科技大学 综 合 实 验 报 告 学院: 专业名称: 设计题目: 直流电压的测量 姓名: 学号: 指导教师:
直流电压的测量 1.实习容、要求及指标 1.1设计一个可变量程的数字式直流电压表，要求及设计指标如下： (1)测量围：20mV-1000V 设置4个量程： 200mV-2V,2V-20V,20V-200V,200V-2000V. （2)测量精度：200mV （3)测量误差允许围：<=1%。 (4)显示：用四位七段数码管显示电压读数。 1.2设计方案中能用软件完成功能的尽量用软件实现，这样可以减少产片的成本，也减少精简的一些干扰。 1.3本实验采用的是STC12C5A32AD单片机。 2.测量原理及电路设计 2.1数字式直流电压测量原理 数字式直流电压表的组成结构图如下图所示： 图1数字直流电压表结构图 直流电压经过输入电路变换为合适的电压后，用A/D转换器将模拟电压变换成数字量，再由电子计数器对数字计数得到测量结果，逻辑控制电路控制电路的协调工作，在时钟的作用下顺序完成整个测量过程。 这次设计采用多的是STC12C5A32AD系列带A/D转换的单片机，电压输入型A/D，可做温度检测，电池电压检测，按键扫描，频谱检测等。10位A/D转换结果计算公式如下： （ADC_DATA[7:0],ADC_LOW[1:0]=1024*Vin/Vcc.
2.2直流电压测量原理框图如下： 图2，电压测量原理框图 2.3直流大电压信号的测量 在AD 采样前面加一级分压电路即分压器，可以扩展直流电压测量的量程。如下图所示：U0位电压表的量程，r 位其阻，r1，r2位分压电阻U0为扩展后的量程。 以下是各种与直流电压测量相关的原理图及电路图： 2.3.1分压电路原理图： 图3，分压电路原理图 2.3.2多量程分压器原理： 数字电压表 0~u i0 r 1 r 2 r 0~u 0
高压直流电压电流的测量 一．高压直流电流测量 测量方式： 1.霍尔式隔离传感器（磁隔离） 2.直放式LEM传感器 3.平衡式LEM传感器 测量原理： 1.霍尔式隔离传感器（磁隔离） 霍尔效应: 如图所示，在一个N型半导体薄片（霍尔元件）相对两侧面通以控制电流I，在薄片垂直方向加以磁场B，则在半导体两侧面会产生一个大小与 控制电流I和磁场B乘积成正比的电势UH。即IB U K H H 这一现象叫做霍尔效应，产生的电势UH叫做霍尔电势，为灵敏度。 当I一定时，UH正比于B。 2.直放式LEM传感器： 在如图所示直放式LEM传感器中存在下列关系：VX∝iX∝LX∝B∝E 该传感器价格便宜，但是存在零点飘移。 目前市场上多为双电源，单电源数量少而且价格高且易发生磁化问题。4.平衡式LEM传感器: 平衡式LEM传感器自身存在动态平衡，反映速度快，其线性度、灵敏度都比直放式好，且它不受零飘的影响。如图所示，Bx与Bf相抵消直至E=0。
二．高电压测量 稳态高电压与冲击高电压区别： 稳态高电压：主要是指工频交流高压和直流高压。但所述及的测量方法或装置，有的也可用于频率在一定范围以内的高频高压或脉动成分很大的直流高压的测量。 冲击电压：无论是雷电冲击电压或操作冲击电压，均为快速变化或较快速变化的一种电压。测量冲击电压的整个测量系统包括其中的电压转换装置和指示、记录及测量仪器必须具有良好的瞬态响应特性。一些适宜于测量稳态或慢过程(如直流和交流电压)的测量系统不一定适宜于或根本不可能测量冲击电压。冲击电压的测量包括峰值测量和波形记录两个方面。 实验室与电力系统的高电压测量区别： 电力系统：电力运行部门测量交流高电压，是通过电压互感器和电压表来实现的。用电压互感器测交流电压把电压互感器的高压边接到被测电压，低压边跨接一块电压表，把电压表读数乘上电压互感器的变比，就可得被测电压值。 电力系统没有专门的冲击电压测量系统 实验室：互感器在高电压实验室中用得不多，因为高电压实验室中所要测的电压值常常比现有电压互感器的额定电压高许多，特制一个超高压的电压互感器是比较昂贵的，而且很高电压的互感器也比较笨重，所以采用别的方法来测量交流高电压 实验室的高电压测量： 交流高电压测量： (1) 利用气体放电测量交流高电压――如测量球隙 (2) 利用静电力测量交流高电压――如静电电压表 (3) 利用整流电容电流测量交流高电压――如峰值电压表 (4) 利用整流充电电压测量交流高电压――如峰值电压表 直流高电压的测量： 用高欧姆电阻串联直流毫安表可以测量直流电压的平均值，是一种比较方便而又常用的测量系统 冲击高电压的测量： (1) 球隙法：是直接测量高电压峰值的一种方法。 (2) 分压器――峰值电压表：只测峰值，不测波形。事先应验证波形合乎标准，或同时用示波器观测波形。 (3) 分压器――示波器（或数字记录仪）：可同时测出峰值及波形。在采用数字式示波器或数字记录仪时，可立即获得峰值和时间参数值，并可打印
