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高压放大器在绝缘电阻电痕腐蚀程度分析中的应用 实验名称：高压放大器基于绝缘电阻的表面电痕腐蚀程度分析中的应用 研究方向：电痕腐蚀程度 实验内容：在电痕试验的基础上，试验结束后对各个乙丙橡胶试样的绝缘性能进行了测量， 基于电阻、极化-去极化电流和回复电压对其绝缘电阻进行了分析。首先，在干燥箱中测量了 各个试样在不同测量电压和测量温度下的体积电阻、极化-去极化电流和回复电压；其次，详 细分析不同故障程度对体积电阻、极化-去极化电流和回复电压的影响；最后，比较了不同测 量方法下的绝缘电阻，验证方法的可靠性。 测试目的：根据电痕试验标准对乙丙橡胶的耐电痕性能进行评估，提取电痕化故障特征量， 研究电痕故障诊断方法，对乙丙橡胶的表面电痕状态进行评估。 测试设备：不同程度的电痕化处理的乙丙橡胶，ATA-7020高压放大器，三电极系统，干燥 箱等。 实验过程： （1）乙丙橡胶的极化-去极化电流； 下图为极化-去极化电流的测量电路图。在去极化过程中，流过乙丙橡胶绝缘的电流为容性， 且此容性电流的数量级为pA级，所以想要准确测量去极化电流，对测量设备具有较高的要求。 在测量系统中，选择KEITHLEY-6517B作为电流表，测量中选择ATA-7020高压放大器为高压 直流电源。此直流源具有低噪声的优点，可以保证测量数据的可靠性。测量中选择的电极为 三电极结构，其中高压端和测量端用于极化-去极化电流的测量，上位机通过串口将6517B实 时采集到的数据传输到上位机中保存。 （2）乙丙橡胶的回复电压。 回复电压法是以介质响应理论为基础进行的研究，是时域范围内表征电介质极化的一种 方式。回复电压在测量过程中，不易受到外界电磁干扰的影响，测量结果比较稳定且易于观 察。 回复电压的测量电路如图所示。测量选用的直流电压源为ATA-7020高压放大器，测量时 选择的电压值为400V，电压测量单元的电压测量范围完全满足测量要求。测量结束后，上位 机通过串口将实时采集到的数据传输到上位机中保存。 测试结果： （1）电痕尺寸的影响； 在放电初始阶段，随着电痕腐蚀程度的加深，初始电流和去极化过程中的放电速度均逐 渐增大，且电痕腐蚀程度越严重，去极化电流衰减稳定时刻的电流值就越大。由试验结果可 知，各个试样的去极化电流曲线存在明显的差异。去极化电流的衰减在整个去极化过程中存 在一个凹点。 不同电痕发展阶段的去极化电流 对数坐标系下不同电痕发展阶段的去极化电流 （2）随着电痕腐蚀及绝缘污秽程度的增加，乙丙橡胶的体电阻逐渐减小，极化-去极化电流 和回复电压逐渐增大。即绝缘电阻、极化-去极化电流和回复电压的大小和变化可以反映绝缘 故障情况。 不同电痕腐蚀程度下的回复电压 不同碳粉污秽程度下的回复电压 放大器在该实验中发挥的效能：放大电压，作为直流电流源 ATA-7020高压放大器参数指标及外观： 型号 ATA-7020 通道数 1 输出形式 单端输出 带宽 （-3dB） DC~30kHz 最大输出电压 4kVp-p （±2kVp） 最大输出电流 30mAp 最大输出功率 60Wp