電聲脈沖法(pulsedelectroacoustic,PEA)NOMEX合成纖維絕緣介質在直流電場中的空間電荷特性_廖瑞金1.1空間電荷密度分布測量系統測量時，脈沖源向試樣施加一個高壓窄脈沖，引起介質中的空間電荷產生微小位移，并以聲波形式傳播至壓電傳感器，再轉換為電信號后即可獲取空間電荷密度分布特性。本試驗中脈沖源(加拿大AVTECH公司產AVIR1C型號)脈沖寬度為2?5ns,脈沖電壓幅值200V，高壓直流源(日本MATSUSADA公司產AU20R3LC型號)為0?±20kV可調。試驗聲耦合劑為硅油，測量環境溫度為(25±1)°C,相對濕度為(40±2)%。試驗中外施電壓采用梯級升壓方式施加，本文對試樣施加負極性直流高壓，場強分別為5、15、25、50kV/mm。對每個試樣測量加壓30min內和去壓短路30min內的空間電荷密度分布。每個測量時間點進行1000次測量，取其平均值作為該時間點測量結果，以消除噪聲影響。1.2空間電荷密度分布波形的數據恢復聲波在固體介質中傳播時會發生衰減和色散,在多層復合介質中傳播時會在兩種介質的界面處發生折反射現象，這些因素都將導致波形失真。本文從以下兩方面入手，對失真后的波形進行恢復重建，盡可能消除上述影響因素，以得到真實的空間電荷密度分布波形［28］。軟件方面。本文通過軟件修正測量信號，以盡量減小聲波信號在介質中的色散和衰減所產生的信號畸變。基本原理如下：因空間電荷密度分布的理想波形p(t)與測量得到的1衰減后波形pa(t)在時域存在卷積關系為p(t)=g(t,z)p(t)。 (1)式中，g(t,z)是介質衰減與傳遞時間t和位置z的衰減傳遞函數。所以，通過對衰減后的波形pa(t)進行反卷積，可求得介質中的真實波形。在PEA的數據處理程序中，通過求出介質中每個基本點的衰減傳遞函數g(t,z),即可求得介質中的衰減傳遞矩陣G(t,z),通過恢復方程p(z)=G-1(t,z)p(z), (2)i a從而重建整個介質中的真實空間電荷密度分布波形。硬件方面。本文在PEA測量系統中采用可與傳感器進行較好匹配的鋁電極作為下電極，在電極與絕緣介質間使用硅油作為聲耦合劑，以盡可能彌補聲波在被測絕緣紙中傳播時的色散與衰減。|Q2HioQ|ix'1.電韭導體層4’絕緣汕|Q2HioQ|ix'1.電韭導體層4’絕緣汕覽試樣電槪畀門；□.PVDFiS.PMMA17.電樋〔錯釦氏電客|9,脈沖卵；L0.宜流高壓商MIL電阻前置放±Stl3^L?：0ryWa^ePrC寵加丸示進Skl￡計算機圖LLJEA泳空間ib.荷測7t裝代鉛購2試驗模型設計在變壓器內絕緣中，油紙絕緣是將絕緣紙進行多層疊加后再真空浸油以形成固液二相復合油紙絕緣系統的。考慮到聲波在固液二相復合絕緣介質中傳播時會產生折反射現象，結合本文研究的側重點在于理解NOMEX合成纖維絕緣紙的空間電荷特性，本文將試驗對象模型設計為單層NOMEX絕緣紙，并在測量前先對絕緣紙試樣雙表面進行吸油預處理，除去表面的變壓器油。通過以上方法處理后，試驗對象被簡化為“單層固體絕緣紙”模型，以盡力消除試樣表面液體油膜層對聲波傳播的影響，從而實現對絕緣紙空間電荷密度分布的測量。3頻域介電譜特性的測量基于頻域介質響應的頻域介電譜（frequencydomainspectroscopy,FDS）法是利用介質在交流電壓下的極化特性，通過外施正弦電壓，測量流過試樣的電流峰值和相位，而得到相對介電常數￡、介質損耗角tan5、復電容等與頻率有關極化參數變化情況的方法。本文中頻域介電譜特性采用Novocontrol寬頻介電和阻抗譜儀進行測量，系統頻率變化范圍為3卩Hz?3GHz。試驗時選取鍍金銅電極（直徑40mm）作為測量固體絕緣紙試樣時的附加電極，測量頻