1概述 随着我国的电力事业的迅速发展，尤其是在城网改造中，用交联聚乙烯电缆(以下 简称：“交联电缆”)代替架空线路已成为一种趋势，高电压的电力交联电缆使用的数 量越来越多。为了检验和保证交联电缆的安装质量，在送电投运前，对交联电缆进行现场交流耐压试验十分必要。过去由于受试验设备的限制，在现场对交联电缆进行交流耐压试验比较困难，一般采用直流耐压试验来代替。存在两个缺点： 1)直流电压对交联聚乙烯绝缘，有积累效应，即“记忆性”。一旦电缆有了由于直流试验而引起的“记忆性”，它就需要很长时间来释放尽残留在电缆中直流电荷。而当该电缆投入运行时，直流电荷便会叠加在交流电压峰值上，产生“和电压”，远超过电缆的额定电压，使绝缘加速老化，缩短使用寿命。 2)直流电压分布与实际运行的交流电压不同，直流电场分布受电阻率影响，而交流下电场分布与电阻率和介电系数都有关。因此直流耐压试验并不能象交流耐压一样可以准确地反映电缆的机械损伤等明显缺陷，直流试验合格的电缆，投入运行后，在正常工作电压作用下，也会发生绝缘故障。由此可见，对于交联电缆采用传统的直流耐压试验是不可取的，应予淘汰。近年来，国内外许多专家都建议现场对交联电缆进行交流耐压试验来代替直流电压试验。由于电力电缆对地电容量很大，在现场采用50Hz工频进行交流耐压试验条件难以具备，但采用调频电源进行交流耐压试验，条件是基本具备的。根据GB11017-89 [1]及IEC840，现场绝缘耐压试验中使用的交流电压频率，可采用30—300Hz。 2交流耐压的几种试验方法 2·1串联谐振 如果被试品的试验电压较高，而电容量较小，一般可采用串联谐振方法，见图1所示。 当试验回路中ω0L =1ω0C(C包括CX、C1、C2)时，试验回路产生串联谐振，此时能在试品上产生较高的试验电压(试验电压高低与回路品质因数有关)，如果电容C较大，试验回路电流也较大，通过电抗器的电流也较大，这时试验设备一般难以满足现场试验需要；通常该试验接线仅适用于被试品电容量较小而试验电压较高，试验变压器能满足试验容量要求而不能满足试验电压要求的情况。 对于电力电缆来说，被试设备的电容量C是固定的，要使试验回路产生谐振就要改变试验回路的电感L或频率ω，即：ω0=1 LC或L =1ω02C。 采用改变电感的方法来满足串联谐振需采用可调电抗器，但限于运输和在现场搬动，电抗器的体积和重量不能做得很大，因此可调电抗器的调节范围是有限的。所以在现场试验时采用调感的方法往往由于电抗器的范围有限而不能满足试验要求。 另一种方法是采用调频的方法，即当电抗器和电容固定时通过改变试验电源频率来使ω0L = 1 ω0C来达到所需的电压，但这时需要一套调频电源装置。 2·2并联谐振 如果被试品的试验电压较低而试品容量较大时，一般可采用并联谐振方法，见图2所示。 当试验回路中ω0L=1ω0C(C包括CX、C1、C2) 时，试验回路产生并联谐振，此时试品电压等于电抗器电压也等于升压变压器高压侧电压。由于电抗器的补偿作用，变压
直流电压的测量 1.实习内容、要求及指标 1.1设计一个可变量程的数字式直流电压表，要求及设计指标如下： (1)测量范围：20mV-1000V 设置4个量程： 200mV-2V,2V-20V,20V-200V,200V-2000V. （2)测量精度：200mV （3)测量误差允许范围：<=1%。 (4)显示：用四位七段数码管显示电压读数。 1.2设计方案中能用软件完成功能的尽量用软件实现，这样可以减少产片的成本，也减少精简的一些干扰。 1.3本实验采用的是STC12C5A32AD单片机。 2.测量原理及电路设计 2.1数字式直流电压测量原理 数字式直流电压表的组成结构图如下图所示： 图1数字直流电压表结构图 直流电压经过输入电路变换为合适的电压后，用A/D转换器将模拟电压变换成数字量，再由电子计数器对数字计数得到测量结果，逻辑控制电路控制电路的协调工作，在时钟的作用下顺序完成整个测量过程。 这次设计采用多的是STC12C5A32AD系列带A/D转换的单片机，电压输入型A/D，可做温度检测，电池电压检测，按键扫描，频谱检测等。10位A/D转换结果计算公式如下： （ADC_DATA[7:0],ADC_LOW[1:0]=1024*Vin/Vcc. 2.2直流电压测量原理框图如下：
图4，多量程分压器原理 采用这种分压电路虽然可以扩展电压表的量程，但在小量程档明显降低了电压表的输入阻抗，着在实际使用中是所部希望的，所以，实际数字万用表的直流电压档为下图所示:他能在不降低输入阻抗的情况下达到相同的分压效果。 2.4直流小电压信号 图5，直流小信号放大电路 对于直流小信号（ 20Mv-200Mv ）的测量，需要设计信号放大电路将信号适当的放大再进行AD采样，放大电路原理如下图所示： 3.硬件电路原理图及调试过程：
电缆试验 1、定义：检查电缆质量、绝缘状况和对电缆线路所做的各种测试 2、试验分类： 3、预试验 （1）工作内容 包括试验设备移运及布置，接电及布线，摇测绝缘电阻，电缆头、电缆油、护层耐压，介质损耗试验，电缆开封头校潮等。 （2）工程量计算规则 1）电缆护层试验的摇测及耐压试验均以电缆“盘”数为单位计算。 2）电缆油耐压、介质损耗试验和采油样以“瓶”为计量单位，瓶为取样的瓶数。 3）电缆潮气检验以电缆“盘”数为单位计算。 （3）相关使用说明 用油浸纸绝缘电缆校潮的方法检查有无水分
