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    錐-板電極下疊層芳綸紙的局部放電特性研究

    2022-12-27 17:52:28律方成王雙雙阮浩鷗張亞輝
    絕緣材料 2022年11期
    關(guān)鍵詞:疊層芳綸絕緣

    律方成,王雙雙,阮浩鷗,呂 品,張亞輝,謝 慶

    (華北電力大學(xué)a. 新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102206;b. 河北省輸變電設(shè)備安全防御重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 保定 071003)

    0 引言

    間位芳綸(聚間苯二甲酰間苯二胺,又稱芳綸1313)具有優(yōu)異的電絕緣性能、良好的熱穩(wěn)定性、阻燃性和耐腐蝕性[1-2],是世界三大特種纖維之一。20世紀(jì)下半葉至21世紀(jì)初,我國的芳綸產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口,美國杜邦、日本帝人等企業(yè)的芳綸產(chǎn)量超過了全球的90%。隨著“十二五”政策刺激,我國芳綸制備技術(shù)不斷發(fā)展,間位芳綸制造成本不斷合理化,產(chǎn)量急速增長。間位芳綸的應(yīng)用也由軍事、航天、消防等精尖領(lǐng)域,向電網(wǎng)、建筑等軍民兩用領(lǐng)域過渡[3]。

    間位芳綸紙適用于各種各樣的絕緣場景,如干式變壓器的繞組層間、匝間絕緣;電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的槽間、相間、匝間和終端絕緣;甚至電纜和套管等設(shè)備中,傳統(tǒng)油紙絕緣結(jié)構(gòu)的纖維素紙也可以被間位芳綸所替代[4-7]。目前,部分型號的干式礦用變壓器、干式配電變壓器、油浸式牽引變壓器等,正在進(jìn)行芳綸紙的應(yīng)用試點(diǎn)[8]。

    局部放電是引發(fā)絕緣故障和絕緣老化的主要原因,局部放電的嚴(yán)重程度影響著絕緣紙的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和剩余絕緣強(qiáng)度。目前,國內(nèi)外對傳統(tǒng)纖維素紙的局部放電特性開展了大量研究。P M MITCHINSON 等[9]在針板電極下結(jié)合局部放電的起始電壓、擊穿電壓等參數(shù)對油紙絕緣局部放電過程進(jìn)行了劃分,分析了絕緣紙表面炭化痕跡的演變情況,發(fā)現(xiàn)外加場強(qiáng)和加壓時間是影響放電的關(guān)鍵因素。A CAVALLINI 等[10]在不同電極結(jié)構(gòu)下進(jìn)行了油紙絕緣局部放電測量,通過放電特性來識別油紙絕緣系統(tǒng)中局部放電產(chǎn)生缺陷的基本性質(zhì),并將分析結(jié)果作為風(fēng)險評估依據(jù)。廖瑞金等[11]采集了油紙絕緣針板模型局部放電信號,對局部放電整個過程的相位分布譜圖進(jìn)行了總結(jié)。這些研究為芳綸紙的局部放電特性研究提供了參考。

    迄今已有部分學(xué)者對特定絕緣場景下的芳綸紙適用性進(jìn)行了研究。廖瑞金等[12-13]研究了植物油與間位芳綸紙組成的油紙絕緣系統(tǒng)熱老化特性和空間電荷特性;LI X 等[14]研究了應(yīng)用于高鐵牽引變壓器的單層芳綸紙-油絕緣體系的局部放電特性。間位芳綸紙具有與纖維素紙完全不同的結(jié)構(gòu)與性能水平,兩者的放電特性與材料劣化機(jī)理勢必存在較大差別,有必要針對常見的干式、疊層工況下間位芳綸紙的局部放電特性及其材料劣化機(jī)制展開充分研究。

    本文選用錐-板電極構(gòu)建常見的極不均勻電場,研究干式變壓器絕緣用間位芳綸疊層紙?jiān)阱F-板電極下的局部放電發(fā)展特性,探究多疊層芳綸紙?jiān)陂L時間加壓下的絕緣失效現(xiàn)象,評估疊層芳綸紙的逐層失效特性,并對其局放參數(shù)、微觀形貌、官能團(tuán)分解情況、陷阱特性和剩余絕緣強(qiáng)度進(jìn)行表征。

