[發明專利]電介質樣品交直流空間電荷測試數據分析方法及裝置

在審

• 申請號: 201310530915.9
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103543339A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 郝建;唐超;伏進;吳高林;王謙;李嬌;胡東;熊必鳳;張松;李旭
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網重慶市電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R29/00
• 分類號: G01R29/00;G01R29/14;G01R29/24
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

1.一種電介質樣品交直流空間電荷測試數據分析方法，其特征在于：包括如下步驟：

接收原始的交直流空間電荷測試數據，所述原始的交直流空間電荷測試數據由采用電聲脈沖法作為測試技術的交直流空間電荷測試平臺對被測電介質樣品進行測試后輸出；

對接收的原始的交直流空間電荷測試數據進行校正，得到校正后的交直流空間電荷測試數據；

根據所述校正后的交直流空間電荷測試數據，計算得到所述被測的電介質樣品的特征參數，所述特征參數包括如下任一項或其組合：電荷密度分布、電場強度分布、總電荷量分布、電荷視在遷移率、陷阱能級分布和電場畸變率。

2.如權利要求1所述的電介質樣品交直流空間電荷測試數據分析方法，其特征在于：所述接收原始的交直流空間電荷測試數據之前，還包括：

接收用戶輸入的參數，所述用戶輸入的參數包括：所述被測的電介質樣品的厚度、介損值和聲傳導速率，和所述交直流空間電荷測試平臺的電壓值、電壓極性、頻率、測試溫度和系統分辨率。

3.如權利要求1或2所述的電介質樣品交直流空間電荷測試數據分析方法，其特征在于：

根據式：計算電荷密度分布；其中，Q_P是電介質內部儲存的電荷量，t是加壓或去壓時對應的極化時間或去極化時間，L是夾在電極之間的試樣厚度即被測電介質樣品的厚度，Q₀為去極化開始時的瞬時儲存電荷量，q₀為初始平均電荷密度，q₀(t)為電荷密度分布即q₀隨時間變化的參數。

4.如權利要求1或2所述的電介質樣品交直流空間電荷測試數據分析方法，其特征在于：

根據式：計算電場強度分布；其中，E(x,t)為被測電介質樣品內部x位置在加壓t時刻的電場強度，ρ(x,t)是樣品內部x位置在t時刻的電荷密度，ε_r是樣品的相對介電常數，ε₀是真空介電常數，且ε₀=8.852*10^-12F/m，d是被測電介質樣品的厚度。

5.如權利要求1或2所述的電介質樣品交直流空間電荷測試數據分析方法，其特征在于：

根據式：計算總電荷量分布；其中，ρ(x,t)是被測電介質樣品內部電荷密度，S是電極表面積，d是被測電介質樣品厚度。

6.如權利要求1或2所述的電介質樣品交直流空間電荷測試數據分析方法，其特征在于：

根據式：計算電荷視在遷移率；其中，v是被測電介質樣品內部電荷運動速率，E是局部電場值，μ為空間電荷的遷移率即電荷視在遷移率。

7.如權利要求1或2所述的電介質樣品交直流空間電荷測試數據分析方法，其特征在于：

根據式：計算陷阱能級密度；其中，η₁、η₂均為常數，N(E_t)為陷阱能級密度，其中其中f₀(E_t)為介質中陷阱的初始占有率，取數值1/2,q為電子電量，取值為1.6×10^-19C,k為波爾茲曼常數，取值為8.568×10^－5eV/K；T為絕對溫度，單位K；v為電子振動頻率，取值為3×10¹²s^-1。

8.如權利要求1或2所述的電介質樣品交直流空間電荷測試數據分析方法，其特征在于：

根據式：計算電場畸變率；其中，E_max和E_av分別代表加壓過程中被測電介質樣品內部的最大電場強度和無畸變時的電場強度，□E代表電場的最大畸變率即電場畸變率。