4、交接试验 交接试验是以电缆敷设完成后进行的试验。 （1）工作内容： （2）工程量计算规则 1）直流耐压试验是针对纸绝缘、充油电缆线路进行的系统质量检测，电缆护层的检验，以电缆“回路”为计量单位。回路是指每三相为一个回路2）交流耐压试验是针对交联电缆线路进行的系统质量检查，以电缆“回路”为计量单位。回路是指每三相为一个回路 3）波阻试验，以电缆回路为计量单位。回路是指交流三相为一回路 4）电缆参数测定是针对电缆线路测量电缆参数，以电缆“回路”为计量单位。 5）电缆护层试验，包括摇测、耐压试验和交叉互联系统试验，以“互联段/三相”为计量单位。互联段通常在电缆线路中，为了平衡各种参数，将一个线路分为三个或三的倍数的等长线路段，在交接处ABC三相按顺序换位，一般三段为一个交叉互联段。 6）耐压、介质损耗试验和色谱分析只针对充油电缆而言， 7）油流、含气试验也是充油电缆需要检查的，以“油段/三相”为计量单位。（3）相关说明 1）油纸绝缘电缆线路的电缆试验，目前仍以直流耐压试验为主 2）对交联聚乙烯电缆宜做交流耐压试验，试验段最大长度11km，110kV
电力电缆耐压试验方法 ?? ?电力电缆耐压试验方法 电缆串联谐振试验装置采用调节电源的频率的方式，使得电抗器与被试电容器实现谐振，在被试品上获得高电压大电流，是当前高电压试验的一种新的方法和潮流，在国内外已经得到广泛的应用。下面是线缆招聘网整理的关于讨论电力电缆耐压试验方法，希望对你有帮助! 一、测量绝缘电阻 应分别在每一相上进行，其他两相导体，电缆两端的金属屏蔽或金属护套和铠装层接入。对于该项试验，只要注意到电缆是容性设备，对容性设备做绝缘电阻和吸收比时应注意到的情况。例如：试验前后的充分放电，先起火后搭接，先断连后停电摇表等。 绝缘电阻随温度变化而小正，环境温度，埋设好的电缆需要记录土壤温度。黏性浸渍纸绝缘电缆的温度校正系数所示。 线缆 二、直流耐压和泄漏电流试验 油纸绝缘的电缆只做直流耐压，不做交流耐压。因为交流Ig增大有可能导致热击穿;热态时，电场分布不均匀，易损伤电缆，应注意：电缆芯线接负极性：电缆受潮后，水分带正电荷，如果芯接负极性，水分会向芯线集中，绝缘中水分增加，泄漏电流增大，易发现缺陷。如果芯线正极性，水分向铅包渗透，绝缘中水分减少，泄露电流下降，不易发现缺陷。 三、橡塑电缆试验 橡塑电缆指聚氯乙烯、交联聚乙烯、乙丙橡皮绝缘电缆。其特点是容量大，电压等级高结构轻、易弯曲，目前已逐步取代油纸绝缘电缆。
交联聚乙烯电缆和大家熟悉的油浸纸统包电缆的区别除了相间主绝缘是交联聚乙烯塑料外，还有两层半导体胶涂层。在芯线的外表面涂有一曾半导体胶，克服电晕和游离放电，使芯线与绝缘层之间有良好的过渡，在相间绝缘外表面，铜带屏蔽层内涂有第二层半导体体胶。铜带屏蔽层只是一层 0.1mm厚的薄铜带，组成了相间屏蔽层。 1.判断橡塑电缆的内护套及外护套是否进水的方法 用绝缘电阻表测量绝缘电阻，用500V绝缘电阻表，当每千米的绝缘电阻低于0.5MΩ，应采用下述方法判断外护套是否进水。 用万用表测量绝缘电阻，这种方法的依据是：不同金属在电解质中形成原电池。 当交联电缆的外护套破损进水后，由于不是电解质，在铠装层的镀锌带上产生一个对地是 (-0.76)V的电位，如果内衬层也破坏进水，那么铜屏蔽层上会有+0.334V的电位。用万用表的"正"、"负"表笔换测量铠装层对地、铠装层对铜屏蔽层之间的电阻。如果正负两次相测值差较大、则说明原电池形成了，护套有破损。此时在测量回路中由于形成的原电池与万用表的干电池相串联，当极性组合使电压相加时，测得的电阻性较小，反之，测得的电阻值较大，如果没有破损，正接、反接测得的电阻值应一样。 在电缆投运前，重做终端或接头后，内衬层破损进水后：用双臂电桥测量在相同温度下的铜屏蔽和导体的直流电阻。当前者与后者之比与投运前相比增加时，表明屏蔽层的直流电阻增大，铜屏蔽层有可能被腐蚀。当该比值与投运前相比减少时，表明附件中的倒替连接电的接触电阻有增大的可能。
测试方法 直流稳定电源主要性能验收、测量方法 本电源产品为通用直流输出稳定电源，其性能规定与测试方法符合以下规定，当要求超出 本规定时，应在合同中明确说明。 主要性能测试注意事项及测试方法如下： 一）注意事项： 1) 测量时应保持所有其他影响量的积累效应的量值小于被测效应规定量值的1/10。 2) 负载是可变影响量，当负载为连续可调时，应在最小值、最大值两点上进行（当最小值 为零时，则规定为最大值的10% 时进行）。 3) 应采用四端线路，使电流端和测量端分开，以减少测量误差。 4) 当电源提供测量端子时，应在测量端子上进行，数字电压表测试头需插入接线柱中心孔 到底。 5) 稳流电源测量时，应采用取样电阻R M，使其上电压降与电流成正比且应小于被测效应误 差极限的1/10，并在误差分析时考虑其引起的误差，同时，取样电阻R M应采用四端线路使电流端和测量端分开，以减少测量误差。 6) 电压或电流稳定输出量为连续可调时，应在最小值、最大值两点上进行（当最小值 为零时，则规定为最大值的10%时进行）。 二）测试方法 （一）负载效应及周期与随机偏移的测量。 1 ) 负载效应的测量是仅由于负载的变化而引起电压或电流稳定输出量的变化量的测量。 2 ) 周期与随机偏移的测量是电压或电流稳定输出量中无规则波动部分（以前称纹波和 噪声）的测量。测量频率范围为：10Hz~10MHz，测量时必须使用单一接地点，以免产生测量误差。 3 ) 应在负载调节完成后1.5秒~11.5秒时间间隔内测量。 4 ) 源电压分别置于198伏、220伏、242伏时测量。 5 ) 稳压电源时测量法：
