Презентация на тему "Получение и измерение высоких напряжений"

Содержание

• 
  Слайд 1

  ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ ВЫСОКИХНАПРЯЖЕНИЙ

• 
  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 7
  
• 
  Слайд 8
  
• 
  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 МАТЕРИАЛАМСООТВЕТСТВУЮЩЕЙ 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 изпараллельно 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 17

  ИЗМЕРЕНИЕ ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

• 
  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 превышающиеуровень 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 Nоднородных 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 32

  ОМИЧЕСКИЕ ДЕЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ

• 
  Слайд 33

  ЕМКОСТНЫЕ ДЕЛИТЕЛИ 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 42
  
• 
  Слайд 43
  

  где n/N – величина, обратная коэффициенту деления. Второе слагаемое представляет сумму экспонент и характеризует нелинейность распределения напряжения, т.е. погрешность измерения.

• 
  Слайд 44
  

  Для уменьшения погрешностей необходимо уменьшить к, т.е. использовать малогабаритные низкоомные делители, что ограничивается максимальной допустимой напряженностью и отбором мощности.