绝缘材料TSC测试方法的研究

热刺激电流测试是一种研究电介质电荷存储及陷阱能级等参数的重要手段,已经广泛应用在绝缘材料的性能测试中,然而测试中寄生电导电流的存在对测试结果会产生一定的影响.本文首先探讨了热刺激电流和寄生电导电流的形成机理,然后对变频电机绝缘材料中广泛应用的聚酰亚胺膜进行了寄生电导电流和热刺激电流测试,测试结果表明寄生电导电流随温度的升高而逐渐变化,严重影响了热刺激电流测试的精度.最后,本文提出了一种消除上述干扰的方法,以便从热刺激电流曲线中得到反映电机绝缘材料特性的更精确的参数.     

温度梯度对热刺激去极化电流测试的影响

热刺激去极化电流（TSDC）测试是分析电介质内部电荷输运特性和陷阱能级的重要方法。为了研究并改进热刺激去极化电流测试系统,分别测试了热刺激电流测试系统中两套不同结构电极的电极温度差和其相应的聚酯薄膜热刺激去极化电流,分析了试样温度梯度对测试结果的影响。结果表明上下电极结构的不对称将导致试样受热不均匀,在试样厚度方向产生...     

纳米复合绝缘材料的热剌激电流测试研究

研究纳米复合聚酰亚胺薄膜热剌激电流(TSC)测试的影响因素和陷阱参数计算方法，并对不同样本和不同老化条件下的TSC结果进行分析。通过对不同的测试条件(包括不同的数据平滑方法、极化温度，极化电压、极化时间等因素)的TSC曲线特征分析，研究不同测试条件对纳米复合绝缘样本TSC测量结果的影响，并用高斯拟合对TSC曲线进行峰分离和陷阱参数计算。根据这些结论，对不同样本和老化条件下的热刺激电流特征进行分析和比较，得到热刺激电流和PWM脉冲电压下绝缘微观特征之间联系。结果表明，测试条件对TSC结果有明显影响，合适的测试方法有助于研究纳米复合聚酰亚胺薄膜在PWM电压作用下的微结构变化。     

基于TSC测试的硅橡胶复合绝缘子伞裙材料老化特性研究

为利用热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)测试手段对复合绝缘子老化特性进行评估,以现场运行复合绝缘子为研究对象,进行了TSC测试及憎水性等级喷水分级测试。初步探寻了伞裙位置、运行年限及环境污秽等级等因素对现场运行复合绝缘子伞裙材料TSC特性的影响规律。结果表明,绝缘子串上场强分布较高的位置、有较长运行年限及重污区的绝缘子,其伞裙材料的TSC曲线峰值较大,相应的陷阱电荷量也较大。对2种评估复合绝缘子伞裙材料老化的测试手段进行了对比分析,可知TSC测试结果能更加明显地区分复合绝缘子伞裙材料老化程度的不同,对于老化性能的评估更具优越性。     

纳米聚酰亚胺复合材料的热刺激电流研究

采用改进的热激电流设备得到不同实验条件下(不同极化场强、极化温度、极化时间)的TSC曲线,研究不同测试条件对测量结果的影响.结果表明:选择适当的测试条件对测量的精确度有重要的意义;纳米粒子的存在有助于抑制聚合物分子链的运动和空间电荷效应.     

TSC测量技术中存在的若干问题的探讨

热刺激电流(TSC)测量技术是研究电介质材料中电荷存贮和输运过程的重要工具。本文介绍了TSC的基本理论,对传统TSC理论和实验方法存在的局限性进行了分析,探讨了TSC应用过程中长期以来所存在的问题以及理论上的误区,并介绍了一些改进的分析理论和实验思想,拓展和加深了TSC的应用广度和深度。     

