高電壓測(cè)量技術(shù)2012

1、高電壓試驗(yàn)除了要有產(chǎn)生各種試驗(yàn)電壓的高壓設(shè)備，還必須要有能測(cè)量這些高電壓的儀器和設(shè)備。 電力系統(tǒng)中，廣泛應(yīng)用電壓互感器配上低電壓表來(lái)測(cè)量高電壓；但此法在試驗(yàn)室中用得很少。試驗(yàn)室條件下廣泛應(yīng)用高壓靜電電壓表、峰值電壓表、球隙測(cè)壓器、高壓分壓器等儀器測(cè)量高電壓。 國(guó)標(biāo)規(guī)定，高電壓的測(cè)量誤差一般應(yīng)控制在3以內(nèi)。 高電壓測(cè)量技術(shù)穩(wěn)態(tài)高電壓與沖擊高電壓穩(wěn)態(tài)高電壓：穩(wěn)態(tài)高電壓：主要是指工頻交流高壓和直流高壓。但所述主要是指工頻交流高壓和直流高壓。但所述及的測(cè)量方法或裝置，有的也可用于頻率在一定范圍以內(nèi)及的測(cè)量方法或裝置，有的也可用于頻率在一定范圍以內(nèi)的高頻高壓或脈動(dòng)成分很大的直流高壓的測(cè)量。的高頻高壓或脈

2、動(dòng)成分很大的直流高壓的測(cè)量。沖擊電壓：沖擊電壓：無(wú)論是雷電沖擊電壓或操作沖擊電壓，均為快無(wú)論是雷電沖擊電壓或操作沖擊電壓，均為快速變化或較快速變化的一種電壓。測(cè)量沖擊電壓的整個(gè)測(cè)速變化或較快速變化的一種電壓。測(cè)量沖擊電壓的整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)包括其中的電壓轉(zhuǎn)換裝置和指示、記錄及測(cè)量?jī)x器量系統(tǒng)包括其中的電壓轉(zhuǎn)換裝置和指示、記錄及測(cè)量?jī)x器必須具有良好的瞬態(tài)響應(yīng)特性。一些適宜于測(cè)量穩(wěn)態(tài)或慢必須具有良好的瞬態(tài)響應(yīng)特性。一些適宜于測(cè)量穩(wěn)態(tài)或慢過(guò)程過(guò)程( (如直流和交流電壓如直流和交流電壓) )的測(cè)量系統(tǒng)不一定適宜于或根本的測(cè)量系統(tǒng)不一定適宜于或根本不可能測(cè)量沖擊電壓。沖擊電壓的測(cè)量包括峰值測(cè)量和波不可能測(cè)量沖擊

3、電壓。沖擊電壓的測(cè)量包括峰值測(cè)量和波形記錄兩個(gè)方面。形記錄兩個(gè)方面。實(shí)驗(yàn)室的高電壓測(cè)量交流高電壓測(cè)量：交流高電壓測(cè)量：(1) (1) 利用氣體放電測(cè)量交流高電壓利用氣體放電測(cè)量交流高電壓如測(cè)量球隙如測(cè)量球隙(2) (2) 利用靜電力測(cè)量交流高電壓利用靜電力測(cè)量交流高電壓如靜電電壓表如靜電電壓表(3) (3) 利用整流電容電流測(cè)量交流高電壓利用整流電容電流測(cè)量交流高電壓如峰值電壓表如峰值電壓表(4) (4) 利用整流充電電壓測(cè)量交流高電壓利用整流充電電壓測(cè)量交流高電壓如峰值電壓表如峰值電壓表沖擊高電壓的測(cè)量：沖擊高電壓的測(cè)量：(1) (1) 球隙法：是直接測(cè)量高電壓峰值的一種方法。球隙法：是直接

