1、1第第第第5 5 5 5章章章章 冲击高电压的测量冲击高电压的测量冲击高电压的测量冲击高电压的测量第第第第5 5 5 5章章章章 冲击高电压的测量冲击高电压的测量冲击高电压的测量冲击高电压的测量主要内容主要内容1.概述2.用球隙测量冲击电压的幅值1.概述2.用球隙测量冲击电压的幅值3.冲击电压分压器3.冲击电压分压器?冲击电压测量系统的转移特性冲击电压测量系统的转移特性?电阻分压器电阻分压器?电容分压器电容分压器?阻容分压器4.高电压测试的抗干扰措施阻容分压器4.高电压测试的抗干扰措施冲击电压(Impulse voltage):雷电冲击或操作冲击,均是单次快速变化过程,不但要求测量系统具有良好
2、的瞬态冲击电压(Impulse voltage):雷电冲击或操作冲击,均是单次快速变化过程,不但要求测量系统具有良好的瞬态1 概述概述响应特性,而且要求具有很高的记录速度。测量交直流等慢过程的仪器和系统不一定适宜或根本不可能测量冲击电压。所以冲击波的测量将是一个全新的内容。冲击电压的测量包括两个方面:峰值测量响应特性,而且要求具有很高的记录速度。测量交直流等慢过程的仪器和系统不一定适宜或根本不可能测量冲击电压。所以冲击波的测量将是一个全新的内容。冲击电压的测量包括两个方面:峰值测量和波形记录和波形记录。球隙测量1 概述概述冲击电压测量幅值测量 波形测量球隙测量 冲击分压器峰值表测冲击电阻分压器
3、 示波器测量 冲击电容分压器 示波器测量 阻容混合分压器 示波器测量测量误差要求:测量误差要求:标准全波标准全波、波尾截波波尾截波,1/5s短波短波,幅值误差幅值误差3%;1 概述概述标准全波标准全波、波尾截波波尾截波,短波短波,幅值误差幅值误差%;波头截波的幅值误差波头截波的幅值误差5%;(;(Tc:0.5us2us)波头截波的幅值误差)波头截波的幅值误差3%;(;(Tc 2us)所有波头、波尾时间参数测量误差)所有波头、波尾时间参数测量误差10%;2 用球隙测量冲击电压的幅值用球隙测量冲击电压的幅值2.1 用球隙可以测量冲击电压幅值用球隙可以测量冲击电压幅值球隙为稍不均匀场,其伏秒特性基本
4、为水平线,冲击比为球隙为稍不均匀场,其伏秒特性基本为水平线,冲击比为1,所以球隙的冲击放电电压和交直流放电电压,所以球隙的冲击放电电压和交直流放电电压可以并列在可以并列在一张表中。一张表中。对比对比1/5s更短的波,伏秒曲线上翘,冲击放电电压将比表列数据高。若所用波形比上述波形长,则对放电电压没有影响,仍可使用标准表。更短的波,伏秒曲线上翘,冲击放电电压将比表列数据高。若所用波形比上述波形长,则对放电电压没有影响,仍可使用标准表。22.2 用球隙测冲击电压时如何减小分散性用球隙测冲击电压时如何减小分散性影响分散性的因素:影响分散性的因素:?球面尘污球面尘污;球面尘污球面尘污;?球隙空气游离不充
5、分。球隙空气游离不充分。解决措施:解决措施:?擦试干净和多次预放电擦试干净和多次预放电;?采用人工照射方法使间隙中空气游离。采用人工照射方法使间隙中空气游离。2.3 球的保护电阻 的作用球的保护电阻 的作用测交、直流时测交、直流时R较大,以保护球面和防振 荡;而对冲击较大,以保护球面和防振 荡;而对冲击R不宜太大。原因如下:不宜太大。原因如下:冲击时间短,球面保护要求不高;放电前,球隙电流 冲击时间短,球面保护要求不高;放电前,球隙电流I=CU 较大,较大,R上压降亦大,上压降亦大,R太大,影响测量结果。故需串太大,影响测量结果。故需串R500以防止过电压(电压截断时试品上引起的)及振荡(大直
