电阻分压器
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DEVELOPMENT OF A HIGH QUALITY RESISTANCE DIVIDER FOR IMPULSE VOLTAGE MEASUREMENTS
报告人：朱宜东 2011. 06. 07
1
主要内容 • • • • • • 引言 设计的基本思路 电阻分压器的结构 电气特性 讨论 结论
6
5、高压臂
电阻值：9.3k
7
6、试验 • 耐压试验 正负极性的1000kV标准冲击波试验。 • 确定绝缘筒尺寸 把高压臂放在直径是90cm的绝缘筒的 不同位置进行实验，最终确定绝缘筒高度 为3m,直径40cm,厚10mm。
8
确定高压臂的位置 屏蔽电极间的 电场分布是均 匀的，几乎不 受高压臂电阻 高度的影响
16
谢谢！
17
4
3、改进分压器响应特性的方法
• • • •
安装屏蔽环 缩小分压器的尺寸 减小分压器的电阻值 增加分压器的串联电容
5
4、电阻丝的材料和性能 成分：镍（68-73%）、铬（20-25%）、铝 （3%）、锰和其他（<6%） 性能：电阻率是133µ ·cm，温度系数是 ±10 ×10-6/ ℃，直径是0.185mm（绝缘漆 0.0175mm），每米电阻值为72.3 ，熔点 是1400℃。通过数学计算：对于1000kV标 准冲击波作用下的温升是100℃，电阻值改 变小于0.2%，误差可以忽略。
9
三、电阻分压器的结构和测量原理
10
测量原理 要求： R2+R3=Z R4=R5=R6=Z 分压比：
11
实物图
12
四、电气特性 1、阶跃响应电路原理图
13
2、单位阶跃响应波形
• 响应时间是5ns
14
五、讨论
阻尼电阻为420 时，得到最佳响应时间
15
Βιβλιοθήκη Baidu
六、结论
• 响应时间比电阻安装在较低位置的电阻分压器快 很多 • 高压臂最合适的位置可以根据电场分布来确定 • 电阻分压器的响应时间是5ns • 电阻分压器可以耐受1000kV的标准冲击波，因此 可以测量2000kV的陡前沿持续时间短冲击波
2
一、引言 • 研制的原因： 波前截断时间小于0.5µs, 电压峰值1000kV 截断波的精确测量是很困难的。 • 分压器的性能 响应时间小于10ns,耐受标准冲击波幅值高 于1000kV
3
二、设计的基本思路 1、IEC推荐标准： 测量波前截断时间小于Tµs冲击波，要 使电压峰值测量误差小于5%，要求电阻分 压器的响应时间小于0.05Tµs， 2、提出假设： 假如波前截断时间是0.2µs，则分压器 响应时间不超过10ns。
报告人：朱宜东 2011. 06. 07
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主要内容 • • • • • • 引言 设计的基本思路 电阻分压器的结构 电气特性 讨论 结论
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5、高压臂
电阻值：9.3k
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6、试验 • 耐压试验 正负极性的1000kV标准冲击波试验。 • 确定绝缘筒尺寸 把高压臂放在直径是90cm的绝缘筒的 不同位置进行实验，最终确定绝缘筒高度 为3m,直径40cm,厚10mm。
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确定高压臂的位置 屏蔽电极间的 电场分布是均 匀的，几乎不 受高压臂电阻 高度的影响
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谢谢！
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3、改进分压器响应特性的方法
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安装屏蔽环 缩小分压器的尺寸 减小分压器的电阻值 增加分压器的串联电容
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4、电阻丝的材料和性能 成分：镍（68-73%）、铬（20-25%）、铝 （3%）、锰和其他（<6%） 性能：电阻率是133µ ·cm，温度系数是 ±10 ×10-6/ ℃，直径是0.185mm（绝缘漆 0.0175mm），每米电阻值为72.3 ，熔点 是1400℃。通过数学计算：对于1000kV标 准冲击波作用下的温升是100℃，电阻值改 变小于0.2%，误差可以忽略。
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三、电阻分压器的结构和测量原理
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测量原理 要求： R2+R3=Z R4=R5=R6=Z 分压比：
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实物图
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四、电气特性 1、阶跃响应电路原理图
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2、单位阶跃响应波形
• 响应时间是5ns
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五、讨论
阻尼电阻为420 时，得到最佳响应时间
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Βιβλιοθήκη Baidu
六、结论
• 响应时间比电阻安装在较低位置的电阻分压器快 很多 • 高压臂最合适的位置可以根据电场分布来确定 • 电阻分压器的响应时间是5ns • 电阻分压器可以耐受1000kV的标准冲击波，因此 可以测量2000kV的陡前沿持续时间短冲击波
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一、引言 • 研制的原因： 波前截断时间小于0.5µs, 电压峰值1000kV 截断波的精确测量是很困难的。 • 分压器的性能 响应时间小于10ns,耐受标准冲击波幅值高 于1000kV
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二、设计的基本思路 1、IEC推荐标准： 测量波前截断时间小于Tµs冲击波，要 使电压峰值测量误差小于5%，要求电阻分 压器的响应时间小于0.05Tµs， 2、提出假设： 假如波前截断时间是0.2µs，则分压器 响应时间不超过10ns。