交流高电压的测量
测量交流高电压的方法
测量交流高电压的方法测量交流高电压的方法交流高电压是一种常见的电气现象，通常在高压输电线路、变电站、发电机等领域中出现。
为了确保安全和正常运行，需要对交流高电压进行测量。
下面将介绍几种测量交流高电压的方法。
一、使用数字万用表数字万用表是一种常见的测量仪器，可以用来测量交流高电压。
具体操作步骤如下：1. 确定测试点：首先需要确定要测试的点。
通常情况下，测试点应该是在高压部件附近，但不能直接接触到高压部件。
2. 测试引线：选择合适的测试引线，并将其插入数字万用表上相应的插孔中。
3. 测试模式：将数字万用表切换到交流电模式，并选择合适的量程。
4. 测试：将测试引线分别连接到测试点上，并记录相应的读数。
二、使用振荡器和检波器振荡器和检波器是一种精确测量交流高电压的方法。
具体操作步骤如下：1. 连接振荡器：首先需要将振荡器连接到待测点上。
振荡器会产生一个特定频率的交流电信号。
2. 连接检波器：将检波器连接到振荡器的输出端口上。
检波器可以将高压信号转换成低压信号，并输出到示波器上。
3. 测试：使用示波器来观察输出信号的波形，并记录相应的读数。
三、使用高压电晕探测仪高压电晕探测仪是一种专门用于测量交流高电压的仪器。
具体操作步骤如下：1. 连接探头：首先需要将探头连接到待测点上。
探头可以通过感应作用来检测高压信号。
2. 调整灵敏度：根据实际情况，调整高压电晕探测仪的灵敏度，以确保能够准确地检测出高压信号。
3. 测试：将探头放置在测试点附近，观察高压电晕探测仪上显示的读数，并记录相应数据。
四、使用纸介质或油介质绝缘子纸介质或油介质绝缘子是一种常见的用于隔离和支撑高压部件的材料。
同时，它们也可以用于测量交流高电压。
具体操作步骤如下：1. 放置绝缘子：将纸介质或油介质绝缘子放置在待测点附近，并确保其与高压部件保持一定的距离。
2. 测试：使用万用表或示波器等仪器来测量绝缘子上的电压，从而推断出高压部件的电压。
总结以上是几种常见的测量交流高电压的方法。
高电压测量方法的比较分析
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冲击高压的测量
冲击电压的特点：持续时间短，波形变化快，幅值高 国标规定，冲击电压测量系统的不确定度为： 幅值<3%；波形时间± 10%。
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冲击分压器系统
冲击分压器系统由分压器和测试回路组成
uA,A 阻尼电阻Rd 冲 击 电 压 发 生 器 被 试 品 高 压 臂 高压引线 u1,1
Z1 同轴电缆 u2,2 匹配元件Z3 u3,3 低 压 仪 器
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球隙法பைடு நூலகம்
理论依据：均匀电场中，气体击穿电压与间隙距 离有稳定的关系。为了减小测量结果不确定度， 间隙距离与球直径之比不大于0.5。 测量方法：利用试验变压器低压侧的读数换算。 取10次的平均值，并保证标准偏差<10%平均 值。最后再进行大气环境的修正。
球放电电压是被测电压的峰 值。
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测量方法：每次放电必须跳闸，放电可能产 生震荡，可能引起过电压 较低的电压（直到80～85％）放电，作出 高压－低压对应曲线 由校正曲线外推 加大球隙距离（1.1～1.15倍），作保护球 隙 无法再测试过程中直接监测被测电压
低 压 臂 E
Z2
测量回路一般需要同时测量峰值与波形
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测试不方便，主要用于校订别的测量仪器。
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球隙法的布置
图中A、B值
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球隙法的注意点：
1、周围物体的影响。
2、照射。规定：当被测电压<50kV时或者 D<12.5cm时，均须照射。
3、减轻球隙放电时放电火花对球表面的烧蚀保 护电阻。保护电阻一般取100k－1M
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球隙
