Импульсное напряжение: Импульсное напряжение | Тесла — groupnk.ru — Группа НК — комплексные поставки электрооборудования в Москве и регионах

Содержание

Импульсное напряжение

Обычно импульсное напряжение возникает в результате резкого скакнувшего напряжения в какой-либо точке электросети. Вслед за скачком происходит восстановление напряжения. Его параметры за несколько миллисекунд достигают либо первоначальных, либо близких к ним значений.

Причины возникновения импульсного напряжения

Возникает импульсное напряжение по двум причинам:
· Его провоцируют грозовые явления;

· Оно создается из-за переходных процессов, характерных для коммутаций в системах электроснабжения.

Характеристики грозового и коммутационного импульса существенно отличаются. При грозовых явлениях импульсное напряжение возвращается к норме за 10-15 мкс, а при коммутационных сбоях восстановительный период занимает 10-15 мс.

Различаются эти импульсы и амплитудой: у грозового она в разы больше, чем у коммутационного. Предельные показатели тока, возникающего при разрядах молнии, находятся в диапазоне 200 до 300 кА. Впрочем, такие величины фиксируются нечасто.

В большинстве случаев параметры тока укладываются в отрезок 30-35 кА.

Молния, ударяющая по линиям электропередач или рядом с ними в поверхность земли, вызывает импульсное напряжение, приводящее к опасным повреждениям изоляции электросети, которые заканчиваются выведением из работы энергетических объектов и перебоями в электроснабжении.
Одна молния может спровоцировать каскад из десяти импульсов. Если удар приходится по заземляющему устройству, его потенциал в удаленных пунктах преумножается, приближаясь к запредельному значению 1 000 000 В. При этом петли с кабельными и воздушными связями могут обладать напряжением, параметры которого выражены как несколькими десятками вольт, так и сотнями киловольт.

Молния, прошедшаяся по воздушным линиям, гонит волну перенапряжения к сборным шинам электроподстанции. Сдержать ее способна сверхпрочная изоляция или защищающие разрядники. Остаточные параметры перенапряжения приравниваются к десяткам киловольт.

Коммутационное импульсное напряжение обусловлено индуктивными (те, что характерны для трансформаторов и двигателей) и емкостными (теми, что появляются в конденсаторных батареях и кабелях) перегрузками. Их образование провоцирует КЗ и его выключение.
Параметры коммутационного перенапряжения обусловлены видом сети (воздушная/кабельная), коммутации, коммутационных устройств, особенностями перегрузки. Для таких импульсов характерно колебательные затухающие повторяющиеся проявления, определяемые горением дуги.

Импульсное напряжение. — Студопедия

Импульсное напряжение — это резкое изменение напряжения, за которым следует восстановление напряжения до обычного уровня за промежуток времени от нескольких микросекунд до 10 миллисекунд. Оно представляет собой максимальное мгновенное значение напряжения импульса U_имп показанное на рис. 3.

Рис. 3. Импульсное напряжение

Импульсное напряжение характеризуется амплитудой импульса U’_имп

, представляющей собой разность между импульсом напряжения и мгновенным значением напряжения основной частоты, соответствующим моменту начала импульса. Длительность импульса t_имп — интервал времени между начальным моментом импульса напряжения и моментом восстановления мгновенного значения напряжения до обычного уровня.

Может быть вычислена длительность импульса t_имп0,5 по уровню 0,5 его амплитуды (см. рис. 3). Импульсное напряжение определяется в относительных единицах по формуле ΔUимп = Uимп/(√2Uн).

К импульсам напряжения чувствительны также такие электроприемники, как ЭВМ, силовая электроника и др. Импульсные напряжения появляются вследствие коммутаций в электрической сети. Меры по снижению импульсных напряжений должны предусматриваться при разработке конкретных проектов электроснабжения. Допустимые значения импульсных напряжений ГОСТ не указывает.

Отклонения частоты

Изменения частоты обусловлены изменениями суммарной нагрузки и характеристиками регуляторов частоты вращения турбин. Большие отклонения частоты возникают в результате медленного регулярного изменения нагрузки при недостаточном резерве активной мощности. Частота напряжения в отличие от других явлений, ухудшающих качество электроэнергии, является общесистемным параметром: все генераторы, присоединенные к одной системе, генерируют электроэнергию на напряжении одинаковой частоты — 50 Гц.

Согласно первому закону Кирхгофа всегда существует строгий баланс между выработкой и генерацией мощности. Поэтому любое изменение мощности нагрузки вызывает изменение частоты, что приводит к изменению выработки активной мощности генераторов, для чего блоки «турбина — генератор» оборудуют устройствами, позволяющими регулировать поступление энергоносителя в турбину в зависимости от изменений частоты в электрической системе.

При определенном росте нагрузки оказывается, что мощность блоков «турбина — генератор» исчерпана. Если нагрузка продолжает увеличиваться, баланс устанавливается при пониженной частоте — возникает отклонение частоты. В этом случае говорят о дефиците активной мощности для поддержания номинальной частоты.

Отклонение частоты Δf от номинального значения fн определяется по формуле Δf = f — fн, где f — текущее значение частоты в системе.Изменения частоты, превышающие 0,2 Гц, существенно влияют на технико-экономические показатели работы электроприемников, поэтому нормально допустимое значение отклонения частоты равно ±0,2 Гц, а максимально допустимое значение отклонений частоты составляет ± 0,4 Гц. В послеаварийных режимах допускается отклонение частота от +0,5 Гц до — 1 Гц в течение не более 90 ч в год.

Отклонение частоты от номинальной приводит к увеличению потерь энергии в сети, а также к снижению производительности технологического оборудования.

19.2.8. Импульсное напряжение

Искажение формы кривой питающего напряжения может происходить за счет появления высокочастотных импульсов при коммутациях сети, работе разрядников и т. п.

Импульс напряжения — резкое изменение напряжения в точке электрической сети, за которым следует восстановление напряжения до первоначального или близкого к нему уровня за промежуток времени до нескольких миллисекунд (т. е. меньше полупериода) (рис. 19.4).

Импульсное напряжение характеризуют следующие величины:

амплитуда импульса U_имп — максимальное мгновенное значение импульса напряжения;

длительность импульса — интервал времени между начальным моментом импульса напряжения и моментом восстановления мгновенного значения напряжения до первоначального или близкого к нему уровня; часто длительность импульса оценивается по уровню 0,5 его амплитуды ∆t_имп
0,5

В электрическую сеть напряжением 220…380 В может проникать импульсное напряжение до 3 …6 кВ.

Наиболее чувствительны к импульсным напряжениям электронные и микропроцессорные элементы систем управления и защиты, компьютеры, серверы и компьютерные станции.

Основным способом защиты от импульсных напряжений является использование ограничителей перенапряжения (ОПН) на основе металлооксидных соединений.

19.2.9. Временное перенапряжение

Временное перенапряжение — повышение напряжения в точке электрической сети выше 1,1 U

ном продолжительностью более 10 мс, возникающее в системах электроснабжения при коммутациях или коротких замыканиях.

Коэффициент временного перенапряжения К_пер_U — величина, равная отношению максимального значения огибающей амплитудных значений напряжения за время существования временного перенапряжения к амплитуде номинального напряжения сети.

Длительность временного перенапряжения ∆t_пер_U. — интервал времени между начальным моментом возникновения временного перенапряжения и моментом его исчезновения.

19.3. Влияние качества электроэнергии на работу электроприемников

19.3.1. Влияние отклонения частоты в энергосистеме на работу электроприемников

Различают электромагнитное и технологическое влияние отклонения частоты на работу электроприемников. Электромагнитная составляющая обусловливается увеличением потерь активной мощности и ростом потребления активной и реактивной мощностей. Можно считать, что снижение частоты на 1 % увеличивает потери в сетях на 2%. Технологическая составляющая вызвана в основном недовыпуском промышленными предприятиями продукции. Согласно экспертным оценкам, значение технологического ущерба на порядок выше электромагнитного.

Анализ работы предприятий с непрерывным технологическим процессом показал, что большинство технологических линий оборудовано механизмами с постоянным и вентиляторным моментами сопротивлений, а их приводами служат асинхронные двигатели.

Частота вращения двигателей пропорциональна изменению частоты сети, а производительность технологических линий зависит от частоты вращения двигателя. При значительном повышении частоты в энергосистеме, что может быть, например, в случае уменьшения (сброса) нагрузки, возможно повреждение оборудования.

Кроме того, пониженная частота в электрической сети влияет на срок службы оборудования, содержащего элементы со сталью (электродвигатели, трансформаторы), за счет увеличения тока намагничивания в таких аппаратах и дополнительного нагрева стальных элементов.

Влияние изменения нагрузки потребителей при изменении частоты можно проанализировать с помощью статических характеристик обобщенного узла нагрузки от частоты, приведенных на рис. 19.5.

Как видно из рис. 19.5, снижение частоты до значения ƒ₁ приводит к увеличению потребляемой нагрузкой реактивной мощности Q_* до значения Q_*1 что влечет за собой понижение напряжения в узле присоединения нагрузки. При этом потребляемая активная мощность снижается до P_*1. Обычно увеличение потребляемой реактивной мощности выше, чем снижение активной мощности, что приводит к увеличению перетоков полной мощности по элементам сети и, следовательно, к увеличению потерь мощности и энергии в сети.

Изменение нагрузки потребителей в сети может быть различным по характеру. При малых изменениях нагрузки в системе требуется небольшой резерв мощности. В этих случаях автоматическое регулирование частоты в системе может производится на одной, так называемой частотно-регулирующей станции. При больших изменениях нагрузки увеличение мощности должно быть предусмотрено на значительном числе станций. В связи с этим в соответствии с предполагаемыми изменениями нагрузок потребителей заранее составляются графики соответствующего изменения нагрузки электростанций. При этом предусматривается экономическое распределение нагрузок между станциями.

В послеаварийных режимах, например при отключении мощных линий электропередач, система может оказаться разделенной на отдельные несинхронно работающие части. В некоторых из них мощность электростанций может оказаться недостаточной для поддержания частоты и будут наблюдаться большие изменения частоты. Это, как уже отмечалось, приведет к резкому снижению производительности оборудования собственных нужд электростанций (питательных и циркуляционных насосов, дымососов и т.д.), что вызовет дальнейшее значительное уменьшение мощности станций, вплоть до их выпадения из работы. Для предотвращения общесистемных аварий в подобных случаях предусматривают специальные автоматические устройства частотной разгрузки (АЧР), отключающие в таких случаях часть менее ответственных потребителей. После ликвидации дефицита мощности, например после включения резервных источников, специальные устройства частотного автоматического повторного включения (АПВЧ) включают отключенных потребителей, и нормальная работа системы восстанавливается.

Импульсное напряжение, влияние импульсного напряжения на работу электроприемников, мероприятия для снижения импульсного напряжения

Импульсные напряжения в точке передачи электрической энергии пользователю электрической сети вызываются, в основном, молниевыми разрядами или процессами коммутации в электрической сети или электроустановке потребителя электрической энергии. Время нарастания импульсных напряжений может изменяться в широких пределах (от значений менее 1 микросекунды до нескольких миллисекунд).

Импульсные напряжения, вызванные молниевыми разрядами, в основном, имеют большие амплитуды, но меньшие значения энергии, чем импульсные напряжения, вызванные коммутационными процессами, характеризующимися, как правило, большей длительностью.

Параметры импульсного напряжения

Импульсное напряжение в относительных единицах равно:

где U_имп – значение импульсного напряжения, В.

Амплитудой импульса называется максимальное мгновенное значение импульса напряжения. Длительность импульса — это интервал времени между начальным моментом импульса напряжения и моментом восстановления мгновенного значения напряжения до первоначального или близкого к нему уровня.

