一文解析沖擊電壓分壓器關(guān)鍵計(jì)量性能

隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展和電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，為了保障電氣設(shè)備和電力設(shè)備能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，需要注重其絕緣可靠程度。其中沖擊電壓分壓器的準(zhǔn)確度能夠決定相關(guān)設(shè)備的絕緣可靠程度。沖擊分壓器的作用主要是用來測試電氣設(shè)備沖擊電壓實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)的波形和峰值。隨著我國與國際交流的普遍性，為了促使我國電氣產(chǎn)品能有順利的進(jìn)出口，我國需要加強(qiáng)對沖擊電壓試驗(yàn)的研究，以期明確電氣產(chǎn)品的性能。

一、沖擊電壓分壓器適用范圍的界定

根據(jù)我國電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的電壓標(biāo)準(zhǔn)，其耐受電壓為60KVkV 和 75KVkV，而沖擊分壓器則主要是作用于高壓電力設(shè)備的沖擊電壓試驗(yàn)，因此需要滿足我國電力系統(tǒng)配電網(wǎng)沖擊電壓試驗(yàn)要求，則沖擊電壓發(fā)生器則需要高于 100kVKV。在相關(guān)的試驗(yàn)中，需要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范，即采用標(biāo)準(zhǔn)雷電波和操作波，無需提出更高的要求。對于不用于實(shí)際應(yīng)用，而是用于相關(guān)研究中的沖擊分壓器，則可以采用其他校準(zhǔn)方法，不能依據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)。如果在校準(zhǔn)內(nèi)容中，沒有雷電截波，則護(hù)腰是由于沖擊分壓器的比例變換性能。根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算可以得出，如果響應(yīng)時(shí)間和疊加振蕩幅值能夠符合雷電沖擊波的要求，則能夠?qū)ζ溥M(jìn)行修正。

二、沖擊電壓分壓器分壓比的誤差

當(dāng)沖擊電壓信號頻帶超過 0.5MHz 時(shí)，如果沖擊分壓器對其的測量準(zhǔn)確度要高于 1%，則其必須滿足至少5MHz 的頻寬。同軸電纜中存在的阻抗、電容等，會對信號測量產(chǎn)生誤差影響，由于不同的電纜其參數(shù)都不相同，應(yīng)將不應(yīng)該將同軸電纜單獨(dú)進(jìn)行效驗(yàn)，應(yīng)將其附屬在沖擊分壓器上，統(tǒng)一進(jìn)行校驗(yàn)。另外為了能夠使沖擊分壓器得到完善的維護(hù)，則需要注明特性阻抗。由于沖擊分壓器的制作特征，因此其分壓比沒有標(biāo)準(zhǔn)系列，甚至有一些沖擊分壓器都沒有明確標(biāo)示額定分壓比。然而由于誤差需要標(biāo)稱值，沖擊分壓器必須明確標(biāo)示額定分壓比。

一般分壓器分壓比誤差主要采用百分?jǐn)?shù)進(jìn)行表示，另外還有準(zhǔn)確度等級的表示。但為了能夠使表達(dá)的更加準(zhǔn)確，需要采用準(zhǔn)確度等級的方式進(jìn)行表示，主要是由于沖擊分壓器的誤差與電壓、信號等有關(guān)。在過去，主要是采用百分?jǐn)?shù)進(jìn)行表示，因此受到傳統(tǒng)表示方法的影響，目前有較多的分壓器采用百分?jǐn)?shù)的表示。由于校準(zhǔn)存在客觀性，百分?jǐn)?shù)表示方法和準(zhǔn)確度等級表示方法都不會影響校準(zhǔn)結(jié)果。工作人員最好在沖擊分壓器銘牌上標(biāo)注高壓比參數(shù)內(nèi)容，從而在隨后的操作中，能夠更加方便。