4、測(cè)量高電壓峰值的一種方法。(2) (2) 分壓器分壓器峰值電壓表：只測(cè)峰值，不測(cè)波形。事先峰值電壓表：只測(cè)峰值，不測(cè)波形。事先應(yīng)驗(yàn)證波形合乎標(biāo)準(zhǔn)，或同時(shí)用示波器觀測(cè)波形。應(yīng)驗(yàn)證波形合乎標(biāo)準(zhǔn)，或同時(shí)用示波器觀測(cè)波形。(3) (3) 分壓器分壓器示波器（或數(shù)字記錄儀）：可同時(shí)測(cè)出峰示波器（或數(shù)字記錄儀）：可同時(shí)測(cè)出峰值及波形。在采用數(shù)字式示波器或數(shù)字記錄儀時(shí)，可立即值及波形。在采用數(shù)字式示波器或數(shù)字記錄儀時(shí)，可立即獲得峰值和時(shí)間參數(shù)值，并可打印獲得峰值和時(shí)間參數(shù)值，并可打印(4) (4) 光電測(cè)量法：采用光纖技術(shù)的測(cè)量法。有的仍需與分光電測(cè)量法：采用光纖技術(shù)的測(cè)量法。有的仍需與分壓器配合，有的則不

5、須要分壓器，測(cè)量系統(tǒng)中具有專門的壓器配合，有的則不須要分壓器，測(cè)量系統(tǒng)中具有專門的傳感器或電容探頭。傳感器或電容探頭。 擴(kuò)大量程的方法：擴(kuò)大量程的方法：各種測(cè)量?jī)x表的量程是有限度的，各種測(cè)量?jī)x表的量程是有限度的，常常通過(guò)分壓器來(lái)擴(kuò)大儀表的量程。即使被測(cè)電壓的大部常常通過(guò)分壓器來(lái)擴(kuò)大儀表的量程。即使被測(cè)電壓的大部分降落在分壓器的高壓臂上，測(cè)量?jī)x表測(cè)得的僅是低壓臂分降落在分壓器的高壓臂上，測(cè)量?jī)x表測(cè)得的僅是低壓臂上的電壓降，再乘上分壓比，即可得被測(cè)電壓。上的電壓降，再乘上分壓比，即可得被測(cè)電壓。 光電測(cè)量技術(shù)：光電測(cè)量技術(shù)：光纖技術(shù)在電工領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣光纖技術(shù)在電工領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛。光導(dǎo)纖

6、維本身是絕緣材料，因此光纖技術(shù)應(yīng)用在高電泛。光導(dǎo)纖維本身是絕緣材料，因此光纖技術(shù)應(yīng)用在高電壓測(cè)量時(shí)，可無(wú)雜散和電磁干擾的影響，具有很大的優(yōu)越壓測(cè)量時(shí)，可無(wú)雜散和電磁干擾的影響，具有很大的優(yōu)越性。在穩(wěn)態(tài)電壓測(cè)量時(shí)，無(wú)頻率特性的要求，只要注意選性。在穩(wěn)態(tài)電壓測(cè)量時(shí)，無(wú)頻率特性的要求，只要注意選用溫度特性良好的光電元件，比較容易滿足測(cè)量準(zhǔn)確度的用溫度特性良好的光電元件，比較容易滿足測(cè)量準(zhǔn)確度的要求。光電測(cè)量高電壓需要用其它測(cè)量方法加以校正。要求。光電測(cè)量高電壓需要用其它測(cè)量方法加以校正。 一、高壓靜電電壓表 兩個(gè)特制的電極間加上電壓 ，電極間就會(huì)受到靜電力 的作用，而且 的大小與 的數(shù)值有固定關(guān)系，

