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第七章 稳态高电压的测量 7.1 稳态高电压测量概述 直接测量法—测量球隙 间接测量法—转换装置+转换仪表 转换装置:将被测量转变成指示仪表或记录仪器所能指示 的量的装置--分压器、电压/电流互感器。 测量系统:用来进行高电压或冲击电流测量的整套装置. 测量系统组件：转换装置，接至试品或回路引线、接地连线、接到仪表或记录仪的连线—衰减、终端、匹配阻抗或网络、仪表。 测量系统分类 认可的测量系统—实验室。 标准测量系统。 电力部门测量交流高电压方法 超高压互感器昂贵 高压实验室不用 高压实验室测高电压方法 ①利用气体放电测量交流高电压，如测量球隙； ②利用静电力测量交流高电压，如静电电压表； ③利用整流电容电流测量交流高电压，如峰值电压表； ④利用整流充电电压测量交流高电压，如峰值电压表。 仪表量程有限，分压器扩大量程一大部分压降落高压臂上，仪表 测低压臂压降。 传输系统—纤维绝缘材料，无杂散和电磁干扰的影响。 7.2 测量球隙 均匀电场下空气间隙的放电电压与距离有关—可以利用间隙放电测量电压。 测量球隙：由一对相同直径金属球构成,加压时,球隙间形成不均匀电场.球隙间在大气中击穿电压决定于球隙的距离. 电压越高,距离越大,要求球径越大—保持不均匀电场。 测量球不是处于无限大空间，外物及大地对球间电场有影响。 球间电场强度和击穿电压计算难，测量球隙放电电压试验决定。 38年IEC制定测量球隙放电电压标准表。 60年IEC修订标准表 球隙法--交流电压、冲击电压、直流电压测量 接线图 R1防振电阻 R2保护电阻 ①限制球隙放电时流过球极的短路电流。 ②阻尼局部放电时电感电容高频振荡。 球隙法测量高电压优缺点 7.3 高压静电电压表 内阻大--并在分压器低压臂上 测量原理： 加电压于两个相对的电 极，两电极充上异性电 荷，电极受静电机械力 作用。测量此静电力大 小，或测量由静电力产 生的某一极板的偏移来 反映所加电压的大小 两种类型 （1）绝对仪静电电压表：测量作用力F，计算出极板上的电压，不必校准，准确度高，可以校正其他表计。 （2）工程上应用静电电压表、非绝对仪，需校正。 静电电压表优点： 基本不从电流路里吸取功率（少量）内阻抗极大 仪器仪表---四代 7.4 交流峰值电压表 7.4.1利用电容电流整流测量电压峰值 7.4.2 利用整流的充电电压测量电压峰值 与分压器联合 基本测量回路原理 ： （图7-8、7-9） 高内阻电压表V测量滤波电 容直流充电电压，得到交 流峰值电压。并联R,放 电，R串联微安表，读Id,反 映峰值电压. 7.4.2 利用整流的充电电压测量电压峰值 7.4.3有源数字式峰值电压表 7.5 高压交流分压器充气标准电容器　 7.5.1分压器误差分析 7.5.2 高压电容分压器的实现 电容分压器两种形式 1.分布式电容分压器：高压臂多个电容元件串联组成 （1）高压臂各电容元件应尽可能为纯电容。介质损耗和电感量小，聚丙烯。 （2）减小杂散电容的影响，C1不应太小，C1大，尺寸增加工频试验变压器负荷，C1=100-200PF。 （3）高压尖端装一个简单的屏蔽罩，各电容元件对地以及对周围物体之间的杂散电容会影响分压比。 （4）低压臂C2应由高稳定度、低损耗、低电感量电容组成 （5）高压臂C1处于试区内，低电表处于控制室内，低压臂及导线屏蔽——屏蔽电缆。 2 集中式电容分压器。 ---高压臂使用气体介质的高压标准电容器 7.5.3 高压标准电容及集中式分压器 分布式分压器电容元件存在介质损耗和电感影响，电容稳定度难以保证IEC及国标1%测量的不确定度。需要校正，难以良好屏蔽。 气体介质基本无损耗，接近理想，构成的电容器容量不受电压影响，准确而稳定，良好屏蔽，无电晕电极，不受周围影响-----标准电容。 高压标准电容器的功用： ①分压器高压臂 ②西林电桥标准电容 ③耦合电容检测局部放电 ④微积分测压系统元件---测量雷电冲击电压 7.6 高压直流分压器 改进措施： 1.材料温度系数 （1）瓦数 （2）合理搭配 2.电晕放电 （1）金属屏蔽罩 （2）电位屏蔽 3.结构材料 电气工程核心—电气性能，电气参数，而非仅仅逻辑关系 电工设备的研制与生产要精心筛选元件、材料，而非停留在功能的实现上 同轴圆柱空气介质电容器 压缩气体标准电容器 用来测量直流高压的分压器----电阻元件组成 造成测量误差原因：电阻值不稳定，原因： （1）本身发热或环境温度变化； （2）电阻元件或附近电晕放电； （3）绝缘支架漏电。 * * 工频 直流 难度： 泄漏、电晕、杂散参数 MV 被测 电压 高压边 优点： （1）测幅值