a. 仪器连接法：按图一 Ｌ 图 ( 一 ) b.计算稳压电源负载效应ΔV le ΔV le 稳压电源负载效应 V i - V 1 V 1 负载电流为额定值时被测稳压电源 ΔV le = ×100% 输出电压值 V 1 V i 负载电流改变为零或最小额定值时 被测 稳压电源输出电压值 ＲＬ 稳压电源负载 c.从有效值电压表或示波器上读出周期与随机偏移值V PARD 。 6 ) 稳流电源时测量法： a.仪器连接法：按图二 负载 ＲＬ 图 二
电力电缆线路交接试验标准 一、电力电缆的试验项目，包括下列内容： 1.测量绝缘电阻； 2.直流耐压试验及泄漏电流测量； 3.交流耐压试验； 4.测量金属屏蔽层电阻和导体电阻比； 5.检查电缆线路两端的相位； 6.充油电缆的绝缘油试验； 7.交叉互联系统试验。 注：①橡塑绝缘电力电缆试验项目应按本条第1、3、4、5和7条进行。当不具备条件时，额定电压U0／U为18／30kV及以下电缆，允许用直流耐压试验及泄漏电流测量代替交流耐压试验； ②纸绝缘电缆试验项目应按本条第1、2和5条进行； ③自容式充油电缆试验项目应按本条第1、2、5、6和7条进行； 二、电力电缆线路的试验，应符合下列规定： 1.对电缆的主绝缘作耐压试验或测量绝缘电阻时，应分别在每一相上进行。对一相进行试验或测量时，其它两相导体、金属屏蔽或金属套和铠装层一起接地； 2.对金属屏蔽或金属套一端接地，另一端装有护层过电压保护器的单芯电缆主绝缘作耐压试验时，必须将护层过电压保护器短接，使这一端的电缆金属屏蔽或金属套临时接地； 3.对额定电压为0.6/1kV的电缆线路应用2500V绝缘电阻测试仪测量导体对地绝缘电阻代替耐压试验，试验时间1min。 三、测量各电缆导体对地或对金属屏蔽层间和各导体间的绝缘电阻，应符合下列规定： 1.耐压试验前后，绝缘电阻测量应无明显变化； 2.橡塑电缆外护套、内衬套的绝缘电阻不低于0.5MΩ/km； 3.测量绝缘用绝缘电阻测试仪的额定电压，宜采用如下等级： (1)0.6/1kV电缆:用1000V绝缘电阻测试仪。 (2)0.6/1kV以上电缆:用2500V绝缘电阻测试仪；6/6kV及以上电缆也可用5000V 绝缘电阻测试仪。 (3)橡塑电缆外护套、内衬套的测量:用500V绝缘电阻测试仪。 四、直流耐压试验及泄漏电流测量，应符合下列规定： 1.直流耐压试验电压标准：
第五章电压测量 一、填空题 1、用一只级50V的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤__伏。 答案： 2、用峰值电压表测量某一电压，若读数为1V，则该电压的峰值为____伏。 答案： 3、采用某电压表（正弦有效值刻度）测量峰值相等（Vp=5V）的正弦波、方波、三角波，发现读数相同，则该表为____检波方式，读数____。 答案：峰值 4、.峰值电压表的基本组成形式为________式。 答案：检波—放大 5、均值电压表的工作频率范围主要受_______的限制，而灵敏度受放大器_______ 的限制。答案：宽带放大器带宽内部噪声 6、在150Ω的电阻上，测得其电压电平为+20dBv，其对应的功率电平应为________。 答案：+26dBm 7、某数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为________位数字电压表；若其最小量程为，则其分辨力为________ 。 答案：(或四位半) , 10μV 8、DVM测量系统输入端采取的措施，是提高CMR的行之有效的方法。 答案：浮置 9. 四位半的DVM测量15V的稳压电源电压为，取四位有效数字时其值为。 答案： 二、判断题： 1、对双积分式DVM来说，串模干扰的最大危险在低频。（）√ 2、数字电压表的固有误差由两项组成，其中仅与被测电压大小有关的误差叫读数误差，与选用量程有关的误差叫满度误差。（）√ 3、峰值电压表按有效值刻度，它能测量任意波形电压的有效值。（）√ 4、积分式DVM对一定的积分时间T，干扰频率越高，SMR越大。（）× 5、有效值电压表适应于非正弦波的电压测量，其电压刻度与被测电压波形无关。（）×
6、双斜式DVM 中，其平均特性可以抑制共模干扰影响。（ ）√ 7、双积分式DVM 中变换结果与积分器积分元件RC 有关，但其积分器线性不好也不会引起测量误差。（ ）× 8、对于双积分式DVM ，对输入信号积分的时间只有等于工频（50Hz ）的周期时，才能抑制工频干扰。（ ）× 9. 一台四位半的DVM ，基本量程为2V ，则其具有超量程能力。( ) × 四位半的DVM 显示为19999，若基本量程为2V ，则不能再超过此值。 三、选择题： 1、交流电压的波峰因素Kp 定义为____。( C ) A:峰值/平均值 B:有效值/平均值 C:峰值/有效值 D:平均值/峰值 2、波形因素为______。( B ) A:平均值与有效值之比 B:有效值与平均值之比 C:峰值与平均值之比 D:峰值与有效值之比 3、设测量电压时的相对误差的γ，则其分贝误差γ[dB]= ____。( B ) A: 20γlg B: 20)1lg(γ+ C: 10γlg D: 10)1lg(γ+ 4、DVM 的固有误差表示为V ?＝±（m x V V %%βα+），其中第一项x V %α 称为 ( B )。 A:满度误差； B:读数误差； C:量化误差； D:零漂误差。 5、交流电压V(t)的有效值的表达式为_____。( D ) A: ?T dt t v T 0)(1 B: ?T dt t v T 02 )(1 C: ?T dt t v T 0)(1 D: ?T dt t v T 0 2 )(1 6、一台5位DVM ，其基本量程为10V ，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为_____mv/字。( B ) A: B:0.1 C:1 D:10 7、一台5位半DVM ，其基本量程为2V ，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为_____mV/字。( A ) A: B:0.1 C:1 D:10 8、DMM 的串模抑制比定义为20b a U U lg ，其中a U 和b U 分别表示（ ）。( A )
