Rev. Phys. Appl. (Paris) 25, 423-433 (1990)
DOI: 10.1051/rphysap:01990002505042300

Mesure du courant d'injection de charge dans les diélectriques solides sous tension alternative

T. Lebey et C. Laurent

Laboratoire de Génie Electrique, CNRS UA 304, Université Paul Sabatier, 118 Route de Narbonne, 31062 Toulouse, France

Abstract
The charge flow injected during a sinusoidal excitation from a needle electrode into dielectrics is measured. The experimental set up allows the analog, time resolved measurement of the charge down to a sensitivity of 10 -14 C. In polyethylene and epoxy samples, the injection sets in at a precise field level called the critical field ( ≈ 1 MV/cm). Charge is injected and extracted during each cycle, and the injection is ambipolar. A permanent charge appears in the dielectric after a long stressing period. The injected space charge measurement seems to be of importance regarding the electrical ageing of dielectrics.

Résumé
On mesure le courant d'injection de charge créé par concentration locale du champ électrique à l'extrémité d'une pointe moulée dans un isolant polymère soumis à une tension sinusoïdale. Le détecteur permet la mesure analogique de la charge injectée à tout instant de la contrainte avec une sensibilité de l'ordre de 10-14 C. Dans les matériaux étudiés (polyéthylène et polyépoxy), l'injection n'est effective qu'au delà du champ critique ( ~ 1 MV/cm). Le courant change de signe au cours de chaque alternance (injection/extraction de charges) et l'injection est ambipolaire. Le diélectrique acquiert une charge permanente après un temps de polarisation suffisamment long. L'importance de la mesure du courant d'injection dans le domaine du vieillissement électrique des isolants est discutée.

PACS
7750 - Dielectric breakdown and space charge effects.

Key words
ageing -- ambipolar injection -- solid dielectrics -- alternating voltage -- charge flow -- time resolved measurement -- polyethylene -- epoxy -- injection -- critical field -- stressing -- space charge -- electrical ageing