Показатель – импульсное напряжение стандартом не нормируется.

Временное перенапряжение – повышение напряжения в точке электрической сети выше 1,1U_ном, продолжительностью более 10 мс, возникающее в системах электроснабжения при коммутациях или коротких замыканиях

Временное перенапряжение

Временное перенапряжение характеризуется коэффициентом временного перенапряжения (К_перU) – это величина, равная отношению максимального значения огибающей амплитудных значений напряжения за время существования временного перенапряженияк амплитуде номинального напряжения сети:

В среднем за год в точке присоединения возможны около 30 временных перенапряжений.

При обрыве нулевого проводника в трехфазных электрических сетях напряжением до 1 кВ, работающих с глухозаземленной нейтралью, возникают временные перенапряжения между фазой и землей. Уровень таких перенапряжений при значительной несимметрии фазных нагрузок может достигать значений междуфазного напряжения, а длительность нескольких часов.

Резкое повышение напряжения длительностью менее 10 миллисекунд.

Импульсные перенапряжения возникают при грозовых явлениях и при коммутациях оборудования (трансформаторы, двигатели, конденсаторы, кабели), в том числе при отключении токов КЗ.

Величина импульса перенапряжения зависит от многих условий, но всегда значительна и может достигать многих сотен тысяч вольт.

ГОСТ 13109-97 приводит справочные значения импульсного перенапряжения при коммутациях для разных типов сетей.

импульсное перенапряжение — это… Что такое импульсное перенапряжение?

импульсное перенапряжение
В настоящее время в различных литературных источниках для описания процесса резкого повышения напряжения используются следующие термины:

перенапряжение,
временное перенапряжение,
импульс напряжения,
импульсная электромагнитная помеха,
микросекундная импульсная помеха.

Мы в своей работе будем использовать термин «импульсное перенапряжение», понимая под ним резкое изменение напряжения с последующим восстановлением
амплитуды напряжения до первоначального или близкого к нему уровня за промежуток времени до нескольких миллисекунд вызываемое коммутационными процессами в электрической сети или молниевыми разрядами.
В соответствии с классификацией электромагнитных помех [ГОСТ Р 51317.2.5-2000] указанные помехи относятся к кондуктивным высокочастотным переходным электромагнитным апериодическим помехам.
[Техническая коллекция Schneider Electric. Выпуск № 24. Рекомендации по защите низковольтного электрооборудования от импульсных перенапряжений]

surge
spike
Sharp high voltage increase (lasting up to 1mSec).
[http://www.upsonnet.com/UPS-Glossary/]

Параллельные тексты EN-RU

The Line-R not only adjusts voltages to safe levels, but also provides surge protection against electrical surges and spikes — even lightning.
[APC]

Автоматический регулятор напряжения Line-R поддерживает напряжение в заданных пределах и защищает цепь от импульсных перенапряжений, в том числе вызванных грозовыми разрядами.
[Перевод Интент]

Surges are caused by nearby lightning activity and motor load switching
created by air conditioners, elevators, refrigerators, and so on.
[APC]

ВОПРОС: ЧТО ЯВЛЯЕТСЯ ИСТОЧНИКОМ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ И ПОМЕХ?

Основных источников импульсов перенапряжений — всего два.
1. Переходные процессы в электрической цепи, возникающие вследствии коммутации электроустановок и мощных нагрузок.
2. Атмосферный явления — разряды молнии во время грозы

ВОПРОС: КАК ОПАСНОЕ ИМПУЛЬСНОЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЕ МОЖЕТ ПОПАСТЬ В МОЮ СЕТЬ И НАРУШИТЬ РАБОТУ ОБОРУДОВАНИЯ?

Импульс перенапряжения может пройти непосредственно по электрическим проводам или шине заземления — это кондуктивный путь проникновения.
Электромагнитное поле, возникающее в результате импульса тока, индуцирует наведенное напряжение на всех металлических конструкциях, включая электрические линии — это индуктивный путь попадания опасных импульсов перенапряжения на защищаемый объект.

ВОПРОС: ПОЧЕМУ ПРОБЛЕМА ЗАЩИТЫ ОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ОСТРО ВСТАЛА ИМЕННО В ПОСЛЕДНЕЕ ВРЕМЯ?

Эта проблема приобрела актуальность в связи с интенсивным внедрением чувствительной электроники во все сферы жизни. Учитывая возросшее количество информационных линий (связь, телевидение, интернет, ЛВС и т.д.) как в промышленности, так и в быту, становится понятно, почему защита от импульсных перенапряжений и приобрела сейчас такую актуальность.

[http://www.artterm-m.ru/index.php/zashitaseteji1/faquzip]

Защита от импульсного перенапряжения. Ограничитель перенапряжения — его виды и возможности

Перенапряжением называется любое превышение напряжения относительно максимально допустимого для данной сети. К этому виду сетевых помех относятся как перенапряжения связанные с перекосом фаз достаточно большой длительности, так и перенапряжения вызванные грозовыми разрядами с длительностью от десятков до сотен микросекунд. Методы и средства борьбы зависят от длительности и амплитуды перенапряжений. В этом отношении импульсные перенапряжения можно выделить в отдельную группу.

Под импульсным перенапряжением понимается кратковременное, чрезвычайно высокое напряжение между фазами или фазой и землей с длительностью, как правило, до 1 мс.

Грозовые разряды — мощные импульсные перенапряжения возникающие в результате прямого попадания молнии в сеть электропитания, громоотвод или импульс от разряда молнии на расстоянии до 1,5 км приводящий к выходу из строя электрооборудования или сбою в работе аппаратуры. Прямое попадание характеризуется мгновенными импульсными токами до 100 кА с длительностью разряда до 1 мС.

При наличии системы громоотвода импульс разряда распределяется между громоотводом, сетью питания, линиями связи и бытовыми коммуникациями. Характер распределения во многом зависит от конструкции здания, прокладки линий и коммуникаций.

Переключения в энергосети вызывают серию импульсных перенапряжений различной мощности, сопровождающуюся радиочастотными помехами широкого спектра. Природа возникновения помех приведена на примере ниже.

Например при отключении разделительного трансформатора мощностью 1кВА 220\220 В от сети вся запасенная трансформатором энергия «выбрасывается» в нагрузку в виде высоковольтного импульса напряжением до 2 кВ.

Мощности трансформаторов в энергосети значительно больше, мощнее и выбросы. Кроме того переключения сопровождаются возникновением дуги, являющейся источником радиочастотных помех.

Электростатический заряд, накапливающийся при работе технологического оборудования интересен тем, что хоть и имеет небольшую энергию, но разряжается в непредсказуемом месте.

Форма и амплитуда импульсного перенапряжения зависят не только от источника помехи, но и от параметров самой сети. Не существует два одинаковых случая импульсного перенапряжения, но для производства и испытания устройств защиты введена стандартизация ряда характеристик тока, напряжения и формы перенапряжения для различных случаев применения.

Так для имитации тока разряда молнии применяется импульс тока 10/350 мкс, а для имитации косвенного воздействия молнии и различных коммутационных перенапряжений импульс тока с временными характеристиками 8/20 мкс.

Таким образом, если сравнить два устройства с максимальным импульсным током разряда 20 кА при 10/ 350 мкс и 20 кА при импульсе 8/20 мкс у второго, то реальная «мощность» первого примерно в 20 раз больше.

Существует четыре основных типа устройств защиты от импульсного перенапряжения:

1. Разрядник
Представляет собой ограничитель перенапряжения из двух токопроводящих пластин с калиброванным зазором. При существенном повышении напряжения между пластинами возникает дуговой разряд, обеспечивающий сброс высоковольтного импульса на землю. По исполнению разрядники делятся на воздушные, воздушные многоэлектродные и газовые. В газовом разряднике дуговая камера заполнена инертным газом низкого давления. Благодаря этому их параметры мало зависят от внешних условий (влажность, температура, запыленность и т. д.) кроме этого газовые разрядники имеют экстремально высокое сопротивление (около 10 ГОм), что позволяет их применять для защиты от перенапряжения высокочастотных устройств до нескольких ГГц.

При установке воздушных разрядников следует учитывать выброс горячего ионизированного газа из дуговой камеры, что особенно важно при установке в пластиковые щитовые конструкции. В общем эти правила сводятся к схеме установки представленной ниже.

Типовое напряжение срабатывания в для разрядников составляет 1,5 — 4 кВ (для сети 220/380 В 50 Гц). Время срабатывания порядка 100 нс. Максимальный ток при разряде для различных исполнений от 45 до 60 кА при длительности импульса 10/350 мкс. Устройства выполняются как в виде отдельных элементов для установки в щиты, так и в виде модуля для установки на DIN — рейку. Отдельную группу составляют разрядники в виде элементов для установки на платы с токами разряда от 1 до 20 кА (8/20 мкс).

2. Варистор
Керамический элемент, у которого резко падает сопротивление при превышении определенного напряжения. Напряжение срабатывания 470 — 560 В (для сети 220/380 В 50 Гц).

Время срабатывания менее 25 нс. Максимальный импульсный ток от 2 до 40 кА при длительности импульса 8/20 мкс.

Устройства выполняются как в виде отдельных элементов для установки в радиоаппаратуру, так и в виде DIN — модуля для установки в силовые щиты.

3. Разделительный трансформатор
Эффективный ограничитель перенапряжения — силовой 50 герцовый трансформатор с раздельными обмотками и равными входным и выходным напряжениями. Трансформатор просто не способен передать столь короткий высоковольтный импульс во вторичную обмотку и благодаря этому свойству является в некоторой степени идеальной защитой от импульсного перенапряжения.

Однако при прямом попадании молнии в электросеть может нарушиться целостность изоляции первичной обмотки и трансформатор выходит из строя.

4. Защитный диод
Защита от перенапряжения для аппаратуры связи. Обладает высокой скоростью срабатывания (менее 1 нс) и разрядным током 1 кА при токовом импульсе 8/20 мкс.

Все четыре выше описанные ограничителя перенапряжения имеют свои достоинства и недостатки. Если сравнить разрядник и варистор с одинаковым максимальным импульсным током и обратить внимание на длительность тестового импульса, то становится ясно, что разрядник способен поглотить энергию на два порядка больше, чем варистор. Зато варистор срабатывает быстрее, напряжение срабатывания существенно ниже и гораздо меньше помех при работе.

Разделительный трансформатор, при определенных условиях, имеет безграничный ресурс по защите нагрузки от импульсного перенапряжения (у варисторов и разрядников при срабатывании происходит постепенное разрушение материала элемента), но для сети 100 кВА требуется трансформатор 100кВА (тяжелый, габаритный и довольно дорогой).

Следует помнить, что при отключении первичной сети трансформатор сам по себе генерирует высоковольтный выброс, что требует установки варисторов на выходе трансформатора.

Одной из серьезных проблем в процессе организации защиты оборудования от грозового и коммутационного перенапряжения является то, что нормативная база в этой области до настоящего времени разработана недостаточно. Существующие нормативные документы либо содержат в себе устаревшие, не соответствующие современным условиям требования, либо рассматривают их частично, в то время как решение данного вопроса требует комплексного подхода. Некоторые документы в данный момент находятся в стадии разработки и есть надежда, что они вскоре выйдут в свет. В их основу положены основные стандарты и рекомендации Международной Электротехнической Комиссии (МЭК).

[http://www.higercom.ru/products/support/upimpuls.htm]

Чем опасно импульсное перенапряжение для бытовых электроприборов?

Изоляция любого электроприбора рассчитана на определенный уровень напряжения. Как правило электроприборы напряжением 220 – 380 В рассчитаны на импульс перенапряжения около 1000 В. А если в сети возникают перенапряжения с импульсом 3000 В? В этом случае происходит пробои изоляции. Возникает искра – ионизированный промежуток воздуха, по которому протекает электрический ток. В следствии этого – электрическая дуга, короткое замыкание и пожар.

