8.4 Высоковольтная установка.

Принципиальная схема установки представленная на рис. 8.7, состоит из трех схем:

а) схемы измерения q_чр и n_чр (рис. 8.7(а));

б) схемы измерения мощ­ности ЧР Р_чр и

в) схемы измерительного устройства (рис. 8.7(в)).

Схема измерения q_чр и n_чр (рис. 8.7(а)) состоит из: П-образного фильтра Ф, ЛАТРа, высоковольтного трансформатора ТВ, конденсатора связи С_о, делителя на­пряжения Z_д1/Z_д2 и киловольтметра kУ.

Схема измерения мощности ЧР (рис. 8.7(6)). Для измерения мощности ЧР принята схема моста Р5026. В качестве соединительного конденсатора ис­пользована образцовая емкость С_о = 50 мкФ. С помощью моста Шеринга можно измерить не только емкость объекта С, но и определить его диэлек­трические потери, как суммарные так и без учета ЧР.

Вследствие того, что один из выводов испытуемого объекта в обязательном порядке должен быть заземлен, необходимо использовать не прямую, а пере­вернутую схему моста Шеринга. Но в этом случае, во избежание поражения электрическим током, т. к. под высоким напряжением оказываются обе изме­рительные ветви, включая нуль-индикатор, необходимо наличие защитного экрана, который должен быть надежно заземлен. Применение такого экрана, однако, спровоцирует падение напряжения в измерительных ветвях, вызван­ное токами паразитных емкостей измерительных ветвей на землю. Для ис­ключения этих паразитных токов на землю между заземленным экраном безопасности и элементами измерительных ветвей вводится экран, присоеди­ненный к источнику высокого напряжения, питающего схему. В этом случае паразитные токи между этим экраном и измерительными ветвями становятся весьма незначительными, т. к. разность потенциалов между ними не превы­шает нескольких вольт, а емкостное сопротивление этим токам определяется небольшой емкостью “экран - измерительные ветви” и емкостью объекта, соединенной с первой последовательно С_x > С_о.

Схема измерительного устройства представлена на рис. 8.7(в). Принцип работы схемы измерения ЧР состоит в следующем. При возникновении ЧР в объекте через фильтр высоких частот С_ф и R_ф проходят только колебания напряжения высокой частоты, генерируемые ЧР , а колебания напряжения промышленной частоты не проходят. Высокочастотные колебания усиливаются широкополосным усилителем У и подаются либо на вводы электронного осциллографа ЭО, либо, через блок согласования БС, на счетчик импульсов СИ.

Помехозащищенность схемы. Различают внутренние (зависящие от входного напряжения) и внешние (не зависящие от входного напряжения) помехи. Внутренние помехи возникают из-за проникновения в сеть питания высших гармоник. Для борьбы с ними разработан, согласно /4/ П -образный LС-фильтр (см. рис. 8.7(а), блок Ф). Фильтр с полосой прозрачности Г=(0..ш) Гц в качестве продольных элементов содержит индуктивность C_ф, а в качестве поперечных – две равные емкости С_ф, параметры которых находятся в зависну мости от сопротивления нагрузки Z_Н. Так как при проведении испытаний ус­тановка практически не подвергается нагрузке, то Z_с=0.На основании /4/

Z_c=( -ω²C²)^-0.5 ,т.к. Z_c=0, то ( -ω²C²)^-0.5 =0; (8.32) -ω²C²=0, =ω²C², ∙ = ω² , = ω² , LC= , C= (8.33)

Для катушки с индуктивностью L=6 емкость С фильтра, состоящая из двух конденсаторов равна С = = 1,3(3) ∙10^-4 Ф. Принимается два конденсатора по 1 30 мкФ каждый.

Для борьбы с внешними помехами разработана схема экранирования (см. рис. 8.7), в которой силовые цепи установки для достижения лучших ре­зультатов экранируются металлической оплеткой диаметром 8 мм. Измери­тельные цепи экранированы соединительным коаксиальным кабелем с волно­вым сопротивлением 50 Ом. В целях уменьшения влияния уровня помех на электроустановку, делитель напряжения смонтирован на корпусе источника питания (АИИ-70), тем самым существенно уменьшена длина измерительной цепи.