Файл: Техника высоких напряжений учеб. пособие.pdf

циллографа при воздействии на делитель униполярного импульса (17.15).

На рис. 17.14 приведены импульсы напряжения, вычисленные для омического делителя на 3 Мв. Характерно, что возникает сущест­

Применение экранов для делителя из сопротивлений приводит к компенсации токов через паразитную емкость Се, благодаря чему вы­ равнивается распределение напряжения вдоль делителя и уменьшается искажение в записи осциллограммы. В некоторых случаях с помощью экранов увеличивают продольную емкость С,-, что также улучшает распределение напряжения.

Простейший экран в виде диска или кольца, присоединенного к зажиму высокого напряжения делителя, позволяет существенно улуч­ шить характеристики делителя, если размеры экрана выбраны доста­ точно большими. Размеры, форма и взаимное расположение делителя и экрана оказывают большое влияние на распределение напряжения вдоль делителя.

На рис. 17.15 приведены графики начального распределения нап­ ряжения вдоль изоляционной трубки делителя при различном распо­ ложении кольцевого экрана по ее высоте.

Импульсы напряжения, вычисленные для делителя без экрана и с экраном, приведены на рис. 17.14. Из этого рисунка видно, что при­ менение экрана, компенсирующего только частично паразитные токи на землю, все же резко уменьшает искажения импульса на фронте.

Компенсация искажения с помощью экрана, присоединенного к высоковольтному концу делителя, может быть удовлетворительной для осциллографированпя импульсов с длительностью фронта 1,0-f- -f-1,5- мксек при размерах экрана, приблизительно равных высоте делителя. Очевидно, что такое решение неприемлемо для делителей на

весьма высокие напряжения, когда высота делителя превышает 10ч- Ч - 12 м. Изготовление экранов колоколообразной формы несколько улучшает положение, но полностью не решает проблемы.

Некоторого улучшения распределения напряжения можно до­ стигнуть путем расположения нескольких сравнительно небольших экранов по длине делителя, повышая продольную емкость Сг.

Рис. 17.15. Начальное распределение напряжения вдоль изоляцион­ ной трубки:

I — делитель без экрана: 2 — кольцевой экран на уровне першнны делителя; 3 — кольцевой экран опущен на 480 .«.к; 4 — конический экран высотой 480 мм; 5 — равномерное распределение напряжения

Более полное экранирование сопротивления делителя получается, если окружить измерительное сопротивление R 1 вторым, экранирую­ щим сопротивлением R 2, включенным параллельно первому. Электри­ ческая схема такого делителя изображена на рис. 17.16. На фронте импульса и при амплитудном значении такой делитель вносит зна­ чительную погрешность, однако существенно меньшую, чем неэкра­ нированный делитель.

' Дальнейшего уменьшения искажений можно добиться путем сни­ жения эквивалентного сопротивления делителя (если позволяют усло­ вия опыта) или создания второго экрана. Но такой делитель сложен в изготовлении, и его ремонт вызывает затруднения.

При рассмотрении свойств делителей обычно пользуются нормиро­ ванной безразмерной передаточной функцией g(t) для единичного скачка. Нормирование заключается в умножении передаточной функ­ ции на множитель KJU. В случае уравнения (17.16) для получения нормированной передаточной функции для единичного скачка доста­

S— 1 1-j— -=r-S2Jl2

L e

500

Ошибки в измерениях, вносимые делителем, зависят от вида g(t). На рис. 17.17 приведены функции g(t), рассчитанные по (17.17). Из сопоставления рис. 17.14 и 17.17 видно, что чем больше пло­ щадь Т между линией единичного скачка и нормированной передаточ­ ной функцией g(i) (заштрихована на рис. 17.17), тем больше погреш­

ность в записи осциллографа. Если выражение g(t) известно, то

Подставляя в последнее урав­ нение выражение g(t) из (17.17), получим

Таким образом, для омического неэкранированного делителя время передаточной функции можно определить из (17.19).

г. Емкостный делитель напряжения

Емкостный делитель напряжения получил широкое распростра­ нение благодаря простоте его изготовления и высокой надежности в эксплуатации. Наиболее часто применяется емкостный делитель, собранный по схемам рис. 17.18 и 17.19. Между электродом высокого напряжения А достаточных размеров и определенной формы, чтобы избежать появления короны на нем, и нижним приемным электродом В имеется емкость Сѵ Приемный электрод В имеет значительно меньшие размеры, но также не должен коронировать. Емкость С2представляет собой паразитную емкость приемного электрода и подводящих прово­ дов к нему относительно заземленного экрана. Иногда для повышения коэффициента деления устанавливают специальный конденсатор С2. Емкость С3 состоит из входной емкости осциллографа и в некоторых

501

случаях из специального конденсатора, включаемого также для повы­ шения коэффициента деления. Для уменьшения искажений в записи формы импульса следует стремиться к тому, чтобы С2 и С3 резко раз­

и электронов), попадающих на приемный электрод при испытании коронирующего объ­ екта или при коронировании подводящих к нему проводов. Оптимальная величина со­

502

Как было показано в теории регистрирующих приборов А. Н. Кры­ ловым и другими, необходимыми условиями удовлетворительной

или среза, который должен быть передан без существенных иска­

603