Заметьте, что прибой изоляции может возникнуть, даже если у вас все приборы отключены от розеток. Под напряжением в доме все равно останутся электропроводка, распределительные коробки, те же розетки. Эти элементы сети также не защищены от импульсного перенапряжения.

Причины возникновения импульсного перенапряжения.

Одна из причин возникновения импульсных перенапряжений это грозовые разряды (удары молнии). Коммутационные перенапряжения которые возникают в результате включения/отключения мощной нагрузки. При перекосе фаз в результате короткого замыкания в сети.

Защита дома от импульсных перенапряжений

Избавиться от импульсных перенапряжений — невозможно, но для того чтобы предотвратить пробой изоляции существуют устройства, которые снижают величину импульсного перенапряжения до безопасной величины.

Такими устройствами защиты являются УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений.

Существует частичная и полная защита устройствами УЗИП.

Частичная защита подразумевает защиту непосредственно от пробоя изоляции (возникновения пожара), в этом случае достаточно установить один прибор УЗИП на вводе электрощитка (защита грубого уровня).

При полной защите УЗИП устанавливается не только на вводе, но и возле каждого потребителя домашней электросети (телевизора, компьютера, холодильника и т.д.) Такой способ установки УЗИП дает более надежную защиту электрооборудованию.

[Источник]

Значение, Определение, Предложения . Что такое импульсное напряжение

Номинальное напряжение UR — это максимальное напряжение постоянного тока или пиковое импульсное напряжение, которое может непрерывно подаваться при любой температуре в пределах номинального диапазона температур TR.
Номинальное напряжение UR — это максимальное напряжение постоянного тока или пиковое импульсное напряжение, которое может непрерывно подаваться при любой температуре в пределах номинального диапазона температур TR.
Другие результаты
На рисунке изображено преобразование импульсного сигнала в постоянное напряжение.
Испытательное напряжение соответствует номинальному напряжению постоянного тока и состоит из 10000 импульсов с частотой следования 1 Гц.
Дивергентные личности дуэта — Эйб осторожный и контролирующий, Аарон импульсивный и назойливый — накладывали тонкое напряжение на их сотрудничество и дружбу.
Он представляет собой отклик цепи на входное напряжение, состоящее из импульса или дельта-функции Дирака.
Лавинные транзисторы в основном используются в качестве быстрых генераторов импульсов, имеющих время нарастания и спада менее наносекунды и высокое выходное напряжение и ток.
В моностабильном режиме выходной импульс заканчивается, когда напряжение на конденсаторе равно 2⁄3 напряжения питания.
Разница в том, что умножитель напряжения питается переменным током и производит постоянное выходное напряжение постоянного тока, тогда как генератор Маркса производит импульс.
Если транзистор используется для переключения тока, например в импульсных источниках питания, высокое обратное напряжение может разрушить транзистор.
Результирующая последовательность импульсов энкодера преобразуется либо в цифровое значение частоты вращения, либо в напряжение, пропорциональное частоте вращения.
Для данного наблюдателя это может быть достигнуто с помощью псевдотенсора напряжение-энергия-импульс.
Современный компьютерный источник питания-это импульсный источник питания, который преобразует переменную мощность от сетевого источника питания в несколько напряжений постоянного тока.

Между прочим, для изменения состояния требуется миллисекундный импульс двух вольт напряжения.
Нейроны, выделяющие ацетилхолин, посылают импульсы высокого напряжения в передний мозг.
Следовательно, счетчик увеличивается в два раза быстрее справа, чем слева; это удвоение частоты импульсов согласуется с удвоением входного напряжения.
Важным свойством пленочных конденсаторов является их способность выдерживать высокие пиковые напряжения или импульсы пикового тока.
Импульсы совпадают с пиковой или близкой к пиковой амплитудой сопутствующей синусоидальной формы напряжения.
В качестве альтернативы напряжения контактной цепи могут быть отфильтрованы по нижним частотам для уменьшения или исключения появления нескольких импульсов.
Успех электропорации in vivo в значительной степени зависит от напряжения, повторяемости, импульсов и длительности.
Мощность импульсного напряжения — это время нарастания импульса.
Из-за этого непрерывные отрицательные идущие входные импульсы не позволят конденсатору зарядиться до порогового напряжения.
В случае изменения частоты входного сигнала или пропущенного импульса, конденсатор зарядится до порогового напряжения, а выход упадет низко.
Импульсная характеристика для каждого напряжения представляет собой обратное преобразование Лапласа соответствующей передаточной функции.
Ток, получаемый от сети питания по этой схеме выпрямителя, возникает короткими импульсами вокруг пиков переменного напряжения.
Он помог разработать теорию сбора заряда в полупроводниковых детекторах и формирования импульсов тока или напряжения на входе соответствующей электроники.
Конструктивными параметрами генератора тактовых импульсов VCXO являются диапазон изменения напряжения, центральная частота, диапазон изменения частоты и временной джиттер выходного сигнала.
Для нижнего компаратора один из входов является импульсом запуска, а другой подключен на 1/3 напряжения питания.
Ширина выходного импульса времени t, которое требуется для зарядки C до 2⁄3 питающего напряжения, задается.
Полимерные Ta-e-колпачки, которые подвергаются воздействию скачков напряжения, пиковых или импульсных токов, например, в высокоиндуктивных цепях, требуют снижения напряжения.

Амплитуда — импульсное напряжение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Амплитуда — импульсное напряжение

Cтраница 4

При некоторых испытаниях, когда форма импульса напряжения является стандартной, можно ограничиться измерением только амплитуды напряжения. В таких случаях для измерений также используется шаровой разрядник. Амплитуды импульсного напряжения рекомендуется подбирать такой величины, при которой только часть приложенных к измерительному разряднику импульсов приводит к разряду между шарами. [46]

Выходной импульс проверяемого генератора подается на вход осциллографа через разделительный конденсатор емкостью 10 — 20 пф. Время задержки измеряется по калибрационным отметкам времени калибратора осциллографа, расположенным между серединами передних фронтов импульса синхронизации и выходного импульса, причем минимальная величина плавной задержки должна быть не больше 10 мксек, максимальная — не менее 70 мксек, а фиксированная задержка при включенной плавной задержке должна быть в пределах 0 2 — 0 5 мксек. Не работает измеритель амплитуды выходного импульсного напряжения. [48]

При этих измерениях в испытательную цепь включают параллельно испытуемый объект и измерительный шаровой разрядник. Расстояние между шарами измерительного разрядника увеличивают до значения, при котором пробои между шарами не возникают. Затем подбирают такую амплитуду импульсного напряжения ГИН, при которой 50 % импульсов дают перекрытия испытуемого объекта. [49]

Принцип работы вольтметра заключается в измерении напряжения на конденсаторе, заряжаемом через диодный выпрямитель. Между конденсатором и стрелочным прибором включен усилитель постоянного тока по схеме катодного повторителя, который обладает большим входным сопротивлением. Благодаря этому напряжение на конденсаторе сохраняется практически постоянным и равным амплитуде импульсного напряжения. Такая схема обеспечивает независимость показаний прибора от формы импульса измеряемого напряжения. [50]

Вольтметры, работающие по схеме детектор — усилитель, обычно имеют на входе пиковый ( амплитудный) детектор. Поэтому они реагируют на амплитудное значение измеряемого напряжения, хотя шкалы приборов градуируют в среднеквадратичных значениях я, следовательно, их показания зависят от формы измеряемого напряжения. Впрочем, есть класс вольтметров ( класс В4), шкалы которых градуируют именно в амплитудных значениях, так как эти приборы предназначены для измерения амплитуды импульсного напряжения. Но строить специальный вольтметр для измерения импульсного напряжения радиолюбителю нет необходимости, потому что, во-первых, измерить амплитуду импульсов можно и обычным электронным вольтметром с пиковым детектором, переведя его показания в амплитудные ( подробнее мы об этом еще поговорим), а во-вторых, потому что для правильной трактовки показаний даже импульсного вольтметра надо все же иметь представление о форме импульсов, их длительности и частоте следования, а для этого их надо исследовать при помощи осциллографа. При этом одновременно иожно измерить и амплитуду импульса ( см. с. [51]

Характеристики транзисторов одинаковы при противоположных знаках напряжений и токов. Если два таких транзистора соединить последовательно, а на их общие затворы подать одно и то же напряжение ( рис. 3 — 139 а), то в импульсном режиме попеременно один транзистор закрыт, а второй — насыщен. Таким образом, схема подобна двум последовательно соединенным выключателям, которые поочередно разомкнуты. Амплитуда выходного импульсного напряжения велика, а расход мощности источника питания незначителен. [53]

В главе, посвященной изоляции вращающихся машин, уже указывалось на те трудности, которые возникают при испытании витковой изоляции неразрезанных катушек даже до их укладки-в пазы. Испытания витковой изоляции полностью собранной машины еще более затруднительны. Делались попытки применять для этих испытаний импульсные напряжения, прикладываемые к началу обмотки, при распространении которых вдоль обмотки создаются повышенные разности потенциалов между соседними витками. Однако амплитуда импульсного напряжения, прикладываемого к машине, вследствие низкого коэффициента импульса не может быть больше испытательного напряжения промышленной частоты. Опыт показывает, что при этом достаточные для испытания напряжения возникают лишь между витками начальной части обмотки. Вследствие сглаживания фронта импульсной волны в середине и в конце обмотки напряжения на витковой изоляции оказываются слишком малыми. Поэтому, используя импульсные напряжения для испытания витковой изоляции, необходимо иметь возможность включать источник в различных точках обмотки. [55]

Перед началом испытаний производят градуировку ГИН при включенном объекте и напряжении до 80 % ожидаемого пробивного или испытательного. Если измерение производится шаровым разрядником, то значение амплитуды импульсного напряжения Um находят, постепенно уменьшая зазор в измерительном разряднике ИР, добиваясь получения на нем 50 % всех разрядов ГИН. По величине зазора находят напряжение пробоя между шарами ( /, вводя поправку на температуру и давление воздуха в лаборатории. Затем увеличивают амплитуду импульсного напряжения ГИН и снова определяют напряжение на образце 50 % — ным методом с помощью шарового разрядника. Одновременно может быть определен масштаб напряжения на осциллограммах. При повышении импульсного напряжения до пробивного или испытательного напряжение находят по градуировочной кривой или по осциллограммам импульса, снимаемым в том же масштабе. Необходимо, чтобы для трех последовательно приложенных срезанных импульсов предразрядное время было не менее 2 мкс. [56]

Страницы: 1 2 3 4

Импульсное напряжение

Импульсное напряжение

Как подробно объяснено в предыдущей главе, нарушения электроснабжения системы передачи и распределения часто вызваны двумя видами переходные напряжения, амплитуда которых может значительно превышать пиковые значения нормальный переменный ток рабочее напряжение. Первый вид — грозовые перенапряжения, возникла в результате удара молнии, разорвав фазные провода воздушных линий или шины наружных подстанций.Амплитуды очень велики, обычно порядка 1000 кВ или более, так как каждый удар может вызвать токи молнии вверх примерно до 100 кА и даже больше в ЛЭП; _27_ каждый ход затем следуют бегущие волны, амплитуда которых часто ограничивается максимальная прочность изоляции ВЛ. Скорость нарастания напряжения такая бегущая волна в своем источнике прямо пропорциональна крутизне тока молнии, который может превышать 100 кА / мкс, и уровни напряжения можно просто рассчитать, умножив ток на эффективный выброс сопротивление линии.Слишком высокие уровни напряжения немедленно прерываются пробой изоляции и, следовательно, бегущие волны с крутой волной фронты и даже более крутые волновые хвосты могут нарушить изоляцию мощности трансформаторы или другие высоковольтные. оборудование сильно. Системы молниезащиты, ограничители перенапряжения и различные виды потерь будут гасить и искажать бегущие волны и, следовательно, грозовые перенапряжения с очень разными формы волн присутствуют в системе передачи.

