Слайд 2
ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКИХ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Для получения высоких переменных напряжений
до 1000 кВ применяются высоковольтные трансформаторы.
Слайд 3
На напряжение более 1000 кВ применяются каскадное включение трансформаторов.
Каскады трансформаторов обычно состоят из 2–3 высоковольтных трансформаторов, соединенных
последовательно.
Слайд 4
ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКИХ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Слайд 5
ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКИХ ПОСТОЯННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Для получения высоких напряжений постоянного
тока используются различные выпрямительные установки. Все схемы выпрямления классифицируются
по следующим признакам:
Слайд 6
1) по форме выпрямленного напряжения – одно- и
двух-полупериодные схемы;
2) по схеме соединения выпрямителей – мостовая схема,
последовательно-параллельные схемы;
3) по числу фаз – одно-, двух- и трехфазные схемы;
4) схемы умножения напряжения.
Слайд 9
ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКИХ ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Импульсное высокое напряжение используется для
имитации грозовых и коммутационных перенапряжений при испытании изоляции электрооборудования
и пучково-плазменных технологиях нанотехнологиях.
Слайд 10
Для получения импульсов высокого напряжения применяются
генераторы импульсных
напряжений (ГИН),
собранных по схеме
Аркадьева - Маркса.
Слайд 11
ПРИНЦИП РАБОТЫ ГИН ПО СХЕМЕ
АРКАДЬЕВА-МАРКСА
Группа конденсаторов заряжается
в параллельной схеме соединения до определенного напряжения, а затем
с помощью высоковольтных коммутаторов конденсаторы переключаются в последовательную схему включения.
Слайд 12
ПРИНЦИП РАБОТЫ ГИН, СХЕМА И ПАРАМЕТРЫ СТАНДАРТНОГО ИМПУЛЬСА
– ПО МАТЕРИАЛАМ
СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ
ЛАБ. РАБОТЫ.
Слайд 13
ГЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСНЫХ ТОКОВ
Для ряда физических исследований и технологических
процессов необходимо создание сильных магнитных полей, получение ударных волн,
высокотемпературной плазмы, требуются импульсные токи, величина которых меняется в пределах от 1 до 1000 кА.
Слайд 14
СХЕМА ГЕНЕРАТОРА
ИМПУЛЬСНЫХ ТОКОВ
Слайд 15
Электрическая цепь генератора импульсных токов (ГИТ) состоит из
параллельно соединенных и заряженных до напряжения U0 емкостей С,
индуктивности L.
При срабатывании коммутатора К конденсаторы разряжаются в параллельной цепи на нагрузку Rн.
Слайд 16
Величина тока в нагрузке определяется индуктивностью и емкостью
разрядного контура:
где U0 – зарядное напряжение;
L – индуктивность
контура;
С = n·С1 (если С1 = С2 = … = Сn) – емкость разрядного контура.
Слайд 18
Общая особенность измерений на высоком напряжении состоит в
том, что измерения выполняются при воздействии сильных электрических и
магнитных полей, которые вызывают в измерительных цепях помехи сравнимые, а зачастую и превышающие уровень измеряемого сигнала.
Слайд 19
Кроме этого, существенное влияние оказывают такие факторы, как
емкостные связи между элементами измерительной системы, собственная индуктивность этих
элементов,
коронный и частичные разряды, сопротивление утечки и т.п.
Слайд 20
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ
ВОЛЬТМЕТРЫ
Электростатические высоковольтные вольтметры используются для непосредственного отсчета
измеряемого напряжения.
Принцип измерения основан на измерении сил электрического
поля, возникающих между электродами измерительной системы
Слайд 21
Электростатические высоковольтные вольтметры имеют относительно малую погрешность измерения,
небольшую входную емкость и позволяют измерять действующее значение напряжения
и постоянное напряжение в пределах до 300 кВ.
Слайд 22
Шаровой измерительный разрядник
Измерение основано на использовании зависимости пробивного
напряжения воздушного промежутка между шаровыми электродами от расстояния между
ними.
Слайд 23
Для измерения используются промежутки с однородным или слабонеоднородным
полем, в которых напряжение пробоя имеет линейную зависимость от
расстояния.
Слайд 24
При измерении пользуются градуировочными таблицами, дающими связь пробивного
напряжения с диаметром шаровых электродов и расстоянием между ними.
Слайд 25
Устройство электростатического киловольтметра и измерительного шарового разрядника –
ИЗУЧИТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО.
Слайд 26
Измерение высоких напряжений с помощью делителей
Широкое применение
в ТВН получил процесс измерения высоких напряжений различного вида
и класса с помощью
делителей напряжения.
Слайд 27
Применяются делители следующих типов:
омические,
емкостные
омическо-емкостные.
Делитель,
представляя собой цепь последовательно включенных активных или реактивных сопротивлений.
Слайд 28
К делителям напряжения предъявляется основное требование:
напряжение на
низковольтном плече делителя должно по форме повторять измеряемое напряжение.
Слайд 29
Это значит, что коэффициент деления не должен зависеть
от частоты и величины измеряемого напряжения. Кроме этого, на
коэффициент деления не должны влиять внешние электростатические и электромагнитные поля, корона и утечки по изоляционной конструкции делителя.
Слайд 30
Передаточным отношением или коэффициентом деления
делителя, состоящего из
N однородных элементов с сопротивлением Z, называют отношение напряжения,
подводимого к делителю (U1) к величине напряжения, снимаемого с низковольтной части делителя (U2):
К = U1 / U2 = (Z1+Z2)/Z2
Слайд 31
СХЕМА ИЗМЕРЕНИЯ НА БАЗЕ ДЕЛИТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ
Слайд 34
ЕМКОСТНО-ОМИЧЕСКИЕ ДЕЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ
Слайд 35
Причиной появления погрешностей при измерении меняющихся во времени
напряжений являются паразитные параметры присутствующие в цепи делителя, а
именно:
индуктивность,
продольная емкость единицы длины, емкость единицы длины относительно земли.
Слайд 36
Особенности омических делителей напряжения.
Индуктивность делителя является нежелательным, но
неизбежным параметром, присущим любому делителю. Величина ее зависит от
конструктивного исполнения делителя и пропорциональна его длине.
Слайд 37
При измерении переменных напряжений промышленной частоты влиянием индуктивности
на точность измерения можно пренебречь.
При измерении импульсного напряжения
погрешность, связанная с индуктивностью, начинает возрастать.
Погрешность связана с возникновением колебаний.
Слайд 38
Влияние индуктивности существенно для низкоомных делителей, у которых
сопротивление порядка 400 Ом и меньше.
Для высокоомных делителей
влиянием индуктивности можно пренебречь.
Уменьшить влияние индуктивности на измеряемое напряжение можно, используя малоиндуктивные сопротивления.
Слайд 39
На характер передачи формы напряжения решающее влияние оказывает
емкость делителя на землю.
Эта емкость неравномерна по длине
делителя и ее наличие приводит к неравномерному распределению напряжения вдоль его длины.
Слайд 40
При измерении импульсных и высокочастотных напряжений омическим делителем
возникают еще более сложные проблемы, связанные с высокой скоростью
нарастания напряжения.
Слайд 41
Переходная функция омического неэкранированного делителя при воздействии прямоугольного
импульса с учетом некоторых допущений имеет вид:
Слайд 43
где n/N – величина, обратная коэффициенту деления.
Второе
слагаемое представляет сумму экспонент и характеризует нелинейность распределения напряжения,
т.е. погрешность измерения.