    1 實(shí)驗(yàn)

    1.1 材料及樣品制備

    在典型的干式變壓器應(yīng)用場景中,芳綸疊層數(shù)和單層厚度的變化范圍較大,匝間絕緣等狹小區(qū)域常用2~4 層的0.05 mm 絕緣紙,層間絕緣常用4~6層的0.18 mm 絕緣紙,相間絕緣則常用數(shù)十層的總厚度達(dá)10~15 mm 的絕緣紙板,而在電力套管等具備均壓電極的數(shù)十厘米厚的縱向絕緣結(jié)構(gòu)中,常使用單層厚度為0.08~0.25 mm 的絕緣紙疊成約1 mm厚的絕緣單元。相較于其他厚度的芳綸紙,厚度為0.18 mm 的芳綸紙電氣強(qiáng)度較高,因此選用電力設(shè)備常用的厚度為0.18 mm 的Nomex T410 芳綸紙作為研究對象(購自美國E.I.杜邦有限公司)。最高設(shè)定6層疊層數(shù),厚度達(dá)1.08 mm。為防止芳綸紙?jiān)跍y試中發(fā)生沿面閃絡(luò),需將芳綸紙裁剪為面積足夠大的150 mm×150 mm正方形。按層數(shù)疊壓后,采用歐佰佳試驗(yàn)儀器公司生產(chǎn)的QLB-25T 型平板硫化機(jī)在260℃、10 MPa下壓3次,每次30 s,以保證其表面平整度和層間的緊密度,同時該溫度下芳綸紙層間不會發(fā)生粘接,便于后續(xù)逐層表征。

    1.2 擊穿與局部放電測試平臺

    局部放電測試平臺如圖1 所示[15]。為模擬實(shí)際工況中毛刺產(chǎn)生的極不均勻電場,選用錐-板電極,錐電極高度為25 mm,頂角為30°,電極尖端曲率半徑為50 μm,電極側(cè)面邊緣倒角半徑為3 mm。板電極的底徑和高度分別為75 mm 和15 mm,電極角半徑為3 mm。試驗(yàn)開始前,將芳綸紙放置于熱風(fēng)干燥箱中,在120℃下干燥24 h,除去樣品中的水分,調(diào)節(jié)錐電極高度,使其尖端與樣品表面輕微接觸。局部放電實(shí)驗(yàn)線路按照高電壓試驗(yàn)局部放電測量標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7354—2018搭建,試驗(yàn)時,將錐形電極通過保護(hù)電阻與江都市華宇高壓電氣有限公司生產(chǎn)的無局放工頻電源(YDTW-10/120)連接,將平板電極接地。隔離變壓器可有效地抑制電網(wǎng)的高次諧波,改善供電電源的品質(zhì)[13]。采用100 kV/1 000 pF耦合電容采集疊層樣品產(chǎn)生的脈沖電流信號,并通過同軸電纜輸出至保定天威新域科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的TWPD-2P 多通道數(shù)字式局部放電分析儀的檢測阻抗箱。分析儀采樣頻率為400 MHz,測試頻帶為40~300 kHz。測試系統(tǒng)符合IEC 60270 規(guī)定,在樣品未發(fā)生局部放電時,干擾信號的局放控制在5.0 pC以下。實(shí)驗(yàn)過程中利用工業(yè)相機(jī)記錄局部放電現(xiàn)象,相機(jī)曝光時間為1/60 s。擊穿測試操作方法符合GB/T 1408.1—2016 規(guī)定。試驗(yàn)時,將錐形電極與工頻電源連接,將平板電極接地,維持升壓速度為1 kV/s 直至擊穿。為消除隨機(jī)性的影響,每個樣品測試10次,采用雙參數(shù)威布爾(Weibull)分布分析樣品的擊穿特性。實(shí)驗(yàn)時,將樣品和電極放在密閉的溫濕度可控的有機(jī)玻璃腔體內(nèi),溫度和濕度分別控制在(20±1)℃和(20±2)%。