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直流高压的测量
测量仪器： 高阻分压器 旋转电位计 静电电压表 标准“棒－棒”间隙
高电压测量方法概述
高电压测量方法概述球隙法测量高电压是试验室比较常用的方法之一。
空气在一定电场强度下，才能发生碰撞游离。
均匀电场下空气间隙的放电电压与间隙距离具有一定的关系。
可以利用间隙放电来测量电压，但绝对的均匀电场是不易做到的，只能做到接近于均匀电场。
测量球隙是由一对相同直径的金属球所构成。
加压时，球隙间形成稍不均匀电场。
当其余条件相同时，球间隙在大气中的击穿电压决定于球间隙的距离。
对一定球径，间隙中的电场随距离的增长而越来越不均匀。
被测电压越高、间隙距离越大。
要求球径也越大。
这样才能保持稍不均匀电场。
球隙法测量接线如图1所示。
测量球隙作为一种高电压测量方法的优缺点进行比较。
其优点是：可以测量稳态高电压和冲击电压的幅值，是直接测量超高压的重要设备。
结构简单，容易自制或购买，不易损坏。
有一定的准确度，测量交流及冲击电压时准确度在3％以内。
球隙法测量的缺点是：测量时必须放电放电时将破坏稳定状态可能引起过电压。
气体放电有统计性。
数据分散，必须取多次放电数据的平均值，为防止游离气体的影响，每次放电间隔不得过小。
且升压过程中的升压速度应较缓慢，使低压表计在球隙放电瞬间能准确读数，测量较费时间。
实际使用中，测量稳态电压要作校订曲线，测量冲击电压要用50％放电电压法。
手续都较麻烦。
被测电压越高，球径越大，目前已有用到直径为±3m的铜球，不仅本身越来越笨重，而且影响建筑尺寸。
静电压表法测量原理是加电压于两电极，由于两电极上分别充上异性电荷，电极就会受到静电机械力的作用，测量此静电力的大小或是由静电力产生的某一极板的偏移(或是偏转)就能够反映所加电荷的大小。
静电电压表有两种类型，一种是绝对静电电压表，另一种是非绝对的静电电压表，由于绝对静电电压表结构和应用都非常复杂。
在工程上应用较多的还是构造相对简单的非绝对静电电压表，其测量不确定度为1％～3％。
量程可达1000kV。
此种测量表测量时可动电极有位移。
可动电极移动时，张丝所产生的扭矩或是弹簧的弹力产生了反力矩，当反力矩和静电场的力矩相平衡时，可动电极的位移达到一个稳定值。
浅谈交流高电压的测量方法
浅谈交流高电压的测量方法作者：刘立东来源：《中国科技博览》2014年第06期【摘要】高电压的测量在工业领域，尤其在电力系统方面经常遇到，但有时所要测量的高电压常常比现有电压互感器的额定电压高许多，本文正是针对此类问题分析比较其他测量高电压的常用方法。
关键词：高电压高电压测量【分类号】：TM835.2电力运行部门测量交流高电压，是通过电压互感器和电压表来实现的。
把电压互感器的高压边接到被测电压，低压边跨接一块电压表，把电压表读数乘上电压互感器的变比。
就可得被测电压值。
但这种方法在高电压实验室中用得不多，因为高电压实验室中所要测的电压常常比现有电压互感器的额定电压高许多，特制一个超高压的电压互感器比较昂贵，而且很高电压的互感器也比较笨重，所以来用别的方法来测量交流高电压。
在高压实验室中用来测量交流高电压的方法很多，目前最常用的有下列几种方法：一.球隙测量1.球隙测量原理球隙法测量高电压是试验室比较常用的方法之一。
空气在一定电场强度下，才能发生碰撞游离。
均匀电场下空气间隙的放电电压与间隙距离具有—定的关系。
可以利用间隙放电来测量电压，但绝对的均匀电场是不易做到的，只能做到接近于均匀电场。
测量球隙是由一对相同直径的金属球所构成。
加压时，球隙间形成稍不均匀电场。
当其余条件相同时，球间隙在大气中的击穿电压决定于球间隙的距离。
对一定球径，间隙中的电场随距离的增长而越来越不均匀。
被测电压越高、间隙距离越大。
要求球径也越大.这样才能保持稍不均匀电场。
出于测量球并不是处在无限大空间里，而是有外物及大地对球间电场发生影响，所以很难用静电场理论来计算球间的电场强度和击穿电压，因此测量球隙的放电电压主要靠试验来决定的。
2.球隙测量特点我们对测量球隙作为一种高电压测量方法的优缺点进行比较。
其优点是：（1）可以测量稳态高电压和冲击电压的幅值，几乎是直接测量超高压的唯一设备。
（2）结构简单，容易自制或购买，不易损坏。
（3）有一定的准确度，测量交流及冲击电压时准确度在 3%以内。
万用表交流电压测量原理
万用表交流电压测量原理
万用表是一种常用的电测仪器，可以用于测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻等电信号参数。
