基于宽频正弦场空间电荷响应的陷阱评估

作者：杨帆帆; 缪林鑫; 孙国强; 吴建东^*; 尹毅

来源：中国电机工程学报, 2021, 41(20): 7169-7177.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.210087

• 有机玻璃
• 空间电荷
• 陷阱分布
• 宽频正弦场

电介质内部的陷阱分布是影响空间电荷输运过程的关键因素,需要进行准确评估。该文通过检测0.1mHz～10kHz正弦场下有机玻璃标准试样的空间电荷响应,结合试样结晶度、红外光谱变化,提出了基于介质中空间电荷在宽频正弦场下动态响应的陷阱评估方法。结果表明:高频电场下试样表面侧积累有异极性电荷,低频电场下转为同极性电荷积累。0.1mHz～10kHz频带范围内,相均体电荷密度和复介电常数实部谱图存在明显的对应性。根据电荷平均受陷阱时间和陷阱深度的Watson经验公式,结合相均体电荷密度频率谱变换,进行了空间电荷与陷阱的关联性研究。分析发现,试样表面侧异极性电荷和同极性电荷积累分别来自杂质解离和电荷注入。此外,电介质中的电荷输运过程对介电响应有重要影响。最终,基于宽频正弦场下相均体电荷密度频率谱变换,提出了新的陷阱评估方法,并验证了该方法的有效性。该方法显示了宽频正弦场下空间电荷响应与陷阱分布的初步关联,具有良好的发展前景。

• 单位
  上海交通大学; 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室