基于虛擬儀器的電纜半導(dǎo)電屏蔽料AC介電性能測試系統(tǒng).pdf

1、高壓電纜半導(dǎo)電屏蔽層的功能是均化電場分布，關(guān)系到電纜長期運行可靠性問題。目前，國家標(biāo)準(zhǔn)中以半導(dǎo)電屏蔽料直流電阻率作為評價指標(biāo)，然而實際電纜卻工作在交流電壓下。在電網(wǎng)輸電線路檢修完成合閘過程中，電纜附件經(jīng)常出現(xiàn)擊穿故障。合閘過程中電纜線路可能承受操作沖擊過電壓，只有在獲得電纜附件應(yīng)力錐用半導(dǎo)電屏蔽料老化前后交流介電性能才能對電纜附件故障進行暫態(tài)電場分布分析。因此實現(xiàn)半導(dǎo)電屏蔽料老化前后的交流介電性能（電阻率、介電常數(shù)、損耗因數(shù)）的測量是十

2、分必要的。
　　實現(xiàn)半導(dǎo)電屏蔽材料交流介電性能的測試必須要有相應(yīng)的測試設(shè)備作為硬件基礎(chǔ)，然而現(xiàn)有的寬頻交流介電特性測試設(shè)備主要是阻抗分析儀，其造價高不便于大面積推廣應(yīng)用。因此開發(fā)出一套造價低廉的半導(dǎo)電屏蔽料寬頻交流介電性能測試裝置是非常有必要的。
　　根據(jù)國家有關(guān)半導(dǎo)電屏蔽料電阻率測試標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，本研究設(shè)計并制作了四端鈕電極系統(tǒng)。
　　根據(jù)半導(dǎo)電屏蔽材料寬頻交流介電性能測試的需要，提出了基于虛擬儀器的電纜半導(dǎo)電屏蔽料A

3、C介電性能測試系統(tǒng)的設(shè)計方案。根據(jù)提出設(shè)計方案，硬件系統(tǒng)包括電壓控制電流源、差分電壓前置放大器、四端鈕電極系統(tǒng)、溫度采集模塊、數(shù)據(jù)采集卡和上位機;軟件部分主要包括數(shù)據(jù)采集、電壓和電流信號分析和介電性能計算等功能模塊。
　　硬件系統(tǒng)根據(jù)四端鈕電極系統(tǒng)用標(biāo)準(zhǔn)試樣的阻值范圍為1kΩ～50kΩ，為滿足測量其0～1MHz寬頻介電特性的要求，采用Ths4011CD芯片并結(jié)合Howland電流泵電路設(shè)計了輸出電流有效值為0～50mA、伴隨電壓有

4、效值為0～5V和帶寬為0～1MHz的電壓控制電流源;同時采用AD8421芯片設(shè)計了2倍增益和0～1MHz帶寬的差分電壓前置放大器等硬件;另外根據(jù)測試帶寬和溫度測量的要求分別配置采樣率為10MHz的PCI-1714UL數(shù)據(jù)采集卡和采樣率為8Hz的IPAM-5502溫度采集模塊。軟件系統(tǒng)結(jié)合Labview軟件平臺編寫溫度采集、電壓電流信號采集與分析和半導(dǎo)電屏蔽料介電性能測試等程序。
　　在整個測試系統(tǒng)搭建完成之后，對測試系統(tǒng)進行了校正