второй вид вызван явлениями переключения. Их амплитуды всегда зависит от рабочего напряжения, а на форму влияют импедансы системы, а также условиями переключения. Скорость нарастания напряжения обычно медленнее, но хорошо известно, что форма волны также может быть очень опасной к различным системам изоляции, особенно к изоляции атмосферного воздуха в системы электропередачи с уровнем напряжения выше 245 кВ.Оба типа более напряжения также эффективны в распределительных сетях 1 В., где они либо производятся обычными, иногда токоограничивающими выключателями, либо там, где они были переданы от h.v. системы распределения.

Вот они могут часто вызывать поломку электронного оборудования, так как они могут достигать амплитуды в несколько киловольт, и следует отметить, что испытание некий л В.аппараты с переходными напряжениями или токами необходимы сегодня. Такие испытания также включают «испытания на электромагнитную совместимость (ЭМС)», которые будут здесь не обсуждается. Хотя фактическая форма обоих видов перенапряжения сильно меняется, возникла необходимость смоделировать эти переходные напряжения с помощью относительно простые средства для тестирования. Различные национальные и международные стандарты определяют импульсное напряжение как однонаправленное напряжение. который более или менее быстро растет до пикового значения, а затем относительно спадает. медленно до нуля.

В соответствующий стандарт IEC 60, широко принятый сегодня национальными комитетами, различают молнии и коммутационные импульсы, т.е. происхождение переходных процессов. Импульсные напряжения с изменяющейся длительностью фронта от менее одной до нескольких десятков микросекунд, как правило, считаются как молниеносные импульсы. На рисунке 3.19 (а) показана форма такого «полного» импульсное напряжение молнии, а также эскизы для того же напряжения, прерванного на хвост (рис.3.19 (b)) или спереди (Рис. 3.19 (c)), т.е. прерывистым.

Tc: время на рубку. O1: разрушительный разряд виртуального происхождения. Хотя определения четко обозначены, следует подчеркнуть, что «виртуальное происхождение» O1 определяется, где линия AB пересекает временную ось. «Переднее время» Т1, опять же виртуальный параметр, определяется как 1,67-кратный интервал T между моментами когда импульс составляет 30% и 90% от пикового значения для полного или прерывистого молниеносные импульсы.Для импульсов с фронтальным срезанием «время до прерывания» Tc равно примерно равно Т1. Причина определения точки А при напряжении 30% уровень можно найти в большинстве записей измеренных импульсных напряжений.

Рисунок: 3.19 Общая форма и определения импульсных напряжений молнии (LI). (полный LI. (б) LI порезанный на хвост. (c) LI нарезал спереди. T1: передний тайм. Т2 : время до половины стоимости.

Это довольно сложно получить плавный наклон при первом повышении напряжения, так как измерительные системы, а также паразитные емкости и индуктивности могут вызвать колебания.Для большинства приложений (виртуальное) время фронта T1 составляет 1,2 мкс, а (виртуальное) время до половинного значения T2 составляет 50 мкс.

В в целом спецификации допускают допуск до 30% для T1 и 20 процентов для T2. Такие импульсные напряжения называются импульсами T1 / T2, и поэтому импульс 1,2 / 50 является принятым стандартным импульсом молнии. напряжение сегодня. Поэтому импульсы молнии очень непродолжительны, в основном если они порезаны спереди.Из-за присущих погрешностей измерения и неопределенности привязать к оценке «временные параметры» T1, T2 и Tc или особенно разница во времени между точками C и D (рис. 3.19 (б) и (в)) вряд ли может быть количественно определенным с высокой точностью.

Рисунок 3.20 показана крутизна импульса переключения. В то время как время половинное значение T2 определяется так же, как и раньше, время достижения пика Tp — это время интервал между фактическим источником и моментом, когда напряжение достигнет его максимальное значение.Это определение можно подвергнуть критике, так как его сложно установить фактическое значение амплитуды с высокой точностью. Дополнительный параметр — следовательно, время Td, время на уровне 90% от пикового значения. Разные определения по сравнению с импульсами молнии можно понять, если время шкала подчеркнута: стандартный импульс переключения имеет временные параметры (в том числе допуски) и поэтому описывается как импульс 250/2500.

Для фундаментальные исследования прочности изоляции длинных воздушных зазоров или другое устройство, время достижения пика должно варьироваться от примерно 100 до 1000 мкс, поскольку пробивная прочность систем изоляции может быть чувствительной. от формы волны напряжения.

Рисунок: 3.20 Общая форма коммутируемых импульсных напряжений. Tp: время до пика. T ₂ : время до половины стоимости. Td: время выше 90 процентов

Генератор импульсного напряжения

/ Генератор Маркса — принципиальная схема, принцип работы и применение

В электронике скачки напряжения — очень важная вещь, и это кошмар для каждого разработчика схем. Эти скачки обычно называют импульсами, которые можно определить как высокое напряжение , обычно в несколько кВ, которое существует в течение короткого промежутка времени .Характеристики импульсного напряжения можно заметить по времени спада высокого или низкого напряжения, за которым следует очень большое время нарастания напряжения. Молния является примером естественной причины, вызывающей импульсное напряжение. Поскольку это импульсное напряжение может серьезно повредить электрическое оборудование, важно проверить наши устройства на работу с импульсным напряжением. Здесь мы используем генератор импульсного напряжения, который генерирует скачки высокого напряжения или тока в управляемой испытательной установке. В этой статье мы узнаем о работе и применении генератора импульсного напряжения .Итак, приступим.

Как было сказано ранее, импульсный генератор производит эти кратковременные всплески с очень высоким напряжением или очень большим током. Таким образом, существует два типа генераторов импульсов: генератор импульсного напряжения и генератор импульсного тока . Однако в этой статье мы обсудим генераторы импульсного напряжения.

Форма волны импульсного напряжения

Чтобы лучше понять импульсное напряжение, давайте взглянем на форму волны импульсного напряжения.На изображении ниже показан одиночный пик формы импульса высокого напряжения

Как видите, волна достигает своего максимального 100-процентного пика за 2 мкс. Это очень быстро, но высокое напряжение теряет свою силу почти на 40 мкс. Следовательно, импульс имеет очень короткое или время быстрого нарастания , тогда как очень медленное или длительное время спада . Длительность импульса называется хвостовой частью волны , которая определяется разницей между 3-й временной меткой ts3 и ts0.

Генератор одноступенчатых импульсов

Чтобы понять работу генератора импульсов , давайте взглянем на принципиальную схему одноступенчатого генератора импульсов , которая показана ниже

Схема выше состоит из двух конденсаторов и двух сопротивлений. Искровой зазор (G) — это электрически изолированный зазор между двумя электродами, в котором возникают электрические искры. Источник питания высокого напряжения также показан на изображении выше.Любая схема генератора импульсов нуждается по крайней мере в одном большом конденсаторе, который заряжается до соответствующего уровня напряжения, а затем разряжается нагрузкой. В приведенной выше схеме CS — это зарядный конденсатор . Обычно это высоковольтный конденсатор с номиналом более 2 кВ (в зависимости от желаемого выходного напряжения). Конденсатор CB — это емкость нагрузки , которая разряжает зарядный конденсатор. Резистор и RD и RE управляют формой волны.

Если внимательно присмотреться к изображению выше, можно обнаружить, что искровой разрядник не имеет электрического соединения.Тогда как емкость нагрузки получает высокое напряжение? Вот уловка, и по этой схеме вышеупомянутая схема действует как генератор импульсов. Конденсатор заряжается до тех пор, пока напряжение заряда конденсатора не станет достаточным для прохождения искрового промежутка. Электрический импульс, генерируемый на искровом промежутке, и высокое напряжение передается от вывода левого электрода к выводу правого электрода искрового промежутка, образуя таким образом подключенную цепь.

Время отклика схемы можно контролировать, изменяя расстояние между двумя электродами или изменяя напряжение полностью заряженных конденсаторов.Расчет выходного импульсного напряжения может быть выполнен путем расчета формы выходного напряжения с помощью

v (t) = [V ₀ / C _b R _d (α - β)] (e ^{- α} ^t - e ^{- β} ^t)

Где,

α = 1 / R _d C _b
β = 1 / R _e C _z

Недостатки одноступенчатого импульсного генератора
Основным недостатком схемы одноступенчатого импульсного генератора является физический размер .В зависимости от номинального высокого напряжения компоненты становятся больше в размерах. Кроме того, для генерации высокого импульсного напряжения требуется высокое постоянное напряжение . Следовательно, для схемы одноступенчатого импульсного генератора напряжения довольно сложно добиться оптимального КПД даже после использования больших источников питания постоянного тока.
Сферы, которые используются для соединения зазора, также должны быть очень большого размера. Корону, которая разряжается в результате генерации импульсного напряжения, очень трудно подавить и изменить форму.Срок службы электрода сокращается и требует замены после нескольких циклов повторения.
Генератор Маркса
Эрвин Отто Маркс в 1924 году предоставил схему многоступенчатого импульсного генератора . Эта схема специально используется для генерации высокого импульсного напряжения от источника питания низкого напряжения. Схема мультиплексированного импульсного генератора или обычно называемая схема Маркса может быть замечена на изображении ниже.
В приведенной выше схеме используются 4 конденсатора (может быть n конденсаторов), которые заряжаются источником высокого напряжения в условиях параллельной зарядки с помощью зарядных резисторов R1 — R8.

Во время разрядки искровой разрядник, который был разомкнутой цепью во время зарядки, действует как переключатель и соединяет последовательный путь через конденсаторную батарею, а генерирует очень высокое импульсное напряжение на нагрузке. Состояние разряда показано на изображении выше фиолетовой линией. Напряжение первого конденсатора должно быть превышено в достаточной степени, чтобы пробить разрядник и активировать схему генератора Маркса .

Когда это происходит, первый разрядник соединяет два конденсатора (C1 и C2).Следовательно, напряжение на первом конденсаторе удваивается на два напряжения C1 и C2. Впоследствии третий разрядник автоматически выходит из строя, потому что напряжение на третьем разряднике достаточно высокое, и он начинает добавлять напряжение третьего конденсатора C3 в батарею, и это продолжается до последнего конденсатора. Наконец, когда достигается последний и последний искровой промежуток, напряжение достаточно велико, чтобы разорвать последний искровой промежуток на нагрузке, которая имеет больший промежуток между свечами зажигания.

Конечное выходное напряжение на конечном промежутке будет nVC (где n — количество конденсаторов, а VC — напряжение заряда конденсатора), но это верно в идеальных схемах.В реальных сценариях выходное напряжение цепи генератора импульсов Маркса будет намного ниже фактического желаемого значения.

Однако у этой последней точки искры должны быть большие промежутки, потому что без этого конденсаторы не перейдут в полностью заряженное состояние. Иногда выделения делают намеренно. Есть несколько способов разрядить батарею конденсаторов в генераторе Маркса.

Методы разряда конденсаторов в генераторе Маркса:

Импульсный дополнительный пусковой электрод : Импульсный дополнительный пусковой электрод — это эффективный способ преднамеренного запуска генератора Маркса во время полной зарядки или в особом случае.Дополнительный пусковой электрод называется Тригатроном. Существуют тригатроны разных форм и размеров с различными техническими характеристиками.

Ионизация воздуха в зазоре : Ионизированный воздух — это эффективный путь, по которому проходит искровой промежуток. Ионизация осуществляется с помощью импульсного лазера.

