系統(tǒng)原理與機(jī)制

高壓電纜表面電位衰減系統(tǒng)基于陷阱理論，通過電暈放電使電纜絕緣材料表面帶電，電荷在材料內(nèi)部被陷阱捕獲形成表面電位。撤去外加電壓后，電荷逐漸脫陷，導(dǎo)致電位衰減。系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)電位衰減的動(dòng)態(tài)過程，評(píng)估電纜絕緣性能。電位衰減速度與絕緣老化程度密切相關(guān)，水樹枝狀老化越嚴(yán)重，衰減越快。

表面電位衰減測(cè)試系統(tǒng)

系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)

模塊化組成：

• 高壓極化模塊：輸出0-30kV連續(xù)可調(diào)直流電場(chǎng)，配合皮安級(jí)漏電流監(jiān)測(cè)，確保極化精度。
• 溫控模塊：采用半導(dǎo)體熱電耦合循環(huán)液冷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)±0.2℃的恒溫環(huán)境，模擬復(fù)雜氣候條件下的材料響應(yīng)。
• 信號(hào)采集單元：納秒級(jí)分辨率捕捉電位衰減信號(hào)，結(jié)合AI算法解析衰減速率、陷阱深度及密度分布。
• 傳感器設(shè)計(jì)：集成寬頻電流傳感器（＞1Hz），采用電纜屏蔽層環(huán)流取能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)局部放電信號(hào)與容性電流同步監(jiān)測(cè)。

電極配置：

• 針電極：適用于各向異性材料局部特性分析。
• 柵電極：構(gòu)建均勻平行電場(chǎng)，研究體效應(yīng)。
• 平板電極：專為大面積薄膜材料的均勻性測(cè)試設(shè)計(jì)。

應(yīng)用場(chǎng)景與實(shí)用價(jià)值

絕緣老化評(píng)估：

• 通過電位衰減曲線分析，量化材料電荷存儲(chǔ)與遷移特性，預(yù)警絕緣故障。

局部放電檢測(cè)：

• 監(jiān)測(cè)電纜局部放電信號(hào)，預(yù)防絕緣擊穿。

界面極化研究：

• 研究環(huán)境應(yīng)力（溫濕度）對(duì)材料表面態(tài)密度及界面極化弛豫過程的影響。

表面電位衰減測(cè)試系統(tǒng)

技術(shù)難點(diǎn)與解決方案

電磁干擾抑制：

• 優(yōu)化傳感器布局，采用屏蔽措施提高信噪比。

傳感器布局優(yōu)化：

• 動(dòng)態(tài)可調(diào)電極間隙（0-100mm），適應(yīng)不同材料測(cè)試需求。

溫濕度耦合影響：

• 系統(tǒng)支持溫濕度可調(diào)電極箱體，模擬復(fù)雜工況下的材料電荷響應(yīng)。

表面電位衰減測(cè)試系統(tǒng)

高壓電纜表面電位衰減系統(tǒng)通過監(jiān)測(cè)電位衰減過程，為電纜絕緣狀態(tài)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。模塊化設(shè)計(jì)、多場(chǎng)景適用性。