高电压技术ppt5-2

1、5.2 5.2 直流高电压试验直流高电压试验5.2.1 直流高电压的产生5.2.2 直流工频高电压的测量5.2.3 绝缘的直流耐压试验返回返回5.2.1直流高电压的产生 一些高压试验设备，如冲击电压发生器和冲击电压电流发生器，需要直流高压作电源。直流高电压在其他科技领域也有厂泛的应用，其中包括静电喷漆、静电纺织、静电除尘、X射线发生器、等离子体加速以及原子核物理研究中都使用直流高压作为电源。为了获得直流高电压，最常用的就是变压器和整流装置的组合，另外还有通过静电方式产生直流高压。 1. 半波整流回路 应用最广泛的产生直流高压的方法是将交流电压通过整流元件整流而获得。常用的整流设备如图5-14所

2、示的半波整流电路（a）及其输出波形（b）。（a）（b）图5-14半波整流电路(a)及输出电压波形图(b) 整流回路的基本技术参数有三个，即输出的额定直流电压（算术平均值）Ud,相应的额定直流电流（平均值）Id以及电压脉动系数S(纹波系数)。（1）额定平均输出电压Ud2minmaxUUUd（2）额定平均输出电流IdLddRUI（3）电压脉动系数SdUUS2minmaxUUU式中 表示电压脉动幅度。2. 倍压整流回路 采用倍压整流回路可获得等于(23)m的直流电压。如图5-15所示，这种电路实际上可看作两个半波电路的叠加，因而它的参数计算可参照半波电路的计算原则进行。图5-15电源变压器两端对地绝

3、缘的倍压电路3. 串级直流发生器 利用图5-17(a)的倍压整流电路作为基本单元，多级串联起来即可组成一台串级直流高压发生器，如图5-17(b)所示。图5-17（a）基本倍压整流电路 图5-17(b)两极串级直流高压发生器接线图返回返回5.2.2 直流工频高电压的测量 高压高组法 高阻可作为放大器或分压器来使用。采用平均值型指示仪表对纹波小的直流电压进行测量时，由于杂散电容的影响可以忽略，所以不需要对测量高阻进行屏蔽；当对纹波较高的直流电压的最大值进行测量时，由于杂散电容的影响，会造成测量误差，可将高阻进行屏蔽或采用阻容分压器。2. 旋转电位计 电极在电场中旋转，由于电极间电容的变化，形成充放

4、电电荷，通过测量充放电电荷的大小，从而求得直流电压的最大值和平均值的一种装置。旋转电位计的测量精度高， 不确定度在 1以内。其结构如图5-18所示。图5-18 旋转电位计3. 静电电压表 与交流电压的测量原理一样，可测量直流电压的平均值。但是，在工作原理上，它表示的是直流电压瞬时值平方的平均值，因此，在纹波较大的情况下，测量值就不是直流电压的平均值，这一点必须加以注意。4. 标准棒一棒间隙 用球间隙测量直流电压时，会出现下述所提到的放电电压的波动，因此，IEC规定中，推荐使用图5-19所示结构的棒一棒间隙。图5-19直流电压测量用棒间隙5. 标准球间隙 测量装置以及测量方法与测量交流电压时一样

5、。但大气中的灰尘或纤维等会引起放电电压的变化，就是说长时间加压时，放电电压可能会变得特别低。因此，在测量直流时，推荐采用前面所述的棒一棒间隙。用球隙测量直流电压时，应在间隙的轴垂直方向维持稳定的气流，气流最低为3m/s。6. 纹波电压的测量 如图5-20所示，在电容与电阻的串联回路上施加含有纹波电压分量Ur的直流电压。当纹波电压的频率f 时，电阻R两端的电压为：)21/(2fCRjfCRVjVr如果 ，则U Ur，可得到纹波电压。 12fCR图5-20 纹波电压测量返回返回5.2.3 绝缘的直流耐压试验 直流高压能反映设备受潮、劣化和局部缺陷等多方面的问题。它和交流耐压试验相比主要有以下一些特点：（1）试验设备可以做得比较轻巧，适合于现场预防性试验的要求。（2）在试验时可以同时测量泄漏电流。（3）直流耐压试验比之交流耐压试验更能发现电机端部的绝缘缺陷。（4）在直流高压下，局部放电较弱。（本节完）小 结获得直流高电压的方法有半波整