Тип и принцип на работа на делителя на високо напрежение
1. Капацитивен делител на високо напрежение
Капацитивните делители на високо напрежение за измерване на импулсно напрежение могат да бъдат разделени на два вида. Високоволтовото рамо на единия високоволтов делител се състои от множество високоволтови кондензатори, докато високоволтовото рамо на другия високоволтов делител има само един кондензатор. Предишният делител на напрежението е сглобен предимно с изолиран от маслена хартия импулсен кондензатор с изолираща обвивка. Изисква се този кондензатор да има малка индуктивност и да издържа на разряд от късо съединение. Маслен хартиен кондензатор с високо напрежение се сглобява от няколко компонента последователно и паралелно. Всеки компонент има не само капацитет, но също така има присъща индуктивност и контактно съпротивление в серия, както и изолационно съпротивление в паралел. Разбира се, всеки компонент също има паразитен капацитет спрямо земята. Този делител на високо напрежение трябва да се разглежда като разпределителен параметър, така че се нарича делител на напрежение с разпределен капацитет, както е показано на фигурата. Рамото за високо напрежение на последния тип делител на напрежение има само един кондензатор, който обикновено е двойка метални електроди в почти еднородно електрическо поле. Въздухът се използва като среда между неговите електроди. Това е концентриран кондензатор, така че се нарича централизиран капацитивен делител на напрежение.
Делителят на напрежението на разпределения кондензатор е съставен от множество импулсни кондензатори, само с грешка в амплитудата, но без грешка във формата на вълната. Що се отнася до грешката на амплитудата, тя може да бъде напълно елиминирана, след като бъде коригирана със стандартен делител на високо напрежение. Въпреки това, при измерване на стръмни вълни, тъй като капацитетът на капацитивния делител е много по-голям от капацитета на разсейване на екраниращия пръстен на екраниращия съпротивителен разделител, времето за реакция също е много по-голямо. Следователно, за измерване на стръмни вълни, характеристиките на реакция на капацитивния делител на напрежение не са толкова добри, колкото тези на екранирания съпротивителен делител на напрежение. Единичният кондензаторен делител на напрежението не консумира енергия и няма проблеми с нагряването. За измерване на вълна с дълъг вълнов фронт и половин пиково време, кондензаторният делител е по-изгоден от съпротивителния делител. В допълнение, капацитивният делител на напрежение може да се използва и като кондензатор за натоварване за регулиране на формата на вълната. Рамото за високо напрежение на централизирания капацитивен делител на напрежение може да бъде стандартен кондензатор, напълнен със сгъстен газ. Стойността на капацитета на този кондензатор е точна и стабилна, а диелектричните загуби са малки. Тъй като е екраниран, стойността на капацитета не се влияе от околните обекти. Използва се успешно при измерване на честотата на мощността. Въпреки това, когато се използва като делител на импулсен кондензатор, има някои проблеми, а именно насложени високочестотни трептения.
2. Съпротивителен делител
Вътрешното съпротивление е чисто съпротивление с проста структура, удобна употреба, висока точност на измерване и добра стабилност. Има широко приложение. При условие на импулсно напрежение на мълния, използването на съпротивителен делител на напрежение като устройство за преобразуване има някои предимства:
1) Когато е навит с медна жица с малък температурен коефициент или кама тел с малък температурен коефициент и висок коефициент на съпротивление, той има висока температурна стабилност и дългосрочна стабилност.
2) Възможно е да се постигнат високи характеристики на реакция чрез използване на компресируема резистивна разделителна структура.
Поради горните предимства, много стандартни измервателни системи са съставени от съпротивителни делители. Но има някои недостатъци:
1) За да се постигне висока производителност на реакция, неговата устойчивост не трябва да бъде твърде висока. Тъй като ще повлияе на натоварването на генератора на импулсно напрежение, свързването му ще съкрати полупиковото време на ударната вълна. Съпротивлението на вълновата опашка на генератора обаче обикновено може да се регулира, за да се реши проблемът.
