54. Измерение высоких напряжений с помощью шарового разрядника.

Измерение максимальных значений напряжения с помощью искровых промежутков основано на том, что при заданных размерах электродов и одинаковых внешних условиях пробой происходит при определенных известных напряжениях, воспроизводимых с разбросом в заданных границах. При напряженности электрического поля, достигающей определенного значения (примерно 30 кВ/см для воздуха при атмосферном давлении), выполняется условие самостоятельности разряда. Процессы, приводящие к пробою, сложны, и здесь не место рассматривать их подробно, тем более что они изложены во многих работах, например в [207—210]. Отметим лишь, что согласно накопленному к настоящему времени опыту для измерений напряжения годятся только такие промежутки, при которых начальные и разрядные напряжения не сильно различаются. Исключение составляет промежуток типа стержень—стержень, который согласно исследованиям, приведенным в [545], обладает при постоянном напряжении меньшими разбросами разрядных напряжений и лучшей линейностью зависимости разрядного напряжения от расстояния между электродами по сравнению с описанным выше промежутком типа шар—шар.

Наиболее распространенными измерительными промежутками являются промежутки между сферическими электродами [221]. Два электрода располагаются либо по горизонтальной, либо по вертикальной оси (рис. 125, 126) [217]. Пользование при измерениях шаровыми разрядниками сложно и требует много времени. Кроме того, при пробоях между шарами каждый раз прерывается исследуемый процесс: при разрядах могут возникнуть переходные процессы и перенапряжения. Поэтому шаровые разрядники часто используются для градуировки других измерительных устройств, непрерывно показывающих максимальное напряжение и имеющихся на установке, причем градуировка

проводится при напряжении, меньшем, но близким к испытательному, а испытательное напряжение определяется экстраполяцией или по снятой заранее градуировочной кривой. При этом шаровые электроды остаются в схеме испытаний, однако расстояние между ними устанавливается в 1,1—1,2 раза большим, чем расстояние, соответствующее испытательному напряжению, и шаровой разрядник служит при испытаниях в качестве защитного. Нужно иметь в виду, что градуировочная кривая, снятая с помощью разрядника, может оказаться непригодной после изменений в схеме.

54. Измерение высоких напряжений с помощью электронных осциллографа

Измерения производятся визуально и их погрешность получается довольно высокой. Кроме того, напряжение развертки имеет невысокую линейность, поэтому погрешность измерения частоты и сдвига фаз может достигать 5%. Для минимизации погрешности, изображение должно иметь размер 80…90% от размеров экрана. При измерении напряжения и частоты (временных интервалов) необходимо ручки плавной регулировки усиления входного сигнала и скорости развертки необходимо установить в крайнее правое положение.

Для измерения напряжения используется известное значение масштаба по вертикали. Перед началом измерения необходимо замкнуть накоротко входные клеммы осциллографа (или установить переключатель режима входа в положение ) и ручкой установить линию развертки на горизонтальную линию сетки экрана, чтобы была возможность правильно определить высоту осциллограммы, рис. 21а.

После этого на вход подается исследуемый сигнал (или переключатель режима входа устанавливается в одно из рабочих положений). На экране появляется график функции сигнала,

Для того чтобы точнее измерить высоту графика, осциллограмма сдвигается ручкой так, чтобы точка, в которой измеряется амплитуда попала на центральную вертикальную линию, имеющую градуировку в долях деления (рис. 22). Получаем: чувствительность канала вертикального отклонения = 1 В/дел, размер осциллограммы 2,6 деления, следовательно амплитуда сигнала 2,6 вольт.