介电响应技术介绍回复电压 (RV)回复电压法是利用固体材料在直流电压下的极化特性，获得RV曲线及其参数，研究这些参数与含水量和老化程度等的关系，对绝缘状况进行判断。测量原理图：U/VUoSs=dur/dtUrmat/s存在不足：现场试验容易受到残余电荷等的影响，目前逐渐被PDC和FDS方法取代。-6-《高电压绝缘专论》Xi'anJiaotongUniversity
Xi’an Jiaotong University 《高 电 压 绝 缘 专 论》 -6- 介电响应技术介绍 回复电压（RV） l 回复电压法是利用固体材料在直流电压下的极化特性，获得RV曲线及其参 数，研究这些参数与含水量和老化程度等的关系，对绝缘状况进行判断。 l 测量原理图： l 存在不足：现场试验容易受到残余电荷等的影响，目前逐渐被PDC和FDS方法取 代。 6
介电响应技术介绍极化去极化电流(PDC)PDC实验就是测量试品在阶跃电压作用下的充电（极化）电流和之后短路状态下的放电（去极化）电流其测量原理及结果：Uo试品存在不足：PDC试验中测量的微小直流电流在现场容易受干扰，也存在需要测量前需要设备充分放电、耗时长等问题，且测量开始短时间内数据难以记录。-7-《高电压绝缘专论》Xi'anJiaotongUniversity
Xi’an Jiaotong University 《高 电 压 绝 缘 专 论》 -7- 介电响应技术介绍 极化去极化电流（PDC） l PDC实验就是测量试品在阶跃电压作用下的充电（极化）电流和之后短 路状态下的放电（去极化）电流 l 其测量原理及结果： l 存在不足：PDC试验中测量的微小直流电流在现场容易受干扰，也存在需要测量 前需要设备充分放电、耗时长等问题，且测量开始短时间内数据难以记录。 7
介电响应技术介绍(FDS)频域介电谱FDS测量就是将常规的工频复电容和介损测量扩展到低频和高频频段(如0.1mHz到1kHz)，其测量原理如图所示。1Z(0) :ioc*(o)试品电压调节电压源带有DSP电压测量控制板的工控机C*(の)=C'(の)-iC"(の)= =XS0电压表W电流测量电流表利用介质的复电容、复介电常数及介质损耗因数等在低压正弦交变电场下随频率的变化，可以评估绝缘材料的老化状态。-8-《高电压绝缘专论》Xi'an Jiaotong University
Xi’an Jiaotong University 《高 电 压 绝 缘 专 论》 -8- 介电响应技术介绍 频域介电谱（FDS） l FDS测量就是将常规的工频复电容和介损测量扩展到低频和高频频段(如 0.1mHz到1kHz), 其测量原理如图所示。 l 利用介质的复电容、复介电常数及介质损耗因数等在低压正弦交变电场下 随频率的变化，可以评估绝缘材料的老化状态。 * 1 ( ) ( ) Z i C * * ( ) ( ) ( ) ( ) A C C iC w
介电响应技术介绍频域介电谱(FDS)随着水分、温度或老化程度的增加，FDS曲线向高频率方向移动。水分影响低频区域和高频区域。曲线的中间，斜率比较陡的部分体现了油的传导性绝缘材料的几何形状确定了斜率较陡的左侧“突起”。纤维质的水分和老化绝缘的形状1油导电率饿人0,1与RV和PDC法相比FDS具有受噪声干扰程度小，携带信息丰富的优点0,01-更适合于现场测量。中伯0,001+1Hz1000Hz0,001Hz频率-9-《高电压绝缘专论》Xi'anJiaotongUniversity
Xi’an Jiaotong University 《高 电 压 绝 缘 专 论》 -9- 介电响应技术介绍 l 随着水分、温度或老化程度的增加，FDS曲线向高频率方向移动。水分影响 低频区域和高频区域。曲线的中间，斜率比较陡的部分体现了油的传导性。 绝缘材料的几何形状确定了斜率较陡的左侧“突起”。 与RV和PDC法相比， FDS具有受噪声干扰程度 小，携带信息丰富的优点 ，更适合于现场测量。 频域介电谱（FDS）
PDC介电响应特征参数研究微分时域介电谱（TDDS)理论电介质材料中存在多个与介质不同级别分子结构紧密相关的极化，这些极化对外部电场作用的响应时间不同。介质在充电饱和后撤去外部电压的短路放电过程中其残余电荷量随时间的变化可如下表示，即所谓介质的TDDS函数，ti(t)=Ong (t,tn,αn)0G(t,Tn,α,)=Q-Q(0)=G(t,t,,α,)=expl-(t /,)""]G(t,tn,α,)=exp[-(t / t,)an)(Q，Tmαn)为TDDS参数，任何一条TDDS曲线都可以仅靠这几个参数完全表征，其中Q表示第n个极化的极化分量；T,为相应的极化响应时间，反映极化的快慢，一般来说分子结构的级别越高，其所对应的T，越大；α为线型参数，反映TDDS曲线形状表征参数：包含3个特征量，极化分量Qn(C)，极化响应时间Tn(s),线型参数αn-10-《高电压绝缘专论》Xi'an Jiaotong University
Xi’an Jiaotong University 《高 电 压 绝 缘 专 论》 -10- l 微分时域介电谱(TDDS)理论 电介质材料中存在多个与介质不同级别分子结构紧密相关的极化，这些极化对外 部电场作用的响应时间不同。介质在充电饱和后撤去外部电压的短路放电过程中， 其残余电荷量随时间t的变化可如下表示，即所谓介质的TDDS函数。 (Qn, τn, αn)为TDDS参数，任何一条TDDS曲线都可以仅靠这几个参数完全表征，其中 Qn表示第n个极化的极化分量；τn为相应的极化响应时间，反映极化的快慢，一般来说 分子结构的级别越高，其所对应的τn越大；αn为线型参数，反映TDDS曲线形状。 0 1 ( , , ) ( ) N n n n n Q G t Q Q t ( , , ) exp[ ( / ) ] n G n n n t t 1 , , N n n n n ti t Q g t ( , , ) exp[ ( / ) ] n G n n n t t PDC介电响应特征参数研究 表征参数：包含3个特征量，极化分量Qn (C), 极化响应时间τn (s), 线型参数αn