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固体绝缘三维空间电荷分布的测量方法及装置制造方法及图纸

技术编号:40529200 阅读:25 留言:0更新日期:2024-03-01 13:49
本申请涉及高电压技术领域,特别涉及一种固体绝缘三维空间电荷分布的测量方法及装置,其中,方法包括:基于针‑板电极结构,利用双极性载流子输运模型构建实验试样的孪生数值模型,以模拟电荷的注入过程,生成仿真声波结果;计算在空间电荷在超声传感器位置产生的声波信号,得到实测声波结果;对比实测声波结果与仿真声波结果,以在实测声波结果与仿真声波结果达到预设吻合条件时,判定实验中的电荷分布结果与仿真中的电荷分布相同,获得三维空间电荷分布结果。由此,解决了常用的空间电荷测量系统仅适用于电荷在垂直厚度方向上均匀分布的情况,不均匀电场空间电荷分布与超声信号之间的对应关系复杂,无法适用于电荷快速变化的场景等问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及高电压,特别涉及一种固体绝缘三维空间电荷分布的测量方法及装置


技术介绍

1、绝缘对于高电压
至关重要,是电网安全可靠运行的基础。目前固体绝缘材料被广泛应用于高压绝缘领域,而空间电荷积聚问题是影响固体绝缘材料寿命与可靠性的关键问题之一。其中,固体绝缘介质内部的空间电荷测量是高电压绝缘领域对绝缘材料性能评估的一种重要手段。

2、相关技术中,大多采用电声脉冲的方法进行电荷测量,主要是通过脉冲电场扰动固体介质内部的空间电荷,使其振动进而产生超声信号,通过测量超声信号获取电荷分布信息。此外,目前常用的测量装置仅适用于平板结构试样(薄膜材料)和同轴结构试样(同轴电缆绝缘)。

3、然而,相关技术中,目前常用的空间电荷测量系统仅适用于电荷在垂直厚度方向上均匀分布的情况,即只能得到电荷沿厚度方向的一维分布,在不均匀电场条件下,空间电荷在高场强区局部集中,且脉冲电致声不再朝单一方向,空间电荷分布与超声信号之间的对应关系更加复杂,无法适用于电荷快速变化的场景,亟需改进。


技术实现思路>

1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种固体绝缘三维空间电荷分布的测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述双极性载流子输运模型的控制方程为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生成仿真声波结果,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获得三维空间电荷分布结果,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述关系表达式为:

6.一种固体绝缘三维空间电荷分布的测量装置,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述双极性载流子输运模型的控制方程为:

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【技术特征摘要】

1.一种固体绝缘三维空间电荷分布的测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述双极性载流子输运模型的控制方程为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生成仿真声波结果,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获得三维空间电荷分布结果,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述关系表达式为:

6.一种固体绝缘三维空间电荷分布的测量装置,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张波何鹏龙刘钰欣何金良胡军李琦庄池杰李传扬
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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