    圖1 局部放電測試平臺Fig.1 Partial discharge test platform

    1.3 表征方法

    采用局放分析儀采集放電發(fā)展過程中的放電量與放電相位數(shù)據(jù),利用工業(yè)相機(jī)拍攝樣品的碳痕。采用電子顯微鏡(SEM,Zeiss Gemini300)對樣品的表面損傷形貌進(jìn)行表征。采用等溫表面電位(ISPD)法測試樣品的載流子陷阱特性[16-19]。采用有源動態(tài)電容式探頭對試樣的表面電位進(jìn)行測量,測試系統(tǒng)示意圖如圖2 所示,不銹鋼充電針電極與高壓直流電源(LAS-100 kV/1 mA 正極性)相連接,其針尖曲率半徑為25 μm。針電極與試樣的垂直距離為5 mm,直流電源的充電電壓為正極性5 kV,在此電壓和垂直距離下,針電極的電暈不會直接損傷樣品,僅令樣品表面帶靜電荷[20]。將樣品充電2 min后,通過與試樣距離2 mm 的有源動態(tài)電容式探頭,測試充電后試樣的表面電位數(shù)據(jù)。測試過程中,針電極與探頭的位置固定,樣品放于滑動臺上,通過滑動臺移動樣品位置,移動速度由二維運(yùn)動編程控制器和電機(jī)控制,以保證每次測試移動過程時間間隔相同。通過樣品底部的恒溫加熱板控制充電溫度和測試溫度均為50℃,通過數(shù)據(jù)采集卡(Data Ac‐quisition Board,DAQ)和電腦記錄10 min 內(nèi)樣品的表面電位數(shù)據(jù)。

    圖2 表面電位測試平臺Fig.2 Surface potential test platform

    2 疊層紙的恒壓局放特性

    2.1 局放電壓參數(shù)選取

    為了選取合適的局部放電電壓,采用與局放測試相同的電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行疊層擊穿和擊穿時延測試,采用威布爾分布對擊穿電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)果如表1 所示。從表1 可以發(fā)現(xiàn),隨芳綸紙疊層數(shù)的增加,電氣強(qiáng)度呈現(xiàn)單調(diào)遞減的趨勢,單層芳綸紙的電氣強(qiáng)度為40.23 kV/mm,而6層芳綸紙的電氣強(qiáng)度僅為20.69 kV/mm,下降了48.59%,疊層式芳綸紙的電氣強(qiáng)度隨厚度降低的情況,與大部分塊體絕緣材料的普遍規(guī)律相似。之后,選取20、19、18、17、16、15 kV對6疊層芳綸紙進(jìn)行擊穿時延測試,每組電壓參數(shù)重復(fù)3 次,結(jié)果如表2 所示。從表2 可以發(fā)現(xiàn),20 kV 下的擊穿時間僅有數(shù)十秒,當(dāng)電壓為15 kV時,平均擊穿時間為186 min,該時間跨度既能滿足對局放階段的劃分,也能保證在有限的時間內(nèi)觀測到局放后期至擊穿的現(xiàn)象參數(shù),故選擇15 kV 作為局放的恒定電壓值。

    表1 擊穿電壓和電氣強(qiáng)度Tab.1 Breakdown voltage and electric strength

    表2 擊穿時間隨電壓的變化Tab.2 Breakdown time varies with voltage min

    2.2 放電譜圖與放電現(xiàn)象

    在15 kV 下對6 層芳綸紙進(jìn)行恒壓局部放電試驗(yàn),在188 min 時發(fā)生擊穿,采集了從起始放電到擊穿的局部放電譜圖如圖3 所示,每個散點(diǎn)圖的累積時間為5 min,TWPD-2P 多通道數(shù)字式局部放電分析儀的譜圖分析軟件的信號處理量程范圍為0.1~500 000 pC。從圖3 可以發(fā)現(xiàn),在30°~330°相位范圍內(nèi)出現(xiàn)了明顯的放電信號,最大放電量和局部放電現(xiàn)象如圖4所示。

