Входной вывод высокочастотного трансформатора принимает сигнал напряжения средней и высокой частоты и преобразует его в выходное постоянное напряжение высокого уровня посредством схемы выпрямителя с удвоением напряжения (стопка кремниевых выпрямителей D и конденсатор C). На рисунке R1 — это резистор для измерения и выборки тока; ток, протекающий через R1, представляет собой ток перегрузки RL. R2 и R3 — это резисторы для измерения высокого напряжения, совместно образующие делитель напряжения (R3 — плечо высокого напряжения, R2 — плечо низкого напряжения). Конструкция блока генератора постоянного высокого напряжения следующая: R1 и R2 размещены в управляющем блоке преобразователя постоянного высокого напряжения, а R3, высокочастотный трансформатор и схема выпрямителя с удвоением напряжения и др. размещены в блоке удвоения напряжения. Сигнал среднего–высокочастотного напряжения, выходящий из управляющего блока, подключается к блоку удвоения напряжения по специализированному кабелю.
Испытание изоляции силового оборудования на устойчивость к пробою включает испытание переменным напряжением и испытание постоянным напряжением. Поскольку распределение напряжения по изоляции оборудования различно при воздействии постоянного и переменного напряжения, испытание постоянным напряжением затруднительно для некоторых видов переменного напряжения. Испытание на электрическую прочность изоляции играет важную роль и становится эффективным дополнением к испытанию переменным напряжением. Генератор высокого постоянного напряжения является основным оборудованием для проведения испытания постоянным напряжением. Для обеспечения точности и надёжности испытания постоянным напряжением генератор высокого постоянного напряжения необходимо периодически калибровать. На основе базовых принципов работы генератора высокого постоянного напряжения в данной статье рассматриваются ряд проблем, выявленных при измерении и калибровке такого оборудования в лабораторных условиях, с целью обеспечения точности и надёжности передачи измеряемых значений.
Генератор постоянного тока высокого напряжения: процедура испытания на выдерживаемое напряжение
⑴ Перед проведением испытания на нагрузку установите экранированный микроамперметр высокого напряжения на выход высокого напряжения умножителя напряжения. Соедините специальный высоковольтный кабель соответственно с микроамперметром и испытуемым изделием.
⑵ Проверьте правильность подключения прибора, разрядного стержня, умножителя напряжения, соединительного провода испытуемого образца и заземляющего провода. Убедитесь в надёжности соединения заземляющего провода. Проверьте, соответствует ли расстояние безопасности для высокого напряжения установленным требованиям. Только после этого можно начинать испытание испытуемого изделия на высокое напряжение.
(3) После проверки генератора постоянного тока высокого напряжения для подтверждения отсутствия неисправностей в приборе и т. д. включите однолинейный переменный ток 220 В. В этот момент загорается зелёный индикатор, что означает наличие питания, и можно начинать испытание образца на ток утечки постоянного тока и на выдерживание постоянного напряжения.
⑷ Нажмите красную кнопку, загорится красный индикатор. Это означает, что высокое напряжение подключено и давление необходимо увеличить.
⑸ Плавно регулируйте регулятор напряжения по часовой стрелке: выходное напряжение начнёт возрастать от нуля со скоростью, предпочтительно составляющей 3–5 кВ в секунду, до достижения требуемого испытательного напряжения. Для образцов с большой ёмкостью повышение напряжения должно осуществляться медленно, иначе возможно превышение заданного значения напряжения. Также необходимо следить за тем, чтобы ток заряда, измеряемый амперметром, не превышал ток заряда постоянного тока генератора; при достижении требуемого напряжения или тока показания амперметра и вольтметра следует зафиксировать через указанный промежуток времени.
⑹ После завершения испытания снизьте напряжение и верните регулятор напряжения в нулевое положение. Затем нажмите зелёную кнопку для отключения высокого напряжения и выключите выключатель питания.
⑺ После завершения испытания используйте разрядный стержень для многократного разряда образца. После разряда можно работать вблизи образца и отключить провод.
Постепенно регулируйте ускоритель для образцов с малой ёмкостью, таких как оксидно-цинковые ограничители перенапряжения, ограничители перенапряжения с магнитным дутьём и т.д., до требуемого значения напряжения (тока), после чего считайте значение напряжения (тока) с цифрового дисплея. Если необходимо измерить параметр 75 % VDC–1 мА на оксидно-цинковом ограничителе перенапряжения, подачу напряжения следует прекратить в тот момент, когда ток достигнет значения 1000 мкА (в этот момент можно зафиксировать значения напряжения и тока), затем нажмите жёлтую кнопку — напряжение снизится до 75 % от исходного значения и останется на этом уровне. В данный момент можно считать показания микроамперметра и значения напряжения. По завершении измерений поверните потенциометр регулировки напряжения против часовой стрелки до положения «ноль», затем нажмите зелёную кнопку; при необходимости повторного повышения напряжения нажмите красную кнопку. Для образцов с большой ёмкостью процесс повышения напряжения должен осуществляться медленнее, пр