三、雷電比的峰值測量誤差分析

在實(shí)驗(yàn)室中采用的沖擊分壓器，沖擊測量示波器和沖擊峰值電壓表是沖擊分壓器二次測量的設(shè)備組成。由于沖擊測量示波器和沖擊峰值電壓表屬于二次儀表，由于電壓也不會超過 2000V，沖擊分壓器的輸出電壓不超過該范圍。根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)總的峰值測量誤差沒有超過 3%，因此在皮沖擊分壓器的誤差不能超過 1%。根據(jù)相應(yīng)的要求，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)采用的沖擊分壓器，其分壓比誤差不能夠超過 1%。而且在實(shí)際的沖擊分壓器中，其分壓比沒有根據(jù)明確的標(biāo)準(zhǔn)，因此其主要是根據(jù)實(shí)際分壓比與額定分壓比的偏差不能超過 1%。如果沖擊分壓器的穩(wěn)定性能比較優(yōu)良，則應(yīng)該采用校準(zhǔn)值作為額定值，不過其一定要經(jīng)過相應(yīng)的穩(wěn)定性測試，通過才能夠采用該種值。

由于響應(yīng)時(shí)間對雷電波的峰值測量有較大的誤差影響，如果已知響應(yīng)時(shí)間，則可以根據(jù)相應(yīng)的公式進(jìn)行修正。通過計(jì)算可以了解到，當(dāng)相應(yīng)時(shí)間為 100ns 時(shí)，波形峰值則會轉(zhuǎn)變?yōu)?2.2μs

四、校準(zhǔn)條件解讀及校準(zhǔn)用設(shè)備介紹

1、校準(zhǔn)條件解讀

由于沖擊分壓器存在雜散電容，且這些電容能夠增加相應(yīng)時(shí)間，因此會對分壓比產(chǎn)生影響，使其出現(xiàn)變化。通過拉開距離的方式，能夠有效減小電容的影響，即只保留對地電容。如果分壓器是固定，則其電容也不會出現(xiàn)變化。金屬箔作為地回路，則可以起到降低接地回路波阻抗的作用，減小校準(zhǔn)誤差。在校驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該保持高壓引線處在相同或接近相同的狀態(tài)。

2、標(biāo)準(zhǔn)分壓器

在利用比較法進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，主要是通過比較標(biāo)準(zhǔn)分壓器和被測試分壓器，即通過對兩個(gè)分壓器施加同一的電壓。然而由于電壓過高的問題，則不能夠滿足同時(shí)施加統(tǒng)一電壓的條件，此時(shí)可以采用超過額定電壓 1/5 的實(shí)際電壓進(jìn)行試驗(yàn)。采用比較法，則需要測量誤差不能超過 1/3，符合 0.2 級的要求。

3、數(shù)字記錄儀和示波器數(shù)字記錄儀與示波器應(yīng)該取 10 倍頻寬，即 100MHz，對于數(shù)字記錄儀的采樣點(diǎn)需要超過 12 位，且采用 1/5 量程計(jì)算，從而才能符合校準(zhǔn)要求。

4、直流歐姆表與電容測量儀器雖然電容與電阻的參數(shù)并不能夠確定分壓比，但可以成為參考值。試品分壓比誤差必須在 1%，因此參考值控制的測量誤差也必須在 1%。

五、校準(zhǔn)的方法與校準(zhǔn)間隔

1、分壓比測量方法

分壓比測量方法主要有兩種，其中一種是對元部件參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，但其由于受到環(huán)境因素的影響，因此會產(chǎn)生較大的誤差。另外一種則是利用測量裝置測量，該種方法在所采用的頻率和電壓，與沖擊電壓存在較大的差別。在進(jìn)行分壓比測量，需要采用接近實(shí)際的電壓波形和峰值電壓。

2、校準(zhǔn)間隔

根據(jù)國內(nèi)外對沖擊分壓器的研究可以發(fā)現(xiàn)，比較多的沖擊分壓器都處在穩(wěn)定的運(yùn)行中。而且如果沖擊分壓器通過校驗(yàn)，則校準(zhǔn)間隔可以延長 5 年。

六、結(jié)語

綜上所述，我國電力事業(yè)發(fā)展迅猛，電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大，人們的用戶需求也在不斷的提高，為了確保電氣設(shè)備及電力設(shè)備的安全運(yùn)行，應(yīng)該充分注重電力絕緣的可靠性，促進(jìn)我國電氣產(chǎn)品的進(jìn)出口，加強(qiáng)對沖擊電壓試驗(yàn)的研究，從而提高電氣產(chǎn)品的性能，希望通過本文能夠給相關(guān)工作者帶來幫助。