    圖3 局部放電譜圖Fig.3 Partial discharge profile

    以放電譜圖和最大放電量為主要依據(jù),以放電現(xiàn)象為輔助依據(jù),將放電過程分為3個階段:放電起始階段(0~80 min)、放電發(fā)展階段(80~160 min)和預(yù)擊穿階段(160 min~擊穿時間點(diǎn)即188 min),圖4 中附圖(a1)、(a2)、(a3)、(a4)分別為上述階段的典型放電現(xiàn)象。在放電起始階段,放電發(fā)生在60°~315°,最大放電量在15 000 pC 左右波動。起初只在負(fù)半周的180°~315°發(fā)生以懸浮放電為主,尖端放電為輔的混合式放電,隨著放電的發(fā)展和芳綸紙的破壞,有效絕緣距離縮減,等效場強(qiáng)增加,放電加劇,正半周也逐漸出現(xiàn)以懸浮放電為主的放電模式。這是因?yàn)殄F-板電極具有極性效應(yīng),錐電極尖端在施加電壓處于負(fù)半周時更容易產(chǎn)生放電[21]。在放電發(fā)展階段,疊層芳綸紙上層被破壞,懸浮和尖端放電均加劇,最大放電量逐步增長到約20 000 pC。當(dāng)出現(xiàn)明顯的沿面放電信號時,意味著疊層芳綸紙進(jìn)入了最終的預(yù)擊穿階段,此時放電模式為沿面、尖端和懸浮的混合放電,最大放電量劇增到200 000 pC,此階段僅能維持20~30 min,臨近擊穿時出現(xiàn)耀眼的紅色電弧。

    圖4 局部放電現(xiàn)象和最大放電量Fig.4 Partial discharge phenomenon and maximum discharge

    綜上所述,在實(shí)際工況中的毛刺缺陷下,芳綸不僅會產(chǎn)生沿毛刺縱向的尖端放電,還會產(chǎn)生與毛刺方向垂直的沿芳綸表面的放電。因此,在比擊穿電壓低32.86%的電壓下,芳綸仍會因?yàn)榫植糠烹娫?00 min內(nèi)擊穿。

    2.3 碳痕發(fā)展

    選取典型局放擊穿樣品進(jìn)行SEM 表征,結(jié)果如圖5 所示,其中圖5(a0)和圖5(b0)為低倍數(shù)SEM 圖像,其下方的4 幅圖為距中心不同長度的局部區(qū)域高倍數(shù)SEM 圖像。首先,通過圖5(b0)可以看出,除了最大的擊穿孔外,在其右下方2~3 mm 處出現(xiàn)了第二處重度燒蝕的孔洞。在連接兩點(diǎn)的碳蝕路徑上,短切纖維被完全切斷,但漿粕平整度受影響較小??梢酝茰y,芳綸的成紙組分中,漿粕對電弧的耐受能力強(qiáng),而短切纖維則相對較弱,可以通過短切纖維的破損情況對芳綸材料的放電損傷程度進(jìn)行區(qū)分。

    據(jù)此,按照損毀程度由高到低,將電損傷芳綸紙的局部區(qū)域分為3種類型:①擊穿邊緣區(qū)域;②重度損毀區(qū)域;③輕度損毀區(qū)域。圖5(a1)、(a2)和(b1)所示為典型的擊穿邊緣區(qū)域,可以觀察到在擊穿點(diǎn)處,芳綸紙呈現(xiàn)被電弧燒蝕的大面積空洞,其邊緣幾乎不能觀察到完整的短切纖維,表現(xiàn)為多孔熔融的樹脂狀物質(zhì),且該部分的宏觀性狀呈現(xiàn)深棕至純黑色。圖5(a3)和(b3)所示為典型的重度損毀區(qū)域,在該區(qū)域可觀察到大量被電弧燒斷的短切纖維,纖維斷口較清晰,且漿粕區(qū)域出現(xiàn)撕裂和外翻的痕跡,該部分的宏觀性狀呈現(xiàn)淺棕色。圖5(a4)和(b4)為輕度損毀區(qū)域,該區(qū)域的短切纖維分布比較連續(xù),漿粕表面相對平整,宏觀呈現(xiàn)出灰白色的正常產(chǎn)品性狀。

