直流电压电流测量表制作

1.被试品不接地

如图3.22所示为被试品不接地时测量泄漏电流或做直流耐压试验的接线图。图中T1为调压器，它的作用是调节电压；T2为工频试验变压器，通过它将交流低压变成交流高压，其电压值必须满足试验的需要；高压硅堆V起整流作用，由于被试设备的电导甚小，试验时电流一般不超过1 mA。现场试验时，可用电压互感器来代替工频试验变压器。

图3.22　被试品不接地时的测泄漏电流接线图

T1—调压器；T2—工频试验变压器； R0—保护电阻；
V—二极管整流器； C—滤波电容；Cx—被试电容

C为滤波电容器，其作用是使整流电压平稳，C越大加于被试品上的电压越平稳，直流电压的数值也就越接近工频交流高压的辐值。在现场试验时，当被试品的电容Cx值较大时滤波电容C可以不加，当Cx较小时，则需接入一个0.1 μF左右的电容器，以减小电压的脉动。

保护电阻R1的作用是限制被试品击穿时的短路电流不超过高压硅堆和试验变压器的允许值，以保护工频试验变压器和硅堆，故R1也叫限流电阻，其值可按10Ω/V来选取，通常用玻璃管或有机玻璃管充水溶液制成。

微安表用作测量泄漏电流，它的量程可根据被试品的种类及绝缘情况等适当选择。用如图3.22所示的接线最简便，这时微安表接在接地端，读数安全、方便，而且高压引线的漏电流、整流元件和保护电阻绝缘支架的漏电流以及试验变压器本身的漏电流均直接流入试验变压器的接地端而不会流入微安表，故测量比较精确。但此接线被试品不能直接接地，故不适用于现场。

2.被试品一极接地

为适应现场被试品外壳接地的情况，直流泄漏试验的接线宜采用如图3.23所示的方式。此时微安表接在高压端。为了避免由微安表到被试品的连接导线上产生的电晕电流以及沿支柱绝缘子表面的泄漏电流流过微安表，需将微安表及其到被试品的高压引线屏蔽起来，使其处于等电位屏蔽中，这样杂散电流就不会通过微安表，不会带来测量的误差。但此种接线，微安表对地需良好绝缘并加以屏蔽，在试验中调整微安表量程时，必须用绝缘棒，操作不便，且由于微安表距人较远，读数不易看清。

图3.23　被试品-极接地时试验接线图

3. 串级直流装置

以上的两种半波整流电路能获得的最高直流电压等于工频试验变压器输出交流电压的峰值Um。如欲得到更高的直流高压并充分利用试验变压器的容量，可采用图3.24所示的倍压整流电路。

在图3.24中，当电源电势为负时，整流元件V2闭锁，V1导通；电源电势经V1、 Rb向电容C1充电至Um；当电源电势为正时，电源与C1串联起来经V2、 Rb向C2充电至2 Umm。当空载时，直流输出电压U = 2Um 。 V1、 V2的反峰电压也都等于2 Umm，电容C1的工作电压为Um而C2的工作电压则为2Um

当需要更高的直流输出电压时，可把若干个如图3.24所示的电路单元串接起来，构成串级直流高压装置。如图3.25所示是一个三级串级高压装置的接线，在空载情况下其直流输出电压可达6Um。

图3.24　倍压整流电路

图3.25　三级串级直流高压装置接线图

电路在空载时，各级电容的充电过程简单分析如下：在电源电势为负半波时，V1导通，电源电势经V1、 Rb向电容C1充电至Um；正半波时，电源与C1串联起来（U30由0～2 Um变化），经V2、 Rb向C2充电，使C2上的电压达到2 Um。在接下来的负半波时，电源与C2串联（U21由Um ～3 Um变化），经Rb 、 V3向C3及C1充电，使C3及C1上的总电压达到3 Um，即C3上的电压达到2 Um；在后续正半波时，电源与C1、C3串联（U50由2 Um ～4 Um变化）经Rb 、V4向C4及C2充电，使C4及C2上的总电压达到4 Um，即C4上的电压达到2 Um。依此类推，最终可使点6上的电位即直流输出电压达到U=6Um 。

由于上一级电容的电荷需要由下一级电容供给和补充，串级装置在接上负载时的电压脉动δU和电压降ΔU都比较大，级数越多及负载电流越大时，δU和ΔU越大。因此，这种串级直流高压装置的输出电流较小，一般只能做到10 mA左右。