本文主要介绍万用表在交流电压测量中的原理。
交流电压测量的原理是基于万用表的内部电路，其中包括了一个电压测量电路和一个电压降频电路。
在万用表进行交流电压测量时，首先要将测量档位选择到交流电压档位。
然后将测量引线的探头插入电路中，使之与待测的电压源接通。
当交流电压施加在测量引线上时，万用表的电压测量电路会将其转换成等效的电压信号。
这个转换过程主要通过一个电阻和一个电容来完成。
在交流信号通过电阻时，会产生一个电流。
这个电流大小与交流电压的大小成正比。
接着，这个电流会通过电容，使之形成一个电压信号，这个电压信号与原本的交流电压有相同的频率和相位。
万用表内部的电压降频电路会将高频的交流电压转换成低频的电压信号。
这是因为高频交流电压会影响测量准确性，所以需要进行降频处理。
最后，万用表会根据经过电压降频电路转换后的电压信号，通过内部的电路测量模块进行测量，并将结果通过显示屏显示出
来。
综上所述，万用表交流电压测量的原理是通过电压测量电路和电压降频电路将待测的交流电压转换成等效的电压信号，并通过内部电路测量模块进行测量和显示。
高电压试验技术
二、高压交流分压器 R1 R2 k 1.分压比： R
2
C1 C 2 k C1
分压器基本要求：无感。
• 电阻分压器一般不用来测量较高的电压
CVT
C1 TT C2 δ A S L E F C3 X af R0 xf a
特高压柱式CVT
标准电压互感器
1000kV试验线段出线构架
2. 杂散电容的影响
磁电式、电动式、电磁式、整流式、静电式、感应式
磁电式:平均值； 电动式:有效值； 电磁式:有效值；
整流式:平均值； 静电式:有效值；
试品放电问题
• 试验完毕，切断电源，需待试品上的电压降至1/2试验电压以 下，将被试品经电阻接地放电，最后直接接地放电。 • 对大容量试品如长电缆、电容器等，需长时间放电。 • 对附近设备，有感应电压的可能时，也应放电或事先短路。 • 经过充分放电后，才能接触试品。 • 对于在现场组装的倍压整流装置，要对各级电容器逐级放电 后，才能进行更改接线或结束试验，拆除接线。 • 对电缆、发电机等，必须先经适当的电阻对试品进行放电。 如直接放电，可能产生频率极高的振荡过电压。 • 放电电阻视试验电压高低和试品的电容而定，须有足够的阻 值和热容量。常采用水电阻，阻值每千伏200~500欧。 • 放电棒的绝缘部分总长不小于1m，其中自握手护环到放电电 阻器下端接地线连接端的长度为0.7m，握手部分为0.3m
二、 串级直流高压装置 1.两级串级回路
2.各点电位分析
u1 U m sin t u 2 2U m u 4 4U m u3 U m U m sin t u5 3U m U m sin t
3.各元件最大工作电压
u C1 U m uC 2 uC 3 uC 4 2U m u D1 u D 2 u D3 u D 4 2U m
高达1000V的交流电测试及全球标准电压供电模拟
高达1000V的交流电测试及全球标准电压供电模拟自特斯拉发明交流电以来，交流电成为了发电、输电及用电的主流形式。
由于各国电力系统的发展历史不同，电网所采用的电压参数也有所不同。
当然更高的电压值，在传输相同的电能时，意味着更小的电流及更小的损耗，也就能达到更远的输电距离。
但同时高电压对于相关设备的绝缘及耐压也有更高的要求，一旦发生事故，危险性也更大。
所以各国用电条件的不同，也影响了当地电网电压等级的演变。
国际电工委员会发布的标准文件《IEC 60038-2009 标准电压》中，对100V-1000V交流电系统常用电压值进行了规范，包括120/208、230、230/400、277/480、347/600、400/690、1000等，频率有些采用50Hz或60Hz（标注一个值的，为线电压，标注为两个值的，较低的是相电压，较高的是线电压）。
此标准中依据全球常用电压等级进行了简化，例如230/400 V此参数同时覆盖了相近的220/380 V及240/415 V。
1000V以下交流电系统一般被认为是低压系统并用于民用、工业用电等系统终端的用电环节。
具体来说，230/400V及以下电压等级一般用于家用用电，超过230/400V的常用于工业及大型商业楼宇。
这些系统中既包含有电动机、空调、照明等用电负荷，又包含有断路器、熔断器等开关保护设备及接触器、变频器等控制设备的广泛使用。
在这些产品的研发、生产、测试环节，都需要使用测试用交流电源来建立纯净稳定的测试环境，并按照其额定电压等级，完成相关标准化测试。