Снижение давления воздуха внутри зазора : Снижение давления воздуха также эффективно, если искровой промежуток спроектирован внутри камеры.

Недостатки генератора Маркса

Длительное время зарядки: В генераторе Маркса для зарядки конденсатора используются резисторы. Таким образом, время зарядки увеличивается. Конденсатор, который находится ближе к источнику питания, заряжается быстрее, чем другие. Это связано с увеличением расстояния из-за повышенного сопротивления между конденсатором и источником питания. Это главный недостаток генератора Маркса.

Потеря эффективности: По той же причине, что описана ранее, поскольку ток течет через резисторы, эффективность схемы генератора Маркса низкая.

Короткий срок службы разрядника: Повторяющийся цикл разряда через разрядник сокращает срок службы электродов разрядника, который необходимо время от времени заменять.

Время повторения цикла зарядки и разрядки: Из-за большого времени зарядки время повторения генератора импульсов очень низкое. Это еще один серьезный недостаток схемы генератора Маркса.

Применение схемы импульсного генератора

Основное применение схемы импульсного генератора — испытание высоковольтных устройств .Грозозащитные разрядники, предохранители, TVS-диоды, различные типы устройств защиты от перенапряжения и т. Д. Испытываются с помощью генератора импульсного напряжения. Не только в области испытаний, но и схема генератора импульсов также является важным инструментом, который используется в экспериментах по ядерной физике , а также в производстве лазеров, термоядерных и плазменных устройств.

Генератор Маркса используется для моделирования эффектов молнии на линиях электропередач и в авиационной промышленности.Он также используется в аппаратах X-Ray и Z. Другие применения, такие как испытание изоляции , электронных устройств также испытываются с использованием схем импульсного генератора.

IP — Система измерения импульсного напряжения

Испытательные системы импульсным напряжением используются для испытания импульсным напряжением трансформаторов, кабелей, распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ), разрядников и других высоковольтных устройств. Испытательные системы генерируют импульсное напряжение молнии (LI, 1,2 / 50 мкс), прерывая импульсное напряжение молнии (LIC, время фронта 1.2 мкс, с прерыванием по фронту, гребню или хвосту) и импульсному напряжению переключения (SI, 250/2500 мкс) в соответствии с IEC 60060-1; а также IEC 60076-3 для трансформаторов и IEC 62067, 60840 и 60502-1 для кабелей).

Испытательные системы импульсным напряжением доступны для заводских испытаний в трех линейках продуктов (L, M и G). В зависимости от линейки продуктов могут создаваться напряжения от 10 кВ до 5700 кВ (LI) / 4500 кВ (SI).

Существуют испытательные системы для напряжений до 1900 кВ (LI) для тестирования на месте.

Стандартная испытательная система состоит из генератора импульсного напряжения и трех компонентов (делитель напряжения, разделительный сферический зазор и коррекция перенапряжения). HIGHVOLT предлагает точку подключения — компактное решение, объединяющее все три компонента в одном устройстве.

Стандартная версия тестовых систем имеет цифровой регистратор переходных процессов типа HiRES.
Он обеспечивает точные измерения напряжения и предлагает множество функций для управления системой импульсного напряжения, а также для сбора и оценки результатов измерений.Сам HiRES не предлагает никакого контроля; он поставляется с программным обеспечением IPC.

Приложение

Для генерации импульсного напряжения для тестирования:

Трансформаторы
Кабели
Распределительные устройства с элегазовой изоляцией (КРУЭ)
Разрядники и прочие высоковольтные устройства
Для проверки материалов в исследовательских или учебных программах
Для заводских и выездных испытаний

Льготы

Компактная конструкция для экономии места в испытательном отсеке
Генерирует импульсы с низким уровнем выброса из-за низкой самоиндукции системы измерения импульсного напряжения
Возможность использования системы для генерации импульсных токов
Конфигурация генератора для линейки продуктов G экономит время благодаря доступности для пешеходов и хранению сопротивлений внутри генератора
Больше возможностей для экономии места и времени при использовании в сочетании с точкой подключения

Технические параметры / типы систем

Импульсные испытания высокого напряжения для электрических материалов и оборудования: Eltek

Электрические изоляционные системы часто должны выдерживать условия внезапного перенапряжения, вызванного атмосферными условиями (например, ударами молнии), из обычно ожидаемых ситуаций стандартного рабочего цикла (таких как низкое напряжение или операции переключения высоковольтного оборудования) или случайные высоковольтные переходные процессы через выход инвертора переменного / постоянного тока (например, с электродвигателями постоянного тока.) Импульсные испытания высокого напряжения оценивают способность систем электрической изоляции выдерживать такие высоковольтные импульсы в приложениях, включая трансформаторы, двигатели, катушки, кабели, переключатели, автоматические выключатели, устройства защиты от перенапряжения, отдельные изоляционные материалы и множество других продуктов. .

ELTEK Laboratories имеет импульсный тестер MIG4803 EMC — Partner. ( Следующее описание взято из документации EMC — Partner; для получения дополнительных сведений обратитесь к партнеру EMC).

ELTEK Labs может тестировать бумагу, пленки, литьевые смолы, оболочки кабелей, изоляцию магнитных проводов / обмоточных проводов, ленты, рукава и практически любой материал с импульсами до 48 кВ. ELTEK, в частности, может выполнять стандарт тестирования IEC 62068.

Импульсный тестер EMC — Partner MIG4803 соответствует определениям IEEE и IEC для стандартизированных приложений импульсного напряжения. См. Технические характеристики ниже.

Импульсный тестер MIG4803

Импульсное напряжение 1.2/50 мкс

Диапазон напряжения 2 до 48 кВ
Шаг напряжения 3 цифры плюс запятая
Импульсный конденсатор 10 мкФ
Импеданс источника 50 Ом
Время фронта импульса 1,2 мкс
Длительность импульса 50 мкс
Полярность положительная, отрицательная, переменная

Комбинированная волна 1,2 / 50 мкс (8/20 мкс)

Диапазон напряжения от 0,25 до 6 кВ
Импульсный конденсатор 10 мкФ
Импеданс источника 2 Ом
Максимальная энергия 180 Дж
Время фронта импульса 1.2 мкс
Длительность импульса 50 мкс
Форма волны короткого замыкания 8/20 мкс
Полярность положительная, отрицательная, переменная

Импульсное напряжение 1,2 / 50 мкс

Диапазон напряжения от 0,25 до 6 кВ
Импульсный конденсатор 10 мкФ
Импеданс источника 50 Ом
Максимальная энергия 180 Дж
Время фронта импульса 1,2 мкс
Длительность импульса 50 мкс
Полярность положительная, отрицательная, переменная

Импульсное испытание применяется для оценки различных электроизоляционных материалов (EIM) и системы электрической изоляции (EIS).

Импульсные испытания также могут выполняться на двигателях, генераторах или трансформаторах в указанных выше пределах импульсной нагрузки и в пределах размеров и конфигурации продукта.

Для получения более подробной информации или организации импульсных испытаний обращайтесь в группу продаж ELTEK.

Сравнительное измерение импульсов высокого напряжения

Неопределенности отношения напряжений тестируемого делителя (DUT) зависят от неопределенностей, связанных с измерением выходных напряжений DUT, эталонной измерительной системы, которая является либо эталонным делителем напряжения. или фотодетектор, который используется с ячейкой Керра, и неопределенности, связанные с отношениями этих эталонных выходных напряжений к их входным напряжениям.Входные напряжения для ИУ и эталонной измерительной системы одинаковы, поскольку они подключены параллельно. Расширенная неопределенность отношения напряжений тестового делителя оценивается, исходя из простого соотношения между входным и выходным напряжениями для резистивного делителя напряжения:

Здесь D _T — коэффициент ИУ, U _p — пиковое входное напряжение, а В _T — измеренное пиковое выходное напряжение ИУ.Входное напряжение представляет собой импульсную форму волны, которая монотонно увеличивается до пикового напряжения U _p, а затем монотонно уменьшается, как показано на. U _p находится либо при одновременном измерении с эталонным делителем, имеющим отношение D _R, либо с помощью системы измерения ячейки Керра, имеющей постоянную ячейки с поправкой на температуру U _м2 как

, где пиковое выходное напряжение опорного делителя составляет В, _R, а количество полос на пике напряжения составляет n .Стандартная неопределенность неизвестного передаточного числа делителя D _T оценивается путем применения к уравнению. (15) закон распространения неопределенности, который в общем виде имеет вид [8]

Он определяет соотношение между объединенной стандартной неопределенностью выходной величины y , u _c ( y ) и величинами δ ( x _i ), которые являются стандартными неопределенностями входные величины x _i.Второй член в приведенном выше уравнении сводится к нулю по многим измерениям, если входные величины некоррелированы, что верно в двух случаях, описанных уравнениями. (17a) и (17b).

6.1 Неопределенности для сравнений делителя-делителя

Применение закона распространения неопределенности к уравнениям. (17a), погрешность отношения ИУ определяется из сравнения с выходным сигналом опорного делителя и составляет

δ2 (DT) = (VR / VT) 2⋅δ2 (DR) + (DR / VT) 2⋅δ2 (VR) + (DRVR / VT2) 2⋅δ2 (VT),

(19a)

или когда написано в относительной форме

δr2 (DT) = δr2 (DR) + δr2 (VR) + δr2 (VT),

(19b)

где δr2 (DT) ≡δ2 (DT) / DT2, δr2 (DR) ≡δ2 (DR) / DR2, δr2 (VR) ≡δ2 (VR) / VR2 и δr2 (VT) ≡δ2 (VT) / VT2.Эти уравнения показывают, что неопределенность неизвестного передаточного числа делителя зависит от неопределенностей эталонного передаточного числа делителя, выходного напряжения эталонного делителя и выходного напряжения испытательного делителя.

Относительные погрешности выходных напряжений δ _r ( V _R) и δ _r ( V _T) в уравнениях. (19a) и (19b) одинаковы по величине, поскольку в обоих измерениях используются одинаковые методы и оборудование. Если коэффициенты деления тестового и эталонного делителей близки, то их выходные напряжения примерно одинаковы.Выходные напряжения измеряются с использованием метода линии импульсного уровня (PLL), описанного в разд. 2.2 и связанные с ними неопределенности оцениваются путем применения закона распространения неопределенности к определяющему уравнению для метода ФАПЧ, как показано в разд. 6.1.1.

Один из подходов, который использовался для оценки δ ( D _R), заключается в определении отношения при низком постоянном напряжении, при котором входное и выходное напряжение можно измерить с помощью прецизионного цифрового мультиметра, а затем выполнить проверка линейности напряжения путем измерения максимальной выходной мощности делителя в зависимости от зарядного напряжения высоковольтного генератора [1].В качестве альтернативы коэффициент делителя может быть рассчитан из измеренных сопротивлений компонентов вместе с проверкой линейности высокого напряжения [1]. Из-за нестабильности и больших погрешностей в источнике высокого напряжения постоянного тока и измерителе зарядного напряжения, нелинейностях в генераторе высокого напряжения, коронном разряде, рассеянии энергии переключения и других эффектах эти подходы не могут быть использованы для надежной оценки погрешности эталонного делителя. . Как правило, погрешности коэффициента делителя намного меньше, чем у генератора и измерителя, которые используются для проверки линейности напряжения, поэтому в общих погрешностях преобладают компоненты, отличные от коэффициента передаточного числа делителя.Однако δ ( D _R) можно оценить косвенно, взяв разность между амплитудами пиков напряжения, которые измеряются одновременно с использованием ячейки Керра ( U _K) и опорного делителя напряжения ( U _R), как будет показано в разд. 6.1.2.

