高壓交直流電的測(cè)量方法

    交直流分壓器作為高電壓測(cè)量之理想設(shè)備，主要用于電力系統(tǒng)及電氣電子設(shè)備制造部門測(cè)量工頻交流高電壓和直流高電壓。

交直流分壓器由高壓分壓器和低壓顯示表兩部分組成，兩者采用配套電纜連接使用。

1. 直接測(cè)量法

1.1 原理與實(shí)現(xiàn)

直接測(cè)量法采用高精度高壓測(cè)量?jī)x器直接接入被測(cè)回路，通過電磁感應(yīng)或電容耦合原理實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量。典型代表為精密電壓互感器（PT），其利用電磁感應(yīng)原理，將一次側(cè)高壓按比例轉(zhuǎn)換為二次側(cè)低壓信號(hào)。

2.1 技術(shù)特點(diǎn)

測(cè)量范圍：通常適用于10kV-800kV交流系統(tǒng)

準(zhǔn)確度等級(jí)：0.1級(jí)至0.5級(jí)

頻率響應(yīng)：50/60Hz工頻最佳，高頻特性受限

優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好

局限性：體積較大，安裝要求高

2. 分壓器法

2.1 電阻分壓器

電阻分壓器由高壓臂電阻和低壓臂電阻串聯(lián)構(gòu)成，通過電阻分壓原理實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量。關(guān)鍵技術(shù)在于高穩(wěn)定性電阻材料的選用和溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)。

技術(shù)參數(shù)：

分壓比精度：±0.5%-±1%

響應(yīng)時(shí)間：<100ns

適用電壓：最高可達(dá)1500kV

2.2 電容分壓器

電容分壓器利用電容分壓原理，特別適用于高頻高壓測(cè)量。其核心部件為高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器，要求具有低損耗、高穩(wěn)定性的特點(diǎn)。

性能比較：

參數(shù)電阻分壓器電容分壓器

頻率特性 較差 優(yōu)良 

溫度影響 較大 較小 

功率損耗 較高 極低 

暫態(tài)響應(yīng) 快 較慢 

3. 球隙測(cè)量法

3.1 標(biāo)準(zhǔn)球隙裝置

根據(jù)IEC 60052標(biāo)準(zhǔn)，球隙法是通過測(cè)量已知間距的球電極間放電電壓來確定高壓值的方法。該方法被認(rèn)為是高壓測(cè)量的原始基準(zhǔn)。

關(guān)鍵參數(shù)：

球徑范圍：5cm-200cm

測(cè)量不確定度：±3%

適用電壓：50kV-2500kV

3.2 影響因素分析

大氣條件修正：需按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行氣壓、溫度、濕度修正

球面光潔度：Ra≤0.8μm

安裝誤差：軸線偏差應(yīng)<2°