7、設(shè)法測(cè)量 的大小就確定所加電壓 的大小。利用這一原理制成的儀表即為靜電電壓表，它可以用來(lái)測(cè)量低電壓，也可以在高壓測(cè)量中得到應(yīng)用。 uffufu若采用的是消除了邊緣效應(yīng)的平板電極，那么由 靜電場(chǎng)理論，易求得 但儀表不可能反映力的瞬時(shí)值 ，而只能反映其平 均值 。 2uf fFFU 為了盡可能減少極間距離和儀表體積，極間應(yīng)采用均勻電場(chǎng)，所以高壓靜電電壓表的電極均采用消除了邊緣效應(yīng)的平板電極，如圖5-26所示。 靜電電壓表的特點(diǎn)：靜電電壓表的特點(diǎn)：內(nèi)阻抗特別大，幾乎不消耗什么能量?jī)?nèi)阻抗特別大，幾乎不消耗什么能量 能測(cè)量相當(dāng)高的交流和直流電壓能測(cè)量相當(dāng)高的交流和直流電壓 （大氣（大氣50-250KV；

8、SF6500-600KV） 不能測(cè)量一切沖擊電壓不能測(cè)量一切沖擊電壓 高壓靜電電壓表可以直接測(cè)出高壓側(cè)的交流電壓或直流電壓，比較直觀；同時(shí)通過(guò)改變靜電電壓表兩電極間的距離，可以改變靜電電壓表測(cè)量電壓的范圍；靜電電壓表兩電極間的電容量很?。ㄔ?0pF-30pF），對(duì)地阻抗很大，測(cè)量時(shí)幾乎不改變被測(cè)量部位的電壓，所以靜電電壓表也是測(cè)量感應(yīng)電壓的最佳儀表。由于靜電電壓表兩電極間的絕緣介質(zhì)是空氣，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中受環(huán)境的影響很大，它的測(cè)量準(zhǔn)確度等級(jí)無(wú)法做高，一般在引用誤差1.0級(jí)1.5級(jí)。 FRC系列交直流數(shù)字分壓器主要用系列交直流數(shù)字分壓器主要用于工頻交流和直流高電壓的測(cè)量，于工頻交流和直流高電壓的

9、測(cè)量，可代替高壓靜電電壓表，使用方便，可代替高壓靜電電壓表，使用方便，顯示直觀，測(cè)量精度高。顯示直觀，測(cè)量精度高。 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：0-50KV，0-100KV，0-150KV， 0-200KV，0-250KV，0-300KV 精度：精度：1.50%，1%，0.5% 三三.技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo) 1.準(zhǔn)確度：準(zhǔn)確度：AC1.5%，DC1% 2.分壓比分壓比K=高壓高壓/低壓低壓=1000：1 所測(cè)量高壓值所測(cè)量高壓值=1000低壓值（表低壓值（表中數(shù)值）中數(shù)值） 3.電氣強(qiáng)度：電氣強(qiáng)度：1.2倍額定電壓倍額定電壓 4.環(huán)境條件：溫度環(huán)境條件：溫度0-40攝式度，濕攝式度，濕度度85%二、峰值電壓

10、表 （一）利用（一）利用整流電容電流整流電容電流來(lái)測(cè)量交流高壓來(lái)測(cè)量交流高壓 CfIUavm2圖5-27（a） 利用整流電容電流來(lái)測(cè)量交 流高壓的峰值電壓表原理SFD-5型數(shù)字式型數(shù)字式峰值電壓表：峰值電壓表：主要有峰值保持主要有峰值保持器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器兩大部分組成，兩大部分組成，當(dāng)瞬間即逝的沖當(dāng)瞬間即逝的沖擊信號(hào)到達(dá)以后擊信號(hào)到達(dá)以后該功能自行啟動(dòng)，該功能自行啟動(dòng)，判別峰值，跟蹤判別峰值，跟蹤并永久保持最大并永久保持最大值值 ( (二二) )利用利用電容器充電電壓電容器充電電壓來(lái)測(cè)量交流電壓（來(lái)測(cè)量交流電壓（5-27b) 5-27b) 圖5-27（b）利用電容器充電電壓 來(lái)測(cè)量交

