高電壓技術(shù)ppt5-2

1、5.2 5.2 直流高電壓試驗直流高電壓試驗5.2.1 直流高電壓的產(chǎn)生5.2.2 直流工頻高電壓的測量5.2.3 絕緣的直流耐壓試驗返回返回5.2.1直流高電壓的產(chǎn)生 一些高壓試驗設(shè)備，如沖擊電壓發(fā)生器和沖擊電壓電流發(fā)生器，需要直流高壓作電源。直流高電壓在其他科技領(lǐng)域也有廠泛的應(yīng)用，其中包括靜電噴漆、靜電紡織、靜電除塵、X射線發(fā)生器、等離子體加速以及原子核物理研究中都使用直流高壓作為電源。為了獲得直流高電壓，最常用的就是變壓器和整流裝置的組合，另外還有通過靜電方式產(chǎn)生直流高壓。 1. 半波整流回路 應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)生直流高壓的方法是將交流電壓通過整流元件整流而獲得。常用的整流設(shè)備如圖5-14所

2、示的半波整流電路（a）及其輸出波形（b）。（a）（b）圖5-14半波整流電路(a)及輸出電壓波形圖(b) 整流回路的基本技術(shù)參數(shù)有三個，即輸出的額定直流電壓（算術(shù)平均值）Ud,相應(yīng)的額定直流電流（平均值）Id以及電壓脈動系數(shù)S(紋波系數(shù))。（1）額定平均輸出電壓Ud2minmaxUUUd（2）額定平均輸出電流IdLddRUI（3）電壓脈動系數(shù)SdUUS2minmaxUUU式中 表示電壓脈動幅度。2. 倍壓整流回路 采用倍壓整流回路可獲得等于(23)m的直流電壓。如圖5-15所示，這種電路實際上可看作兩個半波電路的疊加，因而它的參數(shù)計算可參照半波電路的計算原則進(jìn)行。圖5-15電源變壓器兩端對地絕

3、緣的倍壓電路3. 串級直流發(fā)生器 利用圖5-17(a)的倍壓整流電路作為基本單元，多級串聯(lián)起來即可組成一臺串級直流高壓發(fā)生器，如圖5-17(b)所示。圖5-17（a）基本倍壓整流電路 圖5-17(b)兩極串級直流高壓發(fā)生器接線圖返回返回5.2.2 直流工頻高電壓的測量 高壓高組法 高阻可作為放大器或分壓器來使用。采用平均值型指示儀表對紋波小的直流電壓進(jìn)行測量時，由于雜散電容的影響可以忽略，所以不需要對測量高阻進(jìn)行屏蔽；當(dāng)對紋波較高的直流電壓的最大值進(jìn)行測量時，由于雜散電容的影響，會造成測量誤差，可將高阻進(jìn)行屏蔽或采用阻容分壓器。2. 旋轉(zhuǎn)電位計 電極在電場中旋轉(zhuǎn)，由于電極間電容的變化，形成充放

4、電電荷，通過測量充放電電荷的大小，從而求得直流電壓的最大值和平均值的一種裝置。旋轉(zhuǎn)電位計的測量精度高， 不確定度在 1以內(nèi)。其結(jié)構(gòu)如圖5-18所示。圖5-18 旋轉(zhuǎn)電位計3. 靜電電壓表 與交流電壓的測量原理一樣，可測量直流電壓的平均值。但是，在工作原理上，它表示的是直流電壓瞬時值平方的平均值，因此，在紋波較大的情況下，測量值就不是直流電壓的平均值，這一點必須加以注意。4. 標(biāo)準(zhǔn)棒一棒間隙 用球間隙測量直流電壓時，會出現(xiàn)下述所提到的放電電壓的波動，因此，IEC規(guī)定中，推薦使用圖5-19所示結(jié)構(gòu)的棒一棒間隙。圖5-19直流電壓測量用棒間隙5. 標(biāo)準(zhǔn)球間隙 測量裝置以及測量方法與測量交流電壓時一樣

5、。但大氣中的灰塵或纖維等會引起放電電壓的變化，就是說長時間加壓時，放電電壓可能會變得特別低。因此，在測量直流時，推薦采用前面所述的棒一棒間隙。用球隙測量直流電壓時，應(yīng)在間隙的軸垂直方向維持穩(wěn)定的氣流，氣流最低為3m/s。6. 紋波電壓的測量 如圖5-20所示，在電容與電阻的串聯(lián)回路上施加含有紋波電壓分量Ur的直流電壓。當(dāng)紋波電壓的頻率f 時，電阻R兩端的電壓為：)21/(2fCRjfCRVjVr如果 ，則U Ur，可得到紋波電壓。 12fCR圖5-20 紋波電壓測量返回返回5.2.3 絕緣的直流耐壓試驗 直流高壓能反映設(shè)備受潮、劣化和局部缺陷等多方面的問題。它和交流耐壓試驗相比主要有以下一些特點：（1）試驗設(shè)備可以做得比較輕巧，適合于現(xiàn)場預(yù)防性試驗的要求。（2）在試驗時可以同時測量泄漏電流。（3）直流耐壓試驗比之交流耐壓試驗更能發(fā)現(xiàn)電機(jī)端部的絕緣缺陷。（4）在直流高壓下，局部放電較弱。（本節(jié)完）小 結(jié)獲得直流高電壓的方法有半波整