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用球隙测量冲击电压的特点

三新电力 - 技术部    2017-03-01    浏览:    二维码

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摘要: 球隙不仅可以测量交流电压和直流电压,也可以用来测量冲击电压。测量交直流电压时的许多规定,仍可用于冲击测量。冲击电压测量标准中规定,在测量标准全波和波尾截断的标准波时,峰值电压的不确定度不应大于±3%,球隙是能满足此点要求...

 球隙不仅可以测量交流电压和直流电压,也可以用来测量冲击电压。测量交直流电压时的许多规定,仍可用于冲击测量。冲击电压测量标准中规定,在测量标准全波和波尾截断的标准波时,峰值电压的不确定度不应大于±3%,球隙是能满足此点要求的。

一般间隙的冲击放电电压高于交流和直流的放电电压,冲击比大于1。因为球隙是个稍不均匀电场,它的伏一时特性大体上是条水平线,冲击比等于1。所以球隙的冲击放电电压和交直流放电电压可以并列一张表中。但表中所列的是50%放电电压值,即是造成铜球隙50%放电概率的期望电压值。雷电冲击波和操作冲击波都可用球隙测量电压,并可在同一表中查得。

测量交直流电压时球隙必须串有很大阻值的保护电阻来保护球面和防止振荡,冲击放电时间很短,不需要保护球面,而且放电前经过球隙的电容电流较大,如串接电阻过大,会影响测量结果。但也不能不串接电阻,因为电阻可用来降低电压截断速度。否则在电压截断时,在试品上可能会引起不希望的电压。另一个目的是此电阻可用来消除大直径球的球隙回路中的振荡,这种振荡可能在球隙间引起比试品上更高的回路中的振荡,这种振荡可能在球隙间引起比试品上更高的电压。对于较小直径的球,这一现象通常是不重要的。

标准规定串联电阻的阻值不应超过500 Ω,为了避免造成振荡,电电阻器应是低电感的,其电感量应不超过30 μH。

球隙放电的分散性较小,不过在冲击电压下,一般仍要经过2~3次预放电以后,放电才逐渐趋向稳定值。所谓稳定值仍是在一个较小范围内的分散值,所以球隙采用50%放电电压值来测量冲击电压。常采用多极法来确定50%放电电压值。根据情况可以固定电压,逐级调整球隙距离;也可以固定球隙,逐级调节施加的电压值。通常是由小值往大值调节。

电压与放电概率P
图1:电压与放电概率P

相邻两级间级差不大于预期放电电压的1%。每级加压至少10次,各次放电间的时间间隔不小于30 s,共做5级。每级加压至少10次。由每级的放电概率及相应的电压值或距离,可在正态概率纸上求得50%放电电压值,见图1 。国家标准GB/T311.6-2005规定,除了确定50%放电电压之外,还应检验放电的惯用偏差z(即图1中标准偏差σ的相对值)。对雷电冲击全波电压,z应不大于1%;对操作冲击电压,z应不大于1.5%。标准规定也可以用放电的升降法来取需要的数值。

冲击电压发生器的放电火花,可以起到对铜球放电的照射作用。

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