交直流數(shù)字高壓表的核心任務,是在確保絕對電氣安全的前提下,實現(xiàn)對千伏級高壓信號的精確、穩(wěn)定測量。其技術演進,是一部圍繞絕緣設計與抗干擾能力的革新史。
分壓器本體的絕緣基石:材料與結(jié)構(gòu)的博弈
高壓表的核心是分壓器,其絕緣設計是首道防線。對于電阻分壓器,技術關鍵在于:
材料選擇:采用高穩(wěn)定性、低溫度系數(shù)的精密無感電阻,避免自身感抗引入測量誤差。
結(jié)構(gòu)設計:通過將電阻鏈置于絕緣強度高的SF?氣體或高品質(zhì)絕緣油中,并采用均壓環(huán)、屏蔽電極等結(jié)構(gòu),能有效均衡電場分布,防止局部放電,確保在高壓下不發(fā)生沿面閃絡或擊穿,從而保證測量的基礎精度與設備安全。
從本地到遠程:傳輸環(huán)節(jié)的抗干擾革命
傳統(tǒng)方案通過長電纜傳輸分壓后的低壓信號,極易引入巨大的共模干擾和電磁耦合噪聲。這是制約測量精度與安全的關鍵瓶頸。光纖傳感技術的引入,帶來了根本性的解決方案,其策略如下:
電氣隔離:采用V-F轉(zhuǎn)換(電壓-頻率轉(zhuǎn)換)結(jié)合光纖傳輸?shù)姆桨浮N挥诟邏憾说牟杉娐穼⒛M電壓信號轉(zhuǎn)換為與之成比例的光脈沖頻率信號,通過光纖將光脈沖傳輸?shù)降蛪憾诉M行接收與還原。光纖本身是的絕緣體,實現(xiàn)了高低壓側(cè)之間高達數(shù)百kV的電氣隔離,了地環(huán)路干擾和共模干擾。
電磁免疫:光信號在傳輸過程中不受任何外部電磁場的影響,解決了長電纜傳輸?shù)碾姶琶舾行詥栴},確保了信號在惡劣電磁環(huán)境下的純凈度。
系統(tǒng)集成策略
最終,現(xiàn)代高性能數(shù)字高壓表將優(yōu)化設計的本體分壓器與基于光纖的隔離傳輸系統(tǒng)集于一體。這種“本體絕緣+信號隔離”的雙重策略,共同構(gòu)筑了其在高電壓、強干擾環(huán)境中穩(wěn)定、精確運行的堅實根基,標志著高壓測量技術從依賴單純被動防護,邁入了主動隔離與智能傳感的新階段。