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

實驗目的：

根據電痕試驗標准對乙丙橡膠的耐電痕性能進行評估，提取電痕化故障特征量，研究電痕故障診斷方法，對乙丙橡膠的表面電痕狀態進行評估。

實驗設備：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，幹燥箱

實驗內容：

在電痕試驗的基礎上，在試驗結束後，對各個乙丙橡膠試樣的絕緣性能進行了測量，基于體電阻、極化-去極化電流和回複電壓對其絕緣電阻進行了分析。首先，在幹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-去極化電流和回複電壓;其次，詳細分析不同故障程度對體積電阻、極化-去極化電流和回複電壓的影響;最後，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）乙丙橡膠的極化-去極化電流；

       下图爲極化-去極化電流的测量电路图。在去极化过程中，流过乙丙橡胶绝缘的电流为容性，且此容性电流的数量级为pA级，所以想要准确测量去极化电流，对测量设备具有较高的要求。在测量系统中，选择KEITHLEY-6517B作为电流表，测量中选择ATA-7020高壓放大器爲高壓直流電源。此直流源具有低噪聲的優點，可以保證測量數據的可靠性。測量中選擇的電極爲三電極結構，其中高壓端和測量端用于極化-去極化電流的测量，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。

（2）乙丙橡膠的回複電壓。

       回复电压法是以介质响应理论为基础进行的研究，是时域范围内表征电介质极化的一种方式。回复电压在测量过程中，不易受到外界电磁干扰的影响，测量结果比较稳定且易于观察。

      回复电压的测量电路如图所示。测量选用的直流电压源为ATA-7020高壓放大器，測量時選擇的電壓值爲400V，KEITHLEY-6517B电压测量单元的电压测量范围完全满足测量要求。测量结束后，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

       在放电初始阶段，随着电痕腐蚀程度的加深，初始电流和去极化过程中的放电速度均逐渐增大，且电痕腐蚀程度越严重，去极化电流衰减稳定时刻的电流值就越大。由试验结果可知，

各個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去極化過程中存在一個凹點。

           不同電痕發展階段的去極化電流                                             对数坐标系下不同电痕发展阶段的去极化电流

（2）随着电痕腐蚀及绝缘污秽程度的增加，乙丙橡胶的体電阻逐渐减�。�极化-去極化電流和回复电压逐渐增大。即绝缘電阻、极化-去極化電流和回复电压的大小和变化可以反映绝缘故障情况。

                             不同電痕腐蝕程度下的回複電壓                                       不同碳粉污秽程度下的回复电压

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