Typ A Pracovní Princip Děliče Vysokého Napětí
1. Kapacitní dělič vysokého napětí
Kapacitní vysokonapěťové děliče pro měření impulsního napětí lze rozdělit na dva typy. Vysokonapěťové rameno jednoho děliče vysokého napětí je složeno z více vysokonapěťových kondenzátorů, zatímco vysokonapěťové rameno druhého děliče vysokého napětí má pouze jeden kondenzátor. Bývalý dělič napětí je většinou sestaven s pulzním kondenzátorem izolovaným z olejového papíru s izolačním pláštěm. Je požadováno, aby tento kondenzátor měl malou indukčnost a vydržel zkratový výboj. Vysokonapěťový olejový papírový kondenzátor je sestaven z několika součástí v sérii a paralelně. Každá součástka má nejen kapacitu, ale také vlastní indukčnost a přechodový odpor v sérii, stejně jako izolační odpor paralelně. Každá součástka má samozřejmě také rozptylovou kapacitu vůči zemi. Tento dělič vysokého napětí by měl být považován za distribuční parametr, proto se nazývá dělič napětí s distribuovanou kapacitou, jak je znázorněno na obrázku. Vysokonapěťové rameno druhého typu děliče napětí má pouze jeden kondenzátor, což je obvykle dvojice kovových elektrod v téměř rovnoměrném elektrickém poli. Jako médium mezi jeho elektrodami se používá vzduch. Je to koncentrovaný kondenzátor, proto se mu říká centralizovaný kapacitní dělič napětí.
Distribuovaný kondenzátorový dělič napětí se skládá z více pulzních kondenzátorů, pouze s chybou amplitudy, ale bez chyby tvaru vlny. Pokud jde o chybu amplitudy, lze ji zcela eliminovat po korekci standardním vysokonapěťovým děličem. Avšak při měření strmých vln, protože kapacita kapacitního děliče je mnohem větší než rozptylová kapacita stínícího prstence stínícího odporového děliče, je také doba odezvy mnohem větší. Proto pro měření strmých vln nejsou charakteristiky odezvy kapacitního děliče napětí tak dobré jako u stíněného odporového děliče napětí. Dělič napětí s jedním kondenzátorem nespotřebovává energii a nemá problémy s ohřevem. Pro měření vlny s dlouhou frontou vlny a polovičním špičkovým časem je výhodnější kondenzátorový dělič než odporový. Kromě toho lze kapacitní dělič napětí použít také jako zátěžový kondenzátor pro úpravu tvaru vlny. Vysokonapěťovým ramenem centralizovaného kapacitního děliče napětí může být standardní kondenzátor plněný stlačeným plynem. Hodnota kapacity tohoto kondenzátoru je přesná a stabilní a dielektrická ztráta je malá. Jelikož je stíněný, není hodnota kapacity ovlivněna okolními předměty. Úspěšně se používá při měření napájecí frekvence. Při použití jako dělič impulsního kondenzátoru však existují určité problémy, konkrétně superponované vysokofrekvenční oscilace.
2. Odporový dělič
Vnitřní odpor je čistý odpor s jednoduchou strukturou, pohodlným používáním, vysokou přesností měření a dobrou stabilitou. Je široce používán. Za podmínek bleskového impulsního napětí má použití odporového děliče napětí jako převodního zařízení určité výhody:
1) Když je navinut měděným drátem s malým teplotním koeficientem nebo drátem Kama s malým teplotním koeficientem a vysokým koeficientem odporu, má vysokou teplotní stabilitu a dlouhodobou stabilitu.
2) Je možné dosáhnout vysoké charakteristiky odezvy použitím stlačitelné struktury odporového děliče.
Kvůli výše uvedeným výhodám je mnoho standardních měřicích systémů složeno z odporových děličů. Má ale několik nedostatků:
1) Aby byla zajištěna vysoká odezva, její odpor by neměl být příliš vysoký. Protože bude mít dopad na zátěž generátoru impulsního napětí, jeho připojení zkrátí polovinu špičkové doby rázové vlny. Odpor vlnové koncové části generátoru však lze obecně upravit, aby se problém vyřešil.