11、流高壓的峰值電壓表原理RCTUUdm21 注意事項(xiàng)： 選用沖擊峰值電壓表時(shí)，要注意其響應(yīng)時(shí)間是否選用沖擊峰值電壓表時(shí)，要注意其響應(yīng)時(shí)間是否合適于被測(cè)波形的要求，并應(yīng)使其輸入阻抗盡可合適于被測(cè)波形的要求，并應(yīng)使其輸入阻抗盡可能大。能大。 利用峰值電壓表，可直接讀出沖擊電壓的峰值，利用峰值電壓表，可直接讀出沖擊電壓的峰值，與用球隙測(cè)壓器測(cè)峰值相比，可大大簡(jiǎn)化測(cè)量過(guò)與用球隙測(cè)壓器測(cè)峰值相比，可大大簡(jiǎn)化測(cè)量過(guò)程。程。 但是被測(cè)電壓波形必須是平滑上升的，否則就會(huì)但是被測(cè)電壓波形必須是平滑上升的，否則就會(huì)產(chǎn)生誤差。產(chǎn)生誤差。 指示儀表可以是指針式表計(jì)，也可以是具有存儲(chǔ)指示儀表可以是指針式表計(jì)，也可以是具有

12、存儲(chǔ)功能的數(shù)字式電壓表。功能的數(shù)字式電壓表。 三、球隙測(cè)壓器 唯一能直接測(cè)量高達(dá)數(shù)兆伏的各類高壓峰值的測(cè)量裝置。 由一對(duì)直徑相同的金屬球構(gòu)成，測(cè)量誤差約23 工作原理基于一定直徑（ ）的球隙在一定極間距離（ ）時(shí)的放電（擊穿）電壓為一定值。 Dd球隙的結(jié)構(gòu)符合尺寸的球間隙有兩種方式，圖中所示是垂直球間隙，另有符合尺寸的球間隙有兩種方式，圖中所示是垂直球間隙，另有水平球間隙水平球間隙測(cè)量原理 空氣在一定電場(chǎng)強(qiáng)度下，才能發(fā)生碰撞游離。均勻電空氣在一定電場(chǎng)強(qiáng)度下，才能發(fā)生碰撞游離。均勻電場(chǎng)下空氣間隙的放電電壓與間隙距離具有一定的關(guān)系?？蓤?chǎng)下空氣間隙的放電電壓與間隙距離具有一定的關(guān)系。可以利用間隙放電

13、來(lái)測(cè)量電壓，但絕對(duì)的均勻電場(chǎng)是不易做以利用間隙放電來(lái)測(cè)量電壓，但絕對(duì)的均勻電場(chǎng)是不易做到的，只能做到接近于均勻電場(chǎng)。到的，只能做到接近于均勻電場(chǎng)。 測(cè)量球隙是由一對(duì)相同直徑的金屬球所構(gòu)成。加壓時(shí)，測(cè)量球隙是由一對(duì)相同直徑的金屬球所構(gòu)成。加壓時(shí)，球隙間形成球隙間形成稍不均勻電場(chǎng)稍不均勻電場(chǎng)。當(dāng)其余條件相同時(shí)，球間隙在。當(dāng)其余條件相同時(shí)，球間隙在大氣中的擊穿電壓決定于球間隙的距離大氣中的擊穿電壓決定于球間隙的距離（一）球隙的優(yōu)點(diǎn)（一）球隙的優(yōu)點(diǎn) 擊穿時(shí)延小，具有比較穩(wěn)定的放電電壓值和較高的測(cè)擊穿時(shí)延小，具有比較穩(wěn)定的放電電壓值和較高的測(cè)量精度量精度 50%沖擊放電電壓與靜態(tài)（交流或直流）放電電壓的

