高壓電容電橋

高壓電容電橋是一種測量工頻電流比率的裝置，下面本文主要根據(jù)高壓電容電橋檢定規(guī)程介紹高壓電容電橋工作原理、類型及基本誤差檢定的相關(guān)內(nèi)容。

一、高壓電容電橋工作原理

高壓電容電橋從工作原理上可以認為是一種測量工頻電流比率的裝置。當工頻高壓施加在高壓標準電容器和被測設備上時，即產(chǎn)生與它們的電容量和介質(zhì)損耗因數(shù)成比例的同相及正交工頻電流分量，這兩個工頻電流分量經(jīng)電橋作比例測量后，即可得到被測設備相對于高壓標準電容器的電容量比值與介質(zhì)損耗因數(shù)差值。

二、高壓電容電橋分類

01西林型高壓電容電橋

電橋的電流比例臂由電阻器構(gòu)成，流過參考電流的比例臂上并聯(lián)有移相電容器，采用電勢平衡指示。

02電流比較儀型高壓電容電橋

電橋的電流比例臂由電流比較儀的比例繞組構(gòu)成，流過參考電流的比例臂上附有移相電路，采用磁勢平衡指示。按移相方式可以把這類電橋分為有源與無源兩種，屬于無源的一種用阻容電路直接移相；屬于有源的一種用電子方法元件配合阻容元件正交移相。用磁勢合成方法實現(xiàn)所需相移。

03電子式高壓電容電橋

使用電子電路(包括模擬電路和數(shù)字電路)測量幅值比和相位差的高壓電容電橋。

04數(shù)字式高壓電容電橋

采用數(shù)字信號處理方法測量幅值比和相位差的高壓電容電橋。

05高壓介損儀

高壓介損儀一般是指由高壓電容電橋、高壓試驗電源和高壓標準電容器組成的測量裝置。高壓試驗電源通常不高于10KV，頻率40Hz~70Hz。

三、高壓電容電橋的基本誤差

西林型高壓電容電橋和自動變換量程的電子式或數(shù)字式電橋的基本誤差為：

電流比較儀型高壓電容電橋和手動變換量程的電子式或數(shù)字式電橋的基本誤差為：

符號意義：

△X——電容比率絕對誤差限值；

△D——介質(zhì)損耗因數(shù)差值絕對誤差限值；

A——用百分數(shù)表示的電容比率測量準確度級別；

B——用百分數(shù)表示的介質(zhì)損耗因數(shù)差值測量準確度級別；

X——電容比率測量示值；

D——介質(zhì)損耗因數(shù)測量示值；

RN——電容比率量程定標值。它等于該量程最大比率值按一位有效數(shù)字化整的數(shù)值。

四、高壓電容電橋基本誤差檢定

01電容比率基本誤差檢定

電橋的電容比率基本誤差采用圖1的電容比較線路整體檢定。

圖1：用電容比較線路檢定電容比率

圖中：TD——調(diào)壓器；T——試驗變壓器；C1、C2——標準空氣電容器；

C-tgδ——被檢電橋

整體檢定高壓電容電橋電容比率測量準確度時，電橋的測量誤差按下式計算：

各符號意義：

△X——電容比率絕對誤差；

△D——介質(zhì)損耗因數(shù)差值絕對誤差；

X——電容比率示值；

D——介質(zhì)損耗因數(shù)示值；

CXQ，DXQ——接在Cx端鈕的等效電容與介質(zhì)損耗因數(shù)值;

CSQ，DSQ——接在Cs端鈕的等效電容與介質(zhì)損耗因數(shù)值。

02損耗因數(shù)基本誤差檢定

電橋的損耗因數(shù)基本誤差采用圖2所示的電容比較線路進行整體檢定。

圖2：用電容比較線路檢定損耗因數(shù)

