高压第二篇浅析.ppt

一、高压静电电压表 在两个特制的电极间加上电压u，电极间就会受到静电力f的作用，而且f的大小与u的数值有固定的关系，因而设法测量f的大小或它所引起的可动极板的位移或偏转就能确定所加电压u的大小。 利用这一原理制成的仪表即为静电电压表，它可以用来测量低电压，也可以在高电压测量中得到应用,能直接测量的电压上限可达500~600kV。 应用静电场理论的关系式，f ?u 2 但仪表不可能反映力的瞬时值，而只能反映其平均值 F。 如果u是按正弦函数作周期性变化的交流电压，则电极在半个周期内所受到的力的平均值F与交流电压的有效值U 的平方成正比，或者反过来 ： 静电电压表用于交流电压时，测得的是它的有效值。 如果测量的是带脉动的直流电压，则静电电压表测得的电压近似等于直流电压的平均值Uav。 静电电压表根本不能测量一切冲击电压。 二、峰值电压表 在不少场合，只需要测量高电压的峰值，例如绝缘的击穿就仅仅取决于电压的峰值。现已制成的产品有交流峰值电压表和冲击峰值电压表，它们通常均与分压器配合起来使用。 峰值电压表的工作原理通常有两种，一种是利用整流电容电流来测量交流高压，另一种是利用电容器充电电压来测量交流高压。 (一)利用整流电容电流来 测量交流高压 被测高压u 随时间而变化时，流过电容C的电流 ic＝Cdu/dt。当ic为正半波时，电流经整流元件V1，检流计P流入地中。如果流经P的电流平均值为Iav ，则它与被测电压的峰值有 下述关系: 式中 C——电容器的电容量； f ——被测电压的频率。 (二)利用电容器充电电压来测量交流高压 被测交流电压经整流管V使电容C充电至某一电压Ud，它可用静电电压表或微安表串联电阻来测量。 如用后一种测量方法，则被测电压的峰值为： 式中 T——交流电压的周期, s； C ——电容器的电容量； R —— 串联电阻值。 三、球隙测压器 ●球隙测压器是唯一能直接测量高达数兆伏的各类高电压峰值的测量装置。 ●它由一对直径相同的金属球构成，测量误差约2％~3%，所以已能满足大多数工程测试的要求。 ●应该首先搞清为什么要选择球隙而不是别的气隙（例如结构更简单的棒间隙或电场更均匀的消除了边缘效应的平板电极）来作为高电压的测量工具呢？ ●在所有类型的气隙中，采用球隙来作为测量各类高电压的测量装置，应该是最理想的解决方案。 当测量时的大气条件不同于标准大气条件时，需要进行大气条件的校正。其方法如下： U＝KU0 式中 U——实际大气条件下的球隙放电电压； U0——标准大气条件下的球隙放电电压； K——与空气相对密度δ 有关的校正系数，可由表5-1查得。 确定球隙或其他自恢复绝缘的50％冲击放电电压的方法： 1.多级法 根据试验需要，或固定电压值，逐级调节球隙距离；或固定球隙距离，逐级改变所加冲击电压的幅值。通常取级差等于预估值的2%左右。 得到放电概率P与所加电压U（或球隙距离d )的关系曲线后，就可以得到P＝50％时的U50％ （或d50%) 2.升降法 预先估计一个大致的50％击穿电压U′50% ，并取它的2％～3％作为级差ΔU 。先以U′50%作为初试电压加在气隙上，如未引起击穿，则下次施加的电压升为 U′50% + ΔU ，如在U′50%下已引起击穿，则下次施加的电压降为U′50%－ ΔU，依此类推，每次加电压都遵循这样的规律，即凡是加压引起击穿，则下次加压比上次低ΔU ，凡是加压未引起击穿，则下次加压比上次高ΔU 。这样反复加压20～40次，分别统计各级电压Ui的加压次数ni，然后按下式求得50%冲击击穿电压U50% : 四、高压分压器 ● 在被测电压高于200kV时，直接用指示仪表测量高压已比较困难，通常需采用高压分压器配用仪表来进行测量。 　　● 对一切分压器最重要的技术要求有二：①分压比的准确度和稳定性（幅值误差要小）；②分出的电压与被测高电压波形的相似性（波形畸变要小）。 ● 按照用途的不同，分压器可分为交流高压分压器、直流高压分压器和冲击高压分压器等；按照分压元件的不同，它又可分为电阻分压器、电容分压器、阻容分压器等三种类型。 ● 每一分压器均由高压臂和低压臂组