14、沖擊放電電壓與靜態(tài)（交流或直流）放電電壓的幅值幾乎相等。幅值幾乎相等。 不必對(duì)濕度進(jìn)行校正。不必對(duì)濕度進(jìn)行校正。 用球隙測(cè)量工頻電壓時(shí)，應(yīng)取連續(xù)三次放電電用球隙測(cè)量工頻電壓時(shí)，應(yīng)取連續(xù)三次放電電壓的平均值，相鄰兩次放電的時(shí)間間隔一般不小于壓的平均值，相鄰兩次放電的時(shí)間間隔一般不小于1min，以便在每次放電后讓氣隙充分電離，各次擊，以便在每次放電后讓氣隙充分電離，各次擊穿電壓與平均值之間的偏差不應(yīng)大于穿電壓與平均值之間的偏差不應(yīng)大于3。(二)球隙的放電電壓 國(guó)際電工委員會(huì)綜合比較了各國(guó)高壓試驗(yàn)室所得 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)編制成標(biāo)準(zhǔn)球隙放電電壓表。R1為限流電阻，R2為球隙測(cè)壓器的專用保護(hù)電阻。保護(hù)電阻的作用

15、 R R1 1是保護(hù)變壓器用的防振電阻是保護(hù)變壓器用的防振電阻 而而R R2 2是與球隙串連的保護(hù)電阻。是與球隙串連的保護(hù)電阻。 R R2 2的作用有兩方面，一方面可用它來(lái)限制球隙放電時(shí)所流過(guò)球極的作用有兩方面，一方面可用它來(lái)限制球隙放電時(shí)所流過(guò)球極的短路電流，的短路電流，以免球極燒傷以免球極燒傷而產(chǎn)生麻點(diǎn)；而產(chǎn)生麻點(diǎn)； 另一方面當(dāng)試驗(yàn)回路出現(xiàn)刷狀放電時(shí)，可減少或另一方面當(dāng)試驗(yàn)回路出現(xiàn)刷狀放電時(shí)，可減少或避免由此產(chǎn)生的避免由此產(chǎn)生的瞬態(tài)過(guò)電壓瞬態(tài)過(guò)電壓所造成的球間隙的異常放電，也就是用此電阻來(lái)阻尼局部所造成的球間隙的異常放電，也就是用此電阻來(lái)阻尼局部放電時(shí)連接線電感與球隙電容和試品電容等所產(chǎn)生

16、的高頻振蕩放電時(shí)連接線電感與球隙電容和試品電容等所產(chǎn)生的高頻振蕩 R R2 2應(yīng)放在圖示的應(yīng)放在圖示的位置位置，使流過(guò)試品的電容電流或泄漏，使流過(guò)試品的電容電流或泄漏電流電流( (視交流或直流電壓而定視交流或直流電壓而定) )不在不在R R2 2上產(chǎn)生壓降。上產(chǎn)生壓降。 用球隙測(cè)量沖擊電壓時(shí)，應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)極距用球隙測(cè)量沖擊電壓時(shí)，應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)極距 來(lái)來(lái) 達(dá)到達(dá)到50放電概率，此時(shí)被測(cè)電壓即放電概率，此時(shí)被測(cè)電壓即等于球隙在這一距離時(shí)的等于球隙在這一距離時(shí)的50沖擊放電電沖擊放電電壓。壓。 確定確定50%的放電概率常用的放電概率常用10次加壓法，即次加壓法，即對(duì)球隙對(duì)球隙 加上加上10次同樣的沖擊電

17、壓，如有次同樣的沖擊電壓，如有46次發(fā)生了放電，即可認(rèn)為已達(dá)到次發(fā)生了放電，即可認(rèn)為已達(dá)到50放電概率。放電概率。球徑與球間隙距離的確定 對(duì)一定球徑，間隙中的電場(chǎng)隨距離的增長(zhǎng)而越來(lái)越不均勻。被測(cè)對(duì)一定球徑，間隙中的電場(chǎng)隨距離的增長(zhǎng)而越來(lái)越不均勻。被測(cè)電壓越高，間隙距離越大，要求球徑也越大，才能保持稍不均勻電場(chǎng)電壓越高，間隙距離越大，要求球徑也越大，才能保持稍不均勻電場(chǎng)當(dāng)當(dāng)S S與與D D之比大于之比大于0.50.5時(shí)，其放電數(shù)值準(zhǔn)確性較差。要達(dá)到球隙所能達(dá)時(shí)，其放電數(shù)值準(zhǔn)確性較差。要達(dá)到球隙所能達(dá)到的測(cè)量準(zhǔn)確度，其結(jié)構(gòu)和使用條件必須符合到的測(cè)量準(zhǔn)確度，其結(jié)構(gòu)和使用條件必須符合IECIEC或國(guó)家

