高压放大器在聚丙烯薄膜的击穿特性中的应用

电力电容器作为电力系统中重要的无功补偿和过电压防护设备，在长达数十年的运行周期中，频繁遭受各种冲击过电压的累积作用。研究表明，部分电力电容器所承受的冲击过电压次数多达上万次，冲击过电压的累积作用会导致固体绝缘介质的劣化，给设备安全运行带来隐患。

电力电容器作为无功补偿和过电压防护设备，在电力系统中发挥着重要的作用，也得到了广泛应用。通常一个换流站中，电力电容器的使用数量就高达上千个，其中任何一个电力电容器发生故障均可能引发系统的停运，因此电力电容器的安全运行对电力系统至关重要。由于电力电容器为储能设备，内部工作场强较高，在运行时对冲击过电压和高频电压冲击波非常敏感。同时电力电容器内部具有较好的密封性，一旦线路中发生故障，较易导致电力电容器内部过热，甚至引起电力电容器起火爆炸事故，给电力系统造成重大损失。

关于电力电容器用聚丙烯薄膜的击穿特性，国内外已经对此开展了一系列研究。学者们研究了聚丙烯薄膜的直流、交流击穿特性并提出了电击穿的陷阱理论，但是有关聚丙烯薄膜在冲击电压作用下击穿特性的研究鲜有报道。日本名古屋大学的M.Nagao等人采用直流电压，在不同温度条件下对聚丙烯薄膜进行耐压试验。研究发现，低温区域聚丙烯薄膜的电气强度几乎与环境温度、施加电场上升率和样品类型无关，而在高温区域，电气强度随温度的增加而减小。

图：实验系统

在实验中压电传感器作为一种通过声波传递信号的传感器，用于检测和反映空间电荷分布信息的压力波。压电传感器输出的微弱电压信号经放大器放大后由示波器进行采集测试，信号发生器产生激励信号经高压放大器ATA-67100放大为聚丙烯薄膜试样提供直流极化电场，用于研究在某一特定直流电场下试样内部的空间电荷分布，当试样发生绝缘击穿或其表面发生沿面闪络时，保护电阻具有限制电流并防止因电流过大而烧坏高压放大器的作用。

图：ATA-7100高压放大器指标参数

经过冲击电压的累积作用后，聚丙烯薄膜内部发生了一系列的变化，其内部组分可能产生改变。研究不同波形冲击电压作用下电力电容器用聚丙烯薄膜的累积失效特性。通过试验获取不同波形冲击电压作用下聚丙烯薄膜的击穿特性和累积击穿特性，研究波形参数对聚丙烯薄膜击穿特性和累积击穿特性的影响规律；研究多次冲击电压对聚丙烯薄膜的累积损伤特性，并分析其作用机制。

图：ATA-7000系列高压放大器指标参数

ATA-7000系列是一款理想的可放大交、直流信号的高压放大器。单端输出20kVp-p（±10kVp）高压，可以驱动高压型负载。电压增益数控可调，一键保存常用设置，为您提供了方便简洁的操作选择。

ATA-7000系列高压放大器应用场景：介电弹性体测试、EHD电流体打印、铁电测试、等离子体测试、3D打印、材料极化、静电纺丝、微流控。

其他应用：软体机器人、电活性聚合物、压电驱动与控制、激光调制、半导体研究、静电偏转、电流变液、交流或直流偏置、粒子加速器、质谱仪、材料表征、DBD等离子致动器、常压等离子体、电晕放电、介电击穿测试、离子束偏转、电子束偏转、电泳、介电电泳、离子引擎、粒子加速器、材料表征、静电致动器、静电喷涂、静电涂装、太阳能电池板(光伏电池）测试、电光调制、电子照相、电晕发生器、静电吸盘、带电粒子束的静电偏转等。高压放大器https://www.aigtek.com/products/bk-gyfdq.html

审核编辑 黄宇