揭秘高温下绝缘材料的“电荷密码”——华测仪器高温PEA测量系统

在高压直流输电技术快速发展的今天，聚合物绝缘材料的安全性与可靠性成为行业关注的焦点。空间电荷的积聚与迁移，被认为是导致高压直流电缆绝缘过早失效的关键因素。华测仪器依托前沿材料科学与有效测量技术，推出适用于高温工况（≤110℃）的脉冲电声法（PEA）空间电荷测量系统，为绝缘材料研究与性能评估提供了强有力的技术支撑。

无损检测，有效表征空间电荷行为

本系统基于电声脉冲法原理，采用无损测量方式，能够有效表征聚合物绝缘材料内部空间电荷的分布、积聚及演化过程。测量时，样品在承受直流高压电场的同时，施加周期性的高压脉冲。脉冲激发材料内部电荷产生声压波，经由压电传感器检测并转换为电信号，重构出空间电荷的分布图像。

系统空间分辨率小于10 μm，最小检测量达到0.2 μC/cm³，可满足从基础材料研究到工程应用验证的测量需求。

高温测量能力

目前多数PEA测量装置采用PVDF有机压电传感器，受材料特性限制，通常只能在70℃以下稳定工作。随着温度升高，PVDF的压电性能显著下降，严重影响测量有效性。

华测仪器选用耐高温共聚物压电传感器，并重新设计电极系统，成功将系统适用温度提升至110℃。通过对温度对传感器性能、声信号传播及介质穿透特性影响的系统分析，建立了较为完善的温度误差校正机制，确保高温条件下测量结果的准确性与稳定性。

这一技术，使本系统成为少数能够在高温环境下稳定运行的空间电荷测量平台，特别适用于高温工况下绝缘材料的空间电荷特性研究。

强大的测试能力与灵活配置

系统集成高性能脉冲电源与高压直流源，具备宽范围输出与控制能力：

脉冲电源：输出电压0~1 kV，脉宽5 ns~200 ns阶梯可调，重复频率高达30 kHz

直流源：输出电压0~±20 kV，输出电流3 mA，支持可编程控制

信号测量单元：放大单元带宽达1 GHz，增益40 dB，响应时间20 μs，确保微弱声信号的高保真捕捉

整机结构紧凑，测试电极尺寸为45 cm×56 cm×51 cm，高压脉冲源与功率放大器独立集成，便于实验室布局与系统集成。