18、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定球隙距離：球隙距離：不大于不大于0.4D0.4D 標(biāo)準(zhǔn)球徑標(biāo)準(zhǔn)球徑D D為：為：2 2；5 5；6.256.25；1010；12.512.5；1515；2525；5050；7575； 100100；150150和和200200厘米厘米 可測(cè)的電壓峰值：可測(cè)的電壓峰值：從幾千伏到近從幾千伏到近20002000千伏千伏 確定球隙或其他自恢復(fù)絕緣的50沖擊放電電壓： n多極法 或固定電壓值，逐級(jí)或固定電壓值，逐級(jí)調(diào)節(jié)球隙距離；或固定調(diào)節(jié)球隙距離；或固定球隙距離，逐級(jí)改變所球隙距離，逐級(jí)改變所加沖擊電壓的幅值。得加沖擊電壓的幅值。得到放電概率到放電概率P P與所加電壓與所加電壓U

19、 U（或球隙距離（或球隙距離d) d)的關(guān)系的關(guān)系曲線，從而得到曲線，從而得到P P5050時(shí)的時(shí)的U50U50 （或（或d50%) d50%) iiinnUU%50n 升降法 預(yù)先估計(jì)一個(gè)大致50擊穿電壓的23作為級(jí)差 ，凡是加壓引起擊穿，則下次加壓比上次高 。反復(fù)加壓2040次，分別統(tǒng)計(jì)各級(jí)電壓 的加壓次數(shù) ， UUiUin球隙法測(cè)量高電壓的優(yōu)點(diǎn) (1) (1) 可以測(cè)量穩(wěn)態(tài)高電壓和沖擊電壓的幅值，可以測(cè)量穩(wěn)態(tài)高電壓和沖擊電壓的幅值，幾乎是直接測(cè)量超高電壓的唯一設(shè)備幾乎是直接測(cè)量超高電壓的唯一設(shè)備(2) (2) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易自制或購(gòu)買，不易損結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易自制或購(gòu)買，不易損壞壞(3) (

20、3) 有一定的準(zhǔn)確度，一般認(rèn)為測(cè)量交流有一定的準(zhǔn)確度，一般認(rèn)為測(cè)量交流及沖擊電壓時(shí)可達(dá)及沖擊電壓時(shí)可達(dá)3%3%以內(nèi)。以內(nèi)。球隙法測(cè)量高電壓的缺點(diǎn)(1) (1) 測(cè)量時(shí)必須放電，放電時(shí)將破壞穩(wěn)定狀態(tài)可能引起過(guò)電壓。測(cè)量時(shí)必須放電，放電時(shí)將破壞穩(wěn)定狀態(tài)可能引起過(guò)電壓。(2) (2) 氣體放電有統(tǒng)計(jì)性，數(shù)據(jù)分散，必須取多次放電數(shù)據(jù)的平均值，氣體放電有統(tǒng)計(jì)性，數(shù)據(jù)分散，必須取多次放電數(shù)據(jù)的平均值，為防止游離氣體的影響，每次放電間隔不得小于一分鐘，且在擊穿電為防止游離氣體的影響，每次放電間隔不得小于一分鐘，且在擊穿電壓后壓后25%25%電壓的升壓過(guò)程中的升壓速度每秒鐘不得超過(guò)擊穿電壓的電壓的升壓過(guò)程中的

