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串联谐振交流耐压试验系统

发布时间:2021-06-22 07:04:35人气:

串联谐振耐压试验系统原理示意图
串联谐振耐压试验系统原理示意图
对电缆、电容器等电容量较大的被试品,可采用串联谐振回路来获得试验交流高电压。串联谐振耐压试验系统的工作原理如图所示,其中L为试验回路的等效电感,包括外加补偿电感和电源设备的漏感,R为试验回路的等值损耗电阻,C为被试品等效电容,u为电源设备的输出电压。如果电源电压u的角频率。与谐振回路中的L和C满足ωL=1/ωC,则谐振回路发生谐振,感性电压分量与容性电压分量互相抵消,电源输出电压全部降落在电阻上,回路电流达到最大,功率因数cosφ=1,回路输入电压u与电流i同相位,此时电源设备输出的功率仅为消耗在电阻上的有功功率,而被试品上的无功电压和无功功率将达到电源设备输出电压和功率的Q倍,其中Q为试验回路的品质因数。如果谐振回路的Q值足够大,则被试品上的无功电压和无功功率可达到很大,这样就可以使用仅具有提供电阻上消耗的纯有功功率容量的电源设备对被试品进行交流耐压试验,从而极大的减少了电源设备的容量。

串联谐振耐压试验系统除了可以减小电源设备容量外它有还其它一些优点。例如当被试品在试验过程中被击穿后和通常的交流耐压试验相比,击穿点的故障电流由于补偿大电感的限制作用将大为减少,因而可以避免试品被烧坏。由于回路处于工频附近谐振状态,电源波形中的谐波成分主要降落在补偿大电感上,故被试品两端的波形较好。另外,通过实验室模拟试验,认为变频串联谐振耐压试验相对于工频交流试验的等效性优于其他方法。

根据试验回路调节谐振的方法不同,串联谐振试验系统可分为调感式和调频式两种,调感式串联谐振试验系统的缺点是电感的调节结构比较复杂,不容易提高系统的品质因数。调频式串联谐振试验系统的特点是结构轻便,品质因数高,提高了电源设备的效率,被认为是目前最切实可行而又经济有效的高压试验方法,下表是国外部分已实用的用于电缆高压现场试验的调频式串联谐振试验系统。
国外部分用于高压电缆现场试验的ACRF系统
国外部分用于高压电缆现场试验的ACRF系统
调频式串联谐振耐压试验系统的核心是自动调频电源,设计输出电压波形好,频率稳定,标称重量(Kg/KVA)小,自动化程度高,使用灵巧方便,对输入电源要求低的自动调频调压电源对于多在施工现场使用的调频式串联谐振耐压试验系统的整体性能具有重要意义。

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