實驗名稱：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用

實驗(yan)目的：

根(gen)據電(dian)(dian)(dian)痕(hen)(hen)試(shi)驗標準對乙丙橡膠的(de)耐電(dian)(dian)(dian)痕(hen)(hen)性(xing)能進行(xing)評估(gu)，提(ti)取(qu)電(dian)(dian)(dian)痕(hen)(hen)化故障(zhang)特征量，研究電(dian)(dian)(dian)痕(hen)(hen)故障(zhang)診斷(duan)方(fang)法，對乙丙橡膠的(de)表面電(dian)(dian)(dian)痕(hen)(hen)狀態進行(xing)評估(gu)。

實(shi)驗(yan)設備：不同程(cheng)度的電痕化處(chu)理的乙丙橡膠，ATA-7020高壓放大器，三電極系統，干燥箱

實(shi)驗內(nei)容(rong)：

在電(dian)痕(hen)試(shi)驗的基礎上(shang)，在試(shi)驗結束后(hou)，對各個乙丙橡膠試樣(yang)的絕緣性能進行了測量，基于體(ti)電阻、極化-去極化電流和回復電壓對其絕緣電阻進行了分析。首先，在干燥箱中測量了各個試樣在不同測量電壓和測量溫度下的體積電阻、極化-去極化電流和回復電壓;其次，詳細分析不同故障程度對體積電阻、極化-去極化電流和回復電壓的影響;最后，比較了不同測量方法下的絕緣電阻，驗證方法的可靠性。

實驗過程：

（1）乙(yi)丙橡膠的極化(hua)-去極化電流；

       下圖為(wei)極化-去極化電流的測量電路圖。在去極化過程中，流過乙丙橡膠絕緣的電流為容性，且此容性電流的數量級為pA級，所以想要準確測量去極化電流，對測量設備具有較高的要求。在測量系統中，選擇KEITHLEY-6517B作為電流表，測量中選擇ATA-7020高壓放大器為高(gao)壓直流(liu)電源(yuan)。此(ci)直流(liu)源(yuan)具有低噪聲的(de)(de)優點，可(ke)以保證測(ce)量數據的(de)(de)可(ke)靠性。測(ce)量中(zhong)選擇(ze)的(de)(de)電極為三電極結構，其中(zhong)高(gao)壓端(duan)(duan)和測(ce)量端(duan)(duan)用于極化-去極化電流的測量，上位機通過(guo)串口將6517B實時采集到的數據傳輸到上位機中保存。

（2）乙丙橡膠的回復電(dian)壓。

       回復(fu)電(dian)(dian)壓法是以介質(zhi)響(xiang)(xiang)應理論為基礎進行的(de)研究，是時域范圍內表征電(dian)(dian)介質(zhi)極化(hua)的(de)一(yi)種(zhong)方式。回復(fu)電(dian)(dian)壓在測量過程中，不易受到外(wai)界電(dian)(dian)磁干擾的(de)影響(xiang)(xiang)，測量結果比(bi)較穩定且易于觀察。

      回復電壓(ya)的(de)測量電路如圖所示。測量選用的(de)直流電壓(ya)源為ATA-7020高壓放大器，測量時(shi)選擇的電壓值為(wei)400V，KEITHLEY-6517B電壓測量單元的電壓測量范圍完全滿足測量要求。測量結束后，上位機通過串口將6517B實時采集到的數據傳輸到上位機中保存。

實驗結果：

（1）電痕尺寸的影響

       在放(fang)電(dian)(dian)初(chu)始(shi)階(jie)段，隨(sui)著電(dian)(dian)痕腐蝕程(cheng)度的(de)加深，初(chu)始(shi)電(dian)(dian)流和去(qu)極化過程(cheng)中的(de)放(fang)電(dian)(dian)速度均逐漸(jian)增大，且電(dian)(dian)痕腐蝕程(cheng)度越(yue)(yue)嚴重，去(qu)極化電(dian)(dian)流衰減穩定(ding)時刻的(de)電(dian)(dian)流值就(jiu)越(yue)(yue)大。由(you)試驗結果可(ke)知，

各個試(shi)樣(yang)的去(qu)極化(hua)(hua)電(dian)流(liu)(liu)曲線存(cun)在明顯(xian)的差異。去(qu)極化(hua)(hua)電(dian)流(liu)(liu)的衰減在整個去(qu)極化(hua)(hua)過程中存(cun)在一(yi)個凹點。

           不(bu)同(tong)電(dian)痕發(fa)展(zhan)階段(duan)的去極化電(dian)流                                             對數坐標系下不同電痕發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-去極化電流和回復電壓逐漸增大。即絕緣電阻、極化-去極化電流和回復電壓的大小和變化可以反映絕緣故障情況。

                             不同電(dian)痕腐蝕程度下的回復電(dian)壓                                       不同碳粉污穢程度下的回復電壓

       本文實(shi)驗素(su)材由(you)西安安泰電(dian)子整(zheng)理發布(bu)，如想(xiang)了解更多實(shi)驗方案，請持(chi)續(xu)關注安泰官網hkdyw.cn。Aigtek是國內專業從事測量儀器研發、生產和銷售的高科技企業，一直專注于高壓放大器、功率放大模塊、功率信號源、計量校準源等測試儀器產品的研發與制造。