热刺激电流试验系统的研制及应用

热刺激电流技术是研究电介质电荷存储及陷阱能级分布的有力工具,因此开发了热刺激电流试验系统,它由加热装置、微电流测量装置(静电计Keithley6514),温控仪.直流高电压发生器、真空系统、计算机等部分组成。以Lab-view为软件平台实现了电流、温度的数据实时采集和存储。在国际上首次测量了厚达1mm的氧化铝陶瓷的热刺激电流曲线。     

合成绝缘子材料的TSC试验研究

通过采用热刺激电流法对合成绝缘子材料进行热刺激电流(TSC)的探索性对比测试,力图探索热刺激电流法在评价合成绝缘子特性中的应用可能性.文中对比了同一厂家的两批合成绝缘子试样的TSC特性,初步的试验发现,新旧合成绝缘子之间的TSC测试结果是明显不同的,结合试样的憎水性试验以及微观结构的分析,表明TSC测试结果在一定程度上能够与合成绝缘子材料的老化联系起来.通过深入系统的研究合成绝缘子的TSC特性和合成绝缘子材料的老化特性之间的关系,将能够为合成绝缘子老化特性及老化程度的评价提供新的方法.     

聚酰亚胺/氧化铝纳米复合材料的热刺激电流研究

采用热刺激电流（TSC）对自制的4种不同纳米Al2O3含量的聚酰亚胺（PI）薄膜进行测试,发现复合材料的热刺激电流峰值随着纳米Al2O3填充量的增加而降低,当纳米Al2O3的填充量大于10%后,热刺激电流峰的峰值随着温度升高持续一段时间后才出现下降趋势。对4种薄膜的TSC高温峰分别进行计算,得出薄膜中陷阱电荷的数量。并结合纳米复合材料的多核模型和陷阱理论,得出该现象的出现是由于PI/Al2O3纳米复合薄膜中界面结构影响了载流子输运过程造成的。     

硅橡胶热刺激电流试验参数的研究

为研究硅橡胶的耐电蚀性能,利用TSC系统测试了硅橡胶合成绝缘子在不同试验参数下的TSC特性。试验结果表明,极化电压、极化温度和极化时间等均对硅橡胶的TSC特性有一定影响,主要体现在低温区曲线形状的变化及最大幅值的出现;计算所得陷阱电荷量随极化电压、极化温度的变化呈现出倒“V”字型,随极化时间的增加呈现饱和趋势。理论分析表明,入陷电荷量及其与硅橡胶内部荷电粒子的相互作用因外加试验条件的改变而不同,因此所得TSC曲线也不同;结合计算所得陷阱电荷量,为后续试验确定了合适的TSC试验参数。     

复合热激电流曲线陷阱参数的计算

首先介绍了一种从单一热激电流曲线估计载流子的陷阱参数 ,如活化能E、频率因子s和动力学级数b的方法。然后将该方法用于计算复合热激电流曲线 ,以获得相应于各峰的陷阱参数 ,通过将它们代入单峰理论公式进行计算 ,最后完成复合热激电流曲线的分解。     

Thermally stimulated current and thermally stimulated charge distribution in electron‐beam‐irradiated PMMA

The relationship between the external current J_ter(t), the conduction current J_c(x, t), and the displacement current ϵ∂E(x, T)/∂t of an electron‐beam‐irradiated PMMA is discussed in terms of measurements of the thermally stimulated current (TSC) and the thermally stimulated space charge distribution (TS‐SCD). ϵ∂E(x, T)/∂t is calculated from TS‐SCD measurements obtained with an improved pulsed electroacoustic (PEA) system. By virtue of the conservation of charge, J_c(x, t) is easily calculated from the measured J_ter(t) and the calculated ϵ∂E(x, T)/∂t. In this report, an approach to the conduction current analysis using the theory of conservation of charge is described and an analysis of the conduction current in an electron‐beam‐irradiated PMMA is introduced as a typical example. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 128(2): 1–6, 1999     