    圖5 碳痕及微觀形貌Fig.5 Carbon trace and microscopic morphology

    考慮到局部放電發(fā)展過程中,難以對樣品進(jìn)行取樣測試,并且中斷局部放電進(jìn)行取樣會對其后續(xù)局放產(chǎn)生不可忽略的影響,故分別制備了15 kV 下不同局放老化時間的芳綸紙疊層樣品,以對不同局部放電階段樣品的理化特性進(jìn)行表征,選擇加壓時間為局部放電的時間分界點(diǎn):80 min,160 min 以及擊穿時間點(diǎn)192、206、187 min,額外選取40 min 和120 min以補(bǔ)充時間細(xì)節(jié),相同加壓時間下的樣品均制備3份以排除隨機(jī)性的影響。對不同加壓時間的樣品逐層拍照,所有照片的分辨率調(diào)整為1 000 像素×1 000 像素,結(jié)果如圖6 所示。從圖6 可以發(fā)現(xiàn),加壓時間為40 min 時,未出現(xiàn)碳痕,80 min 時碳痕發(fā)展到1~2層,呈點(diǎn)狀,120 min時碳痕增加到2~3層,且第2 層碳痕面積略微增大,160 min 時碳痕全部發(fā)展到3 層,且2~3 層碳痕面積明顯增大。當(dāng)樣品被擊穿后,3個樣品的碳痕發(fā)展到第6 層。此外,從圖中明顯的橫向碳痕發(fā)展情況可以推斷,相對于常規(guī)絕緣紙,間位芳綸具有更高的絕緣強(qiáng)度,能夠在一定時間內(nèi)耐受沿錐-板間隙方向的絕緣破壞,從而將放電限制在多層之間,此時放電多呈現(xiàn)沿面形式,且其損毀形式呈現(xiàn)大面積的沿面碳痕。

    圖6 碳痕及其發(fā)展Fig.6 Carbon trace and its development

    圖7 為完好芳綸以及擊穿樣品碳痕處1~6 層的FTIR譜圖,測試時,針對每層芳綸紙,以擊穿點(diǎn)為中心,按照1 cm×1 cm 尺寸剪下方形區(qū)域進(jìn)行測試。從圖7 可以看出,完好的芳綸紙主要表現(xiàn)為7個特征峰:N-H 的伸縮振動峰在3 280 cm-1,酰胺I 帶在1 640 cm-1,酰胺II 帶在1 523 cm-1,C-O 的不對稱伸縮振動峰在1 412 cm-1,苯環(huán)C-H的剪切型振動峰在1 234~900 cm-1,在817 cm-1處有孤立H 彎曲振動峰,在776 cm-1處有苯環(huán)的特征峰。相對于完好芳綸紙樣品,含有碳痕的樣品上述特征峰均呈現(xiàn)出不同程度的弱化,通過碳痕最明顯的紙層,即綠色曲線對應(yīng)的第3 層譜線可以看出,在N-H、CO-NH 等酰胺基團(tuán)內(nèi)屬化學(xué)鍵以及苯環(huán)部分的特征峰均出現(xiàn)了弱化,說明電損傷主要造成上述基團(tuán)的分解。

    圖7 不同層的FTIR譜圖Fig.7 FTIR results of different layers

    實(shí)際工況中,可根據(jù)以上基團(tuán)的分解情況對芳綸材料的失效程度進(jìn)行評估。

    3 受損芳綸紙?zhí)匦?/h2>

    3.1 剩余絕緣強(qiáng)度

    對發(fā)展到第1階段(0~80 min)和第2階段(0~160 min)的樣品快速升壓,測試其剩余擊穿電壓,結(jié)果如圖8所示。第1階段的樣品碳痕出現(xiàn)在前2層,完好的芳綸紙有4層,表1中顯示4層芳綸紙的擊穿電壓為18.05 kV,而碳痕化后樣品的擊穿電壓高于18.05 kV。同樣,第2 階段的樣品碳痕出現(xiàn)在1~3層,完好芳綸紙有3 層,表1 中顯示3 層芳綸紙的擊穿電壓為15.22 kV,而碳痕化后樣品的擊穿電壓高于15.22 kV。說明局放導(dǎo)致的碳痕生長在一定程度上可以提升錐-板電極下材料的擊穿電壓,可以推測導(dǎo)致芳綸能夠承受長時期、高放電量的懸浮放電的原因,一方面是芳綸本身性能足夠穩(wěn)定,另一方面是碳痕引起的電場均化緩解了錐-板電極下縱向擊穿的發(fā)展進(jìn)程。