6、径球隙回路中的振荡,易在球隙上引起比试品上更高的电压)。以防止过电压(电压截断时试品上引起的)及振荡(大直径球隙回路中的振荡,易在球隙上引起比试品上更高的电压)。2.4 球隙球隙U50%的确定的确定球隙球隙U50%确定方法:确定方法:1、简单方法(、简单方法(10次测量法)次测量法)某一电压作用于球隙距离上某一电压作用于球隙距离上,10次中有次中有4、5、6次闪络次闪络某一电压作用于球隙距离上某一电压作用于球隙距离上,10次中有次中有4、5、6次闪络次闪络(相应(相应6、5、4次不闪络)均可认为该电压为次不闪络)均可认为该电压为U50%。2、多级法至少、多级法至少5级,即选级,即选U1、U2U
7、5 5个电压,每级电压施加个电压,每级电压施加10次,求得近似放电概率次,求得近似放电概率P%,之后在正态概率纸上作曲线,并可拟和合为一条直线,由此直线求得,之后在正态概率纸上作曲线,并可拟和合为一条直线,由此直线求得P=50%的的U50%。2.4 球隙球隙U50%的确定的确定2.4 球隙测冲击电压幅值为球隙测冲击电压幅值为U50%3、升降法先估计、升降法先估计U50%,选择级差选择级差 d=U50%3%,U50%加于加于间隙间隙,若击穿若击穿,则下次加压减少则下次加压减少d;若再击穿若再击穿,则再减则再减d即可即可,间隙间隙,若击穿若击穿,则下次加压减少则下次加压减少d;若再击穿若再击穿,则
8、再减则再减d即可即可,若再下次不击穿,则应加若再下次不击穿,则应加d。这样升降反复进行,约。这样升降反复进行,约30次。次。iiinUnU=%50Ui某一级电压值;某一级电压值;ni该级电压的加压次数;该级电压的加压次数;ni总加压次数(总加压次数(20 40)。)。3 冲击电压分压器冲击电压分压器冲击电压分压器+示波器测量冲击电压的波形和幅值。冲击电压分压器+示波器测量冲击电压的波形和幅值。分压器的作用:分压器的作用:一般示波器的输入能承受一般示波器的输入能承受300V,而被测电压为几十万而被测电压为几十万几几一般示波器的输入能承受一般示波器的输入能承受300V,而被测电压为几十万而被测电压
9、为几十万 几几百万伏,所以分压器就是用于将高幅值的冲击电压百万伏,所以分压器就是用于将高幅值的冲击电压线性线性缩小到几百伏以内,以供示波器测量。线性的含义:在波形测量过程中,要求分压比准确,且为一常数不随电压幅值高低和频率(波形)变动而改变。这样理想的分压器称为无畸变分压器。在高压测量中不存在无畸变分压器,只是力争误差小一些,缩小到几百伏以内,以供示波器测量。线性的含义:在波形测量过程中,要求分压比准确,且为一常数不随电压幅值高低和频率(波形)变动而改变。这样理想的分压器称为无畸变分压器。在高压测量中不存在无畸变分压器,只是力争误差小一些,IEC规定分压比误差为规定分压比误差为1%。3测量系统
10、的误差要求:测量系统的误差要求:在冲击试验中要求测量标准波及截尾波时的峰值误差在在冲击试验中要求测量标准波及截尾波时的峰值误差在3 冲击电压分压器冲击电压分压器3%以内,波头长和波尾长误差在以内,波头长和波尾长误差在10%以内。上述误差是对整个冲击测量系统而言的,一个冲击测量系统不仅包含分压器本体以内。上述误差是对整个冲击测量系统而言的,一个冲击测量系统不仅包含分压器本体,还包括示波器、分压器和示波器,还包括示波器、分压器和示波器间的测量电缆间的测量电缆、分压器和冲击电压发生器的高压引线,每个组成部件都可能引起误差。、分压器和冲击电压发生器的高压引线,每个组成部件都可能引起误差。3.1 冲击高
