电工材料介电谱中的电极极化特性与分析

摘要

在电工材料介电性能测量时,可移动的载流子在电极-试样界面处积累形成空间电荷,产生宏观电极极化.电极极化通常被误认为是材料的本征电极化,或者覆盖材料的本征电极化,导致对材料介电性能的错误认知.因此,完善对电工材料电极极化特性的研究,对进一步理解材料的介电弛豫和正确分析材料的电气特性有重要的意义.该研究通过理论分析和电路模型对电极极化的特性进行分析,并通过有机交联聚乙烯绝缘、无机储能陶瓷和液体电缆油进行实验验证.研究发现,电极极化一般发生在低频1Hz以下,通常伴随着样品的高漏电导率,电极极化的产生将会在电极-试样界面产生附加电容,其特征是导致低频介电常数急剧增大,低频介质损耗随频率偏离成反比变化,同时复电导率虚部在低频区表现为随测量频率的下降呈先减小后增大的趋势.