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DB53／T 981-2020 复合绝缘子伞套硅橡胶陷阱电荷量和陷阱能级的热刺激电流测试方法简介：
DB53/T 981-2020是一个地方标准，全称为《复合绝缘子伞套硅橡胶陷阱电荷量和陷阱能级的热刺激电流测试方法》。这个标准主要针对复合绝缘子伞套，这是一种常见的电力设备绝缘材料，用于电力系统的高压线路，以防止电流通过空气泄漏。
该标准的测试方法简介如下：
1. 目的：测试复合绝缘子伞套材料中的硅橡胶部分，尤其是在长时间暴露于高温环境后，其内部可能存在的一些电荷陷阱（即材料内部的缺陷或杂质导致电子停留的区域）的数量和特性。
2. 测试原理：通过将绝缘子加热，使材料中的陷阱电荷释放，然后测量释放的电流。热刺激的温度和时间根据标准规定，通常会逐渐升高，以模拟长期的运行环境。
3. 步骤： - 首先，对绝缘子进行预处理，如清洁和恒温。 - 然后，逐渐提高温度并保持一段时间，记录在此过程中释放的电流。 - 重复这个过程，直到达到预设的最高温度，记录所有数据。 - 分析这些数据，包括陷阱电荷量和陷阱能级，以评估绝缘子的耐热性能和可能的电性能衰退。
4. 结果评估：根据测试结果，评估绝缘子的热稳定性，如果陷阱电荷量和能级过大，可能意味着材料的老化或质量问题，需要采取相应的维护或更换措施。
这个测试方法对于确保电力设备的安全运行，防止绝缘故障至关重要。
DB53／T 981-2020 复合绝缘子伞套硅橡胶陷阱电荷量和陷阱能级的热刺激电流测试方法部分内容预览：
陷阱 陷阱是能够对电荷产生束缚作用的定域态或局域态 3.5 陷阱电荷量 被陷捕获的电荷总量
直流加压系统为样品提供直流电压， ，包含直流电源和电极，直流电压源提供的电压 kV，精度0.1kV。
监测和采集系统用于监测和采集测试过程中的温度和电流。温度传感器用于监测升温过程中实时 净电计用于采集升温过程中试样电流SY／T 0600-2016 油田水结垢趋势预测方法，精度应优于1×101A。
测试腔体为测试提供相对稳定的测试环境，可选择干燥或真空环境
考虑到高海拨地区的复合绝缘子受紫外辐射严重、电晕放电频繁，从复合绝缘子首端和末端第 裙上各取3片或以上片数样品，且每组样品必须包含伞裙上下表面的部分，
试样的面积应与测量设备的有效范围相匹配，厚度宜小于2mm，试样表面应平整、厚度均匀 证试样表面和电极的紧密接触，
5.2.1热刺激电流法对电极材料无特殊要求，宜在样品两面蒸镀铜、铝、银、金或者需要的电极材料。 5.2.2蒸镀直径应大于热刺激电流测量装置上电极的直径，且应小于试样整体直径。蒸镀位置应在试 样的中间位置。
直流电源，监测和采集系统应在0℃～40℃之间的环境范围申进行使用和测试。
5.4.1.1热刺激电 数电流，由 比获得被测电介质中陷阱捕获到的电荷量，并得到温度上分立的陷阱能级。通过介质中的电荷密度以及 陷阱能级可以判断电介质材料性能的变化。 5.4.1.2热刺激电流测试主要包括加压、降温以及升温三个过程。在某一温度（加压温度）T。下对试 样施加作用电压U。一段时间后，保持该电场，迅速将试样降温至温度Ta（Ta
k一波尔兹曼常数； Tm一峰值电流对应的温度，单位为开尔文（K）； △T一半峰值电流对应的温度差，单位为开尔文（K）
2.47T皖K AT
5. 4. 2. 1加压
加压过程是为了向试样内注入电荷。通过控温系统使试样加热至加压温度T。后，在试样两端施加 作用电压Uo，并保持一定的加压时间t1。加压温度T。的选取可参考附录A.1，作用电压U。的选取可 参考附录A.2，加压时间t1的选取可参考附录A.3，测量实例参见附录B，报告编制参见附录C。加压 过程完成后应迅速降温至采集微电流的起始温度T.（平均降温速率α宜在20～30K/min范围内）。 在降温过程结束后，撤去电压，对试样两端 ，以减少电极极化对测试结果的影响。