6.1.1 Погрешности измерения выходного напряжения делителя

Погрешности пикового выходного напряжения для тестового и эталонного делителей, δ ( В, , _T) и δ ( В, , _R), имеют одинаковую величину. по причинам, указанным выше.Для оценки этих погрешностей используется общая взаимосвязь между измеренным пиковым выходным напряжением В _p и опорными уровнями напряжения для метода ФАПЧ [11]:

V _p = V ₁ + ( V ₂ — V ₁) ( h _p — h ₁) / ( h ₂ — h ₁),

(20)

где h _p — измеренная высота V _p, h ₁ — измеренная высота линия 1 уровня импульса, ч ₂ — измеренная высота линии 2 уровня импульса, В ₁ — опорное напряжение 1, а В ₂ — опорное напряжение 2.Стандартная неопределенность δ ( V _p) находится путем применения закона распространения неопределенности к формуле. (20):

δ2 (Vp) = {[(h3 − hp) 2+ (hp − h2) 2] / (h3 − h2) 2} δ2 (V) + {[(V2 − V1) 2 / (h3 − h2) 4] [(h3 − h2) 2+ (h3 − hp) 2+ (hp − h2) 2]} δ2 (h).

(21)

Термины, содержащие δ ( V ₁) и δ ( V ₂), были объединены, поскольку эти неопределенности имеют одинаковую величину, которая обозначается δ ( V ) = | δ ( В ₁) | = | δ ( В ₂) |.Точно так же члены, содержащие δ ( h ₁), δ ( h _p) и δ ( h ₂), также были объединены в уравнении. (21) используя δ ( ч ) ≡ | δ ( ч ₁) | = | δ ( ч _P) | = | δ ( ч ₂) |.

Стандартная погрешность измерения высоты δ ( h ) оценивается в 0,0025 см. Стандартная погрешность измерения напряжения δ ( В, ) взята из спецификаций производителя равной 0.01% от В . Используя значения, указанные в для высоты и опорных напряжений, неопределенность в V _p оценивается по формуле. (22) должно быть от 0,001 В до 0,033 В в диапазоне от 10 кВ до 300 кВ для входных напряжений. Относительная погрешность в V _p, δ _r ( V _p) ≡ δ ( V _p) / V _p, составляет менее 0,06%. Типичная высота h ₁ = 7.369 см, h ₂ = 7,569 см и h _p = 7,656 см, а эталонные напряжения В ₁ и В ₂ обычно отличаются менее чем на 4% от своих иметь в виду.

Таблица 3

Типичные значения параметров измерения делителя

до 53007 9055

Параметр		Значение	Номер уравнения
Пиковое входное напряжение	U U 8 , U _R	от 10 кВ до 300 кВ	1, 15, 16a, 16b, 22, 23, 24a, 24b, 38

Коэффициент делителя напряжения	D _R	5250	1, 2, 16a, 19a, 22, 23, 40
Коэффициент делителя напряжения	D _T	15, 17a, 17b

Пиковое выходное напряжение	В _R, В _R, В _T	1.От 9 до 58,8 В	1, 2, 15, 16, 17a, 17b, 19a, 20, 22, 23, 24a, 39, 42

Размеры по высоте (по фотографиям)	h ₁	7,369 см	20, 21
	h _P	7,569 см 20, 217 907	h ₂	7,656 см	20, 21

Измерения опорного напряжения постоянного тока	В ₁, В ₂	1.От 86 В до 61,8 В	20, 21

6.1.2 Погрешность эталонного коэффициента делителя

Неопределенность эталонного коэффициента делителя напряжения δ ( D _R) оценивается косвенно посредством серии одновременных измерений сделано с делителем и ячейкой Керра. Разница в пиковом напряжении, одновременно измеренном ячейкой Керра и опорным делителем, составляет

Δ U _KR ≡ U _K — U _R = n ^1/2 U _м2 — D _R R _{V ,}

(22)

, где U _м2 — константа ячейки Керра с поправкой на температуру, а n — это номер полосы, описанный в разд.3. Решение уравнения. (22) для передаточного числа делителя D _R получаем

D _R = [ n ^1/2 U _m2 — ( U _K— U _R)] / V _R.

(23)

Стандартная неопределенность для соотношения эталонного делителя

δ (DR) = {[Um22 / (4nVR2)] δ2 (n) + (n / VR2) δ2 (Um2) + δ2 (UK − UR) / VR2 + (UR2 / VR4) δ2 (VR)} 1 / 2,

(24a)

, а относительная стандартная неопределенность для этого отношения делителя равна

δr (DR) = (UK / UR) {[(δr2 (n) / 4 + δr2 (Um2)] + δr2 (UK − UR) + δr2 (VR)} 1/2,

(24b)

с δr2 (UK − UR) ≡δ2 (UK − UR) / UR2, δr2 (n) ≡δ2 (n) / n2 и δr2 (Um2) ≡δr2 (Um2) / Um22.Обратите внимание, что относительная стандартная неопределенность δ _r ( U _K — U _R) в разнице двух измерений пикового напряжения не определяется как неопределенность разности, деленная на разность, а скорее как неопределенность разницы, деленной на пиковое входное напряжение U _R, определяемое делителем.

Уравнение (24b) показывает, что относительная стандартная неопределенность отношения эталонного делителя может быть оценена из оценок относительных неопределенностей параметров измерения Керра δ _r ( n ) и δ _r ( U _м2), разность пиковых напряжений δ _r ( U _K — U _R) и выходного напряжения опорного делителя δ _r ( В _R).Неопределенность выходного напряжения была оценена в предыдущем разделе, а неопределенности параметров измерения Керра оцениваются в следующем разделе. Неопределенность разницы пиковых входных напряжений оценивается по данным измерений. Расширенная неопределенность испытательного делителя оценивается в разд. 6.1.4.

6.1.3 Погрешности измерения ячейки Керра

Определение коэффициента делителя теста выполняется с помощью ячейки Керра при температуре T ₂, которая в целом отличается от температуры T ₁, при которой калибровка было выполнено, но может быть рассчитано с использованием [19]:

U _м2 = U _м1 ( B ₁/ B ₂) ^1/2,

(25)

где B ₁ и B ₂ — электрооптические коэффициенты Керра при температурах T ₁ и T ₂, соответственно, как обсуждается в разд.3.1. Температурная зависимость коэффициента Керра нитробензола была измерена Хебнером и Мисакяном, которые подогнали полученные данные к кривой, описанной в [19].

B ( T ) = α ₀ + α ₁ T ⁻¹ + α ₂ T ⁻².

(26)

Из уравнения. (26) стандартная неопределенность U _м2 составляет

δ2 (Um2) = ((B2 / B1) · Um12 / 4) δ2 (B1 / B2),

(27a)

, которое можно переписать в относительных терминах как

δr2 (Um2) = δr2 (B1 / B2) / 4,

(27b)

используя δr2 (Um2) ≡δ2 (Um2) / Um22 и δr2 (B1 / B2) ≡δ2 (B1 / B2) / (B1 / B2) 2.Поскольку в серии измерений, используемых для статистической оценки δ _r ( U _K — U _R), расчет U _K выполняется с помощью одной из двух констант. U _m1, в U _m1 нет компонента неопределенности из-за случайных эффектов в этой оценке, т. Е. U _m1 является постоянным и не имеет статистических вариаций в этих испытаниях.Неопределенности в U _m1 из-за систематических эффектов учитываются при оценке объединенной неопределенности измерения U _K, но они считаются небольшими, как обсуждается в следующем разделе.

Таблица 4

Типичные значения параметров измерения ячейки Керра

10754 28 , 31, 32, 33

	Параметр	Значение	Номер уравнения
	N
	n	2.От 40 до 80,25	10, 11, 16b, 17b, 22, 23, 24a, 28, 39, 42
	U _m1	6386 V, 46770 V	8, 25, 27a , 40
	U _m2	6449 V, 46390 V	8, 16b, 17b, 22, 23, 24a, 25, 42, 43
	B B 1	3,27 × 10 ^–12 м / об ²,	8, 25, 27a, 34, 39
Параметры измерения ячейки Керра	B ₂	3.22 × 10 ⁻¹² м / об. ²,	8, 25, 27a, 34, 39
	α ₀	6,128 × 10 ⁻¹² м / об ²	26, 34, 35, 36, 37
	α ₁	−5,287 × 10 ⁻⁹ K ²	26, 34, 35, 36, 37
	α ₂	1,310 × 10 ⁻⁶ K ² м / В ²	26, 34, 35, 36, 37
₁	294.От 9 до 297,4 к I _n / Δ I _м	0,03 — 1,00	28, 29, 30
Измерения высоты (по фотографиям)	h ₀	0,216 см	0,216 см
	h _n	2.От 289 см до 6,472 см	30, 31, 32, 33
	h _м	6,48 см	30, 31, 32, 33

Выражение для номера края n с точки зрения интенсивности I _n, соответствующего n и максимальной и базовой интенсивности I _m и I ₀

n = {N + 2πsin − 1ΔImΔIm, Neven, N + 1−2πsin − 1ΔInΔIm, Nodd,

(28)

где Δ I _n = I _n — I ₀ и Δ I _м = I _м — I ₀.Неопределенность в n находится из уравнения. (28) быть

δ ² ( n ) = {(1/ π ²) [1 / (Δ I _n / Δ I _м) — (Δ I _n / Δ I _м) ²]} δ ² (Δ I _n Δ I _м).

(29)

Интенсивности I _n, I _m и I ₀ определяются по фотографии выходного сигнала фотодетектора, отображаемой на запоминающем осциллографе.Они измеряются по высоте на фотографии так же, как измеряются выходные напряжения V _R. Отношение находится как

ΔIn≡In − I0 = k (hn − h0), ΔIm≡Im − I0 = k (hm − h0),

Δ I _n / Δ I _м = ( I _n— I ₀) / ( I _м8 I 0 ) = ( h _n — h ₀) / ( h _м — h ₀),

(30)

где h _n , h ₀ и h _м — измеренные высоты следов интенсивности, соответствующих номеру полосы n , базовому уровню интенсивности и максимальному уровню интенсивности, соответственно.Константа k включает в себя электрооптическую эффективность фотодетектора, трансимпеданс схемы усилителя и масштабные коэффициенты осциллографа, но поскольку соотношение используется в формуле. (30) коэффициент k отменяется, поскольку разумно предположить, что он одинаков для I _n, I _m и I ₀. Таким образом, неопределенность отношения Δ I _n/ Δ I _м зависит только от неопределенности измерения высоты.

δ2 (ΔIn / ΔIm) = (hm − h0) −2δ2 (hn) + [(hn − hm) / (hm − h0) 2] 2δ2 (h0) + [- (hn − h0) / (hm− h0) 2] 2δ2 (hm).

(31)

Что касается метода ФАПЧ, стандартные неопределенности для всех измерений высоты имеют одинаковую величину, обозначенную δ ( h ), так что члены в уравнении. (31) можно объединить, чтобы дать

δ2 (ΔIn / ΔIm) = {[(hm − h0) 2 (hn − hm) 2+ (h0 − hn) 2] / (hm − h0) 4} δ2 (h),

(32)

Подставляя уравнение. (32) в уравнение. (29) дает

δ2 (n) = {[(hm − h0) 2+ (hn − hm) 2+ (h0 − hn) 2] / [π2 × (1 — [(hn − h0) / (hm − h0)] ) × [(hn − h0) / (hm − h0)] × (hm − h0) 4)]} δ2 (h).