Determination of Activation Energies and Electric Dipole Moment of In‐Plane Highly Electrically Conductive Hetero‐C12TCNQ/C20 LB Films Using Thermally Stimulated Current

The activation energies of in‐plane highly electrically conductive 2‐dodecyl‐7,7,8,8‐tetracyanoquinodimethane (C₁₂ TCNQ)/arachidic acid (C₂₀) hetero‐LB films and C₁₂TCNQ homo‐LB films were determined by thermally stimulated current (TSC) measurement. The TSC curves for the upper Al electrode/C₁₂TCNQ/C₂₀/lower Al electrode were nearly of the same shape as those for the upper Al electrode/C₁₂TCNQ/lower Al electrode. The activation energies of the upper Al electrode/C₁₂TCNQ/C₂₀/lower Al electrode and upper Al electrode/C₁₂TCNQ/lower Al electrode were 0.9–1.3 eV at 55–80^°C and 1.6–1.8 eV at 105–120^°C, respectively. The TSC curves for the upper Al electrode/C₁₂TCNQ/C₂₀/lower Al electrode and upper Al electrode/C₁₂TCNQ/lower Al electrode had two peaks at 55–80^°C owing to the depolarization of the electric dipole and two peaks at 105–120^°C owing to the movement of space charges in the C₁₂TCNQ molecule. Copyright © 2008 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

半导体纳米粒子改性变压器油的绝缘性能及机制研究

磁性导电纳米粒子可以提高变压器油的导热和绝缘特性,但其分散性极易受到磁场的影响,不利于变压器油性能的改善。利用半导体纳米粒子对变压器油进行改性,测量了改性前后变压器油的工频击穿特性、雷电击穿特性和局部放电特性,可知半导体纳米粒子不仅可以使变压器油的工频和雷电击穿电压提高至未改性变压器油的1.2倍,而且可以改善变压器油的局部放电特性。由于现有的电子捕捉理论无法解释这种现象,利用热刺激电流(thermally stimulated current,TSC)法对改性前后变压器油中的陷阱特性进行了测试,结果表明:纳米粒子的加入增加了变压器油中的浅陷阱密度,提高了变压器油对电荷的消散和输运能力,从而能够改善变压器油的绝缘性能。     

Investigation of space-charge effect on the AC treeing mechanism in an LDPE film by tsc and TSSP measurement

When an ac voltage is applied to a low-density polyethylene (LDPE) film placed under a needle-plane electrode system, there is a possibility of the formation of the space-charge field in the vicinity of the needle electrode by electrons (or holes) injected from the needle electrode. In this paper we investigated the properties of the space charge, e.g., the total amount of trapped charge formed in the vicinity of the needle electrode by using electrical measurements of thermally stimulated current (TSC) and thermally stimulated surface potential (TSSP). From the investigation, it was concluded that a space-charge field is formed in an LDPE film by the application of the ac voltage, and that the total amount of trapped charge by the application of the ac voltage is less than that by the application of the dc voltage, etc. Finally, on the basis of the present experimental results, we studied the space-charge effect on the ac treeing mechanism.     

现场运行复合绝缘子伞裙材料的老化判断方法

有效把握复合绝缘子在运行中所表现出的老化特性,探索出老化程度的评价方法是保障复合绝缘子安全运行的关键。为此,以不同运行年限的现场运行绝缘子为试样,采用憎水性测试、Fourier变换红外光谱(FTIR)分析以及热刺激电流(TSC)测试等手段对不同绝缘子试样进行了测试分析。测试发现,TSC峰值及FTIR图中吸收峰值均会随着硅橡胶材料的老化加深而上升,但憎水性测试结果与复合绝缘子的运行条件(运行年限)没有很好的对应关系。初步研究表明,FTIR与TSC能更有效地反映硅橡胶材料性能随运行时间的变化情况,通过对比峰值及相关参数的变化可以对硅橡胶材料的老化程度进行一定的量化判断。