Ze stejného důvodu je obtížné použít odporové kondenzátory pro měření spínacího impulsního napětí.
Chyba generovaná odporovým děličem při měření přechodového pulzního napětí souvisí se součinem hodnoty odporu a rozptylové kapacity vůči zemi, takže velikost a vliv rozptylové kapacity vůči zemi by měly být minimalizovány. Odporový dělič napětí by měl co nejvíce snížit indukčnost. Za tímto účelem se drát Kama nebo konstantanový drát pevně navine na izolační trubku s velmi tenkým izolačním papírem mezi vrstvami a poté se ponoří do izolačního válce obsahujícího transformátorový olej, aby se zmenšila velikost děliče napětí, snížila se kapacita vůči zemi. a na jeho horní část nainstalujte stínící kroužek jako kompenzační konstrukci
Chyba odporového děliče při měření impulsního napětí souvisí se součinem hodnoty odporu R a rozptylové kapacity C vůči zemi. Proto můžeme změnit odpovídající parametry, abychom zlepšili výkon odporového děliče. Například vysokonapěťový rychlý puls odstraňující odpor, odporový dělič s nejlepší odezvou obdélníkové vlny, dva typy vysokonapěťových nanosekundových odporových děličů s proměnným průřezem, malé pulsní odporové děliče 200 kV s jemnou úrovní a nové 600 kV impulzní odporové děliče .
3. Odporový kapacitní dělič
Vysokonapěťový dělič lze rozdělit na odporový kapacitní sériový dělič napětí a odporový kapacitní paralelní dělič napětí podle režimu připojení. Odporový kapacitní sériový dělič napětí se také nazývá dělič napětí tlumící kapacity. V poslední době se tato forma často nazývá dělič vysokého napětí. Překonává zbytkovou indukčnost obvodu kondenzátoru a zabraňuje rozkmitání děliče napětí. Jeho výkon je vynikající. Podle různých hodnot tlumení lze dělič napětí řady RC rozdělit na dva typy: dělič napětí s vysokým tlumícím kondenzátorem a dělič napětí místního tlumícího kondenzátoru. Vysokoútlumový kapacitní dělič napětí nelze použít jako zátěžový (vlnově regulující) kondenzátor generátoru impulsního napětí. Používá se pouze jako převodní zařízení pro měření napětí. Sériový tlumicí odpor děliče napětí nízko tlumícího kondenzátoru je velmi malý. Jeho zapojení neztíží generování standardní vlny v testovacím obvodu. Může být také použit jako zátěžový kondenzátor. Jedná se o univerzální dělič napětí. Z hlediska snadného použití má více výhod než vysoce tlumící kapacitní dělič napětí; Ale z charakteristiky odezvy to není tak dobré jako dělič vysoce tlumícího kondenzátoru, protože má také vibrace. Odpor je navržen pro umístění do kondenzátoru. Každý odpor je pouze desítky ohmů a celkový odpor je pouze tisíce ohmů. Jedná se o moderní Z široký vysokonapěťový dělič (3MV), který lze použít i jako měření napětí napájecí frekvence. Jmenovité napětí by mělo být sníženo na přibližně 1/3 pulzního napětí.
Teoreticky, když se napětí rychle mění, je poměr děliče napětí určen hlavně kapacitou, zatímco když se napětí mění pomalu, je určen odporem. Jeho odporový drát je pevně navinutý na porcelánové trubici, paralelně s každým kondenzátorem. Praxe ukázala, že zvolená hodnota odporu nemůže být příliš malá, jinak ovlivní výstupní zatížení generátoru, takže se obecně volí velká, ale je příliš velká a má příliš malý vliv, což je podobné čistému kapacitní dělič napětí bez odporu. Proto laboratoř eliminovala odpor při skutečném testu.