R——交流電阻；C-tgδ——被檢電橋

整體檢定高壓電容電橋介質(zhì)損耗因數(shù)差值測量準確度時，電橋的測量誤差按下式計算：

各符號意義：

Cx——接在Cx端鈕上的電容；

Cs、Ds——接在Cs端鈕上的電容與介質(zhì)損耗因數(shù)值；

D0——介質(zhì)損耗因數(shù)零位值；

Kp——修正系數(shù)，參照表1選取；

KF——修正系數(shù)，參照表2選取。

表1：電容比率示值與介質(zhì)損耗因數(shù)示值的關(guān)系

表2：破裂修正系數(shù)KF

電能質(zhì)量分析儀閃變測量誤差檢定 https://www.vfe.cc/NewsDetail-1949.aspx

電能質(zhì)量測試分析儀諧波有功功率測量誤差檢定 https://www.vfe.cc/NewsDetail-1950.aspx

數(shù)字高壓表的誤差檢定 https://www.vfe.cc/NewsDetail-1981.aspx

交流電能表檢驗裝置誤差檢定 https://www.vfe.cc/NewsDetail-2022.aspx

機電式交流電能表誤差檢定 https://www.vfe.cc/NewsDetail-2038.aspx

高壓介質(zhì)損耗測試儀是一種數(shù)字式介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量自動測量的新型儀器，主要是利用高壓電容電橋的原理。高壓介質(zhì)損耗測試儀采用內(nèi)施法測量時一般使用介損儀內(nèi)附高壓電源和標準容器進行試驗，下面本文主要根據(jù)高壓介質(zhì)損耗測試儀通用技術(shù)條件規(guī)定介紹內(nèi)附高壓電源指標及相關(guān)試驗操作。

一、內(nèi)附高壓電源技術(shù)指標

a) 介損儀內(nèi)附高壓電源的額定輸出電壓要求不低于10KV；

b) 介損儀內(nèi)附高壓電源輸出電壓示值誤差不低于±3%；

c) 介損儀內(nèi)附高壓電源輸出電壓波形應為正弦波，波形失真度不大于5%；

d) 介損儀內(nèi)附高壓電源輸出電壓的頻率應采用50Hz，為了抗干擾的目的，輸出電壓的頻率可以在45Hz~65Hz的范圍內(nèi)選取；

e) 介損儀內(nèi)附高壓電源容量不小于750VA。

二、內(nèi)附高壓電源試驗

01輸出電壓示值誤差的校準

介損儀內(nèi)附高壓電源輸出電壓示值誤差采用直接測量法校準，標準器采用高壓分壓器(或標準電壓互感器)測量系統(tǒng)，高壓分壓器測量系統(tǒng)綜合誤差不超過產(chǎn)品中輸出電壓示值誤差的1/3；

對于固定輸出電壓的高壓電源，其每一點輸出點的示值誤差均應校準，每點重復測量三次，取其平均值作為實際值。對于輸出電壓連續(xù)可調(diào)的高壓電源，按1KV遞增選取校準點，也可根據(jù)需要增加校準點，按升壓和降壓方式分別測量兩次，取其平均值作為實際值。

02輸出電壓的波形失真度測量

對介損儀內(nèi)附高壓電源波形失真度測量時，將失真度測量儀接于高壓分壓器(或標準電壓互感器)的二次端，在額定輸出電壓下進行測量。失真度測量儀的示值誤差應不大于10%。

03高壓電源的容量試驗

a) 高壓電源容量試驗時，按式1選擇負載容抗Xc：

……1

式中：

UN——內(nèi)部高壓電源的額定輸出電壓；

SN——內(nèi)部高壓電源的額定輸出容量。

b) 按圖1連接測量線路。

1——被試介損儀；2——高壓分壓器測量系統(tǒng)；3——負載容抗Xc；4——交流毫安表

圖1：測容量接線圖

c) 選擇額定電壓，開啟電源，或者逐漸升高輸出電壓至額定值，記下高壓分壓器(或標準電壓互感器)測量系統(tǒng)的讀數(shù)和毫安表的讀數(shù)，按式2計算輸出容量So，測量結(jié)果應符合產(chǎn)品標準的規(guī)定：

……2

式中：

V——高壓分壓器(或標準電壓互感器)測量系統(tǒng)的測量值；

I——交流毫安表讀數(shù)。

互感器綜合特性測試儀相關(guān)測試參數(shù)誤差試驗 https://www.vfe.cc/NewsDetail-1966.aspx

變壓器空、負載損耗測試儀基本要求及性能試驗 https://www.vfe.cc/NewsDetail-1970.aspx

回路電阻測試儀與直流電阻快速測試儀檢定 https://www.vfe.cc/NewsDetail-2015.aspx

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