一文解析沖擊電壓分壓器關鍵計量性能

隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展和電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，為了保障電氣設備和電力設備能夠安全穩(wěn)定的運行，需要注重其絕緣可靠程度。其中沖擊電壓分壓器的準確度能夠決定相關設備的絕緣可靠程度。沖擊分壓器的作用主要是用來測試電氣設備沖擊電壓實驗試驗的波形和峰值。隨著我國與國際交流的普遍性，為了促使我國電氣產(chǎn)品能有順利的進出口，我國需要加強對沖擊電壓試驗的研究，以期明確電氣產(chǎn)品的性能。

一、沖擊電壓分壓器適用范圍的界定

根據(jù)我國電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的電壓標準，其耐受電壓為60KVkV 和 75KVkV，而沖擊分壓器則主要是作用于高壓電力設備的沖擊電壓試驗，因此需要滿足我國電力系統(tǒng)配電網(wǎng)沖擊電壓試驗要求，則沖擊電壓發(fā)生器則需要高于 100kVKV。在相關的試驗中，需要根據(jù)國家標準進行規(guī)范，即采用標準雷電波和操作波，無需提出更高的要求。對于不用于實際應用，而是用于相關研究中的沖擊分壓器，則可以采用其他校準方法，不能依據(jù)國家的標準。如果在校準內(nèi)容中，沒有雷電截波，則護腰是由于沖擊分壓器的比例變換性能。根據(jù)相應的計算可以得出，如果響應時間和疊加振蕩幅值能夠符合雷電沖擊波的要求，則能夠?qū)ζ溥M行修正。

二、沖擊電壓分壓器分壓比的誤差

當沖擊電壓信號頻帶超過 0.5MHz 時，如果沖擊分壓器對其的測量準確度要高于 1%，則其必須滿足至少5MHz 的頻寬。同軸電纜中存在的阻抗、電容等，會對信號測量產(chǎn)生誤差影響，由于不同的電纜其參數(shù)都不相同，應將不應該將同軸電纜單獨進行效驗，應將其附屬在沖擊分壓器上，統(tǒng)一進行校驗。另外為了能夠使沖擊分壓器得到完善的維護，則需要注明特性阻抗。由于沖擊分壓器的制作特征，因此其分壓比沒有標準系列，甚至有一些沖擊分壓器都沒有明確標示額定分壓比。然而由于誤差需要標稱值，沖擊分壓器必須明確標示額定分壓比。

一般分壓器分壓比誤差主要采用百分數(shù)進行表示，另外還有準確度等級的表示。但為了能夠使表達的更加準確，需要采用準確度等級的方式進行表示，主要是由于沖擊分壓器的誤差與電壓、信號等有關。在過去，主要是采用百分數(shù)進行表示，因此受到傳統(tǒng)表示方法的影響，目前有較多的分壓器采用百分數(shù)的表示。由于校準存在客觀性，百分數(shù)表示方法和準確度等級表示方法都不會影響校準結果。工作人員最好在沖擊分壓器銘牌上標注高壓比參數(shù)內(nèi)容，從而在隨后的操作中，能夠更加方便。

三、雷電比的峰值測量誤差分析

在實驗室中采用的沖擊分壓器，沖擊測量示波器和沖擊峰值電壓表是沖擊分壓器二次測量的設備組成。由于沖擊測量示波器和沖擊峰值電壓表屬于二次儀表，由于電壓也不會超過 2000V，沖擊分壓器的輸出電壓不超過該范圍。根據(jù)相應的標準，當總的峰值測量誤差沒有超過 3%，因此在皮沖擊分壓器的誤差不能超過 1%。根據(jù)相應的要求，在實驗中學采用的沖擊分壓器，其分壓比誤差不能夠超過 1%。而且在實際的沖擊分壓器中，其分壓比沒有根據(jù)明確的標準，因此其主要是根據(jù)實際分壓比與額定分壓比的偏差不能超過 1%。如果沖擊分壓器的穩(wěn)定性能比較優(yōu)良，則應該采用校準值作為額定值，不過其一定要經(jīng)過相應的穩(wěn)定性測試，通過才能夠采用該種值。

由于響應時間對雷電波的峰值測量有較大的誤差影響，如果已知響應時間，則可以根據(jù)相應的公式進行修正。通過計算可以了解到，當相應時間為 100ns 時，波形峰值則會轉(zhuǎn)變?yōu)?2.2μs

四、校準條件解讀及校準用設備介紹

1、校準條件解讀

由于沖擊分壓器存在雜散電容，且這些電容能夠增加相應時間，因此會對分壓比產(chǎn)生影響，使其出現(xiàn)變化。通過拉開距離的方式，能夠有效減小電容的影響，即只保留對地電容。如果分壓器是固定，則其電容也不會出現(xiàn)變化。金屬箔作為地回路，則可以起到降低接地回路波阻抗的作用，減小校準誤差。在校驗時，應該保持高壓引線處在相同或接近相同的狀態(tài)。

2、標準分壓器

在利用比較法進行校驗時，主要是通過比較標準分壓器和被測試分壓器，即通過對兩個分壓器施加同一的電壓。然而由于電壓過高的問題，則不能夠滿足同時施加統(tǒng)一電壓的條件，此時可以采用超過額定電壓 1/5 的實際電壓進行試驗。采用比較法，則需要測量誤差不能超過 1/3，符合 0.2 級的要求。

3、數(shù)字記錄儀和示波器數(shù)字記錄儀與示波器應該取 10 倍頻寬，即 100MHz，對于數(shù)字記錄儀的采樣點需要超過 12 位，且采用 1/5 量程計算，從而才能符合校準要求。

4、直流歐姆表與電容測量儀器雖然電容與電阻的參數(shù)并不能夠確定分壓比，但可以成為參考值。試品分壓比誤差必須在 1%，因此參考值控制的測量誤差也必須在 1%。

五、校準的方法與校準間隔

1、分壓比測量方法

分壓比測量方法主要有兩種，其中一種是對元部件參數(shù)進行計算，但其由于受到環(huán)境因素的影響，因此會產(chǎn)生較大的誤差。另外一種則是利用測量裝置測量，該種方法在所采用的頻率和電壓，與沖擊電壓存在較大的差別。在進行分壓比測量，需要采用接近實際的電壓波形和峰值電壓。

2、校準間隔

根據(jù)國內(nèi)外對沖擊分壓器的研究可以發(fā)現(xiàn)，比較多的沖擊分壓器都處在穩(wěn)定的運行中。而且如果沖擊分壓器通過校驗，則校準間隔可以延長 5 年。

六、結語

綜上所述，我國電力事業(yè)發(fā)展迅猛，電網(wǎng)規(guī)模日益擴大，人們的用戶需求也在不斷的提高，為了確保電氣設備及電力設備的安全運行，應該充分注重電力絕緣的可靠性，促進我國電氣產(chǎn)品的進出口，加強對沖擊電壓試驗的研究，從而提高電氣產(chǎn)品的性能，希望通過本文能夠給相關工作者帶來幫助。