高电压技术：第7章 高电压的测量.pdf

《高电压技术》一书中，第7章详细探讨了高电压的测量方法。高电压测量在电力系统和实验室中至关重要，因为准确的测量能够确保设备安全运行和实验数据的可靠性。测量系统通常由转换装置、引线、接地线以及连接系统组成，用于将被测的高电压转换为可读取和记录的信号。 根据国际电工委员会(IEC) 60-2（1994年版）和国家标准GB/T 16927.2－1997，测量系统分为标准测量系统和认可的测量系统。标准测量系统具有极高的测量精度，通常用于校准认可的测量系统，而后者则广泛应用于电力系统和实验室中。 在稳态高电压测量中，交流电压的测量不确定度应控制在±3%以内，直流电压的总不确定度不超过±3%，纹波幅值的不确定度需小于±10%，脉动系数测量的不确定度则应小于±1%。电力系统中，交流高电压通常通过电压互感器和电压表进行测量，而实验室环境则更多地采用气体放电、静电电压表或整流电容电流等方法。 冲击电压的测量涉及幅值和波形记录，其不确定度有明确的规定，如标准全波幅值测量的不确定度不应超过±3%，而波形时间参数的测量不确定度不应超过10%。测量冲击电压常用的方法是球隙放电法和分压器配合示波器或峰值电压表。 球隙放电法是一种利用空气间隙放电电压与间隙距离关系来测量高电压的技术。球隙由两个相同直径的金属球构成，放电电压取决于球隙的距离。球隙的尺寸需遵循IEC-60032或国标GB 311.6-2005的规定，通常球径和间隙距离的比例S/D不应大于0.4。为了保护测量系统，通常会在球隙上串联保护电阻，如R1和R2，以限制短路电流并阻尼可能的振荡。 在实际操作中，选择合适的保护电阻R2是个平衡的过程，既要限制短路电流和振荡，又要避免电阻上的压降影响测量精度。交流电压测量时，IEC推荐的R2值通常为100kΩ。高电压测量是一门精确科学，涉及到多个因素的综合考虑，确保了电力系统的稳定运行和科研数据的准确性。