(33)

Вышеприведенное уравнение не содержит члена неопределенности для целого числа полос N , показанного в уравнении.(28) поскольку δ ( N ) равно нулю; ошибка при подсчете целого числа полос в трассе Керра будет немедленно обнаружена в большой разнице U _K — U _R, которая в результате возникнет. Неопределенность в n затем зависит от высоты следов интенсивности, измеренных по фотографии осциллографа, которая определяет дробную составляющую n , и от неопределенности измерений высоты δ ( h ), но не от целочисленной составляющей. N .Для типичных значений высоты, указанных в, и для стандартной неопределенности δ ( h ) 0,025 см, которая использовалась ранее при расчете выходного напряжения системы ФАПЧ в разд. 2.2 стандартная неопределенность в n составляет от 0,05 до 0,25, что соответствует относительной стандартной неопределенности в n , δ _r ( n ), менее 0,02% в используемом диапазоне напряжений.

Стандартная неопределенность постоянной ячейки Керра при температуре калибровки делителя T ₂ в уравнении.(27b) зависит от относительной стандартной неопределенности отношения коэффициентов Керра δ _r ( B ₁/ B ₂). Чтобы определить относительную стандартную неопределенность δ _r ( U _м2), уравнение. (26) используется для получения отношения:

B1 / B2 = (α0 + α1T1−1 + α2T1−2) / (α0 + α1T2−1 + α2T2−2).

(34)

Тогда стандартная неопределенность

δ2 (B1 / B2) = [(α1T1−2 + 2α2T1−3) / B2] 2δ2 (T1) + [(B1 / B22) (α1T2−2 + 2α2T2−3)] 2δ2 (T2).

(35)

Одни и те же значения α ₀, α ₁ и α ₂ используются для измерений при всех температурах ячейки Керра, поэтому случайная составляющая неопределенности отсутствует. . Систематический компонент неопределенности считается незначительным из-за превосходного согласия между одновременными измерениями ячейки Керра и эталонного делителя напряжения, сделанными для температур ячейки от 293,6 K до 297,3 K.Любая ошибка в используемых значениях α ₀, α ₁ и α ₂ приведет либо к монотонному увеличению, либо к уменьшению разницы между пиковым напряжением, определенным с помощью двух измерительных систем. при изменении температуры ячейки Керра, но наблюдались только случайные изменения этой разницы; систематических тенденций в данных не наблюдалось. Таким образом, погрешности температурных коэффициентов незначительны.

Величины стандартной неопределенности измеренных температур T ₁ и T ₂ одинаковы и обозначаются δ ( T ), поэтому уравнение.(35) сводится к

δ2 (B1 / B2) = {[(α1T1−2 + 2α2T1−3) / B2] 2 + [(B1 / B22) (α1T2−2 + 2α2T2−3)] 2} δ2 (T)

( 36)

или в относительной форме

δr2 (B1 / B2) = {[(α1T1−2 + 2α2T1−3) / B1] 2 + [(α1T2−2 + 2α2T2−3) / B2] 2} δ2 (T),

(37)

с δ _r ( B ₁/ B ₂) ≡ δ ( B ₁/ B ₂) / ( B ₁/ B ₂).

6.1.4 Погрешность отношения тестового делителя

Относительная стандартная погрешность эталонного делителя, найденная путем подстановки уравнения.(27b) в уравнение. (24b) — это

δr (DR) = (UK / UR) {[δr2 (n) + δr2 (B1 / B2)] / 4 + δr2 (UK − UR) + δr2 (VR)} 1/2.

(38)

Оценка относительной стандартной неопределенности разности пиковых напряжений, измеренных ячейкой Керра и эталонным делителем, δ _r ( U _K — U _R) / U _R, 0,15% было получено из выборочного стандартного отклонения серии измерений, охватывающих диапазон напряжений от 10 кВ до 300 кВ.Используя эту оценку, а также значения других параметров и их неопределенности, перечисленные в разделе, δ _r ( D _R) рассчитано как самое большее 0,17%.

Таблица 6

Относительная стандартная неопределенность параметров сравнения

_{δ 900 ( U _K— U _R)}

Относительная стандартная неопределенность	Максимальное значение (%)	Тип неопределенности	Номер уравнения
	r ( )	0.01	B	22
δ ( V _P), δ ( V _R), δ ( V _T)	0,06	B	19b 24b, 38, 41, 43
δ _r ( D _R)	0,17	B	19b, 24b, 38, 41
δ _r ( D _T)	0,19	B	19b, 41, 43
δ _r ( n )	0.02	B	13, 24b, 38, 43
δ _r ( U _м2)	0,05	B	24b, 27b, 43
0,15	A	24b, 38
δ _r ( B ₁/ B 84 2 )	0,09	B	27b, 37, 38

Оценка δ _r ( D _R) сделана с использованием компонентов неопределенности из-за случайных эффектов и не включает компоненты из-за систематического эффекты, которые считаются незначительными.Этот вывод основан на оценке разницы пиковых напряжений ( U _K — U _R) / U _R, которая для этой серии измерений имеет среднее значение менее 0,1 %. Разница в измерениях пикового напряжения, приведенная в формуле. (22) можно преобразовать, используя уравнение. (25) как

Δ U _KR ≡ [ n ( B ₁/ B ₂)] ^1/2 Δ U _м1 — Δ D _R V _R,

(39)

где Δ U _m1 и Δ D _R — систематические ошибки постоянной ячейки и соотношения опорного делителя, соответственно, и U _R = D _R V _R = [ n ( B ₁/ B ₂)] ^1/2 U _m1.Используя n ^1/2 = U _p/ U _m2 = U _p / [ U _m1 ( B ₁/ B ₂) ^1/2], Ур. (39) становится

Δ U _{KR, r} = Δ U _m1/ U _m1 — Δ D _R/ D _R,

(40)

с Δ U _{KR, r} ≡ Δ U _KR/ U _P.Возможно, что относительные ошибки в константе ячейки и соотношении делителя велики и что только их разница в формуле. (40) мало, но это маловероятно; это будет означать, что будет значительная разница между коэффициентом делителя низкого напряжения, рассчитанным на основе сопротивлений компонентов, или коэффициентом постоянного напряжения низкого напряжения, и коэффициентом высокого напряжения, используемым в этом сравнении. Такая разница может возникать из-за нагрева и воздействия напряжения, но маловероятно, что эти эффекты приведут к постоянному коэффициенту делителя в рассматриваемом здесь диапазоне высокого напряжения.Постоянная разница в уравнении. (40) для коэффициента делителя, который изменяется с напряжением, будет означать, что постоянная ячейки должна измениться одинаково, но это будет указывать либо на изменение физических размеров ячейки, либо на изменение температуры керровской жидкости. Во время сравнительных испытаний не было измерено никаких изменений температуры, которые указывали бы на то, что такое явление действительно происходит. Кроме того, большое изменение отношения делителя от низкого напряжения к высокому напряжению будет видно в форме волны Керра, соответствующей измеренному выходному напряжению, показанному на, для которого использовался постоянный коэффициент делителя низкого напряжения.Если бы коэффициент делителя зависел от напряжения, соответствие в начале кривой (более низкие значения напряжения) было бы хорошим, но соответствие около пика (самые высокие значения напряжения) было бы плохим, что не так, как очевидно. видно из рисунка. Хотя подобранная форма сигнала не совпадает с измеренной формой сигнала в точках, соответствующих пиковому напряжению, относительная разница в числах интерференционных полос, рассчитанных для двух форм сигнала, составляет менее 0,02%. Одновременные измерения с другими импульсными делителями напряжения показывают такое же превосходное согласие.Таким образом, можно сделать вывод, что относительные погрешности как коэффициента делителя, так и постоянной ячейки незначительны.

Оценка объединенной стандартной неопределенности для неизвестного отношения делителя из уравнения. (19b) оказывается

δr (DT) = [δr2 (DR) + 2δr2 (Vp)] 1/2,

(41)

где величина δ _r ( V _T) и δ _r ( V _R) одинаковы и обозначаются δ _r ( V _p).При значениях параметра и погрешности от до δ _r ( D _T) рассчитывается как 0,19%. Используя коэффициент охвата k = 2, расширенная относительная неопределенность в отношении тестового делителя составляет 0,38%.

(PDF) Распределение импульсного напряжения и частотная характеристика межэлитных обмоток

Сентябрь / Октябрь — Vol. 32, No. 5 39

т. Использование проводников с алюминиевым экраном позволит получить более легкие обмотки

, но может вызвать другие технические проблемы.

Заключение

Для достижения более равномерного начального распределения напряжения вдоль обмотки трансформатора

во время быстрых импульсных скачков напряжения, таких как световой сигнал,

, один из подходов заключается в использовании межэкратной обмотки

. Мы показали следующее:

• Вставка витков экрана между основными

проводников обмотки трансформатора увеличивает общую последовательную емкость ветра —

, что приводит к более низкому значению α и, следовательно, к более линейному распределению начального импульсного напряжения

• Начальное распределение импульсного напряжения вдоль межэкранированной обмотки диска

более равномерно, чем вдоль сплошной обмотки диска

. Оно также более равномерно, чем распределение

вдоль чередующейся дисковой обмотки, при условии, что межэкранированная дисковая обмотка

содержит достаточное количество витков экрана.

• Разные конструкции обмоток показывают разные характеристики FRA.

Показано, что увеличение числа витков экрана в

IW диске приводит к меньшему количеству колебаний частоты относительно

sponse.

Благодарности

Мы благодарим рецензентов за их ценные комментарии и рекомендации

Ссылки

[1] М.С. Надери, М. Вакилиан, Т. Блэкберн, Б.Т. Фунг, Х. Чжан и

ОН Нам, «Сравнение распространения частичных разрядов в

трансформаторах с множественным альфа и одиночным альфа. обмотка »в Электр. Insul. Конф.

Электр. Manuf. Expo, октябрь 2005 г., стр. 108–111.

[2] О. Моро, Р. Дорр и К. Су, «Сравнение высокочастотных характеристик

чередующихся обмоток трансформатора и обычных дисковых обмоток»,

IEEE Conf.Высокое напряжение. Equip., Январь 2000 г., стр. 2187–2192.

[3] RC Degeneff и JC Crouse, «Электростатическое экранирование непоследовательных дисковых обмоток

в трансформаторах», Патент США 4243966, 6 января 1981 г.

[4] Р.А. Хинтон, К.У. Даути и В.Н. Кеннеди, « Электростатический экран —

дисковых обмоток », Патент США 4042900, 16 августа 1977 г.

[5] GE Sauer,« Распределение импульсного напряжения, улучшающее неполнооборотные электро-

статические экраны для дисковых обмоток », Патент США. 4017815, апр.12, 1977.

[6] RE Gearhart, «Конусные электростатические экраны для дисковых обмоток», патент США

ent 3983522, 28 сентября 1976 г.

[7] К. Охта, К. Курита и С. Морита, «Экранированный проводник для дисковых обмоток

для индуктивных устройств», Патент США 3820048, 25 июня 1974 г.