电压的测量 1. 电压测量的方法一般分为直接测量法和间接测量法两种。 直接测量法在测量过程中，能从仪器、仪表上直接读出被测参量的波形或数值。 间接测量是先对各间接参量进行直接测量，再将测得的数值代入公式，通过计算得到待测参量。 2. 测量电压的仪器一般有电压表、示波器、交流毫伏表等。 电压表可以用来测量直流电压、低频交流电压，其测量方法简便，精度较高，是测量电压的基本方法。 示波器测量法可以测量所有的电压信号。 交流毫伏表用于交流信号大小的测量。 3. 电表法模拟式直流电压测量 动圈式电压表 图1是动圈式电压表示意图。图中虚框内为一直流动圈式高灵敏度电流表，内阻为Re ， 满偏电流(或满度电流)为Im ，若作为直流电压表，满度电压 另外增加了电阻，继而增加了三个电压量程 图1 电子电压表 m e m U R I =?
电子电压表中，通常使用高输入阻抗的场效应管(FET)源极跟随器或真空三极管阴极跟随器以提高电压表输入阻抗，后接放大器以提高电压表灵敏度，当需要测量高直流电压时，输入端接入分压电路。分压电路的接入将使输入电阻有所降低，但只要分压电阻取值较大，仍然可以使输入电阻较动圈式电压表大得多。图2是这种电子电压表的示意图。图中由于FET 源极跟随器输入电阻很大(几百MΩ以上)，因此由Ux测量端看进去的输入电阻基本上由R0，R1…等串联决定，通常使它们的串联和大于10MΩ ,以满足高输入阻抗的要求。同时，在这种结构下，电压表的输入阻抗基本上是个常量，与量程无关。 图2 4.电表法交流电压的测量 测量交流电压大小的仪表统称交流电压表。交流电压表分为模拟式电压表与数字式电压表两大类。模拟式电压表是先将交流电压经过检波器转换成直流电压后推动微安表头，由表头指针指示出被测电压的大小。检波器有三种类型，分别是平均值检波器、峰值检波器、有效值检波器，故电压表有三种类型，分别是平均值电压表、峰值电压表、有效值电压表。 平均值电压表 平均值电压表的基本原理方框图
10kv交联电缆交流耐压试验标准条件 交流耐压电压标准 时基电力在对客户现场进行电缆交流耐压试验时，很多用户不清楚电缆的试验电压是多少，这个是可以查国家标准规程，下面我在具体说一下，按照标准10kv 交联电缆的试验电压是22kV，以8.7/10 规格为例，计算方法如下：8.7*2.5≈22kV，2.5是倍率，有些情况下是2U0，更具体要参考试验前的技术规范。 10kv交联电缆交流耐压试验标准表 交联电缆交流耐压试验应具备的条件 交联电缆交流耐压试验采用的是直接测量法，通过电缆串联谐振装置将电压升高直接注入电缆，到达规定电压值后检查耐受时间，规定时间内未发生闪络性保护即测试合格，我们在进行测试之前应做好哪些准备工作呢？ （1）仔细阅读操作手册 手册中说明了操作的接线方法，配置方案，注意事项以及应急处理措施，对有疑惑的地方应及时与售后部门联系，他们为您耐心讲解，高压设备切忌盲目操作。（2）绝缘检查 电缆进行交流耐压试验前，先将电缆两头脱离设备，用2500V或5000V数字兆
欧表摇测相间绝缘，对地绝缘，绝缘电阻合格后才可进行电缆交流耐压试验。（3）现场安全 现场测试应由两人完成，一直操作一人值守，夹具稳妥可靠，地线接触良好，电缆尾端应该做好隔离防护措施，必要时安排人员看护，试验前应通知看护人员准备送电，并加强看护，如遇紧急时，按下控制电源急停按钮，试验结束后先关闭主机电源，关闭电源开关，对电缆充分放电。 问：电压到达目标后波动很大，是什么原因 答：波动超过10%，串联谐振装置会持续加压，到达目标电压后停止，电压波动跟电压等级和环境湿度有关系，湿度越大，电压跌落越多，电压越高，泄露电流越大，该装置可自动补偿，请您放心使用。 问：串联谐振找到谐振点之后立刻过压保护 答：检查励磁变压器的抽头电压，这种情况往往是励磁抽头选择过高，而试验电压过低，接近试验频率时就过电压保护，处理方式有多种，主要说一下常用的两种，其一，将控制电源的输出电压由35V修改至20V，其二，将励磁变压器抽头换到最小电压，通过这两种方式是完全可以解决过压保护的问题。
