摘要：设计了用于绝缘子表面静电荷的测量装置。得到了圆柱型绝缘子的表面电荷分布图。实验研究表明设计的电荷测量装置具有分辨力高、电荷泄漏少的优点。

摘要：在气体绝缘变电站(GIS)中,盆式绝缘子表面电荷的存在会使局部电场发生畸变,严重时还会降低沿面闪络电压。为此,研制了一种用于实际252 k V GIS盆式绝缘子表面电荷的3维测量装置,可以对盆式绝缘子表面电荷进行全径向、全角度测量。参考实际盆式绝缘子的绝缘设计裕度及其沿面闪络特性,设计了闪络试验模型,分别针对直流、交流电压作用下绝缘子表面电荷对沿面闪络电压的影响开展了研究。结果表明:在交流电压和直流电压作用下,随着表面电荷积累量的增加,绝缘子沿面闪络电压有所减小;相比于交流电压50 k V作用1 h工况下,在53 k V交流电压作用3 h工况下,盆式绝缘子的沿面闪络电压降低了10.2%,而直流电压下,绝缘子的沿面闪络电压最大可降低23.0%,这说明了绝缘子表面电荷的存在对其沿面闪络电压具有明显的影响,在绝缘设计时需予以重视。研究结果可为GIS及气体绝缘输电线路(GIL)绝缘子的绝缘设计提供参考。

摘要：绝缘材料的表面电荷是诱发沿面闪络的重要原因。为了研究气体绝缘输电线路（gasinsulatedmetal-enclosed transmissionline,GIL）中盆式绝缘子表面电荷的积聚特性,搭建了一套高气压下绝缘材料表面电荷实验与测量系统,实现了密闭腔体内绝缘子表面电位的全自动测量。所设计的同轴圆柱电极结构模拟了实际的GIL,用静电探头法测量了直流电压下0.5MPaSF6气体中缩比型盆式绝缘子表面电位分布。根据表面电位分布,应用高分辨率的电荷反演算法计算了绝缘子表面实际的电荷密度分布,算法中考虑了静电探头的影响。实验结果表明,表面电荷分布可分为两类不同的形态,第一类为沿中心电极对称分布的同极性电荷,第二类为条纹状分布的异极性电荷以及点状分布的单极性电荷。分析认为气体电导、绝缘子表面电导以及绝缘子体积电导分别对不同形态的电荷分布起主导作用。表面粗糙处理可以抑制第二类电荷积聚,无法抑制第一类电荷积聚,研究结果可为直流GIL的设计优化提供参考依据。

摘要：当高压直流输电线路下有农用大棚时,线路电晕放电产生的空间电荷会在大棚薄膜上积累,使地面电场发生畸变。为了对该情况下的离子流电场进行建模计算,需要研究薄膜表面电荷的动态特性。文中设计了实验平台,利用针-板电极电晕放电对聚乙烯薄膜表面注入电荷,基于薄膜下方的感应电位测量值,对表面电荷分布进行反演计算,从而对聚乙烯薄膜表面电荷积累与消散进行实验研究,研究了针电极电压极性、大小和作用时间对表面电荷积聚的影响,并对比了不同电压充电后表面电荷的消散特性。结果显示:在相同的温湿度及充电电压下,负电荷在聚乙烯薄膜上积累量多于正电荷,且消散速度更快;随着充电电压升高,薄膜表面积累电荷总量增加,消散速度加快;表面电荷的消散途径主要是与空气中和消散。研究结果可为高压直流输电线路下存在大棚时的离子流电场的建模和计算提供参考。

摘要：绝缘子表面电荷积聚及其引起的表面电场分布畸变是导致绝缘子表面闪络电压低的主要原因。对绝缘子表面电场及电荷分布进行测量有助于正确地设计绝缘子。为此,在阅读大量相关文献及进行技术调研的基础上,结合作者目前正在进行的研究,对绝缘子表面电场及电荷的测量技术进行了综述。首先简要分析了绝缘子表面电荷的来源(场致发射、局部放电、固体介质夹层极化、电导率分布不均匀或非线性、表面金属微粒等),然后详细介绍了几种绝缘子表面电荷及电场的测量技术,包括静电探头法(有源静电探头和无源静电探头)、粉尘图法、电光法(克尔效应和普克尔斯效应),最后分析了这几种方法的优缺点。