21、升壓速度每秒鐘不得超過(guò)擊穿電壓的2%2%，測(cè)量較費(fèi)時(shí)間。測(cè)量較費(fèi)時(shí)間。(3) (3) 實(shí)際使用中，測(cè)量穩(wěn)態(tài)電壓要做校訂曲線，測(cè)量沖擊電壓要用實(shí)際使用中，測(cè)量穩(wěn)態(tài)電壓要做校訂曲線，測(cè)量沖擊電壓要用50%50%放電電壓法，手續(xù)都較麻煩。放電電壓法，手續(xù)都較麻煩。(4) (4) 要校訂大氣條件。要校訂大氣條件。(5) (5) 被測(cè)電壓越高，球徑越大，目前已有用到直徑為被測(cè)電壓越高，球徑越大，目前已有用到直徑為3 3米的銅球，不米的銅球，不僅本身越來(lái)越笨重，而且影響建筑尺寸。從發(fā)展的角度來(lái)看，測(cè)量球僅本身越來(lái)越笨重，而且影響建筑尺寸。從發(fā)展的角度來(lái)看，測(cè)量球隙的前途將成問(wèn)題。隙的前途將成問(wèn)題。(6)

22、(6) 一般來(lái)說(shuō)測(cè)量球隙不宜使用于室外，實(shí)踐證明，由于強(qiáng)氣流以及一般來(lái)說(shuō)測(cè)量球隙不宜使用于室外，實(shí)踐證明，由于強(qiáng)氣流以及灰塵、砂土、纖維和高濕度的影響，球隙在室外使用時(shí)常會(huì)產(chǎn)生異?；覊m、砂土、纖維和高濕度的影響，球隙在室外使用時(shí)常會(huì)產(chǎn)生異常放電。放電。 四、高壓分壓器四、高壓分壓器 被測(cè)電壓很高時(shí)，采用被測(cè)電壓很高時(shí)，采用高壓分壓器來(lái)分出一小部分電壓，然后利高壓分壓器來(lái)分出一小部分電壓，然后利用靜電電壓表、峰值電壓表、高壓脈沖示用靜電電壓表、峰值電壓表、高壓脈沖示波器等來(lái)測(cè)量。波器等來(lái)測(cè)量。 技術(shù)要求：技術(shù)要求： 分壓比的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性分壓比的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性 分出的電壓與被測(cè)高電壓波形的相似性

23、分出的電壓與被測(cè)高電壓波形的相似性 SGY數(shù)字高顯表數(shù)字高顯表 組裝分壓器組裝分壓器 n分壓比分壓比 每一個(gè)分壓器均由高壓臂和低壓臂組成，在低壓臂上得到的就是分給測(cè)量?jī)x器的低電壓 ，總電壓 2u 與 之比稱為分壓比（ ）。 1u2uN（一）電阻分壓器（一）電阻分壓器 高、低壓臂均為電阻，如高、低壓臂均為電阻，如圖圖5 53030所示。所示。 圖中的放電管圖中的放電管F F起保護(hù)作用。起保護(hù)作用。221RRRN+ 電阻分壓器與電壓表組成的測(cè)量系統(tǒng)主要用在交流電壓和直流電壓測(cè)量，該測(cè)量系統(tǒng)主要取決于每個(gè)單元電阻器的穩(wěn)定性和溫度系數(shù)以及電壓表的測(cè)量準(zhǔn)確度，當(dāng)電阻器與電壓表準(zhǔn)確度都比較高時(shí)，這類測(cè)量系