11、压分压系统的构成及连接线原则冲击高压分压系统的构成及连接线原则连接线的原则:连接线的原则:发生器先连线到试品,然后由试品连接到分压器;分压器与试品为避免相互的电场和电磁场干扰,须相距一定距离发生器先连线到试品,然后由试品连接到分压器;分压器与试品为避免相互的电场和电磁场干扰,须相距一定距离;分压器和试品间须加阻尼电阻,改善测量系统转换特性;用屏蔽电缆传输信号;(波纹管、编织层、双层屏蔽)分压器和试品间须加阻尼电阻,改善测量系统转换特性;用屏蔽电缆传输信号;(波纹管、编织层、双层屏蔽);测试系统的接地应良好。测试系统的接地应良好。3.2 冲击测量系统的转移特性冲击测量系统的转移特性)()()(j
12、jNjN=)(jN网络函数的幅频响应网络函数的幅频响应.频率响应频率响应)(jN网络函数的幅频响应网络函数的幅频响应)(j网络函数的相频响应幅频响应和相频响应常在扫描正弦波输入条件下获取,对较高电压的分压系统获取幅频特性和相频特性有一定困难,常用网络函数的相频响应幅频响应和相频响应常在扫描正弦波输入条件下获取,对较高电压的分压系统获取幅频特性和相频特性有一定困难,常用阶跃响应阶跃响应反映分压系统的转移特性。反映分压系统的转移特性。3.2 冲击测量系统的转移特性冲击测量系统的转移特性2.阶跃响应阶跃响应输出端开路,电压转移函数为输出端开路,电压转移函数为:高压分压系统输入端为单位阶跃函数高压分压
13、系统输入端为单位阶跃函数(t),低压的阶跃响应为,低压的阶跃响应为G(t),归一化后的阶跃响应为,归一化后的阶跃响应为g(t)=KG(t),K为稳态分压比。为稳态分压比。)()()(0sUsUsHi=阶跃响应时间阶跃响应时间T的原始理论值为的原始理论值为:=0)(1 dttgT(a)阶跃响应时间:阶跃响应时间:T=T1-T2+T3-T4+(b)标准规定用视在原点标准规定用视在原点O1取代实际的原点取代实际的原点O。振荡型阶跃响应振荡型阶跃响应(O1为最陡波形切线与时间轴的交点)为最陡波形切线与时间轴的交点)(c)过冲过冲及部分响应时间及部分响应时间T(右图)(右图)=tOdttgT1)(1 阻
14、尼型阶跃响应阻尼型阶跃响应3.3.1电阻分压器电阻分压器电阻分压器的特点:电阻分压器的特点:?冲击电阻分压器是由电阻丝按无感绕法绕制的。冲击电阻分压器是由电阻丝按无感绕法绕制的。为减小电感,在满足阻值要求下,线尽量短,所以用电阻率大,温度系数小的电阻丝,如:为减小电感,在满足阻值要求下,线尽量短,所以用电阻率大,温度系数小的电阻丝,如:康铜丝、锰铜丝。康铜丝、锰铜丝。?为提高分压器性能,分压器电阻体常浸油。为提高分压器性能,分压器电阻体常浸油。可以减小无感绕法的匝距可以减小无感绕法的匝距,减小残余电感,增大容量,提高电晕起始电压,从而缩小电阻体尺寸。减小残余电感,增大容量,提高电晕起始电压,从
15、而缩小电阻体尺寸。?分压器阻值范围:分压器阻值范围:2kR20k,一般约,一般约10 k。R太小,增大了冲击发生器的负载。太小,增大了冲击发生器的负载。R太大,亦使分压器性能变差(阶跃响应时间太大,亦使分压器性能变差(阶跃响应时间T)。)。?分压器一次试验允许温升分压器一次试验允许温升50。即每克电阻丝每次冲击时消耗能量即每克电阻丝每次冲击时消耗能量20J,所以应按此条件来选择分压器电阻丝的直径。,所以应按此条件来选择分压器电阻丝的直径。43.3.1电阻分压器电阻分压器1.电阻分压器性能分析电阻分压器性能分析tuCxiiiixutkiiRxu=+=,),(,21213.3.1电阻分压器电阻分压
16、器 电阻分压器的阶跃响应 电阻分压器的阶跃响应UkRsRCslxxUU+1sinhsinh)(ooUkRsRCsskRsllsUsU+=1sinh1sinh)(cossin2)(1tskokekkkxlxlxUtu=+=RCksk22=归一化阶跃响应:归一化阶跃响应:sin2)1()/(1)(1tskkkekklXXltg=+=3.3.1电阻分压器电阻分压器 电阻分压器的阶跃响应 电阻分压器的阶跃响应/2)1(21)(tkketg+=xkxksin因因2RC=,并令并令1)()(kg=ll因因RClXRCdteeedttgTttt61)/(1 61222)(1 20940=+=?阶跃响应时间阶
