高壓電容電橋是一種測量工頻電流比率的裝置，下面本文主要根據(jù)高壓電容電橋檢定規(guī)程介紹高壓電容電橋工作原理、類型及基本誤差檢定的相關(guān)內(nèi)容。

一高壓電容電橋工作原理

　　高壓電容電橋從工作原理上可以認(rèn)為是一種測量工頻電流比率的裝置。當(dāng)工頻高壓施加在高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器和被測設(shè)備上時(shí)，即產(chǎn)生與它們的電容量和介質(zhì)損耗因數(shù)成比例的同相及正交工頻電流分量，這兩個(gè)工頻電流分量經(jīng)電橋作比例測量后，即可得到被測設(shè)備相對于高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器的電容量比值與介質(zhì)損耗因數(shù)差值。

二高壓電容電橋分類

01西林型高壓電容電橋

　　電橋的電流比例臂由電阻器構(gòu)成，流過參考電流的比例臂上并聯(lián)有移相電容器，采用電勢平衡指示。

02電流比較儀型高壓電容電橋

　　電橋的電流比例臂由電流比較儀的比例繞組構(gòu)成，流過參考電流的比例臂上附有移相電路，采用磁勢平衡指示。按移相方式可以把這類電橋分為有源與無源兩種，屬于無源的一種用阻容電路直接移相；屬于有源的一種用電子方法元件配合阻容元件正交移相。用磁勢合成方法實(shí)現(xiàn)所需相移。

03電子式高壓電容電橋

　　使用電子電路(包括模擬電路和數(shù)字電路)測量幅值比和相位差的高壓電容電橋。

04數(shù)字式高壓電容電橋

　　采用數(shù)字信號處理方法測量幅值比和相位差的高壓電容電橋。

05高壓介損儀

　　高壓介損儀一般是指由高壓電容電橋、高壓試驗(yàn)電源和高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器組成的測量裝置。高壓試驗(yàn)電源通常不高于10KV，頻率40Hz~70Hz。

三高壓電容電橋的基本誤差

　　西林型高壓電容電橋和自動(dòng)變換量程的電子式或數(shù)字式電橋的基本誤差為：

　　電流比較儀型高壓電容電橋和手動(dòng)變換量程的電子式或數(shù)字式電橋的基本誤差為：

　　符號意義：

　　△X——電容比率絕對誤差限值；

　　△D——介質(zhì)損耗因數(shù)差值絕對誤差限值；

　　A——用百分?jǐn)?shù)表示的電容比率測量準(zhǔn)確度級別；

　　B——用百分?jǐn)?shù)表示的介質(zhì)損耗因數(shù)差值測量準(zhǔn)確度級別；

　　X——電容比率測量示值；

　　D——介質(zhì)損耗因數(shù)測量示值；

　　RN——電容比率量程定標(biāo)值。它等于該量程最大比率值按一位有效數(shù)字化整的數(shù)值。

四高壓電容電橋基本誤差檢定

01電容比率基本誤差檢定

　　電橋的電容比率基本誤差采用圖1的電容比較線路整體檢定。

圖1：用電容比較線路檢定電容比率

　　圖中：TD——調(diào)壓器；T——試驗(yàn)變壓器；C1、C2——標(biāo)準(zhǔn)空氣電容器；

　　C-tgδ——被檢電橋

　　整體檢定高壓電容電橋電容比率測量準(zhǔn)確度時(shí)，電橋的測量誤差按下式計(jì)算：

　　各符號意義：

　　△X——電容比率絕對誤差；

　　△D——介質(zhì)損耗因數(shù)差值絕對誤差；

　　X——電容比率示值；

　　D——介質(zhì)損耗因數(shù)示值；

　　CXQ，DXQ——接在Cx端鈕的等效電容與介質(zhì)損耗因數(shù)值;

　　CSQ，DSQ——接在Cs端鈕的等效電容與介質(zhì)損耗因數(shù)值。

02損耗因數(shù)基本誤差檢定

　　電橋的損耗因數(shù)基本誤差采用圖2所示的電容比較線路進(jìn)行整體檢定。

圖2：用電容比較線路檢定損耗因數(shù)

　　圖中：TD——調(diào)壓器；T——試驗(yàn)變壓器；C1、C2——標(biāo)準(zhǔn)空氣電容器；

　　R——交流電阻；C-tgδ——被檢電橋

　　整體檢定高壓電容電橋介質(zhì)損耗因數(shù)差值測量準(zhǔn)確度時(shí)，電橋的測量誤差按下式計(jì)算：

　　各符號意義：

　　△X——電容比率絕對誤差；

　　△D——介質(zhì)損耗因數(shù)差值絕對誤差；

　　X——電容比率示值；

　　D——介質(zhì)損耗因數(shù)示值；

　　Cx——接在Cx端鈕上的電容；

　　Cs、Ds——接在Cs端鈕上的電容與介質(zhì)損耗因數(shù)值；

　　D0——介質(zhì)損耗因數(shù)零位值；

　　Kp——修正系數(shù)，參照表1選取；

　　KF——修正系數(shù)，參照表2選取。

表1：電容比率示值與介質(zhì)損耗因數(shù)示值的關(guān)系

表2：破裂修正系數(shù)KF

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