По същата причина е трудно да се използват резистивни кондензатори за измерване на превключващо импулсно напрежение.
Грешката, генерирана от съпротивителния делител при измерване на преходното импулсно напрежение, е свързана с произведението на стойността на съпротивлението и паразитния капацитет спрямо земята, така че размерът и влиянието на паразитния капацитет спрямо земята трябва да бъдат сведени до минимум. Съпротивителният делител на напрежение трябва да намали индуктивността възможно най-много. За тази цел тел Kama или константанова жица трябва да се навие плътно върху изолационна тръба, с много тънка изолационна хартия между слоевете, и след това да се потопи в изолационния цилиндър, съдържащ трансформаторно масло, за да се намали размерът на делителя на напрежението, да се намали капацитетът спрямо земята , и монтирайте екраниращ пръстен в горната му част като компенсационна структура
Грешката на съпротивителния делител при измерване на импулсното напрежение е свързана с произведението на стойността на съпротивлението R и паразитния капацитет C спрямо земята. Следователно можем да променим съответните параметри, за да подобрим работата на делителя на съпротивлението. Например съпротивлението, намаляващо високоволтовия бърз импулс, съпротивителният делител с Z-най-добра реакция на квадратна вълна, два вида високоволтови наносекундни съпротивителни делители с променливо напречно сечение, малки 200kV импулсни съпротивителни делители с фино ниво и нови 600kV импулсни съпротивителни делители .
3. Делител на съпротивителен капацитет
Делителят за високо напрежение може да бъде разделен на съпротивителен капацитет сериен делител на напрежение и съпротивителен капацитет паралелен делител на напрежение според режима на свързване. Делителят на серийното напрежение на съпротивителния капацитет се нарича още делител на напрежението на демпфиращия капацитет. Напоследък делител на напрежение с високо напрежение често се нарича тази форма. Той преодолява остатъчната индуктивност на кондензаторната верига и предотвратява колебанията на делителя на напрежението. Изпълнението му е отлично. Според различните стойности на затихване делителите на напрежението от серията RC могат да бъдат разделени на два типа: делител на напрежението на кондензатор с високо затихване и делител на напрежение на кондензатор с локално затихване. Капацитивният делител на напрежението с високо затихване не може да се използва като кондензатор за натоварване (регулиращ вълната) на генератора на импулсно напрежение. Използва се само като преобразуващо устройство за измерване на напрежение. Серийното съпротивление на затихване на делителя на напрежението на кондензатора с ниско затихване е много малко. Неговото свързване няма да затрудни генерирането на стандартна вълна в тестовата верига. Може да се използва и като кондензатор за натоварване. Това е универсален делител на напрежение. От гледна точка на лекотата на използване, той има повече предимства от високо затихващия капацитивен делител на напрежение; Но от характеристиките на реакцията той не е толкова добър, колкото делителя на кондензатора с високо затихване, защото той също има вибрации. Съпротивлението е проектирано да бъде поставено в кондензатора. Всяко съпротивление е само десетки ома, а общото съпротивление е само хиляди ома. Това е модерен Z широк делител на високо напрежение (3MV), който може да се използва и за измерване на напрежението на мощността. Номиналното напрежение трябва да се намали до около 1/3 от импулсното напрежение.
Теоретично, когато напрежението се променя бързо, съотношението на делителя на напрежението се определя главно от капацитета, докато когато напрежението се променя бавно, то се определя от съпротивлението. Неговият съпротивителен проводник е плътно навит върху порцелановата тръба, успоредно на всеки кондензатор. Практиката е доказала, че избраната стойност на съпротивлението не може да бъде твърде малка, в противен случай това ще повлияе на изходното натоварване на генератора, така че обикновено е избрано да бъде голямо, но е твърде голямо и има твърде малък ефект, който е подобен на чистия капацитивен делител на напрежение без съпротивление. Следователно лабораторията е елиминирала съпротивлението при реалния тест.