17、跃响应时间T为分压器的阶跃响应时间,误差越大,面积为分压器的阶跃响应时间,误差越大,面积T越大。越大。IEC规定,对标准冲击波分压器的规定,对标准冲击波分压器的T0.2s。2,并令并令3.3.1电阻分压器电阻分压器 电阻分压器的阶跃响应已知分压器的阶跃响应 电阻分压器的阶跃响应已知分压器的阶跃响应g(t)后,理论上可计算输入端施加任后,理论上可计算输入端施加任何波形时的低压臂响应波形。输出电压何波形时的低压臂响应波形。输出电压uO为:为:dtgugtutgtututiiio)()()0()()()()(0+=3.3.1电阻分压器电阻分压器 分压器在标准雷电波作用下的输出响应输入雷电波为:分压器
18、在标准雷电波作用下的输出响应输入雷电波为:)()(ttieeAtu=输出电压为:输出电压为:)()()(cossin2222212kktekekeklxkkAutkttkO=2RC=?电阻分压器的时间常数越大,被测波越陡,分压器响应的畸变越大。电阻分压器的时间常数越大,被测波越陡,分压器响应的畸变越大。(杂散电容为零时杂散电容为零时,没有误差没有误差)?若被测波波长较长,一般只造成波形误差而幅值误差很小,若被测冲击波波较短,不仅有波形而且有幅值误差。若被测波波长较长,一般只造成波形误差而幅值误差很小,若被测冲击波波较短,不仅有波形而且有幅值误差。3.3.1电阻分压器电阻分压器2.电阻分压器性能
19、改进电阻分压器性能改进 补偿法改善分压的 补偿法改善分压的尽量缩小分压器尺寸以减小对地杂散电容性能。在分压器顶端加一屏蔽环,环与分压器本体间存在杂散电容,电环流向分压器本体间的杂散电容电流可以部分补偿由分压器本体流向地的杂散电容电流,从而改善分压器上的电压分布。尽量缩小分压器尺寸以减小对地杂散电容性能。在分压器顶端加一屏蔽环,环与分压器本体间存在杂散电容,电环流向分压器本体间的杂散电容电流可以部分补偿由分压器本体流向地的杂散电容电流,从而改善分压器上的电压分布。53.3.1电阻分压器电阻分压器3.高压引线对电阻分压器性能的影响高压引线对电阻分压器性能的影响高压引线有电感,使出现在分高压引线有电
20、感,使出现在分压器顶端的电压不同于试品上的压器顶端的电压不同于试品上的压器顶端的电压不同于试品上的压器顶端的电压不同于试品上的测量电压,高压引线也引入了测量误差。测量电压,高压引线也引入了测量误差。(右图为集中参数等效电路右图为集中参数等效电路),阶跃响应为:,阶跃响应为:ttetutsincos1)(2+=22411,21CRLCRC=不振荡的条件为:不振荡的条件为:CLR21L/R,增大了响应时间,增大了响应时间T2,121+=+=LRCrRCrRCRLrCrRrRCLT+=3.3.1电阻分压器电阻分压器3.高压引线对电阻分压器性能的影响高压引线对电阻分压器性能的影响屏蔽式电阻分压器屏蔽式
21、电阻分压器r的巧妙放置可抑制振荡而不增大响应时间的巧妙放置可抑制振荡而不增大响应时间RLT=响应时间:响应时间:3.3.1电阻分压器电阻分压器4.电阻分压器低压臂测量回路电阻分压器低压臂测量回路测量电缆的作用:测量电缆的作用:?避免输出波形受周围电磁场的干扰。避免输出波形受周围电磁场的干扰。?高频同轴电缆在测冲击信号时,具有时延作用高频同轴电缆在测冲击信号时,具有时延作用(现代数字存储示波器采用内触发的方式现代数字存储示波器采用内触发的方式,电缆的时延作用无关紧要电缆的时延作用无关紧要)。3.3.1电阻分压器电阻分压器4.电阻分压器低压臂测量回路电阻分压器低压臂测量回路234初始分压比:初始分