5. 4. 2. 2 升温
以升温速率β对试样进行升温，同时监测并记录试样的实时温度？和热刺激电流（，升 升温终止温度Tb后，实验结束。
由热刺激电流法（TSC）的数据分析原理可得，若要通过热刺激电流曲线表征陷阱能级和陷阱电荷 参数，必须维持去压、加压过程中温度上升的线性度。因此使用热刺激电流设备测试陷阱电荷和陷阱能 级参数前，须进行允许升温校验，以保证升温过程线性度。校验结果如图3所示。
图3勾速升温校验结果
为了检验热刺激电流测量装置的有效性，需要进行有效性校验。分别对硅橡胶试样进行两次热刺激 电流测试，第一次除了不对试样施加高电压外，其它都参照第5节中规定的热刺激电流测试步骤 进行，得到热刺激电流曲线。第二次均按照第5节中规定的热刺激电流测试步骤进行，得到热刺 激电流曲线。测试结果如图4所示
为了考察硅橡胶热刺激日 故对热刺激电流试验中的电 骤，对试样进行第一次试验， 比外，除了不对试样施加高电 热刺激曲线。测试结果如图
图5硅橡胶热刺激电流试验的累积效应
试验报告应包括下列内容： 被测试样的基本信息（运行环境、取样部位等）； b 试样信息说明：尺寸、试样处理厚度等； C 测试参数：所加电压、加压温度、加压时间、降温温度、升温速率以及升温时间等； d 实验测试结果（陷阱电荷量、陷阱能级等）
附录A （资料性附录） 测试参数选取建议
放选取包括加压温度、所加电压（场强）和加压
不同温度下的加压过程会影响材料对空间电荷的捕获情况。按照表A.1的测试参数进行热刺激电 流测试，测试结果如图A.1所示，空间电荷特性分析结果如表A.2所示。
表A.1不同加压温度的测试参数
图A.1不同加压温度下的测量结果
表A.2不同加压温度的测试结果
由图A.1可以发现，采用较低的加压 的捕获并不充分， 难以充分反映 间电荷特性：采用较高的加压温度，浅陷阱 间电荷较容易被激发，影响测量准确性。所
图A.2不同加压场强下的测试结果
表A.4不同加压场强的测试结果
可见，在较高场强下，材料中的陷阱捕获到更多的空间电荷，表现为更高的电流峰值 为了得到材料更全面的空间电荷特性，并能更明显地反映出不同材料间的差异，应采用较高 加压。
表A.5不同加压时间的测试参数
【4层】4500平米框架结构大学办公楼毕业设计（含计算书，建筑、结构图，PKPM）图A.3不同加压时间下的测试结果
表A.6不同加压时间对测试结果的影响
通过表A.5和A.6可以发现，加压时间对测得热刺激电流峰值对应温度的影响很小如图A.3所 示，而随着加压时间增加，峰值电流逐渐增加，陷阱电荷量也随之增长，说明加压时间越长，空间电荷 注入越充分。加压20～30分钟左右后测得的陷阱电荷量及能级变化较小，所以建议选择加压20分钟 保证试验的准确性以及可重复性。 然而，上述测试案例以及对测试参数 择方法的 分析仅适用于复合绝缘子硅橡胶材料，如果测量其 它电介质材料还需要选择更合适的测 参数
试样名称：高温硫化硅橡胶； 试样结构：片状结构； 厚度：0.7mm; 处理方式：用无水乙醇擦拭，并用离子溅射仪对硅橡胶材料两面镀金，见图B.1。
测量原理：热刺激电流法； 作用场强：直流，8.0kV/mm； 加压时间：20min； 加压温度：323.0K； 起始温度：183.0K； 升温速率：3.0K/min; 升温时间：60 min。
通过电流温度采集系统，得到试样的热刺激电流曲线，如图B.2所示。
图B.2硅橡胶试样热刺激电流曲线
古建-宝王庙保护修缮工程量清单DB53/T9812020
根据公式（B.1）和（B.2）计算得到陷阱电荷量和陷能级