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高电压工程基础(第2版)施围-第7章 电气设备绝缘的高电压试验-2014.ppt

[摘要]高电压工程基础 2. 棒间隙 IEC规定中,推荐使用左图的棒间隙测量直流电压时,其测量不准确度在±3%以内,测量方法与球间隙一样。
标况下,正、负极性的直流电压下,棒间隙10次放电电压的平均值为: 高电压工程基础 S f l 静电电压表 原理:分别带正、负电荷的导体间存在着静电吸引力,吸引力的大小与两导体间的电位差的平方成正比,测量此静电力的大小或是由静电力产生的某一极板的位移(或偏转)从而反映所加电压大小。
高电压工程基础 利用高压电容器的测量方法 1. 电容器电流整流法测量交流峰值 电容器电流整流法 与耦合电容器类似,利用静电容量大的电容器,可用交流电流计直接测量充电电流的有效值(I),电压有效值为: 高电压工程基础 2. 电容器充电电压法测量交流峰值 Id R C D V ?A 电容器充电电压法 被测交流电压经整流管D使电容充电至交流电压的幅值,电容电压由静电电压表或微安表串联电阻来测量。
如果静电电压表或微安表串联电阻测得的电压为Ud,则电压峰值: 高电压工程基础 3. 直流脉动电压的测量 直流脉动的测量 利用高压电容与电阻串联来测量直流电压的脉动。
若直流高压含有脉动电压分量Vr,当脉动电压的频率为f,则电阻R两端的电压为: 也可以采用电容器电流整流法来测量直流电压脉动的幅值,其测量方法与交流峰值测量的方法相同。
高电压工程基础 高压分压器 1. 高阻分压器和串有高阻的电流表 U2 U1 Z1 Z2 高阻分压器 I2 U1 Z1 Z2 A P 高阻与电流表串联 被测电压越高,分压器本体电阻值越大,对地杂散电容越大,误差也很大。
因此电阻分压器只适用于被测电压低于100kV的情况。
为防止仪表超量程,并联保护的放电间隙P; 为了防止在控制台出现高电压,微安表应并联电阻。
高电压工程基础 2. 电容分压器 C2 C1 U1 U2 交流电容分压器 分压器 高压臂 分压器 低压臂 (1)分布式电容分压器,它的高压臂有多个电容器元件串联组装而成,要求每个元件尽可能为纯电容,介质损耗和电感尽可能小。
(2)集中式电容分压器,它的高压臂使用一个气体介质的高压标准电容器。
对于电容分压器低压臂电容C2,要求电容量较大而承受的电压较低,因此应采用高稳定度、低损耗、低电感量的云母、聚苯乙烯等介质的电容器。
电容量根据分压比和低压仪表的量程确定。
高电压工程基础 7.6 冲击电压的测量 冲击电压的测定包括:幅值测量和波形记录 标准规定: 对于标准全波、波尾截断波以及1/5?s短波,幅值的测量不确定度不超过±3%,1?s以内波头截断波,其幅值的测量误差不超过±5%,波头及波长时间的测量不确定度不超过10%。
目前最常用的冲击电压的测量方法: a. 测量球隙; b. 分压器-示波器。
高电压工程基础 1. 球间隙测量冲击电压的幅值 在利用球隙测量冲击电压时的注意问题: a. 在球隙距离太小(放电电压50kV以下),或者球隙直径太小(小于12.5cm)时,为减小分散性,应对球隙进行照射。
b. 利用球隙测量冲击电压时,如在球隙前串联电阻,球隙击穿瞬间很大,串联电阻后会在其上造成很大的压降,使测量出现较大的不确定度。
但为避免球隙击穿时所造成的振荡对被试品的损伤,需要加入串联保护电阻(无感电阻,其值应不大于500?)。
高电压工程基础 2. 冲击电压分压器 C1 C2 R1 R2 u1 u2 C1 C2 R1 R2 u1 u2 u1 u2 R1 R2 u1 u2 C1 C2 (a)电阻分压器 (b) 电容分压器 (c) 阻尼分压器 (d) 阻容并联分压器 高电压工程基础 测量系统的特性由分压比和响应来表示。
(1)分压比:分压器输入端所加电压的峰值除以测量系统输出端出现的电压峰值。
(2)响应:分压器的输入端施加某一波形电压A(t),与之相对应,在测量系统的输出端会出现电压U(t),U(t)即为对A(t)的响应。
通常采用A(t)为直角波时的响应来反映分压器的特性。
高电压工程基础 响应的好坏常用响应时间来定量表示。
若在分压器高压侧施加一单位阶跃波,分压器低压侧输出的波形可能有两种类型,指数型和振荡型。
1 0 u t 1 0 u t (a) 阻尼型 (b) 振荡型 方波响应时间 高电压工程基础 纳秒脉冲电流的测量: 分流器(图1 ) 罗氏线圈(图2) RL积分器(图3) RC积分器(图4) 3
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