Испытательные установки высокого постоянного напряжения

Для получения высокого постоянного напряжения используют выпрямительные установки и электростатические генераторы. Последние позволяют получать наиболее высокие напряжения – вплоть до 30 МВ – но при малых токах, не более 1 мА. Поэтому при испытаниях изоляции применяют в основном выпрямительные установки.

Выпрямительные установки в принципе могут быть поделены на две группы: установки однополупериодного выпрямления и установки, построенные по схемам умножения напряжения.

В однополупериодных выпрямителях высокое переменное напряжение преобразуется в высокое постоянное напряжение с помощью выпрямителя и сглаживающего устройства. Схема устройства изображена на рис. 8.7.

Рисунок 8.7 - - Однополупериодный выпрямитель

В качестве выпрямительных элементов применяют последовательно включенные полупроводниковые диоды. Основную трудность составляет высокое обратное напряжение (2 U _m в однополупериодных схемах), которое должно быть равномерно распределено по отдельным диодам. Равномерности распределения достигают либо шунтированием диодов резисторами или конденсаторами, либо использованием диодов с лавинной обратной характеристикой (аналоги стабилитронов).

Напряжение на испытуемой изоляции при схеме рис. 9.4 пульсирует вблизи среднего значения.

Схемы умножения напряжения позволяют получить высокое постоянное напряжение от источника с гораздо меньшим напряжением в сопоставлении с однополупериодным выпрямителем. На рис. 9.5 показана схема с удвоением напряжения, в которой С1 заряжается примерно до амплитудного значения в те полупериоды, в которые вентиль V1 открыт. В полупериоды противоположной полярности открывается вентиль V2 и конденсатор C2 оказывается включенным на суммарное напряжение обмотки трансформатора и заряженного конденсатора С1. При отсутствии нагрузки конденсатор C2 заряжается до двойной амплитуды напряжения трансформатора. В этой схеме обратное напряжение на каждом из диодов равно удвоенной амплитуде напряжения трансформатора.

Максимальное напряжение, которое получено на выпрямительной установке, составляет 1.5 МВ.

В качестве характеристик постоянного напряжения, содержащего пульсации, используют следующие характеристики:

- полярность напряжения;

- среднее значение напряжения

- коэффициент пульсаций , который частот выражают в процентах от среднего значения.

Согласно рекомендациям Международной электротехнической комиссии, пульсации не должны превышать 5%.