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0.1Hz超低频正弦波系统设计原理

来源:美端电气   发布时间:2019-01-12 10:31

摘要:早在20世纪70年代美国高电压公司就致力于超低频电缆(Cable)检测(jiǎn cè)方法(method)的研究(research),设计生产的电缆检测设备能产生真正的高压正弦波,而且设备很轻,成本(Cost)接近直流测试系统。经过实践证明使用(use)超低频高压的固体绝缘(insulated)电缆的击穿电压与使用交流工频所得到的电..

早在20世纪70年代美国高电压(voltage)公司(Company)就致力于超低频电缆(Cable)检测方法(method)的研究(research),设计生产(Produce)的电缆检测设备能产生真正的高压正弦波,而且设备很轻,成本(Cost)接近直流测试(TestMeasure)系统(system)。经过实践证明使用超低频高压的固体绝缘电缆的击穿电压与使用交流工频所得到的电压值是相当的。该设计允许以通常的耐压水平测试得负荷远远超过5斗F的电缆进行测试,并且仅使用电压为120
  V、频率(frequency)为60 Hz(或220 V,50 Hz)的电源(power supply)。直流发生器广泛适用于电力部门、工矿、冶金、钢铁等企业的动力试验部门。对氧化锌避雷器、电力电缆、变压器、发电机等高压电气设备进行直流高压试验。高压直流发生器采用中频倍压电路,新型直流高压发生器应用PWM脉宽调制技术和大功率IGBT器件,根据电磁兼容性理论,采用特殊屏蔽、隔离和接地等措施。直流高压发生器具有多种保护功能,如:低压过流、低压过压、高压过流、高压过压、零位保护、不接地保护等。故障取样采用专用的传感器,动作时间为纳秒级,光隔离元件也为纳秒级,动作时间一般在10微秒可完全关断直流主回路,从而最大的保护了仪器不受损伤。而且,该项设计还可扩展到频率为o.05,0.02,0.01 Hz的更低频率操作(operate)中(0.0l Hz频率的测试是针对超长电缆(Cable)的)。
该设计的基本思路是产生像正弦波那样的超低频波形,用超低频以低充电电流(Electron flow)、相对长一点的时间间隔对试品充电至高压。这里超低频的波形是关键特别适合的是正弦波,因其避免了其他波形可能产生的高频(Induction Heating)谐波(高频谐波会对测试目标产生驻波或有害的电压(voltage)突变)。通过l可以很清晰地理解该设计的基本理念。系统(system)所需的输入功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)是从一个正常的120V,60 Hz或220 V,50 Hz的电源(power supply)处获得。输出电压的振幅是由自动可调变压器(Transformer)控制的,l中用Tl来表示。该变压器的输出用相应需要的0.1 Hz超低频来调节(adjust),该过程(process)在1中用T2来表示。T2的输出以正弦波模式周期性地增加或减少,频率是2倍的输出频率,这样就会产生—个60Hz(或50Hz)电压。该调制工频电压经过高压变压器逐步(step by step)升压,l中用T3表示。该高压变压器的输出通过—个能产生单极电压的全波整流器来整流。最后,整流器与终端之间的一个极性开关每隔半个周期就会将整流后的电压的极性颠倒一次。输出电缆和被测试品的电容将提供充足的滤波,以便将120Hz的波动减至一个可接受的水平,其最终波形显示出来—个高压超低频正弦波。

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