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串聯(lián)諧振交流耐壓試驗系統(tǒng)

發(fā)布時間：2021-06-22 07:04:35人氣：

串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)原理示意圖

對電纜、電容器等電容量較大的被試品，可采用串聯(lián)諧振回路來獲得試驗交流高電壓。串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)的工作原理如圖所示，其中L為試驗回路的等效電感，包括外加補償電感和電源設(shè)備的漏感，R為試驗回路的等值損耗電阻，C為被試品等效電容，u為電源設(shè)備的輸出電壓。如果電源電壓u的角頻率。與諧振回路中的L和C滿足ωL=1/ωC，則諧振回路發(fā)生諧振，感性電壓分量與容性電壓分量互相抵消，電源輸出電壓全部降落在電阻上，回路電流達到最大，功率因數(shù)cosφ=1，回路輸入電壓u與電流i同相位，此時電源設(shè)備輸出的功率僅為消耗在電阻上的有功功率，而被試品上的無功電壓和無功功率將達到電源設(shè)備輸出電壓和功率的Q倍，其中Q為試驗回路的品質(zhì)因數(shù)。如果諧振回路的Q值足夠大，則被試品上的無功電壓和無功功率可達到很大，這樣就可以使用僅具有提供電阻上消耗的純有功功率容量的電源設(shè)備對被試品進行交流耐壓試驗，從而極大的減少了電源設(shè)備的容量。

串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)除了可以減小電源設(shè)備容量外它有還其它一些優(yōu)點。例如當被試品在試驗過程中被擊穿后和通常的交流耐壓試驗相比，擊穿點的故障電流由于補償大電感的限制作用將大為減少，因而可以避免試品被燒壞。由于回路處于工頻附近諧振狀態(tài)，電源波形中的諧波成分主要降落在補償大電感上，故被試品兩端的波形較好。另外，通過實驗室模擬試驗，認為變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗相對于工頻交流試驗的等效性優(yōu)于其他方法。

根據(jù)試驗回路調(diào)節(jié)諧振的方法不同，串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)可分為調(diào)感式和調(diào)頻式兩種，調(diào)感式串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)的缺點是電感的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)比較復雜，不容易提高系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)。調(diào)頻式串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)的特點是結(jié)構(gòu)輕便，品質(zhì)因數(shù)高，提高了電源設(shè)備的效率，被認為是目前最切實可行而又經(jīng)濟有效的高壓試驗方法，下表是國外部分已實用的用于電纜高壓現(xiàn)場試驗的調(diào)頻式串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)。

國外部分用于高壓電纜現(xiàn)場試驗的ACRF系統(tǒng)

調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)的核心是自動調(diào)頻電源，設(shè)計輸出電壓波形好，頻率穩(wěn)定，標稱重量(Kg/KVA)小，自動化程度高，使用靈巧方便，對輸入電源要求低的自動調(diào)頻調(diào)壓電源對于多在施工現(xiàn)場使用的調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)的整體性能具有重要意義。

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