随着我国的电力事业的迅速发展,尤其是在城网改造中,用交联聚乙烯电缆(以下简称:“交联电缆”)代替架空线路已成为一种趋势,高电压的电力交联电缆使用的数量越来越多。为了检验和保证交联电缆的安装质量,在送电投运前,对交联电缆进行现场交流耐压试验十分必要。过去由于受试验设备的限制,在现场对交联电缆进行交流耐压试验比较困难,一般采用直流耐压试验来代替。存在两个缺点: 1)直流电压对交联聚乙烯绝缘,有积累效应,即“记忆性”。一旦电缆有了由于直流试验而引起的“记忆性”,它就需要很长时间来释放尽残留在电缆中直流电荷。而当该电缆投入运行时,直流电荷便会叠加在交流电压峰值上,产生“和电压”,远超过电缆的额定电压,使绝缘加速老化,缩短使用寿命。 2)直流电压分布与实际运行的交流电压不同,直流电场分布受电阻率影响,而交流下电场分布与电阻率和介电系数都有关。因此直流耐压试验并不能象交流耐压一样可以准确地反映电缆的机械损伤等明显缺陷,直流试验合格的电缆,投入运行后,在正常工作电压作用下,也会发生绝缘故障。由此可见,对于交联电缆采用传统的直流耐压试验是不可取的,应予淘汰。近年来,国内外许多专家都建议现场对交联电缆进行交流耐压试验来代替直流电压试验。由于电力电缆对地电容量很大,在现场采用50Hz工频进行交流耐压试验条件难以具备,但采用调频电源进行交流耐压试验,条件是基本具备的。根据GB11017-89 [1]及IEC840,现场绝缘耐压试验中使用的交流电压频率,可采用30—300Hz。 2交流耐压的几种试验方法 2·1串联谐振 如果被试品的试验电压较高,而电容量较小, 一般可采用串联谐振方法,见图1所示。 当试验回路中ω0L =1ω0C(C包括CX、C1、C2)时,试验回路产生串联谐振,此时能在试品上产生较高的试验电压(试验电压高低与回路品质因数有关),如果电容C较大,试验回路电流也较大,通过电抗器的电流也较大,这时试验设备一般难以满足现场试验需要;通常该试验接线仅适用于被试品电容量较小而试验电压较高,试验变压器能满足试验容量要求而不能满足试验电压要求的情况。 对于电力电缆来说,被试设备的电容量C是固定的,要使试验回路产生谐振就要改变试验回路的电感L或频率ω,即:ω0=1 LC或L =1ω02C;
10kV交联聚乙烯电缆现场试验方法的探讨 刘晓安陕西省汉中供电局（723000） 摘要：本文对电缆现场试验的方法进行了分析，通过模拟试验，对直流耐压、 2U 0工频电压持续5分钟、U 工频电压持续24小时及带50％额定电流2小时后的试验 结果进行比较，得出了工频或变频谐振试验对10kVXLPE电缆的现场试验是比较有效的。 关键词：交联聚乙烯电缆现场试验方法 1 电缆现场试验方法的分析 目前，电缆竣工验收试验的主要手段有直流耐压、0.1Hz耐压、振荡波试验、工频谐振以及变频谐振等几种方法。 1.1 直流耐压试验 其优点是所需试验设备容量小、体积小，携带操作方便，特别适合现场试验，在油纸绝缘电缆上的应用是成功的，国际和国家标准均有明确规定。 而对于XLPE电缆进行直流耐压试验则存在以下缺点： (1)直流耐压试验不能模拟XLPE电缆的运行工况。 （2）XLPE电缆在直流电压下会产生"记忆"效应，存储积累单极性残余电荷。如果在电缆内的直流残余电荷未完全释放之前即投入运行，直流偏压便会叠加在工频电压峰值上，使得电缆上的电压值超过其额定电压，从而有可能导致电缆绝缘击穿。 （3）直流耐压时，会有电子注入到聚合物介质内部，形成空间电荷，使该处的电场强度降低，XLPE电缆的半导体凸出处和污秽点等容易产生空间电荷，
从而难以发现缺陷。同时，如果外部发生尘闪络或电缆附件击穿，在已积聚空间电荷的地点，由于振荡，电压迅速改变为异极性，该处电场强度显著增大，可能损坏绝缘，造成多点击穿。 (4）XLPE电缆致命的一个弱点是绝缘内容易产生水树枝，在直流电压下会迅速转变为电树枝，并形成放电，加速了绝缘劣化；而单纯的水树枝在交流工作电压下还能保持相当的耐压值，并能保持-段时间。 （5)国内外的调查研究和实践都表明，直流耐压试验不能有效发现交流电压作用下的某些缺陷，如电缆附件内的机械损伤或应力锥放错等。 总之，XLPE等高压橡塑绝缘电缆不宜做直流耐压试验已在国内外达成共识。 1.2 超低频(0.1Hz)电压试验 0.1Hz超低频耐压试验属于交流耐压，能大大降低试验设备容量，理论上降低500倍，实际由于结构原因，容量可降低50～100倍。实验室的模拟试验研究表明：电缆试品在0.1Hz耐压与工频耐压下的一致性较差，效率是比较低的。无法满足超高压电缆的试验要求。但0.1Hz超低频耐压试验在中低压电缆介损测量上得到了很好的应用。 1.3 高频振荡波(OSI)试验 图1 振荡波试验线路图 图1是其代表性的接线图，直流电源对充电器C 1 充电，达到预定值后使球隙 放电，试验电压通过C 1和电感线圈、试品电缆C x 形成振荡放电回路，试品电缆 C x 上的电压最大值为：
电缆的电气试验（电缆组） 一、电缆的电气试验项目、周期和标准 （一）、电缆的试验项目和周期 1、电缆在敷设前要做检查性试验，除按设计要求检查电缆的型号、规格外，还要用摇表检查一下绝缘情况，合格后才准进行施工。电缆在现场敷设完毕，送电之前必须进行一次电气试验，以验证电缆在敷设后是否合乎运行标准要求。如果发现问题，应及时处理，再经试验，直至合格为止，才准投入运行。 2、对于运行中的电缆，应该按规程要求的的间隔时间进行电气试验。 表一电气设备和电缆的检查、调整规定 表一参考《煤矿安全规程》中，第四百九十条有关内容 3、橡套电缆和交联聚氯乙烯绝缘电力电缆的试验项目和周期见表二。 表二电力电缆的试验项目和周期
