高电压的测量 一、高电压测量标准与方法概述 二、 球隙放电法则量高电压 三、分压器 四、高电压测量的抗千扰
高电压的测量 一、高电压测量标准与方法概述 二、球隙放电法测量高电压 三、分压器 四、高电压测量的抗干扰
一、高电压量标准与方法概述 ●稳态高电压与冲击高电压 >稳态高电压 √主要是指工频交流高压和直流高压 √频率在一定范围以内的高频高压，或脉动 成分很大的直流高压 >冲击电压 √无论是雷电冲击电压或操作冲击电压，均 为快速变化或较快速变化的一种电压
一、高电压测量标准与方法概述 z稳态高电压与冲击高电压 ¾稳态高电压 9主要是指工频交流高压和直流高压 9频率在一定范围以内的高频高压，或脉动 成分很大的直流高压 ¾冲击电压 9无论是雷电冲击电压或操作冲击电压，均 为快速变化或较快速变化的一种电压
●高电压测量系统 >测量系统的定义：有关高电压试验技术的国家标 准GB/T16927.2-1997中，把用来进行高电压或 冲击电流测量的整套装置称为测量系统 >则量系统组件 √转换装置 √引线：转换装置接到试品或电流回路的引线 √接地连线 连接系统：转换装置的输出端接到指示或记录仪 器的连接系统，其中包括了所附有的衰减、终端 和匹配阻抗或网络、指示或记录仪器及其接到电 源的连线
z高电压测量系统 ¾ 测量系统的定义：有关高电压试验技术的国家标 准GB/T 16927.2－1997中，把用来进行高电压或 冲击电流测量的整套装置称为测量系统 ¾ 测量系统组件 9 转换装置 9 引线：转换装置接到试品或电流回路的引线 9 接地连线 9 连接系统：转换装置的输出端接到指示或记录仪 器的连接系统，其中包括了所附有的衰减、终端 和匹配阻抗或网络、指示或记录仪器及其接到电 源的连线
>则量系统的特点 测量冲击电压的整个测量系统包括其中 的电压转换装置和指示、记录及测量仪 器必须具有良好的瞬态响应特性 √一些适宜于测量稳态或慢过程（如直流 和交流电压)的测量系统不一定适宜于 或根本不可能测量冲击电压 √冲击电压的测量包括峰值测量和波形记 录两个方面
¾测量系统的特点 9测量冲击电压的整个测量系统包括其中 的电压转换装置和指示、记录及测量仪 器必须具有良好的瞬态响应特性 9一些适宜于测量稳态或慢过程(如直流 和交流电压)的测量系统不一定适宜于 或根本不可能测量冲击电压 9冲击电压的测量包括峰值测量和波形记 录两个方面
>测量系统的分类：IEC60-2(1994年版) 和国家标准GB/T16927.2-1997都把测量 系统分为两类 √标准测量系统（reference measuring system),具有较高的测量准确度 √认可的测量系统(approved measuring system),实验室中一般使用的系统，可 用标准测量系统进行比对并加以校准 >测量不确定度（误差）：一般是对认可的 测量系统的要求
¾测量系统的分类：IEC 60－2（1994年版） 和国家标准GB/T 16927.2－1997都把测量 系统分为两类 9标准测量系统（reference measuring system），具有较高的测量准确度 9认可的测量系统（approved measuring system），实验室中一般使用的系统，可 用标准测量系统进行比对并加以校准 ¾测量不确定度（误差）：一般是对认可的 测量系统的要求
● 测量的不确定度（误差） > 标准测量系统：在测量交流电压峰值或有效 值，或直流电压的算术平均值时，测量总不 确定度均应不超过±1%的范围 认可交流测量系统：要求测量系统在额定频 率下测量试验电压峰值或有效值的总不确定 度应在士3%范围内 > 认可直流测量系统： 一般要求测量系统测量试验电压算术平均值 的测量总不确定度应不超过土3% 测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确 定度不超过±10%的纹波幅值或±1%的直流电 压平均值
