基于克爾效應的沖擊電壓下液體電介質(zhì)電場和空間電荷測量.pdf

1、絕緣材料的電擊穿特性是影響電氣設備及行業(yè)發(fā)展的重要因素，電介質(zhì)的絕緣性能極大地受到其內(nèi)部電場的影響，而空間電荷在改變絕緣電介質(zhì)內(nèi)部電場分布中起著重要的作用。隨著新型材料技術(shù)和空間電荷注入原理的研究，新型液體電介質(zhì)的空間電荷產(chǎn)生機理及其對擊穿過程的影響機理受到了廣泛的重視。因此，搭建一套空間電荷測量系統(tǒng)，掌握新型的液體電介質(zhì)空間電荷的測量技術(shù)，研究測量絕緣材料中的電場及空間電荷發(fā)展趨勢，有著重要的理論意義和工程應用價值。
　　 在

2、閱讀分析大量文獻的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)有的空間電荷測量系統(tǒng)中干擾影響大、數(shù)據(jù)采集速率慢，無法實現(xiàn)動態(tài)測量等不足，論文基于克爾電光效應基本原理，搭建了新型空間電荷高速測量系統(tǒng)。結(jié)合現(xiàn)有成熟的光電探測系統(tǒng)，對新型系統(tǒng)進行電場測量校驗及論文所用克爾液體碳酸丙烯酯的克爾常數(shù)測定，測定結(jié)果表明：液體碳酸丙烯酯的克爾常數(shù)B=1.22×10-12m/V2。根據(jù)瓊斯矩陣的基本原理與性質(zhì)，對不同波片數(shù)目及光軸角度組合下的空間電荷測量系統(tǒng)建立瓊斯傳輸矩陣，得到各

3、種組合下光強比同相位差的關(guān)系式，發(fā)現(xiàn)添加兩個波片的測量系統(tǒng)，可以消除電光場圖中的等傾線，對系統(tǒng)光路進行優(yōu)化。并結(jié)合圖像處理技術(shù)，確定最大干涉條紋數(shù)目等方法，為電光場圖中電場及空間電荷的反算提供扎實的理論基礎(chǔ)。
　　 論文通過新型空間電荷測量系統(tǒng)，對不同電極材料及不同電壓極性下的平行板電極間的電光場圖進行測量研究。結(jié)果表明：在不同的平行板電極材料組合下，對液體電介質(zhì)中注入的空間電荷極性不同。鋁電極注入正電荷，而不銹鋼電極注入負電荷