10. TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ 506
Tablica 10.2. Związki między parametrami generatorów udarowych
Układ z rys. 10.4a |
P |
arametry (przy C2 < \ Rl < R2; t2 » | ||
T1 |
n | |||
Rezystancja R2 przed rezystancją Rx |
C,C, R,——— - c, + c. |
R,(C, + C2) |
C, c.+c. |
T‘T2 ln12 |
Rezystancja R2 za rezystancja K. |
R,K2C,C2 . (R, + Rj)(C, + C2)~ 1 2 |
(R. + RjKC. + Cjl^RjC, |
C, R, Cj + C2 Rj + R2 |
T2'~Tl ' i |
Udar 1,2/50 |
0,405 ns |
68,2 ąs |
— | |
Udar 250/2500 |
104 MS |
2877 ms |
- |
Generatory udarów prądowych
Układ generatora udarów prądowych (rys. 10.6a) różni się od jednostopniowego generatora udarów napięciowych znacznie większą pojemnością Cj, mniejszym napięciem ładowania U0 (rzędu 10 kV) i brakiem pojemności C2. Po naładowaniu pojemności C = ZC; do napięcia Ua następuje zapłon iskiernika /, czemu towarzyszy przepływ prądu udarowego
R \ sintat 2L ) coso)0
przy czym:
£
2 L R
w0 = arctg— ;
R <2
gdzie: R, L, C — wypadkowe wartości indukcyjności i pojemności obwodu prądowego.
Rys. 10.6. Generator udarów prądowych: a) schemat układu; b) obwód rozładowania pojemności wypadkowej C; c) przebieg prądu w obwodzie
Rv rezystancja obciążenia, — rezystancja bocznika pomiarowego, Osc — oscyloskop, pozostałe symbole jak w układach źródeł napięciowych
W przedziale 0,4 <
AL
CR2
■ < 20 uzyskuje się następujące parametry udaru prądowego:
0,124 U0f AL -amplitudę ym = -_^^3 + ln^
— czas trwania czoła 7j = 0,14 LC ( 5 +ln
AL
CR1
— kształt TJT2 ■
l,56 + cxp( —0,89 ln
Spośród metod pomiaru wysokich napięć można wyróżnić: metody bezpośrednie, w których miernik zostaje włączony na pełne mierzone napięcie i metody pośrednie, w których miernik zostaje włączony na napięcie zredukowane. O podziale metod bezpośrednich decyduje więc rodzaj stosowanego miernika i mierzonego napięcia, natomiast o podziale metod pośrednich — dodatkowo sposób redukcji napięcia mierzonego.
Pomiary iskiernikowe amplitudy
W pomiarach za pomocą iskiernika jest wykorzystywana zależność miedzy napięciem przeskoku U i odstępem międzyclektrodowym a (rys. 10.7c), przy spełnieniu określonych warunków geometrycznych (rys. 10.7a, b), których uzupełnienie stanowią dane i wymagania podane w tabl. 10.3. Wadą metody jest brak płynności pomiarów i powstawanie przepięć przy ucięciu.
Woltomierz elektrostatyczny jako miernik wartości skutecznej
W woltomierzu elektrostatycznym (rys. 10.8) jest wykorzystywane działanie sił pola elektrycznego F na sprzężoną ze wskaźnikiem ruchomą elektrodę układu pojemnościowego 1—2. Kąt wychylenia wskaźnika
p d
a = kF = k—-U2 (10.10)
2a2
gdzie: F — siła działająca w kierunku pola elektrycznego; U — wartość skuteczna mierzonego napięcia: A, a — powierzchnia i odstęp elektrod; r, — przenikalność elektryczna; k — stała skalowania.
Rys. 10.5. Zależność kształtu udaru TJT2 od stosunku stałych czasowych ;,/t,