4、电力电缆一般只做直流耐压试验，而不做交流耐压试验。因为交流试验电压一旦过高或时间过长，有可能使电缆绝缘中的气泡发生游离，使绝缘产生永久性损伤；而直流耐压试验时，绝缘中的气泡产生的容积电荷电场与外加电压相反，降低了电场梯度，不会发生长时间的气体游离，因而对绝缘的破坏性小。 绝缘良好的电缆越长，电容电流越大，这就需要有大容量的交流试验设备，既笨重又不经济。而直流耐压试验时，通过电缆绝缘的泄流电流很小，有较小的整流试验设备即可，运搬和使用都很方便。 5、矿用橡套电缆因移动频繁，数量多，一般情况都集中在地面检修，只做交流耐压试验。聚氯乙烯绝缘低压电缆，也是大多做交流耐压试验。 （二）、电缆的电气试验标准 1、橡套电缆的电气试验标准 1）、绝缘电阻试验 橡套电缆的绝缘电阻：1kV以下不小于50MΩ，6-10kV不小于100MΩ，（注；根据实际情况1.14kV及3.3kV按照100MΩ执行）运行中高压应大于50MΩ（用2.5kV摇表）；低压应大于2MΩ（用1kV
电缆交流耐压试验作业指导书
目次 1 适用范围 交接试验是能及时有效地发现电力设备因运输、安装等方面的问题造成的缺陷、防范电力设备事故、保证电力系统安全运行的有效手段，是保证电力设备安全投产工作中必不可少的一个重要环节。为了强化一次设备交接试验工作，规范交接试验现场作业，作业指导书的编写参照国家标准、行业标准、企业标准/《煤矿安全规程》及相关的技术规范、规定。 本作业指导书适用于 380-110kV 电压等级新安装的、按照国家相关出厂试 验标准试验合格的电气设备交接试验，本作业指导书不适用于安装在煤矿井 下或其他有爆炸危险场所的电气设备。本作业指导书对电缆交流耐压交接试验 的操作步骤、技术要点、安全注意事项、危险点分析等内容进行了详细的规范，用于指导110～500kV 电缆的交流耐压交接试验工作。 2 编写依据 表2-1 编写依据 3 作业流程 作业（工序）流程见图3-1。
4 安全风险辨析与预控 4. 1 电缆交流耐压试验施工前，施工项目部根据该项目作业任务、施工条件，参照《电网建设施工安 全基准风险指南》（下简称《指南》）开展针对性安全风险评估工作，形成该任务的风险分析表。 4. 2 按《指南》中与电缆交流耐压试验施工相关联的《电网建设安全施工作业票》（编码： TSSY-ZW-06-01/01），结合现场实际情况进行差异化分析，确定风险等级，现场技术员填写安全施工作业票，安全员审核，施工负责人签发。 4. 3 施工负责人核对风险控制措施，并在日站班会上对全体作业人员进行安全交底，接受交底的作业人员负责将安全措施落实到各作业任务和步骤中。 4. 4 安全施工作业票由施工负责人现场持有，工作内容、地点不变时可连续使用10 天，超过10 天须重新办理作业票，在工作完成后上交项目部保存备查。
万用表测量交流电压和电流的方法 1. 万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。 （1）表头 它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值，这个值越小，表头的灵敏度愈高。测电压时的内阻越大，其性能就越好。表头上有四条刻度线，它们的功能如下：第一条（从上到下）标有R或Ω，指示的是电阻值，转换开关在欧姆挡时，即读此条刻度线。第二条标有∽和VA，指示的是交、直流电压和直流电流值，当转换开关在交、直流电压或直流电流挡，量程在除交流10V 以外的其它位置时，即读此条刻度线。第三条标有10V，指示的是10V的交流电压值，当转换开关在交、直流电压挡，量程在交流10V时，即读此条刻度线。第四条标有dB，指示的是音频电平。 （2）测量线路 测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路，它由电阻、半导体元件及电池组成 它能将各种不同的被测量（如电流、电压、电阻等）、不同的量程，经过一系列的处理（如整流、分流、分压等）统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。 （3）转换开关
其作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同量程的测量要求。 转换开关一般有两个，分别标有不同的档位和量程。 2. 2．符号含义 （1）∽表示交直流 （2）V－2.5KV 4000Ω/V 表示对于交流电压及2.5KV的直流电压挡，其灵敏度为4000Ω/V （3）A－V－Ω 表示可测量电流、电压及电阻 （4）45－65－1000Hz 表示使用频率范围为1000 Hz以下，标准工频范围为45
电力电缆1KV 及以下为低压电缆；1KV~10KV 为中压电缆；10KV~35KV 为高压电缆;35~220KV为特高压电缆。其中高压电缆是指用于传输10KV-35KV（1KV=1000V）之间的电 力电缆，多应用于电力传输的主干道。高压电缆从内到外的组成部分包括:导体、绝缘、内 护层、填充料（铠装）、外绝缘。当然，铠装高压电缆主要用于地埋，可以抵抗地面上高强度的压迫，同时可防止其他外力损坏。下面小编来讲解一下高压电缆试验及检测方法，具体内容如下： 1.电缆主绝缘的绝缘电阻测量 1.1试验目的 初步判断主绝缘是否受潮、老化，检查耐压试验后电缆主绝缘是否存在缺陷。 绝缘电阻下降表示绝缘受潮或发生老化、劣化，可能导致电缆击穿和烧毁。 只能有效地检测出整体受潮和贯穿性缺陷，对局部缺陷不敏感。 1.2测量方法 分别在每一相测量，非被试相及金属屏蔽（金属护套）、铠装层一起接地。 采用兆欧表，推荐大容量数字兆欧表（如：短路电流>3mA ）。 0.6/1kV 电缆测量电压1000V。 0.6/1kV 以上电缆测量电压2500V。 6/6kV以上电缆也可用5000V,对110kV及以上电缆而言，使用5000V或10000V的电动兆欧表，电动兆欧表最好带自放电功能。每次换接线时带绝缘手套，每相试验结束后应充分接地放电。 1.3试验周期 交接试验 新作终端或接头后 1.4注意问题 兆欧表“ L”端引线和“ E”端引线应具有可靠的绝缘。 测量前后均应对电缆充分放电，时间约2－3分钟。 若用手摇式兆欧表，未断开高压引线前，不得停止摇动手柄。 电缆不接试验设备的另一端应派人看守，不准人靠近与接触。
