基于微带环谐振器的油纸绝缘介电响应特性与受潮评估

作者：吴明; 张大宁^*; 邵先军; 杨智; 李泉浩; 张冠军

来源：电工技术学报, 2023, 38(03): 633-647.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.221261

• 微带环谐振测试
• 绝缘纸板
• GHz频段
• 介电特性
• 水分

该文介绍了微带环谐振器介电响应分析的原理，分析了微带环谐振器表征上层介质材料介电特性的计算模型，运用HFSS电磁仿真软件研究了上层介质材料、基底厚度、圆环半径对微带环谐振测试结果的影响。设计了谐振基频在1.16GHz左右的微带环谐振器，制备了从干燥（含水量低于0.5%）到含水量6.87%之间七种不同含水量的纸板样品。将微带环谐振方法的测试结果与标准谐振腔方法的测试结果进行了交互对比和验证，运用传统的1mHz～5kHz频域介电谱（FDS）测试进行了辅助分析。研究了水分对绝缘纸板1～6GHz频段介电特性的影响，分析了均匀受潮和不均匀受潮绝缘纸板在1～6GHz频段的介电特性。微带环谐振测试能够明显区分均匀受潮下不同含水量的纸板样品。对于不均匀受潮的纸板样品，在1～6GHz频段下，其与均匀受潮样品的曲线存在一定差距，且差距随着不均匀程度增加而增大。根据均匀受潮单层纸板的含水量与谐振频率平均值■的对应关系，建立了所选1.1mm厚绝缘纸板的水分评估曲线，并利用受潮样品进行了验证。研究表明，微带环谐振测试方法在绝缘纸板受潮快速评估中有着较好的应用前景。

• 单位
  电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安交通大学