Методика определения вольтамперных характеристик полупроводящих лент и эмалей

Для противокоронной защиты высоковольтных машин применяются полупроводящие ленты и эмали.

Для пазовой части используются ленты и эмали с удельным поверхностным электрическим сопротивлением 1·103 – 5·105 Ом и имеющие линейную зависимость сопротивления от напряжения.

Для лобовых частей для выравнивания и нормирования электрических полей предпочтительней иметь нелинейную зависимость сопротивления от напряжения. Следует отметить, что для машин с различным уровнем рабочих напряжений требуются материалы, отличающиеся по вольт-амперным характеристикам (ВАХ).

Нами предлагается методика определения ВАХ полупроводящих материалов. Испытания проводятся на установке, схематично представленной на рис.1. Она состоит из преобразователя напряжения, измерительной ячейки, измерителей напряжения и тока, компьютера.


Рис.1 Схема испытательной установки.


Преобразователь обеспечивает варьирование напряжения от 0 до 70 кВ при измеряемых токах от 0 до 300 мкА.

Конструкция измерительной ячейки изображена на рис.2.

При плавном изменении напряжения измеряются напряжение и протекающий по образцу ток, результаты передаются на компьютер. После подстановки геометрических параметров измеряемого образца на компьютере рассчитываются зависимости тока от напряженности и удельного поверхностного электрического сопротивления от напряженности.

Формулы пересчета в соответствии с геометрическими размерами образца:

E=Uизм/L

,где E – напряженность, кВ/см.
Uизм – напряжение подаваемое на образец, кВ.
L – расстояние между электродами, см.

I=Iизм/b

,где I – ток, мкА/см.
Iизм – ток протекающий через образец, мкА.
b– ширина образца, см.

R=E/I·109

,где R– сопротивление, Ом.
E – напряженность, кВ/см.
I – ток, мкА/см.
Рис.2. Конструкция измерительной ячейки

На рис.3 и 4. представлены характерные ВАХ различных полупроводящих эмалей и лент, выпускаемых нашим предприятием.


Рис.3 Зависимость тока от напряженности


Рис.4 Зависимость сопротивления от напряженности