橡塑绝缘电力电缆的30-300Hz变频耐压试验电压对照表 电缆额定电压交接试验电压预防性试验电压 UO /U 倍数电压值（kV）倍数电压值（kV） 1.8/3 2UO 3.6 1.6UO 3 3.6/6 2UO 7.2 1.6UO 6 6/6 2UO 12 1.6UO 10 6/10 2UO 12 1.6UO 10 8.7/10 2UO 17.4 1.6UO 14 12/20 2UO 24 1.6UO 19 21/35 2UO 42 1.6UO 34 26/35 2UO 52 1.6UO 42 64/110 2UO 109 1.36UO 87 127/220 1.7UO 178 1.15UO 146 橡塑绝缘电力电缆的0.1Hz超低频耐压试验电压对照表 电缆额定电压交接试验电压预防性试验电压UO /U 倍数电压值（kV）倍数电压值（kV） 1.8/3 3UO 5 3UO 5 3.6/6 3UO 11 3UO 11 6/6 3UO 18 3UO 18 6/10 3UO 18 3UO 18 8.7/10 3UO 26 3UO 26 12/20 3UO 36 3UO 36 21/35 3UO 63 3UO 63 26/35 3UO 78 3UO 78 交叉互联系统试验方法和要求: 交叉互联系统除进行下列定期试验外 ,如在交叉互联大段内发生故障,则也应对该大段进行试验. 如交叉互联系统内直接接地的接头发生故障时,则与该接头连接的相邻两个大段都应进行试验。 1、电缆外护套、绝缘接头外护套与绝缘夹板的直流耐压试验：试验时必须将护层过电压保护器断开。在互联箱中将另一侧的三段电缆金属套都接地，使绝缘接头的绝缘夹板也能结合在一起试验，然后在每段电缆金属屏蔽层或金属套与地之间施加直流电压5kV，加压时间1min，不应击穿。 2、非线性电阻型护层过电压保护器： 1）炭化硅电阻片：将连线拆开后，分别对三组电阻片施加产品标准规定的直流电压后测量流过电阻片的电流值。这三组电阻片的直流电流值应在产品标准规定的最小和最大值之间。 如试验时的温度不是20℃，则被测电流值应乘以修正系数（120-t）/100(t为电阻片的温度、℃)。 2）氧化锌电阻片：对电阻片施加直流参考电流后测量其压降，即直流参考电压，其值应在产品标准规定的范围之内。
电压电流的测量方法大全 一、电压的测量 1、直流电压的测量,如电池、随身听电源等.起首将黑表笔插进"com"孔,红表笔插进"Vo ".把旋钮选到比估量值大的量程(细致:表盘上的数值均为最大量程,"V-"暗示直流电压档,"V~"暗示交换电压档,"A"是电流档),接着把表笔接电源或电池两头;连结打仗不乱.数值可以直接从表现屏上读取,若表现为"1.",则表白量程过小,那末就要加大绝缘胶垫量程后再测量.如果在数值左侧呈现"-",则表白表笔极性与实际电源极性相同,此时红表笔接的是负极. 2、交换电压的测量.表笔插孔与直流电压的测量一样,不外应当将旋钮打到交换档"V~"地方需的量程便可.交换电压无正负之分,测量法子跟后面雷同.不管测交换仍是直流电压,都要细致人身平安,不要随便用手触摸表笔的金属部门. 二、电流的测量 1、直流电流的测量.先将黑表笔插入"COM"孔.若测量大于200mA的电流,则要将红表笔插入"10A"插孔并将旋钮打到直流"10A"档;若测量小于200mA的电流,则将红表笔插入 "200mA"插孔,将旋钮打到直流200mA之内的符合量程.调解好后,便可以测量了.将万用表串进电路中,连结不乱,便可读数.若表现为"1.",那末就要加大量程;如果在数值左侧呈现"-",则表白电流从黑表笔流进万用表. 交换电流的测量.测量法子与1雷同,不外档位应当打到交换档位,绝缘胶垫电流测量终了后应将红笔插回"Vo"孔,若健忘这一步而直接测电压,哈哈!你的表或电源会在"一缕青烟中上云霄"--报废! 三、电阻的测量 将表笔插进"COM"和"Vo"孔中,把旋钮打旋到"o"中所需的量程,用表笔接在电阻两头金属部位,测量中可以用手打仗电阻,但不要把手同时打仗电阻两头,如许会影响测量切确度的--人体是电阻很大可是有限大的导体.读数时,要连结表笔和电阻有精良的打仗;细致单元:在"200"档时单元是"o",在"2K"到"200K"档时单元为 "Ko","2M"以上的单元是"Mo". 四、二极管的测量 数字万用表可以测量发光二极管,整流二极管hh测量时,表笔地位与电压测量一样,将旋钮旋到"不会画这个标记)档;用红表笔接二极管的正极,黑表笔接负极,这时候会表现二极管的正向压降.肖特基二极管的压降是0.2V左右,普通硅