[发明专利]一种硅橡胶复合绝缘子陷阱分布计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅橡胶复合绝缘子陷阱分布计算方法。

背景技术

室温硫化硅橡胶(Room Temperature Vulcanized Silicone Rubber，RTV)是20世纪60年代问世的一种新型有机硅弹性体，具有良好的耐候性、耐酸碱性、耐热性、耐寒性及电气特性等优点，广泛应用于电气、电子、土木、航空、航天、建筑和医疗等方面。由于其具有绝缘性好，耐候性强，尤其是具有很好的憎水性和憎水迁移性，所以在电力系统防污方面具有很大的应用潜力。

硅橡胶由于其表面具有优良的憎水性和憎水迁移性，使得降雨、凝露等在硅橡胶表面形成的水珠只能以分离的形式存在于表面，由于水的相对介电常数(80)比空气(1)和硅橡胶(4)大的多，在硅橡胶表面施加一定电压时，这种分离水珠的存在将会引起硅橡胶表面局部电池的提高。当电场达到一定程度时，就会发生电晕放电，即在硅橡胶表面放电。表面放电使得硅橡胶绝缘子表面附着电荷，当施加的电压等于或超过临界电压时，硅橡胶表面的局部放电就发展成滑闪。因此，硅橡胶绝缘子表面电荷的快速消散可以使得降低绝缘子发生滑闪的几率，提高硅橡胶复合绝缘子的电气性能。硅橡胶的陷阱分布影响电荷的消散速率，因此掌握硅橡胶中电荷的分布成为硅橡胶研究的重要课题。

目的

本发明的目的在于提供一种硅橡胶复合绝缘子陷阱分布计算方法。

技术方案

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.将待测试样在正负直流2-5kV电压下电晕5-30分钟(加压示意图如下图1所示)；

2.利用表面电位计测量试样表面电位(示意图如下图2所示)；

3.陷阱分布利用如下公式计算：

E_c-E_m＝kTln(vt)     (1)

tdV(t)dt∞N(Em(t))dEmdt=N(Em(t))kTNtNcτ0---(2)]]>

其中E_c为导电带能级，E_m为能级界限，v为测得的表面电位，t为电荷消散时间，k，T为常数。根据上述计算可得出一条陷阱分布曲线，其中公式(1)所得分布为陷阱分布横坐标，显示试样的能级分布范围，公式(2)所得为纵坐标，显示不同横坐标下存在的概率密度。

有益效果

本发明的优点和有益效果：操作简单、方便，对试样无损，且准确性高，能够有效得出试样陷阱能级分布，有效评估试样表面电荷积累及消散能力。

附图说明

图1是表面带电实验装置外观图；

图2是表面电荷测量方法实验装置图；

图3是本发明中实施实例中试样陷阱能级分布图。

最佳实施方式

实施案例：取经过三块不同改性处理的硅橡胶复合绝缘子样品作为试样，试样尺寸为40mm×40mm×2.5mm。将试样放置在图1所示装置，正电荷电晕20min。然后关闭电源，利用图2所示装置测量试样表面电位变化，并用摄像机记录表面电位变化过程。然后采集数据，根据公式(1)(2)得到试样陷阱分布情况，其结果如下图所示。