24、統(tǒng)的準(zhǔn)確度可以達(dá)到0.01級(jí)或著更高（這是指直流電壓測(cè)量），由于分布參數(shù)的影響交流電壓的測(cè)量準(zhǔn)確度無(wú)法做的很高。電阻分壓器測(cè)量系統(tǒng)是直接接地，電壓表只是從低端電阻取樣，通過(guò)分壓系數(shù)換算至高壓電壓，所以這類測(cè)量系統(tǒng)安全性能比較好。 高壓試驗(yàn)室中，電阻反壓器的測(cè)量回路如圖531所示，同軸電纜可以避免輸出波形在這段距離內(nèi)受到周圍電磁場(chǎng)的干擾。終端并聯(lián)匹配電阻R以避免沖擊波在終端處的反射。 （二）電容分壓器 分壓比 121CCCN+ 電容分壓器與電壓表組成的測(cè)量系統(tǒng)主要用在交流電壓測(cè)量，這類測(cè)量系統(tǒng)主要取決于電容單元的耐電強(qiáng)度和電壓表的測(cè)量準(zhǔn)確度，由于受環(huán)境條件和分布參數(shù)的影響，測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度只能達(dá)

25、到0.5級(jí)，但這類測(cè)量系統(tǒng)電壓等級(jí)可以按要求做得很高，頻率響應(yīng)比較好，可以用于異頻測(cè)量。電容分壓器測(cè)量系統(tǒng)是直接接地系統(tǒng)，電壓表只是從低端電容取樣，通過(guò)分壓系數(shù)換算至高壓電壓，所以這類測(cè)量系統(tǒng)安全性能比較好。 電容分壓器也存在對(duì)地雜散電容，但由于分壓器電容分壓器也存在對(duì)地雜散電容，但由于分壓器本身也是電容，所以雜散電容只會(huì)引起幅值誤差，而本身也是電容，所以雜散電容只會(huì)引起幅值誤差，而不會(huì)引起波形畸變。不會(huì)引起波形畸變。（三）阻容分壓器 電容分壓器在沖擊電壓 作用下存在著一些列高頻 振蕩回路，其中的電磁振 蕩將使分壓器輸出電壓波 形發(fā)生畸變。阻容分壓器 可阻尼各處的振蕩。 阻容分壓器與電壓表組成

26、的測(cè)量系統(tǒng)主要用在交流電壓和直流電壓測(cè)量，該測(cè)量系統(tǒng)主要取決于每個(gè)單元電阻器的穩(wěn)定性及溫度系數(shù)和每個(gè)單元電容器的耐電強(qiáng)度以及電壓表的測(cè)量準(zhǔn)確度，受電阻器和電容器元件的影響測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度只能達(dá)到0.1級(jí)，但電壓等級(jí)可以按要求做得很高。由于每個(gè)單元的阻抗必須匹配，這類測(cè)量系統(tǒng)是在固定頻率下進(jìn)行設(shè)計(jì)，它只適用于一個(gè)頻率下測(cè)量為最佳狀態(tài)。所以這類測(cè)量系統(tǒng)在工頻下測(cè)量為最佳。阻容分壓器測(cè)量系統(tǒng)是直接接地系統(tǒng)，電壓表只是從低端電容取樣，通過(guò)分壓系數(shù)換算至高壓電壓，所以這類測(cè)量系統(tǒng)安全性能比較好。 五、高壓脈沖示波器和新型沖擊電壓數(shù)字測(cè)五、高壓脈沖示波器和新型沖擊電壓數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)量系統(tǒng) 什么是高壓脈沖示波器？什么是高壓脈沖示波器？ 用來(lái)測(cè)量、記錄沖擊波的專用儀器。用來(lái)測(cè)量、記錄沖擊波的專用儀器。 為什么叫高壓脈沖示波器？為什么叫高壓脈沖示波器？ “高壓高壓”二字并非指需要測(cè)量的電壓很二字并非指需要測(cè)量的電壓很高，而是指這種示波器的加速電壓很高。例高，而是指這種示波器的加速電壓很高。例如要如要1020kV，而普通示波器的加速電壓只，而普通示波器的加速電壓只要要23kV就夠了。就夠了。 高電壓數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)高電壓數(shù)字測(cè)量系統(tǒng) 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng) 高壓分壓器、數(shù)字示波器、高壓分壓器、數(shù)字示波器、計(jì)算機(jī)計(jì)算