电声脉冲法测量聚合物绝缘表面陷阱能级分布

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1、第29卷第1期中国电机工程学报Vol.29No.1Jan.5,20092009年1月5日ProceedingsoftheCSEE©2009Chin.Soc.forElec.Eng.127文章编号：0258-8013(2009)01-0127-06中图分类号：TM201.3文献标志码：A学科分类号：470⋅40电声脉冲法测量聚合物绝缘表面陷阱能级分布王霞，陈少卿，成霞，屠德民(电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)，陕西省西安市710049)MeasuringEnergyDistributionofSurfaceTrapinPolymerInsulationbyPEAMethod

2、WANGXia,CHENShao-qing,CHENGXia,TUDe-min(StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment(Xi’anJiaotongUniversity),Xi’an710049,ShaanxiProvince,China)[1]ABSTRACT:ACbreakdownstrengthwasstudiedinsamples阱密度增加或能级加深。用于测量固体介质中载oflow-densitypolyethylene(LDPE)anditscompositedoped流子输运特性或能态密度分布的传统方

3、法有空间with3%ZnOnano-particlesafterUVirradiationfordifferent电荷限制电流法、光刺激电流法、热刺激电流法、time.Experimentalresultshowsthatthebreakdownstrength[2]热致发光法和等温电流衰减法等，对于测量聚合decreasesinpureLDPEwiththeincreasingirradiationtime,物表面陷阱能级的变化，以上方法则显得无效。目whileitisbasicallyinvariableinthecomposite.Inaddition,前常用的测量聚合物表面陷阱

4、能级的方法为表面negativechargeswereinjectedtotheagedsideofspecimenby[3]coronadischarge.Decayingpropertyofnegativechargeswas电位法，即先对聚合物加压充电，再通过测量表measuredbypulsedelectroacoustic(PEA)methodafter面电位衰减特性计算得出表面陷阱能级的分布。specimenwasshort-circuiteddirectly.Thenenergydistribution近年来固体介质中空间电荷测量技术得到了ofsurfacetrapwas

5、obtainedthroughformuladerivationand大力发展，如压力波扩展法、激光调制压力波法、calculation.TheresultshowsthatZnOnano-particlescan电声脉冲法等[4-7]。固体介质中空间电荷的形成与载decreasedeeptrapdensityandincreaseshallowtrapdensityin流子陷阱密度密切相关，因此介质中载流子陷阱的LDPEbulkthroughnucleationandincreasinginterfacialrole,[8]变化必然可通过空间电荷的变化反映出来。除了besidesZn

6、Onano-particlesimprovethephoto-stabilityofLDPE.[9]张冶文等在1989年通过压力波法测量介质中的KEYWORDS:ZnOnano-particles;polyethylene;energy空间电荷并计算了双层介质界面的陷阱能级分布distributionoftrap;pulsedelectroacousticmethod以外，空间电荷测量方法在研究聚合物陷阱能级分摘要：对紫外光老化不同时间的低密度聚乙烯(low-density布方面至今未见报道。polyethylene，LDPE)试样及3%含量的纳米氧化锌(ZnO)粒纳米ZnO粒子是一种

7、优良的无机纳米紫外光屏子与LDPE复合材料试样进行了交流击穿实验，结果表明纯蔽剂，对波长为200~380nm的紫外线有很好的吸收LDPE试样的击穿强度随光老化时间的增加逐渐降低，3%[10]作用。本文将3%含量的纳米ZnO粒子与低密度含量的纳米ZnO粒子与LDPE复合材料的击穿强度光老化聚乙烯熔融共混，与纯LDPE试样相比较，研究光后基本保持不变。通过对老化前后试样的老化面分别进行电老化前后击穿强度的变化；同时，对老化面电晕充晕放电注入负电荷，