z测量的不确定度（误差） ¾ 标准测量系统：在测量交流电压峰值或有效 值，或直流电压的算术平均值时，测量总不 确定度均应不超过±1%的范围 ¾ 认可交流测量系统：要求测量系统在额定频 率下测量试验电压峰值或有效值的总不确定 度应在±3%范围内 ¾ 认可直流测量系统： 9 一般要求测量系统测量试验电压算术平均值 的测量总不确定度应不超过±3% 9 测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确 定度不超过±10%的纹波幅值或±1%的直流电 压平均值
>冲击电压测量系统 √测量冲击全波峰值的总不确定度为士3%范 围内 测量冲击截波的总不确定度取决于截断时 间7飞 ● 当0.5uS≤7心<2us时，总不确定度为±5% 范围内 当心≥2μS时，总不确定度为±3%范围内 √测量冲击波形时间参数（如波前时间、半 峰值时间、截断时间等)的总不确定度为 士3%范围内
¾冲击电压测量系统 9测量冲击全波峰值的总不确定度为±3%范 围内 9测量冲击截波的总不确定度取决于截断时 间Tc • 当0.5μs≤Tc<2μs时，总不确定度为±5% 范围内 • 当Tc ≥2μs时，总不确定度为±3%范围内 9测量冲击波形时间参数（如波前时间、半 峰值时间、截断时间等）的总不确定度为 ±3%范围内
●实验室与电力系统的高电压测量 >电力系统 U 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 电力系统没有专门的冲击电压测量 系统 > 实验室 互感器在高电压实验室中用得不多 √采用别的方法来测量交流高电压 用电压互感器 因为高电压实验室中所要测的电压 则交流电压 值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 互感器是比较昂贵的， 而且很高电 压的互感器也比较笨重
z实验室与电力系统的高电压测量 用电压互感器 测交流电压 ¾ 电力系统 9 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 9 电力系统没有专门的冲击电压测量 系统 ¾ 实验室 9 互感器在高电压实验室中用得不多 9 采用别的方法来测量交流高电压 9 因为高电压实验室中所要测的电压 值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 互感器是比较昂贵的，而且很高电 压的互感器也比较笨重
● 实验室的高电压测量 >交流高电压测量 √ 利用气体放电测量交流高电压，如测量球隙 √利用静电力测量交流高电压，如静电电压表 √利用整流电容电流测量交流高电压，如峰值 电压表 √利用整流充电电压测量交流高电压，如峰值 电压表 >直流高电压的测量 √用高欧姆电阻串联直流毫安表可以测量直流 电压的平均值，是一种比较方便而又常用的 测量系统 前两种是直接测量的 方法
z实验室的高电压测量 ¾ 交流高电压测量 9 利用气体放电测量交流高电压，如测量球隙 9 利用静电力测量交流高电压，如静电电压表 9 利用整流电容电流测量交流高电压，如峰值 电压表 9 利用整流充电电压测量交流高电压，如峰值 电压表 ¾ 直流高电压的测量 9 用高欧姆电阻串联直流毫安表可以测量直流 电压的平均值，是一种比较方便而又常用的 测量系统 前两种是直接测量的 方法
>中击高电压的测量 √球隙法：是直接测量高电压峰值的一种方法 分压器一一峰值电压表：只测峰值，不测波 形。事先应验证波形合乎标准，或同时用示 波器观测波形 分压器一一示波器（或数字记录仪)：可同 时测出峰值及波形。在采用数字式示波器或 数字记录仪时，可立即获得峰值和时间参数 值，并可打印 光电测量法：采用光纤技术的测量法。有的 仍需与分压器配合，有的则不需要分压器， 测量系统中具有专门的传感器或电容探头
¾ 冲击高电压的测量 9 球隙法：是直接测量高电压峰值的一种方法 9 分压器――峰值电压表：只测峰值，不测波 形。事先应验证波形合乎标准，或同时用示 波器观测波形 9 分压器――示波器（或数字记录仪）：可同 时测出峰值及波形。在采用数字式示波器或 数字记录仪时，可立即获得峰值和时间参数 值，并可打印 9 光电测量法：采用光纤技术的测量法。有的 仍需与分压器配合，有的则不需要分压器， 测量系统中具有专门的传感器或电容探头