22、压比:ZRZZRRRZRRUU+=33213212)/()/(ZRRRZRRRUUt221321021)()(+=最终分压比:最终分压比:434432143212)/()/(RRRRRRRRRRUU+=4221432121)()(RRRRRRRRUUt+=R2+R3=R4=Z初始分压比等于最终分压比。初始分压比等于最终分压比。63.3.2 电容分压器电容分压器1.分布式电容分压器性能分析.分布式电容分压器性能分析等值电路与电阻式分压器完全相同,考虑到其串联电感等值电路与电阻式分压器完全相同,考虑到其串联电感L,电阻电阻r 均很小均很小,忽略不计忽略不计。X点在高压端施加点在高压端施加U0的阶跃
23、电压波的阶跃电压波电阻电阻r 均很小均很小,忽略不计忽略不计。X点在高压端施加点在高压端施加U0的阶跃电压波的阶跃电压波时的电压为:时的电压为:)1(cossin2)(2210CKkekkklxlxUtutskk+=)1(2222CKkRCksk+=)611()(0KClXUtu应用范围:测量电压小于应用范围:测量电压小于1000kV。3.3.2 电容分压器电容分压器2.分布式电容分压器的特点.分布式电容分压器的特点?分布式电容分压器只有幅值误差,而无波形误差。所以单就分压而言,分布式电容分压器只有幅值误差,而无波形误差。所以单就分压而言,电阻式分压器的性能不如电容式电阻式分压器的性能不如电容
24、式,但实际上但实际上,作为测量系统而言作为测量系统而言,分压分压电阻式分压器的性能不如电容式电阻式分压器的性能不如电容式,但实际上但实际上,作为测量系统而言作为测量系统而言,分压分压器与试品间的高压引线引入的误差。高压引线的影响仍然与电阻分压器的分析完全一样。器与试品间的高压引线引入的误差。高压引线的影响仍然与电阻分压器的分析完全一样。?电容分压器的电容比屏蔽电阻分压器的杂散电容大得多;电容器的绝缘电阻大于电阻分压器的阻值;所以测量回路中若不串电容分压器的电容比屏蔽电阻分压器的杂散电容大得多;电容器的绝缘电阻大于电阻分压器的阻值;所以测量回路中若不串r,则必然振荡,且与电阻式相比,振荡波的频率
25、较低,衰减较慢,波形畸变较明显。,则必然振荡,且与电阻式相比,振荡波的频率较低,衰减较慢,波形畸变较明显。?对测陡波,电容分压器的响应特性不如屏蔽电阻分压器好;对测陡波,电容分压器的响应特性不如屏蔽电阻分压器好;?电容分压器不消耗能量,不发热,对测量波头较平,波长较长的波,电容分压器比电阻分压器较有利,且电容分压器还可供调节波形。电容分压器不消耗能量,不发热,对测量波头较平,波长较长的波,电容分压器比电阻分压器较有利,且电容分压器还可供调节波形。3.3.2 电容分压器电容分压器3.集中式电容分压器.集中式电容分压器高压电极引到下部高压电极引到下部早期的集中式电容分压器早期的集中式电容分压器高压
26、标准充气电容高压标准充气电容高压标准充气电容高压标准充气电容3.3.2 电容分压器电容分压器4.电容分压器的低压臂测量回路-.电容分压器的低压臂测量回路-首端匹配首端匹配2121112+=RZZCCCUU121021)(CCCuut+=CCCCCUU+=2111212121)(CCCCuuCt+=首端匹配:首端匹配:kk0220220CCUUUc分压比误差:分压比误差:3.3.2 电容分压器电容分压器4.电容分压器的低压臂测量回路-.电容分压器的低压臂测量回路-首末端匹配首末端匹配112RZZCCCUU=12112RZCC+1210212)(CCCuut+=321112CCCCCUUC+=12