我们可以看到，在低压额定电压中，最大相电压高达400V，线电压高达1000V，但是市面上很难找到如此高电压的交流可编程电源，许多设备厂家都无法进行满电压测试，或者只能使用变压器来改变电压而使得测试流程难以操作。
300V以上用电环境模拟1、煤矿、化工、船舶在煤矿中进行供电时面临着输电距离远、用电负荷大的问题，民用300V以下的供电电压难以提供充足的动力，所以在中国，煤矿电源采用更高一级的三相660V电压。
交流电的测量原理与使用
交流电的测量原理与使用交流电是我们日常生活中常常遇到的电能形式，对于测量交流电的准确性以及高效性具有重要意义。
本文将介绍交流电的测量原理以及常见的使用方法。
一、交流电的测量原理1. 交流电参数在测量交流电之前，我们需要了解几个基本的交流电参数。
交流电包括频率、电压、电流和相位等参数。
频率是指交流电的周期数，单位为赫兹（Hz）。
电压是指交流电的电压大小，单位为伏特（V）。
电流是指交流电的电流大小，单位为安培（A）。
相位是指交流电的相位差，单位为角度。
2. 测量方法（1）测量交流电的电压和电流可以使用万用表或者示波器。
万用表是常见的电测量工具，可以直接测量电压和电流的数值。
示波器可以显示电压和电流的波形图像，通过波形图像可以更直观地观察交流电的特性。
（2）测量交流电的频率通常使用频率计或者示波器来进行测量。
频率计可以直接读取交流电的频率数值，示波器可以通过观察波形周期来计算频率。
（3）测量交流电的相位差需要使用示波器。
示波器可以同时显示两路交流电信号的波形图像，通过观察波形的相对位置来计算相位差。
二、交流电的使用1. 家庭用电交流电在家庭用电中发挥着重要的作用。
我们通过插座接入交流电，来为家中的电器提供电能。
在使用交流电时，需要注意电压的稳定性和适配器的选择。
不同国家和地区的电网电压标准不同，需要使用适配器进行电压转换。
2. 工业生产交流电在工业生产中也占据了重要地位。
许多机器设备需要交流电来提供动力。
同时，工业生产中还需要对交流电进行测量和监控，以确保电能的稳定性和安全性。
3. 通信技术现代通信技术中也广泛应用了交流电。
例如，电话、电视、无线网络等通信设备都需要交流电来提供动力和信号传输。
交流电的测量和控制在通信技术中也十分重要，可以确保通信设备的正常运行。
4. 医疗设备医疗设备中许多设备都需要交流电来进行工作。
例如，X射线机、心电图仪等医疗设备都需要交流电来进行电能供应和信号传输。
同时，对于医疗设备的测量和监控也需要使用交流电测量仪器来保证操作的准确性和安全性。
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实验报告
实验名称_____交流高电压的测量__
课程名称_____高电压试验技术________
院系部:电气与电子工程学院专业班级：学生姓名：学号:
同组人:实验台号:
指导教师：成绩：实验日期:2014-11-6
华北电力大学
一、实验目的及要求：
认识测量交流高电压的装置。
二、仪器用具：
三、实验原理
1.利用测量球隙气体放电来测量未知电压的峰值。
2.利用高压静电电压表测量电压有效值。
3.利用已分用器作为转换装置所组成的测量系统来测量交流电压。
四、实验方法与步骤:
1.设定球隙间距离；
2.从0开始不断升高加在球隙两端的交流电压，直至球隙击穿。
3.查表得击穿时的交流电压。
五、实验结果与数据处理：
球隙间距0.70cm，球直径10cm。
查表得交流电压最大值23.0kV。
六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。
）用球隙测量高电压时，即使注意了所有引起误差的因素，比如空气
密度、最小距离、电极表面状态及击穿间隙的准确调整等，其测量不精确度仍为3％左右。
现在，当电压很高(>1MV)时，已很少用球隙来测量电压，因为这种方式占地很大，且又很贵。
另外，用球隙不能对电压进行连续测量，因为当测量的那一瞬间，电压源将被短接。
这种方法适合于测量和检验一些电压点。
用电容分压器测量时，电阻和电容选择条件限制了测量较低频率时所能达到的精度，如果提高线路费用，则可改善其性能，而最终可以达到的精度不仅与低压测量装置的特性有关，而且也与高压测量电容器的特性有关。
在测量很高的电压时，由于高电压容器没有屏蔽，因此可能受到外来磁场影响，从而引起额外误差。
静电测量仪表的主要特点是内阻很高及固有电容很小，因而静电电压计可用于频率高达兆赫兹范围内的高频高压的直接测量。
七、实验打印输出结果:
实验原始记录
指导教师签字：
年月日。