》,近年 来对于无定形有机聚合物介质在高压电场作用下空间电荷的积聚及对介电特性和击穿的 影响的研究开始逐步深入。直接测量介质中空间电荷及其分布会有助于理解其微观过程并 分析其中发生的多种现象的变化过程。因此,致力于发展测量动态电荷分布的方法近年来 得到了迅速发展。其中PEA法(电声脉冲法)应用尤为广泛,其测量装置简单易用、性价比 高,可以有效的动态表征介质内部空间电荷的积聚、消散等特性,已成功用于测量电子束福 照样品、XLPE、LDro以及多层样品中的空间电荷分布特性。 温度梯度下PEA空间电荷测量技术:根据文献《温度梯度场下硅橡胶与交联聚乙 烯界面上空间电荷的形成机理》和《温度梯度效应对油纸绝缘材料空间电荷分布特性的影 响》,温度梯度效应对绝缘介质内部的空间电荷分布有着非常大的影响。随着温度梯度的增 大,油纸绝缘中的低温侧异极性电荷会越来越多从而使低温侧场强畸变越来越大;硅橡胶 介质中随着温度梯度的增加也出现了明显的负电荷注入,导致双层介质分界面处的电荷明 显增大。 PEA空间电荷波形矫正技术:根据文献《电声脉冲法测量空间电荷的原理与方 法》,电声脉冲法最初包含这样的假设,即声波传递通过介质时没有波形畸变。但是,在大多 数软聚合物材料注入聚乙烯中,由于衰减和色散,声波传播有损失,所以这种假设行不 ...
【技术保护点】
一种温度梯度下PEA空间电荷测量波形的矫正方法,其特征在于,该方法包括下述步骤:1)通过PEA测量系统测得无温度梯度时低压下的平板绝缘材料测量波形,定义为参考波形v0(t),对参考波形v0(t)两电极处波峰位置的信号进行傅里叶变换得到波形在位置0和d处的傅里叶变换P(f,0)和P(f,d);2)根据步骤1)得出无温度梯度时系统传递函数G(f,z)=eα(f)ze‑jβ(f)z ①其中,α(f)=-1dln[|P(f,d)||P(f,0)|]]]>β(f)=1dln[φ(f,d)-φ(f,0)]]]>式中,α(f)、β(f)分别表示声波的衰减系数和色散系数,P(f,d)和P(f,0)分别是位置为d和0处的波形的傅里叶变换;3)由一维声波方程组得到有温度梯度时系统衰减系数和色散系数α(f)、β(f);4)将衰减函数和色散函数做关于距离z的泰勒展开式得到α(f,z)=α1(f)z+[α2(f)z2+α3(f)z3+...+αk(f)zk+...]β(f,z)=β1(f)z+[β2(f)z2+β3(f)z3+...+βk(f)zk+...]5)对于色 ...
【技术特征摘要】
1. 一种温度梯度下PEA空间电荷测量波形的矫正方法,其特征在于,该方法包括下述 步骤: 1) 通过PEA测量系统测得无温度梯度时低压下的平板绝缘材料测量波形,定义为参考 波形(t),对参考波形(t)两电极处波峰位置的信号进行傅里叶变换得到波形在位置〇 和d处的傅里叶变换P (f,0)和P (f,d); 2) 根据步骤1)得出无温度梯度时系统传递函数 G(f, z) = ea(f)VjMf)z ① 其中,a(/)二-一In ' j Li尸(/,〇)丨」 A./ )In [^(/,^/)-^(/,0)] 式中,a (f)、β (f)分别表示声波的衰减系数和色散系数,P(f,d)和P(f,0)分别是位 置为d和0处的波形的傅里叶变换; 3) 由一维声波方程组得到有温度梯度时系统衰减系数和色散系数a (f)、β (f); 4) 将衰减函数和色散函数做关于距离z的泰勒展开式得到 a (f, z) = a j (f) z+ [ a 2 (f) z2+ a 3 (f) z3+. . . + a k (f) zk+...] β (f, z) = β ! (f) Z+ [ β 2 (f) Z2+ β 3 (f) Z3+. . . + β k (f) Zk+...] 5) 对于色散系数β (f),脉冲在时域内的整个偏移效果可由此二次项近似代替,《tQ = β 2(f)z2,将ω替换为2 31 f求得,β 2(f) = 2 31 ft。· ζΛ式中tQ为偏移时间; 6) 对比有温度梯度下的参考波形和无温度梯度下的参考波形中第二个峰值点处的位 置,即得到位置z = d处的时间偏移量td,计算出色散系数β 2 (f) = 2 π ftdcf2 ; 7) 结合步骤2)求出的系统无温度梯度时的传递函数,求得有温度梯度下完整的频域 内的二次近似传递函数: 式中a (f),ejf)为前面...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴锴,王浩森,王霞,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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