27、11321212)(CCCCCCCCuuCt+=+=321CCCCC+=+3.3.3 阻容串联分压器阻容串联分压器1.阻容串联分压器等效电路分析阻容串联分压器等效电路分析R为外接的电阻,不发生振荡条件为为外接的电阻,不发生振荡条件为:eeCKCLR2112+73.3.3 阻容串联分压器阻容串联分压器2.高阻尼阻容串联分压器高阻尼阻容串联分压器LR)43(电阻取值范围电阻取值范围:百万伏上分压器约取百万伏上分压器约取4001200分压原则:初始(高频)按电阻分压,稳态分压原则:初始(高频)按电阻分压,稳态(低频低频)按电容分压。考虑引线上的串联阻尼电阻按电容分压。考虑引线上的串联阻尼电阻Rd,故
28、要求,故要求(R1+Rd)C1=R2 C2高高阻尼电容分压器时间常数大,在电容负载小时,产生标准雷阻尼电容分压器时间常数大,在电容负载小时,产生标准雷电波困难。电波困难。eCR)43(电阻取值范围电阻取值范围:3.3.3 阻容串联分压器阻容串联分压器2.高阻尼阻容串联分压器高阻尼阻容串联分压器冲击电压发生器接有高阻冲击电压发生器接有高阻冲击电压发生器接有高阻冲击电压发生器接有高阻尼电容分压器的放电回路(a)无负荷电容的电压升(b)小负荷电容的电压升尼电容分压器的放电回路(a)无负荷电容的电压升(b)小负荷电容的电压升3.3.3 阻容串联分压器阻容串联分压器3.低阻尼阻容串联分压器低阻尼阻容串联
29、分压器低阻尼电容分压器是把外加阻尼电低阻尼电容分压器是把外加阻尼电低阻尼电容分压器是把外加阻尼电低阻尼电容分压器是把外加阻尼电阻阻Rd分散布置分散布置到高压臂内部。由于高压引线电感和电容器内部电感,电容分压器的响应曲线是振荡的,包括低频和高频振荡两部分。低频振荡:分压器电容到高压臂内部。由于高压引线电感和电容器内部电感,电容分压器的响应曲线是振荡的,包括低频和高频振荡两部分。低频振荡:分压器电容C和分压器及引线总电感和分压器及引线总电感L。高频振荡:高压引线上流动波来回反射;分压器内部流动波和反射;测量电缆未匹配。高频振荡:高压引线上流动波来回反射;分压器内部流动波和反射;测量电缆未匹配。3.
30、3.3 阻容串联分压器阻容串联分压器3.低阻尼阻容串联分压器低阻尼阻容串联分压器电阻与电容元件波阻与高压引线波阻大致匹配,消除高频电阻与电容元件波阻与高压引线波阻大致匹配,消除高频振荡振荡。CLR)50.125.0(电阻取值范围:电阻取值范围:振荡振荡。减小时间响应,波形稍带振荡,接近临界低频振荡电阻取值。对百万伏以上取减小时间响应,波形稍带振荡,接近临界低频振荡电阻取值。对百万伏以上取50300。CL/23.3.3 阻容串联分压器阻容串联分压器3.低阻尼阻容串联分压器低阻尼阻容串联分压器特点:特点:?无须在高压引线上另加阻尼电阻无须在高压引线上另加阻尼电阻;无须在高压引线上另加阻尼电阻无须在
31、高压引线上另加阻尼电阻;?阻尼电阻小,接入不影响标准波发生;阻尼电阻小,接入不影响标准波发生;?可兼做负荷电容;可兼做负荷电容;通用分压器,可测量雷电、操作波、截断波、交流电压。通用分压器,可测量雷电、操作波、截断波、交流电压。4 高电压测试的抗干扰措施高电压测试的抗干扰措施电磁干扰的主要来源电磁干扰的主要来源:?外部空间电磁干扰及间隙放电产生的电磁干扰;外部空间电磁干扰及间隙放电产生的电磁干扰;?测量仪器电源线引入电源中点电位及电磁干扰;测量仪器电源线引入电源中点电位及电磁干扰;?测量电缆外屏蔽层中流过的暂态电流所引起的干扰。测量电缆外屏蔽层中流过的暂态电流所引起的干扰。8外部空间电磁干扰及