    圖8 剩余擊穿電壓Fig.8 Residual breakdown voltage

    這種現(xiàn)象歸因于碳痕的等效尖端電極效應(yīng)。根據(jù)間隙電場的方向,碳痕可分為兩類:沿錐電極方向的碳痕定義為縱向碳痕,垂直錐電極方向的碳痕定義為橫向碳痕。在錐-板電極下,橫向碳痕雖然對芳綸紙?jiān)斐闪藫p壞,但它更多地起到了均化垂直電場中間電極的作用,使其余層能夠承受錐-板電極下更高的電壓;而在柱-板電極下,縱向碳痕加劇了電場的畸變,其前端類似于尖端電極,將其余各層的電場轉(zhuǎn)化為高度不均勻的電場,使其余層無法承受柱-板電極下應(yīng)承受的電壓[22]??赏茰y,碳痕是介于錐電極與柱電極之間的中間電極,它可以均化錐電極的電場,提升擊穿電壓,同時也可加劇柱電極電場的不均勻程度,降低柱電極擊穿電壓[22]。

    3.2 電荷輸運(yùn)特性

    為了表征放電導(dǎo)致的碳痕化程度對芳綸紙電荷輸運(yùn)特性的影響,對加壓時間為80、120、160、192 min(擊穿時間點(diǎn))的疊層芳綸紙每一層紙的表面電位特性進(jìn)行測試,結(jié)果如圖9所示,圖中,“0”代表未進(jìn)行局部放電處理的對照芳綸樣品,“1~6”表示特定加壓時間該樣品所處的層數(shù),括號內(nèi)為樣品充電后的初始電位值。從圖9可以發(fā)現(xiàn),未擊穿時,碳痕處的電位消散速率大于完好樣品,擊穿后碳痕處的電位消散速率進(jìn)一步增大。

    圖9 電位消散曲線Fig.9 Potential dissipation curves

    通過式(1)和(2)可以計(jì)算試樣的陷阱參數(shù)[22-24]。

    式(1)~(2)中:Em為陷阱能級;kB為玻爾茲曼常數(shù);T為溫度;VA為電子逃逸頻率;t為消散時間,Nt為陷阱密度;ε0為真空介電常數(shù);εr為芳綸紙相對介電常數(shù);e為元電荷;L為紙厚度;φ(t)為表面電位。

    15 kV 下加壓時間分別為80、120、160、192 min的碳痕處陷阱分布曲線如圖10所示,圖中,“0”代表未進(jìn)行局部放電處理的對照芳綸樣品,“1~6”表示特定加壓時間該樣品所處的層數(shù)。從圖10 可以發(fā)現(xiàn),樣品均具有深、淺陷阱,碳痕化后的樣品深、淺陷阱能級均變小,其中擊穿后的樣品碳痕處陷阱能級減小最多,第6 層的深陷阱能級為0.952 eV,比完好樣品的深陷阱能級1.059 eV 下降了0.107 eV,在一定程度上表示材料本體的介電結(jié)構(gòu)受到了破壞。與此同時,結(jié)合剩余絕緣強(qiáng)度的測試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),在碳痕化之后,紙層剩余絕緣強(qiáng)度反而提升,可以推測,陷阱淺化可以在一定程度上起到加快電荷轉(zhuǎn)移、均化瞬時電場的效果。

    圖10 載流子陷阱分布曲線Fig.10 Carrier trap distribution curves

    4 結(jié)論

    (1)芳綸具有一定的干式疊層工況運(yùn)行能力,疊層厚度由單層0.18 mm增長至6層1.08 mm時,電氣強(qiáng)度下降了48.59%,且疊層芳綸紙?jiān)诒葥舸╇妷旱?0%的電壓下,仍會在200 min內(nèi)擊穿。

    (2)依據(jù)放電類型、放電量和放電現(xiàn)象,干式疊層芳綸紙?jiān)阱F-板電極下的局部放電過程可分為放電起始、放電發(fā)展和預(yù)擊穿3個階段。依據(jù)短纖形貌,電損傷樣品的局部微觀結(jié)構(gòu)可分為3 類不同程度的損毀類型。

    (3)通過局放老化實(shí)驗(yàn)表征了碳痕逐層發(fā)展和官能團(tuán)分解的規(guī)律,并發(fā)現(xiàn)碳痕能夠在一定程度上均化錐-板電極的電場,緩解錐電極下縱向擊穿的發(fā)展進(jìn)程,同時淺化陷阱。

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