[8] Р.М. Дель Веккьо, Б. Пулин и Р. Ахуджа, «Расчет и измерение —

».
емкостей обмоточного диска с намотанными экранами », IEEE Trans.
Power Del., т. 13, вып. 2, pp. 503–509, Apr. 1998.
[9] А. Гринвуд, Электрические переходные процессы в энергосистеме. New York, NY:
Wiley Interscience, 1991.
[10] А. Де и Н. Чаттерджи, «Резонанс частичной обмотки: недостаток чередующейся обмотки высоковольтного трансформатора
», в IEE Proc.-Electro. Power Appl.,
об. 147, нет. 3, май 2000 г., стр. 167–174.
[11] С. Праманик и Л. Сатиш, «Локализация дискретных изменений в бывшей обмотке трансформатора
: подход с использованием сетевых функций и локусов», IET Electr.Мощность
Прил., Об. 5, вып. 6. С. 540–548, 2011.
[12] К. Карсай, Д. Кереньи, Большой силовой трансформатор. Нью-Йорк, Нью-Йорк:
Elsevier, 1987, стр. 187–214.
[13] М. Багери, М. Вакилиан, А. Хекмати и Р. Хейдарзаде, «Влияние электростатического экранирования
дисковой обмотки на увеличение последовательной емкости трансформатора
», в IEEE PowerTech ’07 2007. С. 1780–1784.
[14] Н. Хашеминиа, А. Абу-Сиада и С. Ислам, «Улучшенное обнаружение неисправности трансформатора мощности
бывшей обмотки с помощью диагностики FRA — Часть 2: Радиальное моделирование деформации
», IEEE Trans.Dielectr. Электр. Insul., Т. 22, нет.
1, стр. 564–570, 2015.
[15] К. П. Бадгуджар, М. Маойяф куддин и С. В. Кулькарни, «Альтернативные статистические методы
для помощи в диагностике SFRA в трансформаторах», IET
Gener., Transmis. Дистриб., Т. 6, вып. 3. 2012. С. 189–198.
[16] А. Рейхердт, В. Г. Давыдов, «Влияние удлинителей заземления испытательного кабеля
на повторяемость измерений частотного анализа на силовом трансформаторе
», IEEE Electr.Insul. Mag., Т. 28, вып. 3, стр. 26–31, 2012.
[17] М. Багери, М. С. Надери и Т. Блэкберн, «Анализ частотной характеристики
sis и измерение импеданса короткого замыкания при обнаружении механических
дефектов при большой мощности. трансформатор », IEEE Electr. Insul. Mag., Т.
29, вып. 3, pp. 33–40, 2013.
[18] DAK Pham, TMT Pham, H. Borsi и E. Gockenbach, «Новый метод диагностики
для поддержки стандартного анализа частотной характеристики.
Оценка
для диагностики трансформатора. механическая неисправность обмотки »
IEEE Electr.Insul. Mag., Т. 30, нет. 2, pp. 34–41, 2014.
[19] IEEE Guide for the Application and Interpretation of Frequency Re-
sponse Analysis для масляных трансформаторов, IEEE Std. C57.149,
2012.
[20] Измерение частотной характеристики, Стандарт МЭК 60076-18, редакция
1.0, 2012-07.
[21] З. Ван, Дж. Ли и Д. М. Софиан, «Интерпретация ответов трансформатора FRA
— Часть I: Влияние структуры обмотки», IEEE Trans.Мощность
Дел., Об. 24, вып. 2, pp. 703–710, 2009.
Мехди Багери (S ’07, M ’12) получил
степень магистра в области энергетики от
Sharif University of Technology, Тегеран,
, Иран, в 2007 году. Он присоединился к Ирану Trans-
бывшего научно-исследовательского института (ITRI) в Тегеране
в качестве инженера-исследователя, и был руководителем отдела тестирования и диагностики
в период с
с 2008 по 2010 годы. В 2014 году он получил докторскую степень
из Университет Нового Южного Уэльса
(UNSW), Сидней, Австралия.С 2015 по 2016 год он работал научным сотрудником
в отделении электротехники
Национального университета Сингапура, тесно сотрудничая с
с Rolls-Royce Pte. ООО «Мониторинг и прогнозирование состояния» —
Техническое обслуживание судовых трансформаторов и фильтров. В настоящее время он является
доцентом в Школе Электротехники и Электроники
tronic, Университет Назарбаева, Астана,
Казахстан.Он является членом IEEE Dielectrics and Elec-
trical Insulation Society (DEIS). Его исследовательские интересы включают
полевые и морские приложения высоковольтной техники, мониторинг состояния и диагностику силовых трансформаторов и электрических
трёх вращающихся машин, переходные процессы в энергосистемах и качество энергии
.
Б. Т. Фунг (M ’87, SM ’12) получил докторскую степень
в области электротехники в Университете
, штат Новый Южный Уэльс (UNSW), Сидней,
Австралия, в 1998 году.В настоящее время он является доцентом as-
в Школе электротехники
cal при Университете Южного Уэльса. Он имеет более 30
лет практических исследований / разработок.
Опыт работы в области измерения и анализа частичных разрядов,
измерения и анализа, а также в оперативном режиме
мониторинга высоковольтного оборудования. Большая часть его работы включает
совместных проектов UNSW и австралийских
электроэнергетических компаний. Область его научных интересов: электроизоляция (диэлектрические материалы и методы диагностики), техника высокого напряжения
(генерация, испытания и измерения),
импульсное напряжение. Определение | Law Insider
Относится к импульсному напряжению

высокое напряжение означает классификацию электрического компонента или цепи, если его рабочее напряжение составляет> 60 В и ≤ 1500 В постоянного тока или> 30 В и ≤ 1000 В переменного тока, среднее значение площадь (среднеквадратичное значение).
напряжение означает среднеквадратичное значение электрического потенциала между двумя проводниками.
низкое напряжение означает набор номинальных уровней напряжения, которые используются для распределения электроэнергии и чей верхний предел обычно принимается как переменный ток. напряжение 1000 В (или напряжение постоянного тока 1500 В). [SANS 1019]
среднее напряжение означает набор номинальных уровней напряжения, которые лежат выше низкого и ниже высокого напряжения в диапазоне 1 кВ
Противодавление означает любое повышение давления в системе трубопроводов ниже по потоку (вызванное насосом, приподнятым резервуаром или трубопроводом, давлением пара и / или воздуха) выше давления подачи воды в точке, которая может вызвать или привести к вызвать изменение направления потока на противоположное.
Давление означает общую нагрузку или силу на единицу площади, действующую на поверхность.
Выходные данные означают мощность облучения, мощность дозы или количество, известным образом, связанные с этими мощностями от блока дистанционной терапии для указанного набора условий воздействия.
Генератор высокого напряжения рентгеновского излучения означает устройство, которое преобразует электрическую энергию из потенциала, подаваемого рентгеновским контролем, в рабочий потенциал трубки. Устройство может также включать средства для преобразования переменного тока в постоянный, трансформаторы накала для рентгеновской трубки (ей), высоковольтные переключатели, электрические защитные устройства и другие соответствующие элементы.
Подвод тепла означает произведение (выраженное в ммБТЕ / время) высшей теплотворной способности топлива (выраженное в британских тепловых единицах / фунт) на скорость подачи топлива в устройство сгорания (выраженную в массе топлива / времени) и не включает тепло, полученное от предварительно нагретого воздуха для горения, рециркулирующих дымовых газов или выхлопных газов из других источников.
Датчик означает любое измерительное устройство, которое не является частью самого транспортного средства, но установлено для определения других параметров, кроме концентрации газообразных и твердых загрязняющих веществ и массового расхода выхлопных газов.
Гидравлический подъемный бак означает бак, содержащий гидравлическую жидкость для механической системы с замкнутым контуром, которая использует сжатый воздух или гидравлическую жидкость для работы лифтов, лифтов и других подобных устройств.
Истинное давление пара означает равновесное парциальное давление, оказываемое нефтяной жидкостью, как определено в соответствии с методами, описанными в бюллетене Американского института нефти 2517, Потери при испарении из резервуаров с плавающей крышей, 1962.
Гидрофторуглероды с высоким потенциалом глобального потепления. означают любые гидрофторуглероды в конкретном конечном использовании, для которого программа политики значительных новых альтернатив (SNAP) EPA определила другие приемлемые альтернативы, которые имеют более низкий потенциал глобального потепления. Список альтернатив SNAP можно найти в 40 CFR часть 82, подраздел G, с дополнительными таблицами альтернатив, доступными на (http://www.epa.gov/snap/).
Оксиды азота означает все оксиды азота, кроме закиси азота, как измерено методами испытаний, изложенными в 40 CFR Часть 60.
Вес осадка сточных вод означает вес осадка сточных вод в сухих тоннах США, включая добавки, такие как известковые вещества или наполнители. Периодичность мониторинга параметров осадка сточных вод основана на сообщенном весе осадка, образовавшемся за календарный год (используйте данные за последний календарный год, когда разрешение NPDES будет продлено).
Биомасса означает биоразлагаемую фракцию продуктов, отходов и остатков сельского хозяйства (включая вещества растительного и животного происхождения), лесного хозяйства и смежных отраслей, а также биоразлагаемую фракцию промышленных и муниципальных отходов;
Диаметр означает диаметр ствола дерева, измеренный вне коры в указанной точке измерения.
Плотность означает количество жилых единиц на акр земли брутто.
Медленная фильтрация через песок означает процесс, включающий прохождение сырой воды через слой песка с низкой скоростью (обычно менее 0,4 м / ч), приводящий к существенному удалению твердых частиц с помощью физических и биологических механизмов.
Пулемет означает любое огнестрельное оружие, известное как пулемет, механическая винтовка, пистолет-пулемет или любой другой механизм или инструмент, не требующий нажатия спускового крючка для каждого выстрела и имеющий складную обойму, диск, барабан, ремень или другое отделяемое механическое устройство для хранения, переноски или подачи боеприпасов, которое может быть загружено в огнестрельное оружие, механизм или инструмент и произведено из них со скоростью пять или более выстрелов в секунду.
фунтов на квадратный дюйм означает фунты на квадратный дюйм.
Крепежное устройство, приводимое в действие взрывом. означает инструмент, который приводится в действие зарядом взрывчатого вещества и который используется для забивания болтов, гвоздей и аналогичных предметов с целью обеспечения фиксации;
точка вспышки означает самую низкую температуру жидкости, при которой ее пары образуют легковоспламеняющуюся смесь с воздухом;
Заказчик-генератор означает бытового или коммерческого потребителя, который владеет (или арендует или заключает договор) и эксплуатирует электростанцию, которая: (а) имеет мощность не более 1000 киловатт; (б) использует возобновляемые ресурсы, когенерацию, топливные элементы или микротурбины; (c) находится на территории клиента; (d) связан с объектами передачи и распределения Электрической компании; и (e) предназначен в первую очередь для компенсации всех или части собственных потребностей потребителя в электроэнергии.
Подключаемый клиент означает владельца Подразделения или любую организацию, которая предлагает установить соединение с Распределительной Системой LIPA.

Импульсное напряжение: Импульсное напряжение | Тесла

Импульсное напряжение

Импульсное напряжение. — Студопедия

19.2.8. Импульсное напряжение

19.2.9. Временное перенапряжение

19.3. Влияние качества электроэнергии на работу электроприемников

19.3.1. Влияние отклонения частоты в энергосистеме на работу электроприемников

Импульсное напряжение, влияние импульсного напряжения на работу электроприемников, мероприятия для снижения импульсного напряжения

импульсное перенапряжение — это… Что такое импульсное перенапряжение?

Защита от импульсного перенапряжения. Ограничитель перенапряжения — его виды и возможности

Значение, Определение, Предложения . Что такое импульсное напряжение

Амплитуда — импульсное напряжение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Амплитуда — импульсное напряжение

Импульсное напряжение

/ Генератор Маркса — принципиальная схема, принцип работы и применение

IP — Система измерения импульсного напряжения

Льготы

Технические параметры / типы систем

Импульсные испытания высокого напряжения для электрических материалов и оборудования: Eltek

Импульсный тестер MIG4803

Импульсное напряжение 1.2/50 мкс

Комбинированная волна 1,2 / 50 мкс (8/20 мкс)

Импульсное напряжение 1,2 / 50 мкс

Сравнительное измерение импульсов высокого напряжения

6.1 Неопределенности для сравнений делителя-делителя

6.1.1 Погрешности измерения выходного напряжения делителя

Таблица 3

6.1.2 Погрешность эталонного коэффициента делителя

6.1.3 Погрешности измерения ячейки Керра

Таблица 4

6.1.4 Погрешность отношения тестового делителя

Таблица 6

(PDF) Распределение импульсного напряжения и частотная характеристика межэлитных обмоток

импульсное напряжение. Определение | Law Insider

Относится к импульсному напряжению

Добавить комментарий Отменить ответ