32、间隙放电产生的电磁干扰防止措施外部空间电磁干扰及间隙放电产生的电磁干扰防止措施:?把测试仪器装置放在全金属屏蔽室把测试仪器装置放在全金属屏蔽室(柜柜)内。内。4 高电压测试的抗干扰措施高电压测试的抗干扰措施?分压器的低压臂应装入接地的金属屏蔽盒分压器的低压臂应装入接地的金属屏蔽盒(套套)中。中。?信号电缆采用双屏蔽电缆。信号电缆采用双屏蔽电缆。测量仪器电源线引入电源中点电位及电磁干扰防止措施测量仪器电源线引入电源中点电位及电磁干扰防止措施:?测量仪器通过测量仪器通过1:1隔离变压器供电;隔离变压器供电;4 高电压测试的抗干扰措施高电压测试的抗干扰措施?示波器等测量仪器需经射频滤波器接入电源;示
33、波器等测量仪器需经射频滤波器接入电源;?测量仪器采用不间断电源测量仪器采用不间断电源(UPS)供电。供电。隔离变压器:隔离变压器:隔离原边与副边的电气联接,以达到稳定电压、隔离谐波及保护人身安全的作用。在电源线和信号传输线上隔离原边与副边的电气联接,以达到稳定电压、隔离谐波及保护人身安全的作用。在电源线和信号传输线上4 高电压测试的抗干扰措施高电压测试的抗干扰措施装隔离变压器可以对雷电高压引入起有效的限制作用,这是因为当强大的雷电波输入变压器时,由于雷电波电压比变压器正常的电压高很多倍,使得激励的磁感应强度远远大于铁芯允许通过的最大磁感应强度,因而变压器铁芯饱和,变压器的磁装隔离变压器可以对雷
34、电高压引入起有效的限制作用,这是因为当强大的雷电波输入变压器时,由于雷电波电压比变压器正常的电压高很多倍,使得激励的磁感应强度远远大于铁芯允许通过的最大磁感应强度,因而变压器铁芯饱和,变压器的磁-电变换暂时失效,雷电高电压不能传输到变压器的副边,从而保护用电设备。电变换暂时失效,雷电高电压不能传输到变压器的副边,从而保护用电设备。电缆外屏蔽层中流过暂态电流引起干扰防止措施电缆外屏蔽层中流过暂态电流引起干扰防止措施:?分压器有良好的接地;分压器有良好的接地;?采用双层屏蔽的同轴射频电缆采用双层屏蔽的同轴射频电缆,电缆首端的内外层屏蔽电缆首端的内外层屏蔽4 高电压测试的抗干扰措施高电压测试的抗干扰
35、措施?采用双层屏蔽的同轴射频电缆采用双层屏蔽的同轴射频电缆,电缆首端的内外层屏蔽电缆首端的内外层屏蔽及电缆末端外层屏蔽接地;及电缆末端外层屏蔽接地;?把同轴电缆套在金属管道内,管道两端都接地;把同轴电缆套在金属管道内,管道两端都接地;?由分压器到测量仪器敷设宽度较大的金属板或金属带作为接地连线;由分压器到测量仪器敷设宽度较大的金属板或金属带作为接地连线;?电缆外层多点接地;电缆外层多点接地;?在电缆上加设共模抑制器;在电缆上加设共模抑制器;?提高被测信号幅值;提高被测信号幅值;?采用光导纤维传递信号。采用光导纤维传递信号。4 高电压测试的抗干扰措施高电压测试的抗干扰措施抗干扰综合措施实例:抗干
36、扰综合措施实例:DL:同轴电缆;同轴电缆;S:屏蔽室;屏蔽室;F:滤波器;滤波器;T:隔离变压器隔离变压器CRO:示波器示波器本章要点本章要点?冲击测量的内容和基本要求;冲击测量的内容和基本要求;?球隙测量冲击电压特点(电阻、50%放电电压)球隙测量冲击电压特点(电阻、50%放电电压)冲击测量系统连线原则及转移特性冲击测量系统连线原则及转移特性(幅频响应幅频响应、阶跃阶跃?冲击测量系统连线原则及转移特性冲击测量系统连线原则及转移特性(幅频响应幅频响应、阶跃阶跃响应时间等);响应时间等);?分压器特性(误差分析、参数取值、阶跃响应、振荡条件、性能改进措施);分压器特性(误差分析、参数取值、阶跃响应、振荡条件、性能改进措施);?分压器的分压比计算及阻抗匹配形式;分压器的分压比计算及阻抗匹配形式;?高阻尼和低阻尼阻容串联分压器特性比较;高阻尼和低阻尼阻容串联分压器特性比较;?高电压测试的电磁干扰来源及基本防止措施。高电压测试的电磁干扰来源及基本防止措施。






